我國木門行業自動化制造發展趨勢分析

導讀:
我國房地產業的發展和城鎮化進程的加速,為木門產業的發展提供了巨大的空間。2013年我國木門產量約5 000萬套,產值超過1 000億元,產量和產值均位居世界第一位。

我國房地產業的發展和城鎮化進程的加速,為木門產業的發展提供了巨大的空間。2013年我國木門產量約5 000萬套,產值超過1 000億元,產量和產值均位居世界第一位。

木門加工裝備的制造水平決定了木門生產效率和產品質量,并決定企業的競爭力。在社會經濟結構轉型、勞動力短缺、原料等各項成本趨勢性上升、產業政策扶持等因素作用下,我國木門自動化制造的帷幕已經拉開,一批領先的木門行業龍頭企業率先發力,以不同的理念和方式,詮釋著我國木門的自動化制造。中國林業機械協會和中國林產工業協會也積極推動,聯合舉辦了為期兩年的“中國木門自動化制造系列推廣活動”,實施一年多來,帶動了更多的木門企業參與自動化制造的實踐。

在多年從事木門自動化制造的實踐中,筆者接觸了很多在自動化制造之路上探索前行的企業家,參與并見識了選擇不同自動化制造方式帶來的成敗得失,形成了對中國特色木門自動化制造的若干感悟,以期為我國木門企業轉型升級提供參考。

我國木門行業自動化制造發展趨勢分析

一、我國木門產業自動化制造的特點

木門專用機械取代家具通用機械,我國的木門制造業一直與家具制造業的淵源深厚,木門制造作為一個細分行業,近十余年才逐步形成。長期以來,木門行業生產都是采用家具通用機械,普遍存在生產效率低、產品質量差、勞動強度大、安全性弱等問題。自2005年,筆者所在的上海躍通木工機械設備有限公司推出了首臺國產數控木門綜合加工機后,近十年時間內,木門專用機械的研發日益得到重視,木門的門扇、門梃、門框等各部件加工專用機械相繼問世,集多種功能為一體,以其智能化、高品質、高效率、低強度、低成本、綠色安全的優勢得到行業的認可,帶動木門加工方式的創新,促進木門加工效率和產品質量的躍升。

(1)目前常用的木門專用裝備有:

1.門扇加工。門扇加工主要包括門扇四邊鋸切、封邊開槽、鎖孔鉸鏈槽以及銑型等工序。目前,一臺數控門扇四邊鋸即可完成門扇四邊鋸切,從而取代傳統采用的3臺以上推臺鋸,可以自動調整工作臺寬度、自動進出料,移動的縱向鋸座還可傾斜,滿足門扇一側的斜切加工;三組鋸片鋸切木門四邊,整個切削行程伺服電機驅動,速度調整便利、響應快;自動粉碎鋸切過程中的邊角廢料,節省了輔助勞動;相比傳統的加工方式,耗能更低,精度提高,門扇加工的對角誤差<0.5 mm;產量增加,加工速度70 s/扇;加工寬度范圍增大,最小鋸切寬度由傳統的500 mm減小到400 mm。門扇鎖、鉸鏈孔槽加工機具有自動識別、自動調整、自動進出料、自動定位和雙側同時自動加工功能,能滿足“批量為一”的定制生產需求。雙面加工中心突破了木門扇面兩次鏤銑加工的傳統,上下兩組刀軸都配有自動換刀刀庫,雙面同時銑型,提高了人力、場地等資源利用效率。將數控門扇四邊鋸、封邊開槽機、數控孔槽加工機、數控加工中心等主機,配備自動上料、輸送、定位、轉向等裝置,即可構成一條全自動的木門門扇柔性生產線,實現木門門扇板坯的自動上下料、輸送定位、定尺鋸切、自動封邊、五金件孔槽加工、銑削成型等加工過程,傳送快捷、定位精準、省地省力,有利于木門制造企業實現生產和管理自動化。

2.門梃加工。簡單的數控門梃加工專機即可完成橫梃和立梃的打孔、銑形加工,銑形由正反旋向兩個不同刀軸實現,不僅具有防崩邊功能,更比單一刀軸正反換向加工經久耐用,且刀軸徑向變形小,打孔和銑型的加工順序任意調整,可6個工位一次加工橫梃,取代了推臺鋸、斷料鋸、立銑、鉆孔等多臺設備。數控橫梃鋸鉆噴膠裝榫一體機可以完成6~7道傳統工序的加工,數控立梃鋸鉆一體機則可以完成定尺鋸切和鉆孔加工,且都能全過程無人操作。

3.門框(門套)和裝飾線條加工。采用孔槽加工機、鋸鉆銑機、L型線條拼接機3臺設備即可完成傳統十幾道工序才能實現的制作,替代開料鋸、橫截鋸、立銑機、封邊機、開槽機和鉆孔機等多臺單機。最近,筆者所在公司采用自主研發技術,開發出的新型孔槽加工機,最快移動速度由30 m/min提升到50 m/min;最小加工尺寸由500 mm減少至400 mm。

我國木門行業自動化制造發展趨勢分析

(2)量身定制是木門自動化制造的普遍需求

我國木門行業具有終端需求多樣、生產工藝多樣、企業規模多樣、資源條件多樣的特點,具體表現在:

1.門框結構:有側蓋頂、頂蓋側和45度3種常用的連接方式;

2.各類主機的結構設計:有單工位單功能、單工位多功能、多工位多功能等多種形式;

3.自動化生產線:有以單機為單元的自動化生產線、若干單機串連的工段自動化生產線等;

4.流水線布置:有一字型、U字型、合并型、分流型等模式;

5.物料傳輸:有懸掛式、輥筒式、混合式等;

6.自動化控制:有集中控制和分點控制等,其間各有長短。

因此,不同企業、不同客戶群、不同消費習慣、甚至不同區域,對自動化設備的需求不一而足。根據企業的不同需要量身定制,是我國木門自動化需求的常態。這就要求我國的木門裝備制造企業在產品研發設計時,要用系統的理念、標準化的思維、模塊化的設計,來提高裝備供應的彈性,縮短生產周期,應對市場多變的定制需求。某木門設備專業制造企業的MDK4120門扇鎖孔鎖槽加工設備就應用這個理念設計出了M、M5、D、Q、Q5等五種不同配置,供班產量30樘至350樘門扇的不同企業選用,很受用戶歡迎。

二、單機自動化和生產線自動化長期并存

由于市場規模、產品工藝性的差別,以及裝備制造水平、投資經濟性、勞動力成本等因素的制約,我國木門行業的自動化制造在很長一段時間,將呈現單機自動化和生產線自動化并存的狀態。與傳統生產方式比,單機自動化只是減少對勞動技能的依賴,仍不可避免地要產生堆垛、上下料、周轉等非增值勞動,而不能有效節省勞動力。生產線自動化必定會成為有遠見的企業家追求的目標。

自動化生產線并非自動化單機的簡單連接,而是在自動化單機基礎上,按工藝需要設計流程,按目標產量配置主機,按現場條件規劃流向,配以裝卸、輸送、翻轉、旋轉等自動輔助設備,通過計算機控制,按一定節拍,在各節點上有序作業的成組設備。從加工主機看,能實現連線的設備除了具備自動加工的功能之外,還必須同時具備:通過式自動進出料功能、自動識別功能、自動調整功能和自動定位功能等四項基本功,以及具有搜集、處理信息的“大腦”這一關鍵條件。

國內一些木門企業由于對自動化生產線缺乏全面認識,花費了不菲的資金,購置的自動化設備卻不具備上述四項基本功能和一個關鍵條件,即雖然可以自動加工但不能自動調整;雖然可以自動傳送但不能自動控制等問題,導致自動化生產連線的目標無法實現,最終不得不拆線單干,浪費了大量的物力和財力。對現階段只能抉擇單機自動化的企業,在選購設備時,也應盡量優先選擇結構和功能特征有擴展空間的單機設備,便于今后自動化生產的連線需要,以避免重復投資。

我國木門行業自動化制造發展趨勢分析

三、國產裝備成為木門自動化制造的主力軍

過去的五年,我國木門自動化制造處于起步探索階段,在我國的木門自動化制造的進程中,引進歐洲設備、購置國產設備、引進和國產設備結合、企業自制設備等多種自動化投資方式爭相并存。

從近期行業骨干企業的規劃和在建項目來看,江蘇大自然木門、合雅木門、吉林華鶴木門等,以歐洲設備為主投資方式;大連通世泰、昆山日門、北京TATA、吉林森工霍爾茨、沈陽3D、上海安洋等木門生產企業,以國產設備為主投資方式。不管是外商獨資、國內上市公司還是民資的木門企業,投資國產裝備的比例呈直線上升趨勢。在主要木制品自動化制造加工領域,國產木門自動化裝備在與國外設備的競爭表現突出,彰顯現出強勁的競爭力。主要表現在五個方面:

1.歐洲自動化設備是在市場高度標準化和需求相對單一化的基礎上發展起來的,在標準門的批量生產方面,表現出明顯優勢,但對于我國多樣性的木門定制需求,其品種優勢和技術優勢亦難以展現。而國產設備在柔性加工、大規模定制生產方面,表現優異。

2.與進口設備相比,砂光涂裝類的國產設備,與國外設備的差距已不不明顯;門扇和門框切削加工類國產設備,反有后來居上之勢。工段全自動生產線方面,國產設備略有勝出;國產設備的投資回報率明顯高出一籌。

3.木門自動化裝備工藝性較強,市場進入門檻相對較高,國內早期進入木門細分市場的一批裝備制造企業,技術起點高,研發能力強,制造水平突出,開局順利;木門裝備行業沒有出現國內其他行業普遍存在的劣幣驅逐良幣現象,提升了國產木門自動化裝備行業的整體形象。

4.國內木門生產企業及木門裝備制造企業,在行業協會的指導下,緊密依托國家科研機構的技術支撐,通過默契配合,把準市場需求,技術推廣快捷。歐洲設備供應商遠在大洋彼岸,對我國木門品種與工藝的多樣性和特殊定制要求把握不準,往往難以對市場變化做出快速反應,而屢失商機。

5.一系列國產木門自動化制造的成功范例,為推廣采用國產自動化裝備,奠定了堅實的市場基礎。

四、結語

盡管木門自動化制造的進程可能會受到經濟拐點的影響,但其趨勢不可逆轉。我國木門行業正處于旺盛的發展期,在新一輪的市場競爭中,木門企業將面臨原材料價格上漲、勞動力成本趨勢性上升以及房地產價格調控等嚴峻挑戰。傳統的木門企業要想做大、做強,只有加快提升加工裝備的自動化水平,提高產品質量和生產效率,降低對勞動力的依賴,才能適應木門產業的快速發展,為提高自身國際競爭力夯實基礎。

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