3J.3.2設(shè)施布局的變化趨勢(shì)
傳統(tǒng)的布局設(shè)計(jì)程序很大程度上是基于一種特定的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、壽命周期、產(chǎn)量或批量、工藝路線,布局的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則通常是靜態(tài)地衡量長(zhǎng)期物料搬運(yùn)效率,忽視了布局對(duì)在制品庫(kù)存、等待時(shí)間和生產(chǎn)周期、生產(chǎn)率的影響,因而缺乏柔性。柔性布局設(shè)計(jì)準(zhǔn)則認(rèn)為,布局的適應(yīng)范圍比適應(yīng)比例更重要,快速響應(yīng)比低成本更重要,可重組性比效率更重要。
隨著市場(chǎng)環(huán)境的變化,制造業(yè)出現(xiàn)了一些新的變化趨勢(shì),即:
產(chǎn)品(零部件)外包或契約制造
在OEM工廠(OriginalEquipmentManufacturer).廠外供應(yīng)商正越來(lái)越多地做著大量制造與裝配工作。產(chǎn)品外包或契約制造及其及時(shí)供應(yīng)方式導(dǎo)致核心企業(yè)重構(gòu)其生產(chǎn)設(shè)施^
定制生產(chǎn)與產(chǎn)品延遲差異化
由于部分消費(fèi)者不愿意花大量時(shí)間去挑選現(xiàn)有的產(chǎn)品,或者希望通過(guò)招標(biāo)方式得到更適合的產(chǎn)品,而有的企業(yè)也希望通過(guò)產(chǎn)品差異化為客戶創(chuàng)造獨(dú)特的價(jià)值,根據(jù)消費(fèi)者的特別需求而定制產(chǎn)品的定制生產(chǎn)方式應(yīng)運(yùn)而生。
板式家具生產(chǎn)企業(yè)方面分享著定制生產(chǎn)所帶來(lái)的好處,另一方面又是定制生產(chǎn)的主體。板材定制、包裝箱定制、原輔材料及五金訂購(gòu)等給家具生產(chǎn)帶來(lái)了便利,同時(shí)家具企業(yè)通過(guò)產(chǎn)品與制造流程的模塊化設(shè)計(jì)、建立分銷中心等措施適應(yīng)著定制生產(chǎn)的趨勢(shì)。
—般來(lái)說(shuō)t企業(yè)采用的定制類型隨產(chǎn)品性質(zhì)、企業(yè)的技術(shù)水平、供應(yīng)商的參與程度及客戶要求的不同而不同。家具企業(yè)面臨的定制方式主要有以下兩種:
①合作型定制(Collaborative Customization):定制企業(yè)通過(guò)與客戶交流,幫助客戶澄清其需要,準(zhǔn)確設(shè)計(jì)并制造出能夠滿足客戶需要的個(gè)性化產(chǎn)品�?蛻舳ㄖ频膶�(duì)象范圍可能是一個(gè)模塊、某些尺寸、一種材料、一種裝飾或外觀特征、一種調(diào)節(jié)或一種方案。m.的一般供貨過(guò)程包括測(cè)量、設(shè)計(jì)、制造、安裝、服務(wù)等環(huán)節(jié),其定制方式屬于這一種。
②適應(yīng)型定制(Adaptive Customization):企亞提供標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品,但產(chǎn)品本身足可客戶化的(Customizable),客戶可根據(jù)自身需要對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行調(diào)整口“部件就是產(chǎn)品”即滿足了這種定制方式。
大規(guī)模定制和多樣化需求促使生產(chǎn)企業(yè)實(shí)行產(chǎn)品延遲差異化的制造方式,即在產(chǎn)品及零部件制造的前段工序盡量保持其形狀、尺寸等的標(biāo)準(zhǔn)化,把產(chǎn)品的差異化特征放在后段工序進(jìn)行加工,以降低成本。在家具企業(yè),定制產(chǎn)品一般有較長(zhǎng)的提前期。當(dāng)定制行為發(fā)生在賣場(chǎng)時(shí),RTA家具有可能將產(chǎn)品的差異降低到極致,從而導(dǎo)致面向成品庫(kù)存的生產(chǎn)方式或者在機(jī)加工車間與油漆車間之間設(shè)立中間庫(kù)存。
多通道制造
在一條生產(chǎn)線上并列著功能相同的多個(gè)工作地或設(shè)備,或在多條生產(chǎn)線上相同功能的工作地或設(shè)備可以被某一加工族分享,這就是多通道制造。 •
可擴(kuò)展的機(jī)器和便攜式機(jī)器的逐漸應(yīng)用
可能影響工序集中的多功能(或柔性)家具生產(chǎn)設(shè)備以及許多便攜式生產(chǎn)工具將使設(shè)施布局得以簡(jiǎn)化。這些變化趨勢(shì)實(shí)際上已逐漸出現(xiàn)在離散型制造、多線生產(chǎn)的家具企業(yè)#
在這些變化趨勢(shì)影響下,一些新的布局方式被研究應(yīng)用起來(lái)。例如分布式布局(DistributedLayout),它是將相同功能的工作地或設(shè)備分布于生產(chǎn)車間內(nèi),以不變(布局)應(yīng)萬(wàn)變(需求)》模塊式布局(ModularLayout),是將產(chǎn)品式布局、工藝式布局和單元布局相結(jié)合,每個(gè)模塊完成一種部件的全部或部分加工,以配合契約制造和產(chǎn)品延遲差異化的需要[⑶。
流程分析與布局設(shè)計(jì)是相互影響的,在市場(chǎng)環(huán)境不斷變化的形勢(shì)下,需要將產(chǎn)品分析、工藝流程、線路分析、制造設(shè)備、產(chǎn)能分析、車間布局、物流方式、成組技術(shù)、質(zhì)量管理以及數(shù)學(xué)方法等結(jié)合起來(lái),才能取得生產(chǎn)系統(tǒng)的優(yōu)化。
3.2板式家具生產(chǎn)工藝流程基礎(chǔ)理論
材料與結(jié)構(gòu)是制定不同工藝流程的依據(jù)之一。板式家具的基材可分為實(shí)心板和空心板兩大類。實(shí)心板包括(覆面)刨花板、中密度纖維板、細(xì)木工板、多層膠合板等;空心板一般是用膠合板、中密度纖維板做覆面板,中間填充一些輕質(zhì)芯料,經(jīng)膠壓制成的一種人造板材。由于芯板結(jié)構(gòu)不同,空心板包括木條空心板、紙質(zhì)蜂窩板等。
現(xiàn)代板式家具的構(gòu)造特征是“(標(biāo)準(zhǔn)化)部件+(五金件)接口”,但除了板式部件之間的連接結(jié)構(gòu),板式家具的結(jié)構(gòu)還應(yīng)包括板式部件本身的結(jié)構(gòu)。板式部件本身可采用膠釘聯(lián)結(jié);板式部件之間一般除了五金連接件外,還用圓棒榫。
板式家具的結(jié)構(gòu)有如下基本優(yōu)點(diǎn)丨1‘161:
節(jié)約木材,有利于保護(hù)生態(tài)環(huán)境。
結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,一般情況下不容易發(fā)生翹曲等變形^
標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)板材有利于擴(kuò)大生產(chǎn)批量。
定厚的工業(yè)板材,可減少厚度尺寸誤差。
加工精度由高性能的機(jī)械來(lái)保證,便于質(zhì)量監(jiān)控,從而可生產(chǎn)出髙品質(zhì)家具。
能夠適于信息型靈活制造體系的建立。
能夠按資源優(yōu)化配置原則組織生產(chǎn)。
制造無(wú)須依靠傳統(tǒng)的熟練木工,但對(duì)機(jī)械化、自動(dòng)化操作技能提出了新要求。
預(yù)先進(jìn)行的生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)可減少材料和勞動(dòng)力的消耗。
便于搬運(yùn)、異地銷售和即需即供。
就板式家具而言,零件與部件的劃分并不十分嚴(yán)格,即使劃分也似乎沒(méi)有什么重要意義,所以往往籠統(tǒng)地稱其為零部件。板式家具零部件可以作如下分類:
按基材的種類,分為實(shí)心板件和空心板件•
按板材或板件表面是否已經(jīng)貼面,分為素板和貼面板(俗稱加工板),
按零件的形狀,分為平直板件和異型件。
按零件功能不同,一般分為結(jié)構(gòu)型零部件和裝飾型零部件。
按其在產(chǎn)品中的部位和作用不同,分為旁板(俗稱側(cè)板、外側(cè)板>、面板等,不同用途的零件,其孔位類型與結(jié)構(gòu)、貼面與封邊要求等都不同。
按標(biāo)準(zhǔn)化程度和成組技術(shù)的要求分為標(biāo)準(zhǔn)件、相似件、復(fù)雜件。
板式家具的設(shè)備、零部件的分類等,是生產(chǎn)工藝流程的重要依據(jù)。3.2J典型板式家具生產(chǎn)工藝洗程
板式家具生產(chǎn)工藝流程從原材料的準(zhǔn)備開(kāi)始,經(jīng)過(guò)機(jī)加工、油漆涂飾到最后產(chǎn)品包裝入庫(kù),由一系列彼此相關(guān)的環(huán)節(jié)和步驟組成。根據(jù)基材與貼面材料的不同以及板材的定制狀況,典型板式家具生產(chǎn)工藝流程有以下幾種[17]:
應(yīng)用空心板(包鑲板)的板式家具生產(chǎn)工藝,
應(yīng)用細(xì)木工板的板式家具生產(chǎn)工藝。
以創(chuàng)花板、中密度纖維板為基材(薄木或裝飾紙貼面)的板式家具生產(chǎn)工藝。
以刨花板、中密度纖維板為基材(軟成型封邊或后成型包邊)的扳式家具生產(chǎn)
工藝。
以刨花板、中密度纖維板為基材(PVC貼面)的板式家具生產(chǎn)工藝。
應(yīng)用已貼面的刨花板或中密度纖維板(三聚氰胺裝飾板或浸潰紙不涂飾貼面)的板式家具生產(chǎn)工藝^
各企業(yè)的生產(chǎn)工藝流程、工藝路線因以下因素而有所不同。
產(chǎn)品和零件的功能、形狀、結(jié)構(gòu)與工藝特征以及零部件的分類、數(shù)量;
機(jī)器的種類、數(shù)量、功能、性能及其布局:
零部件加工精度與質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
33某企業(yè)板式家具生產(chǎn)工藝流程及布局分析
33.1某企業(yè)板式家具生產(chǎn)中的機(jī)加工工序
某企業(yè)板式零部件機(jī)加工車間(木工車間)包括裁板、膠壓、鉆孔、封邊、銑型、試裝六個(gè)工序,其主要任務(wù)是根據(jù)設(shè)計(jì)要求和生產(chǎn)計(jì)劃,完成板式家具零部件形狀、結(jié)構(gòu)的加工,然后借助于五金和簡(jiǎn)單工具t使各零部件能夠順利地定位、組裝成家具形體*
機(jī)加工車間是板式家具基本生產(chǎn)過(guò)程的龍頭,其總體特征是:
機(jī)器多,幾乎集中了企業(yè)所有的生產(chǎn)設(shè)備,價(jià)值高;
要求操作工人的技術(shù)水平較高s
生產(chǎn)工藝相對(duì)復(fù)雜、流程與布局較難協(xié)調(diào)、生產(chǎn)計(jì)劃較難;
相對(duì)危險(xiǎn)性較大、粉塵較多。
控制機(jī)加工車間的加工質(zhì)量,提高其生產(chǎn)效率,對(duì)整個(gè)企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)具有重要的意義*
裁板工序是板式家具零部件機(jī)加工第一道工序,直接影響到產(chǎn)品質(zhì)量、材料利用率以及勞動(dòng)生產(chǎn)率和生產(chǎn)效益,是現(xiàn)場(chǎng)工作研究必須認(rèn)真面對(duì)的第一個(gè)對(duì)象。
某企業(yè)的裁板工序包括裁板和齊邊兩種作業(yè)內(nèi)容,其功能是根據(jù)工藝圖和派工單,對(duì)符合生產(chǎn)要求的、各種規(guī)格的人造板基材(中密度纖維板)或貼面實(shí)心人造板材(包括用寶麗紙或華麗紙單貼面或雙貼面的中密度纖維板或刨花板,俗稱寶麗板、華麗板、單華單寶等。寶麗板表面為不飽和聚脂樹(shù)脂;華麗板或蠟面板表面為氨基樹(shù)脂。)進(jìn)行直線鋸截,或?qū)Ω鞣N經(jīng)過(guò)貼面、膠壓處理過(guò)的零件進(jìn)行齊邊加工,最終開(kāi)出符合規(guī)格、形狀和質(zhì)量要
求的板件(毛料或凈料),供應(yīng)給后續(xù)不同的工序。
該企業(yè)主要使用數(shù)控裁板中心和推臺(tái)鋸兩種裁板設(shè)備,均為單鋸片加工,這些設(shè)備具有不同的性能和特點(diǎn),對(duì)操作者有不同的要求,適用于不同形狀、規(guī)格、加工精度及批量的零件。
裁板工序具有負(fù)荷較大、機(jī)器和人員數(shù)量較多、生產(chǎn)節(jié)奏緊張、粉塵多等特點(diǎn),在生產(chǎn)流程上決定了工件是否能按生產(chǎn)計(jì)劃合理分流及后續(xù)工序的在制品數(shù)量。在現(xiàn)場(chǎng)管理方面,裁板組長(zhǎng)必須熟悉整個(gè)機(jī)加工車間的各條工藝路線和各工序的大致產(chǎn)能,合理地分配生產(chǎn)任務(wù),甚至對(duì)本工序各設(shè)備進(jìn)行合理的作業(yè)排序,否則將影響到生產(chǎn)計(jì)劃的落實(shí)。
膠壓工序的主要功能是,在涂膠、組框或組坯之后,用冷壓機(jī)或熱壓機(jī)在一定的溫度和壓力條件下對(duì)板件進(jìn)行平面或曲面的膠合、彎曲、模壓加工,分別適用于制作加厚空心板件和床頭彎板等彎曲件。所使用的工具和設(shè)備包括馬釘槍以及槍釘、冷壓機(jī)、高頻熱壓機(jī)、拉紙機(jī)、模板、攪拌膠液的手電鉆,所使用的輔助材料包括木膠粉、502膠等。木膠粉與水按質(zhì)量比2:1調(diào)制,一般在冷壓弧度較大的多層板時(shí)使用。
一般來(lái)說(shuō),適于膠壓的工件比較少,該工序多處于生產(chǎn)任務(wù)不飽和的狀態(tài)4
為了便于零部件之間的接合,一般在經(jīng)過(guò)裁板、貼面膠壓、覆面齊邊和邊部處理后,還需要對(duì)零部件進(jìn)行鉆孔加工。鉆孔工序的功能是根據(jù)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的要求,在零部件的各表面進(jìn)行相應(yīng)的鉆孔加工。該工序的特點(diǎn)是,所需加工的零部件孔位往往比較多,因而所需鉆頭的種類、規(guī)格、數(shù)量較多,調(diào)機(jī)次數(shù)較多、時(shí)間較長(zhǎng)。
~鉆孔工序所使用的設(shè)備包括六排鉆、三排鉆、單排鉆、臺(tái)鉆、手電鉆。批量大、孔位多的零部件應(yīng)優(yōu)先考慮六排鉆。眾多鉆孔設(shè)備在布局上不一定完全按機(jī)群布置,應(yīng)考慮成組單元、作業(yè)相關(guān)等布局或原則。六排鉆一般需要2~4人,三排鉆2人,單排和臺(tái)鉆由于工作任務(wù)比較少一般由一人(多能工)操作,
貼面板封邊的前工序一般為鉆孔、銑型;中密度纖維板不用封邊,而是在貼紙工序加工時(shí)一次完成。封邊工序的功能是將用貼面板加工成的零部件的1一邊,分別按不同的要求,用相同或不同的封邊條,經(jīng)涂膠、壓貼在零部件的邊部,進(jìn)行相應(yīng)的封邊處理,使零部件周邊封閉起來(lái),從而得到保護(hù)、美化的目的。
某企業(yè)使用的封邊設(shè)備包括直線封邊機(jī)、曲直線手動(dòng)封邊機(jī)。
常用封邊材料有木條、薄板條、單板條、薄木條、三聚氰胺樹(shù)脂裝飾板條、聚氯乙烯(PVC)條、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(ABS)條、預(yù)油漆裝飾紙條、三聚氰胺浸漬紙等,直線封邊機(jī)所采用的封邊條厚度一般為0.4~20mm。
某企業(yè)所用的封邊條有三種:
400m/盤(pán)。封邊條寬度可定制,一般為15-65mm,適用于厚度為l(K60mm零部件。
PVC,厚度
薄木•厚度0.6mm,100m/盤(pán),供薄木貼面家具使用,
封邊常用的膠粘劑除了皮膠、脲醛樹(shù)脂膠(UF)和聚醋酸乙烯脂乳液膠(PVAc)外,還可采用乙烯•醋酸乙烯共聚樹(shù)脂膠以及各種接觸膠粘劑等,
某企業(yè)所用的是熱熔膠EH6421,其熔點(diǎn)為190*C(18{TC~200C),一般需要15~45min的熔化時(shí)間,且與環(huán)境溫度有關(guān),
某企並的銑型工序包括零部件邊部銑型、板面鏤銑與雕刻、開(kāi)槽、部件釘裝以及部件的修補(bǔ)、磨平等作業(yè)內(nèi)容。使用的設(shè)備包括小帶镅、各種銑床(俗稱鑼機(jī))、手持電鋸、釘槍以及槍釕,此外還有平刨、壓刨,以完成PVC管截面的刨切,或在中密度纖維板上刨削出特殊的裝飾條紋。按設(shè)備與加工的相似性,銑型工序可分為四個(gè)小組:
帶鋸和銑床
許多板式零部件,在經(jīng)過(guò)齊邊加工后還需要進(jìn)行銑削加工,使其邊部帶有半圓邊形、1/4圓邊形、階梯形、鴨嘴形、斜邊形等各種裝飾性的型邊,以體現(xiàn)板式家具的藝術(shù)性。
邊部銑型或銑邊通常是按型邊設(shè)計(jì)所要求的線型,采用相應(yīng)的成型銑刀,在各種銑床上加工。常用銑床設(shè)備主要有立式下軸銑床、立式上軸銑床(鏤銑機(jī)、俗稱“吊鑼”)、雙端銑等。型邊的銑削加工一般都需要借助于各種夾具,如靠模、導(dǎo)尺、檔環(huán)、定位銷、定位壓緊夾具等,在銑型前往往需要使用小帶鋸先對(duì)工件進(jìn)行大體輪廓的栽準(zhǔn)加工。
在板式部件表面上鏤銑圖案或雕刻線型是板式家具的重要裝飾手法之一。鏤銑與雕刻是在上軸銑床、鏤銑機(jī)、多軸仿形銑床、加工中心等設(shè)備上采用各種端銑刀頭對(duì)板式部件表面進(jìn)行浮雕或線雕加工。
浮雕(也稱凸雕)是在零部件表面上銑削或雕刻出突起的圖形,其中淺雕是在零部件表面上僅僅浮出一層極薄的物象,一般深為2~5mm,借助于抽象的線條等來(lái)表現(xiàn);深雕是在零部件表面上浮起較高’而且物象近似于實(shí)物。
線雕是在零部件表面上銑削或雕刻出曲線或直線狀的溝槽,以表現(xiàn)文字、圖案、平面分割的一種雕刻技法。溝槽斷面形狀有V形或U形,V形主要用于雕刻直線,U形可以雕刻直線或曲線,常用于裝飾柜門(mén)、抽屜面板等家具的外觀表面。
在普通單軸上軸銑床(鏤銑機(jī))上進(jìn)行銑削或雕刻加工時(shí),只需將設(shè)計(jì)的花紋先做成相應(yīng)的樣模,套于仿形銷上,根據(jù)花紋的斷面形狀選擇直徑2~30mm的端銑刀,加工時(shí)樣模的內(nèi)邊緣沿仿形銷移動(dòng),刀具就能在工件表面上加工出所需要的紋樣。
也可用小型的端銑設(shè)備,靠著散件拼湊的模板,每銑出一道線型就拿走一塊模板,在工件表面上加工出線形交錯(cuò)的網(wǎng)格狀圖案。有些簡(jiǎn)易模板是現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)設(shè)計(jì)、制作的^
開(kāi)槽機(jī)
柜類家具的頂板、底板、旁板、背拉條、抽旁板等零部件,為了安裝背板或抽屜底板,需要用開(kāi)槽機(jī)在其一定的部位(表面或端面)上開(kāi)出一定規(guī)格和精度要求的方槽。
部件組裝
部件組裝就是用膠釘接合的方式將不可拆裝的部件(框架等)連接起來(lái)。
校正加工
通過(guò)打磨保證部件的加工精度,以滿足裝配需求。對(duì)框架、膠合件等部件,組裝后應(yīng)按圖樣要求進(jìn)行檢查,如發(fā)現(xiàn)竄角、翹曲、接合不嚴(yán)等缺陷,應(yīng)及時(shí)進(jìn)行打磨、倒棱、涂膠等校正處理。
本工序的特點(diǎn)是機(jī)器多、機(jī)型小,零部件變化大,工藝多變且關(guān)系復(fù)雜,需要的多能工較多,勞動(dòng)強(qiáng)度比較大,周圍環(huán)境比較差。
按照設(shè)計(jì)圖紙和技術(shù)條件的規(guī)定,使用手工工具或機(jī)械設(shè)備以及家具五金等,將零件接合成為部件或(和)將零部件接合成完整產(chǎn)品的過(guò)程稱為裝配。前者稱為部件裝配,后者稱為總裝配。
在某企業(yè),由于不可拆卸的部件裝配需要一定的加工,把它放在了銑型工序;而試裝是由于不能充分地保證一次裝配的成功性而增設(shè)的一道工序,按套生產(chǎn)時(shí)還承擔(dān)著零部件的配套、分流與交接的管理職能。該企業(yè)的試裝可分為四種,即木工試裝、包裝試裝、質(zhì)檢員抽樣試裝、外協(xié)加工產(chǎn)品試裝,分別不同程度、不同側(cè)重地地檢驗(yàn)產(chǎn)品的外觀、顏色、結(jié)構(gòu)、五金配件、安全性。一般指的是生產(chǎn)線木工試裝4
試裝工序的內(nèi)容包括在零部件上打入預(yù)埋件、將零部件試裝成成品。對(duì)于貼面板零部件,可先在批量零部件上打入預(yù)埋件再進(jìn)行試裝;而對(duì)于中密度纖維板零件,要先試裝后再在批量零件上打入預(yù)埋件,因?yàn)橹忻芏壤w維板零件有許多異型件,孔位的準(zhǔn)確性較低,一旦打入預(yù)埋件就不好再返工。當(dāng)然在試裝的那套產(chǎn)品的零部件上,都是先打入預(yù)埋件的。
對(duì)試裝工序的要求是,每批產(chǎn)品試裝一套〃當(dāng)生產(chǎn)批量大的時(shí)候,生產(chǎn)節(jié)奏比較快,零部件到達(dá)的速度快;當(dāng)生產(chǎn)批量小、多品種的時(shí)候,零部件到達(dá)的速度慢,但需要進(jìn)行試裝的品種增多。