自改革開放以來，我國森林覆蓋率大幅提高，林產(chǎn)經(jīng)濟(jì)得到了迅速發(fā)展。林業(yè)總產(chǎn)值從1978年的179.6億增加到了2018年的7.33萬億元，人造板、地板、木門、家具等經(jīng)濟(jì)林產(chǎn)品產(chǎn)量世界第一。我國已成為極具影響力的林產(chǎn)品生產(chǎn)、貿(mào)易和消費(fèi)大國。
木工機(jī)械是林產(chǎn)品生產(chǎn)過程中不可缺少的，木工機(jī)械的創(chuàng)新與進(jìn)步也在一定程度上推動(dòng)了林產(chǎn)加工行業(yè)的發(fā)展。我國林產(chǎn)品豐富，尤其是木質(zhì)家具，是全球產(chǎn)量最大的木質(zhì)產(chǎn)品。我國家具歷史悠久，工藝精湛，是歷史文化中的瑰寶，優(yōu)秀的家具文化一定離不開便捷高效的木工器具，我國早在商周時(shí)期就開始使用木工工具，包括刨子、鋸子、鉆子、墨斗等。經(jīng)過數(shù)千年的發(fā)展，如今我國的木工機(jī)械自動(dòng)化程度高，在2011年木工機(jī)械行業(yè)總產(chǎn)值就超過了意大利，2013年超過了德國。隨著互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來，定制家居的蓬勃發(fā)展，我國木工機(jī)械行業(yè)又形成了新的發(fā)展趨勢。
一、我國木材機(jī)械行業(yè)發(fā)展總趨勢
1、柔性化生產(chǎn)應(yīng)對消費(fèi)者個(gè)性化需求
隨著互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的蓬勃發(fā)展，在家居裝修上，消費(fèi)者越來越追求個(gè)性化、定制化，在這種趨勢下，我國大規(guī)模定制家居產(chǎn)業(yè)逐漸形成。所謂大規(guī)模定制模式是指在企業(yè)大規(guī)模定制的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)以消費(fèi)者個(gè)人特定需求來進(jìn)行定制和營銷的一種模式。定制家居企業(yè)可以利用大規(guī)模定制的模式來提高生產(chǎn)效率和消費(fèi)者滿意度。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在2016年，定制家具企業(yè)的平均營業(yè)收入水平就明顯高于成品家居企業(yè)，銷量最好的大型定制家居企業(yè)營業(yè)收入就達(dá)到71.34億元。
但定制家居企業(yè)想要在大規(guī)模生產(chǎn)、降低成本，又要滿足消費(fèi)者個(gè)性化需求，這時(shí)候剛性生產(chǎn)的弊端也逐漸顯露，柔性化生產(chǎn)是解決這一矛盾的最好方法。柔性生產(chǎn)的特點(diǎn)是小批量、多品種、零部件標(biāo)準(zhǔn)化、組織生產(chǎn)快速、生產(chǎn)系統(tǒng)模塊化、管理信息化。這使得定制家居企業(yè)在生產(chǎn)過程中可以調(diào)控且更加快速高效。
家居柔性化生產(chǎn)要求木工機(jī)械生產(chǎn)一系列不同類型的產(chǎn)品時(shí)，機(jī)器能隨產(chǎn)品變化來加工不同零件。柔性化制造系統(tǒng)一般是由數(shù)控加工設(shè)備、物料運(yùn)輸裝置和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)組成的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，它能根據(jù)制造任務(wù)和生產(chǎn)環(huán)境的變化而調(diào)整，適用于多品種、中小批量生產(chǎn)。家居柔性化生產(chǎn)的生產(chǎn)線是通過計(jì)算機(jī)統(tǒng)一控制和管理的，如采用高自動(dòng)化的數(shù)控加工中心組成的柔性生產(chǎn)線，還需要配置相應(yīng)的信息傳輸、存儲(chǔ)和集中管理系統(tǒng)來保證柔性化生產(chǎn)的最大化。
柔性化生產(chǎn)也要求木工機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)和改善不再只針對單一設(shè)備，而是整條生產(chǎn)線。
2、智能制造提升制造生產(chǎn)效率
由于定制家居的快速發(fā)展以及家居數(shù)字化制造模式逐漸形成，家居信息化管控技術(shù)也不斷成熟，家居智能制造已是大勢所趨。智能制造是“工業(yè)4.0”的核心，這種模式要求智能機(jī)器和人類協(xié)同工作，在制造過程中進(jìn)行智能活動(dòng)，它利用了新一代數(shù)字技術(shù)，是新一輪的制造革新。
數(shù)字化是智能制造的基礎(chǔ)和核心，這使企業(yè)可以利用簡潔的編碼技術(shù)來對各類信息、文字、圖像和數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、分析、處理、傳輸和應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化和高速處理，讓企業(yè)的生產(chǎn)制造更加高效，提供更好的產(chǎn)品和服務(wù)體驗(yàn)，提升用戶滿意度。
智能加工中心和智能生產(chǎn)線還需要智能化的生產(chǎn)設(shè)備，一些大型家居企業(yè)已經(jīng)采用了智能生產(chǎn)線，而中小型企業(yè)則是半智能生產(chǎn)線或未使用智能生產(chǎn)線但有自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備。智能生產(chǎn)線將開料、封邊、鉆孔、分揀、包裝等流程一體化，實(shí)現(xiàn)真正的“無人工廠”。智能生產(chǎn)設(shè)備包括數(shù)控開料機(jī)、封邊回轉(zhuǎn)系統(tǒng)、動(dòng)力傳輸線、龍門抓料機(jī)、六面鉆打孔設(shè)備、自動(dòng)分揀系統(tǒng)、多軸搬運(yùn)機(jī)器人等。
3、由生產(chǎn)設(shè)備的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)
由于柔性化生產(chǎn)和智能制造的要求，木工機(jī)械設(shè)備不單單是單個(gè)設(shè)備的設(shè)計(jì)，而是整條生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)。目前家居行業(yè)不僅要一些大批量、低檔的木工機(jī)械生產(chǎn)設(shè)計(jì)進(jìn)行升級換代和數(shù)控化，還需要對整條生產(chǎn)線進(jìn)行完善，來應(yīng)對大批量柔性化生產(chǎn)。
在進(jìn)行生產(chǎn)線的布局和規(guī)劃時(shí)，應(yīng)充分考慮到家具產(chǎn)品的開發(fā)周期和生命周期較短、生產(chǎn)柔性大，提高生產(chǎn)設(shè)備的利用率以及生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化程度，按照市場需求來設(shè)定備料區(qū)域，人機(jī)工作恰當(dāng)分配。
4、上下游企業(yè)協(xié)同發(fā)展
家具行業(yè)具有入行門檻低、業(yè)態(tài)模式簡單的特點(diǎn)，故家具企業(yè)的數(shù)量較多，但大多家具企業(yè)都存在著規(guī)模小、實(shí)力較弱的特點(diǎn)，行業(yè)集中度較低。而且由于地域原因，我國在珠江三角洲、長江三角洲、四川盆地、環(huán)渤海地區(qū)形成了多個(gè)產(chǎn)業(yè)集群，但其余地域發(fā)展較為薄弱。
而不同發(fā)展程度的家具企業(yè)對木工機(jī)械的需求也不盡相同，目前除了對單個(gè)生產(chǎn)設(shè)備在性能和產(chǎn)品質(zhì)量上有所要求，還要進(jìn)行生產(chǎn)線的規(guī)劃，同時(shí)也要注重設(shè)備的綠色環(huán)保性。企業(yè)需要的木工機(jī)械設(shè)備涵蓋了木材加工、大批量定制生產(chǎn)設(shè)備、表面處理設(shè)備、智能化包裝設(shè)備、刀具及機(jī)械配件等。拿板式家具舉例來說，板式家具機(jī)械行業(yè)的上游主要有五金配件、電器元件等對行業(yè)依賴性較小的企業(yè)，但市場競爭較大，且價(jià)格會(huì)有周期性波動(dòng)。而下游企業(yè)是家具、木門、櫥柜等行業(yè)，是產(chǎn)業(yè)鏈的終端消費(fèi)品，是發(fā)展板式家具機(jī)械的動(dòng)力。板式家具機(jī)械行業(yè)與下游行業(yè)的聯(lián)動(dòng)性較強(qiáng)，依賴性也較大。
整個(gè)行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的聯(lián)動(dòng)也是我國家具行業(yè)的發(fā)展重點(diǎn)，將材料、工藝技術(shù)、設(shè)備聯(lián)動(dòng)發(fā)展，使行業(yè)上下游能更直接的溝通，不僅能使雙方互利，還能讓整個(gè)行業(yè)得到發(fā)展。
二、板式家具
板式家具在目前智能化生產(chǎn)的背景下，主要問題包括設(shè)計(jì)端和生產(chǎn)端尚未完全打通；工廠生產(chǎn)混亂，訂單數(shù)量大卻難以有最優(yōu)的解決方案；信息管理的缺乏。針對以上這些問題，板式家具生產(chǎn)設(shè)備也需要進(jìn)行一定改進(jìn)。如采用銑切方式加工的大板套裁設(shè)備已逐步取代了電子開料鋸，不僅優(yōu)化了家具的制造工藝，而且便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上料、加工、出料，使得利用機(jī)械臂下料成為了可能。封邊連線單元通常由2~4臺(tái)高速自動(dòng)封邊機(jī)組成，適用于三聚氰胺板、中密度板、膠合板等的封邊加工，可使用不同材質(zhì)的卷式封邊帶，包括PVC、ASB、亞克力等。CNC加工中心是板式家具生產(chǎn)正能話的體現(xiàn)，它可以實(shí)現(xiàn)任意角度鉆孔、任意角度鋸切、高質(zhì)量封邊和多工件加工等操作。
在對單個(gè)生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)之后，還要等生產(chǎn)線進(jìn)行布局和規(guī)劃，來最大程度提高生產(chǎn)效率，解決生產(chǎn)難題。
三、實(shí)木家具
實(shí)木家具智能生產(chǎn)的難點(diǎn)是異型件。異型件是實(shí)木家具中外形不規(guī)則的實(shí)木零件，通常含有非圓曲線，加工和生產(chǎn)都較為復(fù)雜。一般對異型件進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì)并利用數(shù)控加工中心進(jìn)行銑、銷等加工。CNC加工中心成為了異型件的首選設(shè)備，它能完成對復(fù)雜零部件的加工，并且迅速適應(yīng)設(shè)計(jì)和工藝的變化，加上數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用，更能提高家具生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)資源的合理應(yīng)用。
四、結(jié)語
我國木工機(jī)械正在不斷的發(fā)展與完善，柔性化生產(chǎn)和智能制造是未來發(fā)展的方向和關(guān)鍵。目前我國木工機(jī)械設(shè)備還比較依賴進(jìn)口設(shè)備，而提高自身的創(chuàng)新能力是在國際化市場中占據(jù)領(lǐng)先地位的保證。我國木工機(jī)械發(fā)展要先吸收國外的先進(jìn)技術(shù)，再根據(jù)我國的具體情況進(jìn)行升級改進(jìn)，開發(fā)出高效的新產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)由單一生產(chǎn)設(shè)備向生產(chǎn)線發(fā)展的轉(zhuǎn)變。并結(jié)合上下游企業(yè)不同的發(fā)展?fàn)顩r，使其發(fā)揮出最大的生產(chǎn)價(jià)值。板式家具企業(yè)與實(shí)木家具企業(yè)有不同的設(shè)備需求，木工機(jī)械的設(shè)計(jì)需要有針對性，真正解決不同類型家具的生產(chǎn)問題。
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