全面解读实木定制家具制造柔性工业4.0 智能生产!

来源: 机械猫    发布时间 2025-04-27 点赞量:0    阅读量: 12235


工业4.0的真正体现是什么?

首先是柔性化制造,缺乏工业化、标准化、模块化为基础的柔性化制造是伪命题;所谓全屋定制其实只是伪命题,是目前尚未实现建筑及室内模数化设计前的过渡阶段;最后,是网络设计工具,根据个体的不同需求,使用标准模块部件进行拼组设计,并精准传递到制造系统。

大家肯定会觉得很奇怪,这个是什么东西?在此小编解释一下,这是一条由20个工业机器人组成的柔性化生产线,是不是看起来很高级!

如果参观过德国的一些工厂你就会发现,虽然德国的大部分工厂规模小、产量有限,但是这些工厂设备的自动化生产程度却很高,木窗生产车间的工人寥寥无几。

全柔性化的生产模式是德国大部分工厂的共同点,下图是典型的整厂柔性化生产方式。

德国工厂之所以出现这样的现象主要基于两个原因,一是德国生产劳动力成本太高,实现自动化可以降低劳动力成本,第二就是自动化生产方案可以实现无纸化,简化生产工艺,将一切都将给设备来完成,降低出错率。

可能有很多人都不了解柔性化生产到底是什么?

所谓柔性化生产是指依靠有高度柔性的制造设备,在品质、交期、成本保持一致的条件下,生产线在大批量生产和小批量生产之间任意切换。

未来中国,以大批量生产、低成本取胜的劳动密集型产业外迁到东南亚势不可挡,中国唯一可以留下的就是小批量、定制化的柔性制造产能。

  • 柔性化,简称FMS。采用FMS的主要技术经济效果是:能按装配作业配套需要,及时安排所需零件的加工,实现及时生产,从而减少毛坯和在制品的库存量,及相应的流动资金占用量,缩短生产周期;提高设备的利用率,减少设备数量和厂房面积;减少直接劳动力,在少人看管条件下可实现昼夜24小时的连续"无人化生产";提高产品质量的一致性。

  • 柔性化生产是相对“刚性生产”而言的。工业化时代的刚性生产更多体现的是规模化、批量化、标准化,特点是效率高、单位产品成本低,能满足社会对大量工业品的需求。但随着消费结构升级,买方市场到来,消费者对个性化、定制化、时效性提出更高要求,能够满足“多样化、小规模、周期可控”的柔性化生产应运而生。自动化、信息技术、人工智能等技术的普及,使柔性化生产得以实现。


汽车领域所强调的“柔性制造系统”的生产方式,可同时加工几种不同的零件,灵活性极强。

如市场上这些种类繁多的配置构型,很大程度上得益于柔性生产体系,降低了汽车制造成本,相应的为大众消费者也降低了购买价格。

目前应用比较广泛的是在汽车,纺织,电子等领域。当然,在家具制造领域也不算是稀奇的事物了。

“柔性化生产”是相对于“刚性化生产”而言的,很多人可能对“刚性化生产”这个概念不熟悉。

刚性化生产线”是为某种特定产品,特意制造的生产线。具有效率高、质量好等优点,但是一旦这种产品不生产了,这条生产线就不能用了。

目前,“刚性自动化的窘境”主要体现在技术、管理等层面上:


1、技术刚性。

机器生产的只是标准产品,当一条生产线实现全自动化以后,柔性也随之丧失,因为要依靠大量机器设备来完成生产(即硬件投资加大)。一旦市场需求、产品种类发生变化,硬件的更换成本非常高。

据了解,飞美生产车间里使用的是德国木工机械领跑品牌豪迈(Homag)的智能设备,该设备能根据软件发来的信息实现自动识别、判断、切换,针对常见的尺寸、颜色等变化可以自动调整,不需人工经常调试机器,节省了很大的时间成本。试想,如果经常对机器进行人工调整,此时机器无法生产,机器空转的成本高昂。如果解决不了机器自动识别切换这个问题,便无法实现规模定制。

一条生产线一个月可以生产1万辆汽车或者100万部手机,但是严重缺乏灵活性,就像一个人很健壮,但是胳膊腿不灵活。在当今这个创新加速的时代,这种“刚性自动化”越来越难以适应不断缩短的产品生命周期。


2、管理刚性。

柔性化生产光有柔性化的设备不行,还要有与之搭配的先进的软件。任何一款软件都不是万能的,目前国内很少有一款软件可以从头到尾操作整个生产过程。大部分都是需要几款软件进行组合对接,总有一个最佳方案,这是需要商家自己去摸索的。

任何一款软件或一个组合都有磨合的过程,没有不能用的软件,但都需要花时间花精力去磨合,找出最优组合方案。

软件系统很前沿,也很强大,板材利用率提高就是软件的一个强大功能。先进的软件会将尺寸大的大衣柜和尺寸小的床头柜自动组合、运算、排版,出具最佳方案,这便保证定制家具的过程中减少材料浪费,出材率更高。

为什么一些中国工厂在自动化程度不输于欧美同行的情况下,生产效率和市场适应性仍然落于下风?这更多是管理问题。

中国工厂的专业分工非常细,甚至细化到工序,决定因素变成了熟练程度,而非专业水平。美国工厂的分工是流程分工,一个流程必须全部熟悉。

从制造业大国到制造业强国,从传统经济到智能经济,中国经济转型的一个关键,就是如何从“刚性生产”转向“柔性生产”。

据了解,柔性生产线是把多台可以调整的机床(多为专用机床)联结起来,配以自动运送装置组成的生产线。

它依靠计算机管理,并将多种生产模式结合,从而能够减少生产成本做到物尽其用。

这样子的柔性生产线,有条不紊的工作着,工人不多,只在极少的岗位上对电脑进行操作。


柔性化生产线的6大优点:

柔性生产线是一种技术复杂、高度自动化的系统,它将微电子学、计算机和系统工程等技术有机地结合起来,理想和圆满地解决了机械制造高自动化与高柔性化之间的矛盾。具体优点如下。

1、设备利用率高:一组机床编入柔性生产线后,产量比这组机床在分散单机作业时的产量提高数倍。

2、在制品减少80%左右。

3、生产能力相对稳定:自动加工系统由一台或多台机床组成,发生故障时,有降级运转的能力,物料传送系统也有自行绕过故障机床的能力。

4、产品质量高:零件在加工过程中,装卸一次完成,加工精度高,加工形式稳定。

5、运行灵活:有些柔性生产线的检验、装卡和维护工作可在第一班完成,第二、第三班可在无人照看下正常生产。在理想的柔性生产线中,其监控系统还能处理诸如刀具的磨损调换、物流的堵塞疏通等运行过程中不可预料的问题。

6、产品应变能力大:刀具、夹具及物料运输装置具有可调性,且系统平面布置合理,便于增减设备,满足市场需要。


柔性生产线的发展趋势大致有两个方面:

一方面是与计算机辅助设计和辅助制造系统相结合,利用原有产品系列的典型工艺资料,组合设计不同模块,构成各种不同形式的具有物料流和信息流的模块化柔性系统。

另一方面是实现从产品决策、产品设计、生产到销售的整个生产过程自动化,特别是管理层次自动化的计算机集成制造系统。在这个大系统中,柔性生产线只是它的一个组成部分。

柔性线生产线的种类

柔性生产线的种类,按范围大小分为产品生产线和零部件生产线,按节奏快慢分为流水生产线和非流水生产线,按自动化程度,分为自动化生产线和非自动化生产线。

索菲亚采用的柔性生产线按照不同大小切割板材,提高板材利用率;智能分拣系统可以实现自动分拣提示,降低出错率。借助智能化制造设备,全国五大生产基地的产能是8000单/天,一年可以完成80亿的生产任务。

亚洲定制衣柜企业第一条投入使用的柔性生产线位于索菲亚增城生产基地

事实上,索菲亚从上市次年就已经开始启用柔性生产线。2011年索菲亚上市募集11.8亿元,并开始工业布局,2012年初首先在成都建立分厂,2012年底在廊坊和嘉善投资建厂,同时对增城总部的工厂进行升级,2015年9月,黄冈分厂正式投产,全国五大生产基地全部正常生产,覆盖全国销售网络的生产支撑体系已经形成。

每年第四季度为行业传统旺季,全自动快速压贴生产线在高速运转

欧派2009年就曾斥资2亿元打造全新生产基地,引进全球领先的德国豪放柔性生产线,实现生产全进程自动化,将整个生产流程拆解为96道,充分精细化以满足差别人群的差别需要。这是欧派能在定制衣柜做得风生水起的重要原因,也是欧派向大家居,乃至全屋定制发展的重要基础。

而对信息化,欧派董事长姚良松曾分析,信息化是中国家居二次革命的北京、浪潮以及强力推手,信息化并不仅仅是电商,它还包括了三座“大楼”——数据库、设计系统及管理系统。首先是O2O+C2B等的电商营销新模式;其次,欧派研发出一体化设计软件系统,真正做到快速定制的个性化、一体化;最后做到制造体系、营销体系以及行政管理体系的全方位信息化系统,为欧派的转型升级夯实基础。

百得胜2016年加入上市公司德尔,强强联合,也向全屋定制发起全面进攻。此前,百得胜苏州新工厂于2015年正式落成,根据现代“世界级制造工厂”的理念进行规划建设,生产车间面积2.5万平方米,办公区域面积9200平方米,2条生产线,共4个生产车间,全线引进德国豪迈及德国温康纳先进生产设备、德国高效的柔性生产线、德国舒乐科学规划设计。

2016年百得胜在向全屋定制挺进的时候,也积极联手互联网大咖。4月份,百得胜与国内第一装修门户—土巴兔装修网的战略合作,共同分享线上数据。

柔性生产的本质,是使生产过程由厂家主导,转型为消费者主导。因为运用大数据技术和思维,把消费者与生产者一体化,就成为关键。

在大数据方面的应用,企业通过对大量数据的采集和分析,可以更快的找准市场,同时通过开放生产环节,让消费者介入生产过程。

条形码加工方式可实现工厂无纸化加工,条形码中包括所有产品和部件信息,相当于每根工件都有其独一无二的“身份证”,同时加工中心可根据扫描条形码识别部件信息自动调选加工程序,完全解放生产力,提高工作效率。

索菲亚工厂

广东劳卡家具有限公司创立于2004年,是一家由德国舒乐公司全程打造的“智能化”生产运营系统并向社会免费开放工厂的中国定制家居企业。

劳卡聘请德国专家咨询管理工厂,意大利设计师原创设计系列产品奉行“科技、环保、人性、风尚”的设计理念,坚持以“创新兴企,人才为本”为企业宗旨,是集研发、设计、生产、销售于一体的时尚定制家居企业。


3.技术细节不容忽视。

板式家具的生产工艺分为三大部分:开料、封边、钻孔。定制家具企业要在这三部分中实现订单的优化,采用合理的方式进行生产。

在开料环节,订单优化的过程中,可优化的项目主要包括尺寸上的大小搭配和颜色上的求同存异。例如,一些订单里面加工属性一样的板件可以一起批量生产。

封边环节是板式家具加工过程中最复杂的一道工序。板式家具的封边质量很重要,封边材料如果选用不好的PVC材料,使用两三年后封边条会翘起或者封边条颜色会与面板颜色有差异。

对于钻孔部分,各个企业情况不同。部分设备够先进、软件先进程度也高的企业可以实现在生产线上加工好,即在厂房里就钻好安装滑轨的孔,上门安装时工人只带螺丝刀即可。而部分技术落后的企业无法做到这一点,都是到顾客家安装的时候带着打孔机现场打孔。因为五金件的安装部分,对尺寸要求很精细,对设备专业化程度要求高,自然这部分成本也高。

柔性化生产对于中国制造的创新发展、提质增效都起到积极的促进作用,扮演着举足轻重的角色。

柔性化技术的革新与升级也势必会给中国制造业带来全新的提升,在世界制造业领域中打造全新的“柔性中国”。




来源:木业刀锯联盟

版权归原作者所有,观点仅代表作者本人,不代表家具头条立场。



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