实木定制设计与生产瓶颈在哪里,有什么解决思路呢?

定制家具,指在工业规模化生产基础上,根据消费者居室空间尺寸、个性化需求进行设计和生产的一种新型的家具产品。

定制设计营销作为一种全新的业务发展模式,成为家具业的新机遇,行业企业纷纷布局定制业务,开始由原来单纯原材料供应商向“设计 + 产品 + 服务”的一站式整体解决方案提供商转变。

作为占有细分市场的实木家具,面对有较成熟的模块化、标准化系统支持的板式定制家具,被迫进行产业升级。在实木家具走向定制时代的过程中设计与生产都面临多方难题亟待解决。

 

实木定制设计与生产瓶颈在哪里,有什么解决思路呢?

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1.实木家具定制化市场的现状

 

在2018年5月1日实施的标准GB/T 3324—2017 《木家具通用技术条件》中,重新定义了实木类家具。实木类家具指主要部位采用实木类材料制作、表面经或未经实木单板或薄木(木皮)贴面、经或未经涂饰处理的木家具。

实木类材料包括原木、实木锯材及指接材、集成材等材料。2018年7月12日公布的T/CFDCC0203—2018《实木定制家居产品》团体标准中规定了实木定制家居产品的术语和定义、分类、材料、一般规定、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包 装、随行文件、运输和贮存及服务。

实木定制家居产品是指根据客户的个性化需求和供需双方的商定,由企业向客户提供的全部或主要部分由实木制作的家居制品和装修产品。

 

实木定制设计与生产瓶颈在哪里,有什么解决思路呢?

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实木家具中具有中国传统文化元素的新中式家具和向板式家具靠拢的实木家具成为目前设计的两个趋势,风格款式上两极化发展,即新古典和板式化。

实木定制家具产品作为新兴的家具产品,行业发展潜力巨大,但各个品牌生产的产品品质和服务质量高低不同,且在家具行业中,2018 年之前就出台了国家林业行业标准LY/T2876—2017《人造板定制衣柜技术规范》与家具装饰业行业标准JZ/T1—2015《全屋定制家居产品》两项标准。之后团体标准T/CFDCC 0203—2018《实木定制家居产品》的发布,也在一定程度上引导了实木定制家居行业的健康发展。同时更多相关的标准,如《实木定制家居产品安装服务规范》也在全国工商联家具装饰业商会实木定制家居专委会的发起与督促下不断完善。

 

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2.实木定制家具与板式定制家具的区别

 

当前实木定制家具备受市场关注,需求量与日俱增,但传统的实木类家具的部件具有品种多,批量小, 加工复杂,标准化、系列化程度低等缺点,目前定制化加工水平不高。

虽然已有标准规定了实木定制家居制品的术语,但如何实现“实木定制”仍是企业面临的大问题。大多数进行定制升级的实木家具品牌是在对木 门、柜类、木地板、楼梯类等单一产品的创新研发和定制化转型过程中发展而来的,而尝试且实现定制化的企业仍为少数。 

 

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作为定制化家具产品的先驱,板式定制家具已形成一套完整的设计生产解决方案,包含智能制造系统,全自动化立体仓库和智能物流系统,全流程自动化、信息化和智能化的生产线,做到了从前端设计、客户定制到工厂生产再到物流运输整个过程的无缝对接。板式家具的订单管理系统(如下图)赋予各个零部件以信息条码,使得快速追踪原板材信息和实现智能制造成为现实。

 

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▲ 板式家具订单管理系统

 

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实木家具相较于板式家具拥有更为复杂的制造过程和更多的零部件,目前虽已有部分企业通过先进设备,实现精准加工、智能下料、降低资源和能量的消耗, 但其智能化生产仍是行业难点。对比实木定制家具和 板式定制家具(如下表)可以看出,实木家具企业普遍存 在信息化落后、标准化程度低、生产周期长、产品设计延展性低的问题。

 

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▲ 实木定制与板式定制家具对比表

 

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3.实木定制家具企业目前存在的问题

 

笔者调研了某实木定制家具生产线,该企业的产业区为集设计、生产、运输、展厅为一体的家具定制服务中心,现有产品包含美式乡村、意式、欧洲古典、北欧简约、现代简约、中式古典、新中式等多个风格的上百种家具产品,产品展厅占地5万m2。

 

3.1 实木定制家具设计阶段

 

通过对设计部的调研和设计师的访谈,该企业实木定制家具设计流程如图2所示,用户可通过公司官网对已有的产品库进行选择,再定制尺寸和细节,或者直接提供定制图样,设计师进行三维效果图和三视图的绘制,设计阶段用时14d左右,该环节出现的问题主要集中在以下几个方面:

 

(1)已有产品没有完善的结构图纸,已有产品数据库搭建不完善。

该情况导致客户下单后,尺寸细节修改的环节过于复杂,人工绘制图纸的时间长,客户等待修改的时间也长。现在该企业正在补录已有产品的结 构图纸并完善产品数据库,但由于产品系列过多,工作进展十分缓慢。

 

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(2)已有产品缺失标准化的结构、部件或尺寸模 数,系列衍生困难。

作为定制家具产品,更加注重客户的个性化需求,按需修改尺寸成为很多已有产品的必经之路,但由于现在产品的分类,编码都未制定标准, 尺寸变化的规范也未完善,导致客户定制的产品无法 融入标准生产线,对后续生产过程造成了影响。

 

(3)拆单环节人工操作,自动化程度低。

由于本身 产品的定制属性和非标准,设计制图人员只能人工进 行拆单并绘制各个零部件,该环节不仅考验设计师的 结构设计能力,也需要长久的经验。拆单出错率和设 计阶段的耗时难以降低。

 

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3.2 实木定制家具生产阶段

 

通过跟随订单生产,调研了该企业实木定制家具生产流程(如下图所示),在用户确认订单进入排产后, 对非标准的定制产品会先进行等比缩小的小样制作来进行力学实验,测试结构设计的稳定性和强度是否达到要求,其余定制产品则直接进入生产线进行生产,单个产品制作周期一般在3 ~8d内。该企业拥有的数控 机床和数控加工中心大幅度降低了定制异形件的生产时间,也增加了客户定制产品的造型多样性。

 

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▲ 某实木定制家具生产流程

 

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(1)受木材特性限制,备料环节复杂。

实木作为一种天然材料,具有各向异性、干缩湿胀的特点,实木的性质导致定制家具造型有局限性,多数定制集中于异形件造型本身,或柜类家具的功能划分上。在人工选料过程中实木缺陷标记易错率较高,返工率较高,另外受原材料价格和备料环节的出材率的影响(如下表 所示),实木家具多数材种实木零件坯料不能像板式定制下料一样,实行大板锯切和套裁下料,加工效率无法保证。

 

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(2)信息化落后,产品链联接不紧密。

目前企业生产单项技术信息化虽已实现,但从图纸到各加工设备之间的传输多为人工处理,修改细节尺寸也直接由技术人员在图纸上手绘修改,设计部门和生产部门的图纸对接不及时,生产管理与监控也无法快速实现。

 

(3)实木部件品种繁多,结构部位差异性大。

在同系列产品中部件造型需要有呼应关系,而实木家具零部件的互换性较弱,并且同造型不同材质的生产,导致结合方式发生变化,从而生产线变得更为复杂。

 

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(4)编码信息在整个生产链中的断层和缺失。

从原材料的多样性开始,由于实木的来源途径、本身材料性质的差异导致备料的编码已经难以统一。由于切削加工、涂饰的限制和包装运输线的特殊性也使得实木产品零件的编码无法如板式家具一样贯穿生产链。

 

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4.实木定制现存问题的解决途径

 

针对上述提出的实木定制家具企业现存的一些问 题,主要可以通过以下几个途径进行解决:

 

4.1 引进成组技术,对实木零部件进行标准化、系列 化的设计

 

标准化设计是指在产品设计开发阶段制定相关的 标准,统一要素,面向产品的通用性,采用共性条件,开展的适用范围比较广泛的设计,加速产品设计开发的速度。

通过产品的标准化组合,提高产品零部件通用 性、标准化的程度,使产品的设计开发获得较好的经济效益。而产品系列化是标准化走向成熟的标志;系列化是使某一类产品系统的结构优化、功能最佳的标准化形式。

系列化通常指产品系列化,它通过对同一类产品发展规律的分析研究,经过全面的技术经济比较, 将产品的主要参数、型式、基本结构等作出合理的安排与计划,以协调同类产品和配套产品之间的关系。

 

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4.2 搭建网络系统与引进智能生产系统,提高信息 化、智能化水平

 

实木定制家具从原料端开始搭建网络系统,并搭配使用相应的可识别信息的工艺设备,已有学者针对实木定制家具设计端、生产端、安装端进行了信息化搭建的研究,同时通过智能生产技术的引进,如智能优选锯切、无人化缺陷扫描、智能指接技术、高频拼板技术等,使实木定制生产高效化、规模化。

 

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4.3 实木家具分阶段引入编码技术,逐步实现智能制造

 

从备料到机加工到包装运输,在成组技术引入的基础上,对已标准化的实木产品零件进行编码,生产线各工段、各加工机械扫码执行加工工艺。如根据 产品零件规格指导拼板、选料,按成组零件进入加工周转箱,周转箱携带编码,加工机械和生产线各节点扫码 执行操作等。

同时企业可根据自身企业的产品特点设置编码规则,统一产品编码之间的关联性,为集成企业资源管理系统(ERP)、柔性生产系统(FMS)、生产制造执行系统(MES)、智能物流系统(ILMS)打下基础,逐步使实木定制企业走向智能制造。

 

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4.4 提高企业员工的信息化素养,重视研发与生产等部 门之间的信息交流

 

全体员工需要进行相应的培训,熟知企业标准化信息,对企业生产链有深入的了解。搭建各部门快速交流的平台,必需人工录入的流程也能及时反馈给相应部门,保证各环节信息的良好对接。

 

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5.结语

 

随着实木家具走向“工业4.0”智能制造阶段,实木家具客户群的个性化需求也将逐渐通过标准化、信息化得以实现,实木家具企业也将面临更加多变的客户需求。零部件标准化是解决实木定制设计生产的关键条件,在设计、生产、物流等方面将会发挥积极作用。

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