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智能制造家具 探寻成都新质生产力|当传统家具厂变得智能:生产过程靠算力,板材也有“身份证”

小编 2024-10-07 工业云 23 0

探寻成都新质生产力|当传统家具厂变得智能:生产过程靠算力,板材也有“身份证”

3月20日,正值春分,也是春耕、播种等农忙时节。而此刻,忙碌的身影不仅出现在田间地头,也出现在车间工厂。红星新闻记者来到位于崇州市的明珠家具股份有限公司(以下简称“明珠家具”),探访这家不一样的工厂。

作为入选工信部“2023年度智能制造优秀场景”的企业之一,明珠家具如何在家具制造这一传统赛道里跑出生产力? 这家公司的智能工厂给出了答案。

明珠家具展示厅

布局第一条智能生产线

不止是提升60%的生产效率

在各行各业热议新质生产力的今天,“智改数转”涌入更多人的视野。“智改数转”即智能化改造、数字化转型。作为一家创建于上世纪80年代末的传统企业,如何实现“智改数转”?明珠家具从2018年起配置第一条智能生产线时,就已开始布局。

“这里一共有4条生产线。几年前,每条生产线上站着七八十个人同时工作,现在平均一条生产线上只有8个人。”站在明珠家具占地面积超30万平方米的智能工厂内,公司信息化中心总监张浩讲解着智能工厂在六年时间里的变化。

“虽然员工减少超90%,但是我们的生产效率提高了60%以上。”据张浩介绍,这间智能工厂主要生产的是板材类家具,包括衣柜、鞋柜、书柜等。每一块板材,都需要经过裁切、钻孔、封边、分拣、包装等工序,才能“走完”整条智能生产线。“以前靠人力完成时,整个生产过程需要几十个小时;如今靠算力完成,耗时只需要原来的40%。”

明珠家具智能工厂

生产效率的提升,不仅仅是耗时的减少,差错率降低也是重要标准之一。以分拣环节为例,如果使用人工操作,出错率可能会达到60%左右,“如此则需要增加人员复验,虽然能降低出错率,但显然提高了人力成本。”张浩表示,如果在工厂里没有及时发现分拣错误,当用户在安装时才发现,就意味着至少有两个客户会同时出现错误,“A家的书柜板材被错配到B家的衣柜板材中。”

这将引发接下来一系列的变化,比如承担来回工厂的运输费用、耽误工期而造成赔偿等,损失的成本将是生产成本的10-20倍。

迭代智能化的意义

低差错率和高满意度带来长远收益

上述类似问题如果出现在裁切、钻孔等环节,引发的问题可能更大。“2cm直径的圆孔被钻成2.5cm,意味着返工后,整条生产线的当日生产计划全部打乱,重新调整。”张浩表示,引入工业机器人之后,这些问题基本可以解决。

针对分拣环节的出错率,智能工厂用了两个“法宝”,一是机器手,二是“身份证”。使用机器手,不仅可以轻松提起大件重物,同时通过程序操作能够保证较高的正确率。而所谓“身份证”,是每块板材不再是以前手写记录或靠肉眼判断核对,而是“一材一码”的条形码,由专门的扫描仪进行识别后,分门别类地通过传送带运往不同的机器手进行分拣,最终完成包装。

明珠家具智能工厂

“早在2020年,我们就已经开始接入这一技术,是全国较早进入国家工业标识体系的企业。”张浩介绍,在扫条形码后,能清晰地看到设计图纸、实物的尺寸等,从而帮助后台操作人员比对及排除误差,“智能化生产后,出错率已经降至3%-5%。”

此外,工厂的智能化还体现在一条特殊的生产线——“小件线”上。这一称呼是张浩等专业人士的惯称,专用于生产小件板材。“当长宽尺寸小于某个数值时,将被归结为小件。”张浩说,由于小件对于精细度的要求更高,生产小件的难度远高于生产大件。“目前,由于智能化生产小件板材的成本高于大件板材的制造,因此很多家具生产厂商在制造小件板材时,依然使用人工。”

在谈到投入产出比是否在可接受区间内时,张浩给出了肯定的答案,“这是一个良性循环。”他进一步解释,首先通过预算确定收回成本的时长,“能在3-4年内收回成本,我们就考虑接受迭代。”其次是减少出错率,进而提高满意度。

“如果终端经销商的退换率非常高,导致被投诉频率增加,他们会考虑取消长期合作,这样的损失几乎不可挽回。因此,保持高满意度、提高准确率,是迭代智能化最大的意义。”张浩表示。

“最后一公里”待突破

员工应从工厂“挪”进办公室

记者了解到,在明珠家具工厂内,尽管智能化程度已非常高,但在包装环节依然全靠人工操作。张浩对此解释称,一件完整的柜品,是由多块形状、长度不同的板材组成,并包装在一起的。通过复杂的测量、裁剪、折叠、垫放包装泡沫(防撞作用)等工序,最终完成。“目前,机器人无法完成这样难度的操作。”张浩表示,未来如果在后台系统软件方面实现突破,能够嵌入AI算法功能,将不规则形状的板材进行合理包装,就可以突破智能生产线上“最后一公里”的难点。

张浩还提到了智能化转型中遇到的人才引入问题。“缺人,是目前最大的问题。”张浩说,现有的一线员工里,鲜有可操作智能设备的储备人才。

对于如何解决智能化迭代进程中自身遇到的问题,张浩有自己的想法。他表示,“近些年,我们已经和四川农业大学、四川现代职业技术学院等进行合作。”合作内容主要包括参观学习、实习就业,与校方联合举办技能大赛等。

张浩还表示,也可以选拔现有的一批有学习智能化系统操作的员工进行技术培养,完成转型。如此一来,也将实现员工艺多不压身,企业可以提高人力资源效用,两全其美。“未来的智能工厂应该让员工从现场‘挪’进办公室。员工在办公室里只需要监控、调度,而现场只留下巡检人员,仅此而已。”

张浩指着车间里一路走来的线路称,“这条线路就是游客参观路线,游客群体不仅有合作校方的大学生,还有小学生、普通市民等。”据了解,明珠家具智能工厂是成都市首批工业旅游示范点之一,学生可通过参观、实习等方式,直观地了解智能工厂的运行模式。

红星新闻记者 胡谦 摄影报道

编辑 于曼歌

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定制家具龙头推进智能制造 国产木工数控装备逆袭

索菲亚、全友等多个定制家具龙头企业近年纷纷推进智能制造生产线。面对这样巨大的市场需求,国产木工数控装备企业已开始打破国外装备的垄断局面,在家具上游核心装备上逐步实现“逆袭”。

第一财经记者近日走访了总部位于东莞市厚街镇的南兴装备(隶属南兴股份,002757.SZ)和位于广州市番禺区的拓雕数控。它们的柔性自动封边机、数控六面钻打孔机等产品已应用于国内龙头家具企业的生产线,今年都积极扩产,以满足家具业智能制造的需求。

打破国外自动化装备的垄断

“2022年,中国家具业的工业4.0升级爆发。”拓雕数控总裁麦贺向第一财经记者表示,他们参与了20多个中国家具龙头企业的工业4.0项目,大部分都将在2022年投产。预计中国家具业的腰部企业,在龙头企业的带动下,在2022年年中也将加大自动化生产的投入。中国家具业年营收在1亿元以上的中小企业,预计也将于2023、2024年加大自动化投入。

为了满足行业对自动化装备的迫切需求,拓雕数控正在为新生产基地选址。麦贺透露,有可能会在广州番禺,因为广州与上海都是国内数控设备供应链最齐全的地方。如果2022年启动了华南新生产基地的建设,那么2023年将在西南或华中再布局多一个新生产基地。

拓雕数控最早做红木家具雕花设备,后来瞅准了家具业自动化生产的商机。开始他们尝试做各种装备,2017年在国内同行中率先推出六面钻钻孔设备之后,就聚焦到六面钻上。过去几年,拓雕高速发展。2021年3月,他们推出行业首创的双通道六钻包六面钻,打破德系同类装备的垄断局面。

在拓雕数控的生产车间,第一财经记者看到了工人们正在装配多台双通道六钻包六面钻的设备。六面钻,是指一块木板的上下、左右、前后均可同时打孔;而双通道六钻包,是指可衔接两条生产线传送带、有六组钻头,所以能提高生产效率。麦贺说,他们在支架、钻包、抓手和系统四方面进行技术突破,使一台机器一分钟可加工约5~7块板。

与国外设备相比,麦贺说,拓雕的双通道六钻包六面钻卖75万元,加工效率是每分钟5.6-6.3片,加工范围最小宽50毫米,六面孔位;德系某品牌同类设备卖200万元,加工效率是3.5-4片,加工范围最小宽250毫米,四面孔位。所以,索菲亚、全友等将于今年投产的工业4.0全自动化生产线中的钻孔设备,均选择了拓雕,国产设备与国外设备同台工作。

“我们的突破,也离不开与三维家(工业软件企业)的合作。”麦贺说,有硬件,没软件不行。以前国产设备与软件是分开的,现在拓雕与三维家联合研发,把CAM的工业软件嵌入六面钻设备中。让设备的自动化程度更高,操作更便利,如,六面钻的抓手可根据需要实现三级升降,输送板时抓手让板高于传送带,使板材不易刮花,打孔时抓手又把板放平。

家具业装备国产化替代潜力大

“国产家具生产装备这几年发展非常快”,南兴装备副总经理何健伟向第一财经记者表示,一方面中国定制家具行业近年发展迅速,个别头部品牌年营收已超百亿,未来还会有更多百亿企业,迫切需要高品质智能生产装备;另一方面国产家具生产装备整体性能已与进口设备接近,并在工艺适配、产品价格、交付周期、售后服务等上占优,从而加快国产化替代。

南兴装备近年业绩保持高速增长。今年正月初十开工,目前其东莞厚街、沙田两个生产基地均处于满产状态,其韶关生产基地和无锡生产基地的产能也在逐步释放,涵盖智能数控开料,柔性自动封边、智能数控钻孔等产品。

何健伟说,南兴今年一季度订单饱满,而其下游主要客户(国内头部定制家具企业)目前也订单排满,并且持续扩产中,对设备的需求旺盛,预计中国家具装备业今年将保持稳定向上态势。未来,房地产市场对商品房精装修和存量房再装修仍有大量需求,新生代追求家具高颜值,都将给家具企业和设备制造商带来更多的发展机遇。

“未来,无论定制家具企业还是批量生产成品的家具企业,都趋向于上马智能化的生产线,提高效率、减少用人、增加产能、减少占地、提升坪效是他们的共同需求。”何健伟说。三维家的创始人兼CEO蔡志森也有同感:“今年开春,主动找我的老板多了,大家都在考虑如何降本增效。”一位在北京有十家连锁店的家具企业,希望店员更精简,生产线自动化程度更高、制造过程板材不落地,“精细化是下一步的主旋律”。

第一财经记者了解到,国外龙头家具装备供应商在某些机型上仍有一定优势,且往往生产设备与工业软件捆绑销售。何健伟认为,随着国内生产设备和国内工业软件加强协同创新、持续不断完善,中国龙头家具厂新增产能正更多购买国产设备,“替代进口已在眼前”。

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