3J.3.2設施布局的變化趨勢
傳統的布局設計程序很大程度上是基于一種特定的產品結構、壽命周期、產量或批量、工藝路線,布局的設計準則通常是靜態地衡量長期物料搬運效率,忽視了布局對在制品庫存、等待時間和生產周期、生產率的影響,因而缺乏柔性。柔性布局設計準則認為,布局的適應范圍比適應比例更重要,快速響應比低成本更重要,可重組性比效率更重要。
隨著市場環境的變化,制造業出現了一些新的變化趨勢,即:
產品(零部件)外包或契約制造
在OEM工廠(OriginalEquipmentManufacturer).廠外供應商正越來越多地做著大量制造與裝配工作。產品外包或契約制造及其及時供應方式導致核心企業重構其生產設施^
定制生產與產品延遲差異化
由于部分消費者不愿意花大量時間去挑選現有的產品,或者希望通過招標方式得到更適合的產品,而有的企業也希望通過產品差異化為客戶創造獨特的價值,根據消費者的特別需求而定制產品的定制生產方式應運而生。
板式家具生產企業方面分享著定制生產所帶來的好處,另一方面又是定制生產的主體。板材定制、包裝箱定制、原輔材料及五金訂購等給家具生產帶來了便利,同時家具企業通過產品與制造流程的模塊化設計、建立分銷中心等措施適應著定制生產的趨勢。
—般來說t企業采用的定制類型隨產品性質、企業的技術水平、供應商的參與程度及客戶要求的不同而不同。家具企業面臨的定制方式主要有以下兩種:
①合作型定制(Collaborative Customization):定制企業通過與客戶交流,幫助客戶澄清其需要,準確設計并制造出能夠滿足客戶需要的個性化產品。客戶定制的對象范圍可能是一個模塊、某些尺寸、一種材料、一種裝飾或外觀特征、一種調節或一種方案。m.的一般供貨過程包括測量、設計、制造、安裝、服務等環節,其定制方式屬于這一種。
②適應型定制(Adaptive Customization):企亞提供標準化的產品,但產品本身足可客戶化的(Customizable),客戶可根據自身需要對產品進行調整口“部件就是產品”即滿足了這種定制方式。
大規模定制和多樣化需求促使生產企業實行產品延遲差異化的制造方式,即在產品及零部件制造的前段工序盡量保持其形狀、尺寸等的標準化,把產品的差異化特征放在后段工序進行加工,以降低成本。在家具企業,定制產品一般有較長的提前期。當定制行為發生在賣場時,RTA家具有可能將產品的差異降低到極致,從而導致面向成品庫存的生產方式或者在機加工車間與油漆車間之間設立中間庫存。
多通道制造
在一條生產線上并列著功能相同的多個工作地或設備,或在多條生產線上相同功能的工作地或設備可以被某一加工族分享,這就是多通道制造。 •
可擴展的機器和便攜式機器的逐漸應用
可能影響工序集中的多功能(或柔性)家具生產設備以及許多便攜式生產工具將使設施布局得以簡化。這些變化趨勢實際上已逐漸出現在離散型制造、多線生產的家具企業#
在這些變化趨勢影響下,一些新的布局方式被研究應用起來。例如分布式布局(DistributedLayout),它是將相同功能的工作地或設備分布于生產車間內,以不變(布局)應萬變(需求)》模塊式布局(ModularLayout),是將產品式布局、工藝式布局和單元布局相結合,每個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品延遲差異化的需要[⑶。
流程分析與布局設計是相互影響的,在市場環境不斷變化的形勢下,需要將產品分析、工藝流程、線路分析、制造設備、產能分析、車間布局、物流方式、成組技術、質量管理以及數學方法等結合起來,才能取得生產系統的優化。
3.2板式家具生產工藝流程基礎理論
材料與結構是制定不同工藝流程的依據之一。板式家具的基材可分為實心板和空心板兩大類。實心板包括(覆面)刨花板、中密度纖維板、細木工板、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,中間填充一些輕質芯料,經膠壓制成的一種人造板材。由于芯板結構不同,空心板包括木條空心板、紙質蜂窩板等。
現代板式家具的構造特征是“(標準化)部件+(五金件)接口”,但除了板式部件之間的連接結構,板式家具的結構還應包括板式部件本身的結構。板式部件本身可采用膠釘聯結;板式部件之間一般除了五金連接件外,還用圓棒榫。
板式家具的結構有如下基本優點丨1‘161:
節約木材,有利于保護生態環境。
結構穩定,一般情況下不容易發生翹曲等變形^
標準的工業板材有利于擴大生產批量。
定厚的工業板材,可減少厚度尺寸誤差。
加工精度由高性能的機械來保證,便于質量監控,從而可生產出髙品質家具。
能夠適于信息型靈活制造體系的建立。
能夠按資源優化配置原則組織生產。
制造無須依靠傳統的熟練木工,但對機械化、自動化操作技能提出了新要求。
預先進行的生產系統設計可減少材料和勞動力的消耗。
便于搬運、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格,即使劃分也似乎沒有什么重要意義,所以往往籠統地稱其為零部件。板式家具零部件可以作如下分類:
按基材的種類,分為實心板件和空心板件•
按板材或板件表面是否已經貼面,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,一般分為結構型零部件和裝飾型零部件。
按其在產品中的部位和作用不同,分為旁板(俗稱側板、外側板>、面板等,不同用途的零件,其孔位類型與結構、貼面與封邊要求等都不同。
按標準化程度和成組技術的要求分為標準件、相似件、復雜件。
板式家具的設備、零部件的分類等,是生產工藝流程的重要依據。3.2J典型板式家具生產工藝洗程
板式家具生產工藝流程從原材料的準備開始,經過機加工、油漆涂飾到最后產品包裝入庫,由一系列彼此相關的環節和步驟組成。根據基材與貼面材料的不同以及板材的定制狀況,典型板式家具生產工藝流程有以下幾種[17]:
應用空心板(包鑲板)的板式家具生產工藝,
應用細木工板的板式家具生產工藝。
以創花板、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
工藝。
以刨花板、中密度纖維板為基材(PVC貼面)的板式家具生產工藝。
應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)的板式家具生產工藝^
各企業的生產工藝流程、工藝路線因以下因素而有所不同。
產品和零件的功能、形狀、結構與工藝特征以及零部件的分類、數量;
機器的種類、數量、功能、性能及其布局:
零部件加工精度與質量標準。
33某企業板式家具生產工藝流程及布局分析
33.1某企業板式家具生產中的機加工工序
某企業板式零部件機加工車間(木工車間)包括裁板、膠壓、鉆孔、封邊、銑型、試裝六個工序,其主要任務是根據設計要求和生產計劃,完成板式家具零部件形狀、結構的加工,然后借助于五金和簡單工具t使各零部件能夠順利地定位、組裝成家具形體*
機加工車間是板式家具基本生產過程的龍頭,其總體特征是:
機器多,幾乎集中了企業所有的生產設備,價值高;
要求操作工人的技術水平較高s
生產工藝相對復雜、流程與布局較難協調、生產計劃較難;
相對危險性較大、粉塵較多。
控制機加工車間的加工質量,提高其生產效率,對整個企業生產系統具有重要的意義*
裁板工序是板式家具零部件機加工第一道工序,直接影響到產品質量、材料利用率以及勞動生產率和生產效益,是現場工作研究必須認真面對的第一個對象。
某企業的裁板工序包括裁板和齊邊兩種作業內容,其功能是根據工藝圖和派工單,對符合生產要求的、各種規格的人造板基材(中密度纖維板)或貼面實心人造板材(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脂;華麗板或蠟面板表面為氨基樹脂。)進行直線鋸截,或對各種經過貼面、膠壓處理過的零件進行齊邊加工,最終開出符合規格、形狀和質量要
求的板件(毛料或凈料),供應給后續不同的工序。
該企業主要使用數控裁板中心和推臺鋸兩種裁板設備,均為單鋸片加工,這些設備具有不同的性能和特點,對操作者有不同的要求,適用于不同形狀、規格、加工精度及批量的零件。
裁板工序具有負荷較大、機器和人員數量較多、生產節奏緊張、粉塵多等特點,在生產流程上決定了工件是否能按生產計劃合理分流及后續工序的在制品數量。在現場管理方面,裁板組長必須熟悉整個機加工車間的各條工藝路線和各工序的大致產能,合理地分配生產任務,甚至對本工序各設備進行合理的作業排序,否則將影響到生產計劃的落實。
膠壓工序的主要功能是,在涂膠、組框或組坯之后,用冷壓機或熱壓機在一定的溫度和壓力條件下對板件進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。所使用的工具和設備包括馬釘槍以及槍釘、冷壓機、高頻熱壓機、拉紙機、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。木膠粉與水按質量比2:1調制,一般在冷壓弧度較大的多層板時使用。
一般來說,適于膠壓的工件比較少,該工序多處于生產任務不飽和的狀態4
為了便于零部件之間的接合,一般在經過裁板、貼面膠壓、覆面齊邊和邊部處理后,還需要對零部件進行鉆孔加工。鉆孔工序的功能是根據圖紙設計的要求,在零部件的各表面進行相應的鉆孔加工。該工序的特點是,所需加工的零部件孔位往往比較多,因而所需鉆頭的種類、規格、數量較多,調機次數較多、時間較長。
~鉆孔工序所使用的設備包括六排鉆、三排鉆、單排鉆、臺鉆、手電鉆。批量大、孔位多的零部件應優先考慮六排鉆。眾多鉆孔設備在布局上不一定完全按機群布置,應考慮成組單元、作業相關等布局或原則。六排鉆一般需要2~4人,三排鉆2人,單排和臺鉆由于工作任務比較少一般由一人(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,經涂膠、壓貼在零部件的邊部,進行相應的封邊處理,使零部件周邊封閉起來,從而得到保護、美化的目的。
某企業使用的封邊設備包括直線封邊機、曲直線手動封邊機。
常用封邊材料有木條、薄板條、單板條、薄木條、三聚氰胺樹脂裝飾板條、聚氯乙烯(PVC)條、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(ABS)條、預油漆裝飾紙條、三聚氰胺浸漬紙等,直線封邊機所采用的封邊條厚度一般為0.4~20mm。
某企業所用的封邊條有三種:
400m/盤。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,供薄木貼面家具使用,
封邊常用的膠粘劑除了皮膠、脲醛樹脂膠(UF)和聚醋酸乙烯脂乳液膠(PVAc)外,還可采用乙烯•醋酸乙烯共聚樹脂膠以及各種接觸膠粘劑等,
某企業所用的是熱熔膠EH6421,其熔點為190*C(18{TC~200C),一般需要15~45min的熔化時間,且與環境溫度有關,
某企並的銑型工序包括零部件邊部銑型、板面鏤銑與雕刻、開槽、部件釘裝以及部件的修補、磨平等作業內容。使用的設備包括小帶镅、各種銑床(俗稱鑼機)、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。按設備與加工的相似性,銑型工序可分為四個小組:
帶鋸和銑床
許多板式零部件,在經過齊邊加工后還需要進行銑削加工,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,以體現板式家具的藝術性。
邊部銑型或銑邊通常是按型邊設計所要求的線型,采用相應的成型銑刀,在各種銑床上加工。常用銑床設備主要有立式下軸銑床、立式上軸銑床(鏤銑機、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、導尺、檔環、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工件進行大體輪廓的栽準加工。
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、多軸仿形銑床、加工中心等設備上采用各種端銑刀頭對板式部件表面進行浮雕或線雕加工。
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表現;深雕是在零部件表面上浮起較高’而且物象近似于實物。
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、抽屜面板等家具的外觀表面。
在普通單軸上軸銑床(鏤銑機)上進行銑削或雕刻加工時,只需將設計的花紋先做成相應的樣模,套于仿形銷上,根據花紋的斷面形狀選擇直徑2~30mm的端銑刀,加工時樣模的內邊緣沿仿形銷移動,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的網格狀圖案。有些簡易模板是現場臨時設計、制作的^
開槽機
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,需要用開槽機在其一定的部位(表面或端面)上開出一定規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。
校正加工
通過打磨保證部件的加工精度,以滿足裝配需求。對框架、膠合件等部件,組裝后應按圖樣要求進行檢查,如發現竄角、翹曲、接合不嚴等缺陷,應及時進行打磨、倒棱、涂膠等校正處理。
本工序的特點是機器多、機型小,零部件變化大,工藝多變且關系復雜,需要的多能工較多,勞動強度比較大,周圍環境比較差。
按照設計圖紙和技術條件的規定,使用手工工具或機械設備以及家具五金等,將零件接合成為部件或(和)將零部件接合成完整產品的過程稱為裝配。前者稱為部件裝配,后者稱為總裝配。
在某企業,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的一道工序,按套生產時還承擔著零部件的配套、分流與交接的管理職能。該企業的試裝可分為四種,即木工試裝、包裝試裝、質檢員抽樣試裝、外協加工產品試裝,分別不同程度、不同側重地地檢驗產品的外觀、顏色、結構、五金配件、安全性。一般指的是生產線木工試裝4
試裝工序的內容包括在零部件上打入預埋件、將零部件試裝成成品。對于貼面板零部件,可先在批量零部件上打入預埋件再進行試裝;而對于中密度纖維板零件,要先試裝后再在批量零件上打入預埋件,因為中密度纖維板零件有許多異型件,孔位的準確性較低,一旦打入預埋件就不好再返工。當然在試裝的那套產品的零部件上,都是先打入預埋件的。
對試裝工序的要求是,每批產品試裝一套〃當生產批量大的時候,生產節奏比較快,零部件到達的速度快;當生產批量小、多品種的時候,零部件到達的速度慢,但需要進行試裝的品種增多。