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我国木门行业自动化制造发展趋势分析

导读:
我国房地产业的发展和城镇化进程的加速,为木门产业的发展提供了巨大的空间。2013年我国木门产量约5 000万套,产值超过1 000亿元,产量和产值均位居世界第一位。

我国房地产业的发展和城镇化进程的加速,为木门产业的发展提供了巨大的空间。2013年我国木门产量约5 000万套,产值超过1 000亿元,产量和产值均位居世界第一位。

木门加工装备的制造水平决定了木门生产效率和产品质量,并决定企业的竞争力。在社会经济结构转型、劳动力短缺、原料等各项成本趋势性上升、产业政策扶持等因素作用下,我国木门自动化制造的帷幕已经拉开,一批领先的木门行业龙头企业率先发力,以不同的理念和方式,诠释着我国木门的自动化制造。中国林业机械协会和中国林产工业协会也积极推动,联合举办了为期两年的“中国木门自动化制造系列推广活动”,实施一年多来,带动了更多的木门企业参与自动化制造的实践。

在多年从事木门自动化制造的实践中,笔者接触了很多在自动化制造之路上探索前行的企业家,参与并见识了选择不同自动化制造方式带来的成败得失,形成了对中国特色木门自动化制造的若干感悟,以期为我国木门企业转型升级提供参考。

我国木门行业自动化制造发展趋势分析

一、我国木门产业自动化制造的特点

木门专用机械取代家具通用机械,我国的木门制造业一直与家具制造业的渊源深厚,木门制造作为一个细分行业,近十余年才逐步形成。长期以来,木门行业生产都是采用家具通用机械,普遍存在生产效率低、产品质量差、劳动强度大、安全性弱等问题。自2005年,笔者所在的上海跃通木工机械设备有限公司推出了首台国产数控木门综合加工机后,近十年时间内,木门专用机械的研发日益得到重视,木门的门扇、门梃、门框等各部件加工专用机械相继问世,集多种功能为一体,以其智能化、高品质、高效率、低强度、低成本、绿色安全的优势得到行业的认可,带动木门加工方式的创新,促进木门加工效率和产品质量的跃升。

(1)目前常用的木门专用装备有:

1.门扇加工。门扇加工主要包括门扇四边锯切、封边开槽、锁孔铰链槽以及铣型等工序。目前,一台数控门扇四边锯即可完成门扇四边锯切,从而取代传统采用的3台以上推台锯,可以自动调整工作台宽度、自动进出料,移动的纵向锯座还可倾斜,满足门扇一侧的斜切加工;三组锯片锯切木门四边,整个切削行程伺服电机驱动,速度调整便利、响应快;自动粉碎锯切过程中的边角废料,节省了辅助劳动;相比传统的加工方式,耗能更低,精度提高,门扇加工的对角误差<0.5 mm;产量增加,加工速度70 s/扇;加工宽度范围增大,最小锯切宽度由传统的500 mm减小到400 mm。门扇锁、铰链孔槽加工机具有自动识别、自动调整、自动进出料、自动定位和双侧同时自动加工功能,能满足“批量为一”的定制生产需求。双面加工中心突破了木门扇面两次镂铣加工的传统,上下两组刀轴都配有自动换刀刀库,双面同时铣型,提高了人力、场地等资源利用效率。将数控门扇四边锯、封边开槽机、数控孔槽加工机、数控加工中心等主机,配备自动上料、输送、定位、转向等装置,即可构成一条全自动的木门门扇柔性生产线,实现木门门扇板坯的自动上下料、输送定位、定尺锯切、自动封边、五金件孔槽加工、铣削成型等加工过程,传送快捷、定位精准、省地省力,有利于木门制造企业实现生产和管理自动化。

2.门梃加工。简单的数控门梃加工专机即可完成横梃和立梃的打孔、铣形加工,铣形由正反旋向两个不同刀轴实现,不仅具有防崩边功能,更比单一刀轴正反换向加工经久耐用,且刀轴径向变形小,打孔和铣型的加工顺序任意调整,可6个工位一次加工横梃,取代了推台锯、断料锯、立铣、钻孔等多台设备。数控横梃锯钻喷胶装榫一体机可以完成6~7道传统工序的加工,数控立梃锯钻一体机则可以完成定尺锯切和钻孔加工,且都能全过程无人操作。

3.门框(门套)和装饰线条加工。采用孔槽加工机、锯钻铣机、L型线条拼接机3台设备即可完成传统十几道工序才能实现的制作,替代开料锯、横截锯、立铣机、封边机、开槽机和钻孔机等多台单机。最近,笔者所在公司采用自主研发技术,开发出的新型孔槽加工机,最快移动速度由30 m/min提升到50 m/min;最小加工尺寸由500 mm减少至400 mm。

我国木门行业自动化制造发展趋势分析

(2)量身定制是木门自动化制造的普遍需求

我国木门行业具有终端需求多样、生产工艺多样、企业规模多样、资源条件多样的特点,具体表现在:

1.门框结构:有侧盖顶、顶盖侧和45度3种常用的连接方式;

2.各类主机的结构设计:有单工位单功能、单工位多功能、多工位多功能等多种形式;

3.自动化生产线:有以单机为单元的自动化生产线、若干单机串连的工段自动化生产线等;

4.流水线布置:有一字型、U字型、合并型、分流型等模式;

5.物料传输:有悬挂式、辊筒式、混合式等;

6.自动化控制:有集中控制和分点控制等,其间各有长短。

因此,不同企业、不同客户群、不同消费习惯、甚至不同区域,对自动化设备的需求不一而足。根据企业的不同需要量身定制,是我国木门自动化需求的常态。这就要求我国的木门装备制造企业在产品研发设计时,要用系统的理念、标准化的思维、模块化的设计,来提高装备供应的弹性,缩短生产周期,应对市场多变的定制需求。某木门设备专业制造企业的MDK4120门扇锁孔锁槽加工设备就应用这个理念设计出了M、M5、D、Q、Q5等五种不同配置,供班产量30樘至350樘门扇的不同企业选用,很受用户欢迎。

二、单机自动化和生产线自动化长期并存

由于市场规模、产品工艺性的差别,以及装备制造水平、投资经济性、劳动力成本等因素的制约,我国木门行业的自动化制造在很长一段时间,将呈现单机自动化和生产线自动化并存的状态。与传统生产方式比,单机自动化只是减少对劳动技能的依赖,仍不可避免地要产生堆垛、上下料、周转等非增值劳动,而不能有效节省劳动力。生产线自动化必定会成为有远见的企业家追求的目标。

自动化生产线并非自动化单机的简单连接,而是在自动化单机基础上,按工艺需要设计流程,按目标产量配置主机,按现场条件规划流向,配以装卸、输送、翻转、旋转等自动辅助设备,通过计算机控制,按一定节拍,在各节点上有序作业的成组设备。从加工主机看,能实现连线的设备除了具备自动加工的功能之外,还必须同时具备:通过式自动进出料功能、自动识别功能、自动调整功能和自动定位功能等四项基本功,以及具有搜集、处理信息的“大脑”这一关键条件。

国内一些木门企业由于对自动化生产线缺乏全面认识,花费了不菲的资金,购置的自动化设备却不具备上述四项基本功能和一个关键条件,即虽然可以自动加工但不能自动调整;虽然可以自动传送但不能自动控制等问题,导致自动化生产连线的目标无法实现,最终不得不拆线单干,浪费了大量的物力和财力。对现阶段只能抉择单机自动化的企业,在选购设备时,也应尽量优先选择结构和功能特征有扩展空间的单机设备,便于今后自动化生产的连线需要,以避免重复投资。

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三、国产装备成为木门自动化制造的主力军

过去的五年,我国木门自动化制造处于起步探索阶段,在我国的木门自动化制造的进程中,引进欧洲设备、购置国产设备、引进和国产设备结合、企业自制设备等多种自动化投资方式争相并存。

从近期行业骨干企业的规划和在建项目来看,江苏大自然木门、合雅木门、吉林华鹤木门等,以欧洲设备为主投资方式;大连通世泰、昆山日门、北京TATA、吉林森工霍尔茨、沈阳3D、上海安洋等木门生产企业,以国产设备为主投资方式。不管是外商独资、国内上市公司还是民资的木门企业,投资国产装备的比例呈直线上升趋势。在主要木制品自动化制造加工领域,国产木门自动化装备在与国外设备的竞争表现突出,彰显现出强劲的竞争力。主要表现在五个方面:

1.欧洲自动化设备是在市场高度标准化和需求相对单一化的基础上发展起来的,在标准门的批量生产方面,表现出明显优势,但对于我国多样性的木门定制需求,其品种优势和技术优势亦难以展现。而国产设备在柔性加工、大规模定制生产方面,表现优异。

2.与进口设备相比,砂光涂装类的国产设备,与国外设备的差距已不不明显;门扇和门框切削加工类国产设备,反有后来居上之势。工段全自动生产线方面,国产设备略有胜出;国产设备的投资回报率明显高出一筹。

3.木门自动化装备工艺性较强,市场进入门槛相对较高,国内早期进入木门细分市场的一批装备制造企业,技术起点高,研发能力强,制造水平突出,开局顺利;木门装备行业没有出现国内其他行业普遍存在的劣币驱逐良币现象,提升了国产木门自动化装备行业的整体形象。

4.国内木门生产企业及木门装备制造企业,在行业协会的指导下,紧密依托国家科研机构的技术支撑,通过默契配合,把准市场需求,技术推广快捷。欧洲设备供应商远在大洋彼岸,对我国木门品种与工艺的多样性和特殊定制要求把握不准,往往难以对市场变化做出快速反应,而屡失商机。

5.一系列国产木门自动化制造的成功范例,为推广采用国产自动化装备,奠定了坚实的市场基础。

四、结语

尽管木门自动化制造的进程可能会受到经济拐点的影响,但其趋势不可逆转。我国木门行业正处于旺盛的发展期,在新一轮的市场竞争中,木门企业将面临原材料价格上涨、劳动力成本趋势性上升以及房地产价格调控等严峻挑战。传统的木门企业要想做大、做强,只有加快提升加工装备的自动化水平,提高产品质量和生产效率,降低对劳动力的依赖,才能适应木门产业的快速发展,为提高自身国际竞争力夯实基础。

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