我國木門自動化制造的新動向
姚遙 許亞東 彭加梅
（上海躍通木工機械設備有限公司，上海201505）
摘要：近年來，隨著我國木門自動化制造水平的不斷提高，木門生產定制化與自動化制造水平的矛盾得到緩解，在自動化制造理念、加工工序以及生產工藝等方面的創新層出不窮，圍繞我國木門制造特點，總結我國木門自動化制造的新動向，為提升我國木門行業的技術與裝備水平提供借鑒與參考。
關鍵詞：木門；自動化；新動向
中圖分類號：TS66 文獻標識碼：B 文章編號：1001-8654(2017)020-0045-04
New Trend in Automatic Wooden Door Manufacturing in China
YAO Yao XU Yadong PENG Jiamei
( Shanghai Yuetong Woodworking Machine Equipment Co.,LTD，Shanghai 201505, China；）
Abstract: Recently, contradiction between customizasion demands and large scale production of wooden doors were very much eased due to continued improvements in the wooden door manufacturing automain, such as automatic manufacturing processing and equiment innovations 。The authors described the new trends in automation manufacturing technology to provide reference for China’s wooden door industry.
Keywords: wooden door； automation； trend
我國木門制造有著悠久的歷史和文化傳統，歷史上，木門都以手工作坊加工為主，但隨著我國人民生活水平和工業化程度的不斷提高，木門制造產業逐漸形成，先后經歷了手工、半機械化、機械化的制造階段。
由于我國木門制造不同于國外標準化木門生產，以定制化生產為主，大多采用通用設備加工，存在效率低、精度不高、材料浪費以及安全性弱等問題，且木門的材料種類多、結構、造型較復雜，桎梏了我國木門自動化制造的進程。
由筆者所在公司開發的我國第一款數控木門專用加工設備于2005年問世，隨后的六年中又相繼開發出十余種專門用于門扇和門框自動化加工設備，廣東、青島、山西等地木工機械企業也陸續開發出專門用于木門自動化生產的鋸切、砂光、壓貼設備，木門自動化制造的帷幕徐徐拉開。
2013年，我國人口紅利出現拐點，勞動力結構發生變化，勞動力價格快速增加，自動化制造的經濟拐點亦顯現，整個行業的自動化制造熱潮興起，之后3年多里，自動化制造進入快速發展階段，且普及率迅速提高。
隨著《中國制造2025》國家戰略的推進落實，以及《國家十三五年規劃綱要》中倡導的實施制造強國戰略要求，我國木門自動化制造水平發展呈現8個方面的新動向。
早期的木門單機自動化雖然實現了通用設備向自動化專用設備制造木門的轉變，解決了提高效率、提升質量、降低勞動強度、減少對勞動者的技能依賴等問題，但減少用工和讓新一代勞動者體面工作等企業更關心的問題，并未根本扭轉。為了進一步提升木門制造的自動化水平，還必須把機器自動加工與物料自動上下、流轉等輔助工作結合起來，少下線、少堆垛，才能把人工操作、搬運等諸多環節的勞動力省下來。
2013年底，門扇自動化生產線研發取得突破，如筆者公司開發的 “班產300樘門扇柔性生產線”（圖1）通過鑒定正式推向市場。
該門扇柔線生產線方案集門扇長度定尺鋸切；門扇兩長邊鎖孔和鉸鏈孔槽加工；門扇表面進行銑孔、槽、雕花等成型加工于一體，流水線完成。
經首批用戶企業使用，在減少用工、節省場地、縮短生產周期、簡化現場管理、快速復制擴大產能等方面獲得豐厚收益。
行業協會及時因勢利導，舉辦系列推廣活動，在業內建設了十條木門自動化示范生產線，推動了整個行業由單機模式向流水生產線自動化模式迅速發展。截止2016年8月，我國已建/在建的生產線達到了47條。
圖1班產380樘門扇生產線的加工工藝流程和設備布置圖
1.自動進出料壓機 2.掃描臺I 3.數控門扇四邊鋸 4.周轉庫 5.封邊進料臺 6.龍門輸送機 7.直線封邊機
8.封邊出料臺 9.封邊出料臺 10.單向輸送臺II 11.單線輸送臺II 12.單向輸送臺II 13.單向輸送臺II 14.單向輸送臺II 15.周轉庫 16.掃描臺II 17.數控門扇孔槽加工機 18雙向輸送臺 19.單向輸送臺I 20.單向輸送臺I 21.雙向輸送臺 22.雙面加工中心 23.單向輸送臺I
我國的木門自動化制造起步于免漆門生產企業，隨著這些企業的自動化制造，特別是流水線自動化制造優勢的彰顯，為數眾多的油漆門生產企業對自動化需求浮出水面。
與免漆門相比，油漆門工序更復雜，工藝路線更長，對設備的自動化水平以及物流、信息流的控制要求更高。經過多年努力，以筆者公司為主的木工加工設備，聯手國美優秀曲面砂光設備、涂裝設備制造商，共同在自動化單機和生產線協同攻關，并取得了長足進步。僅2016年，筆者公司銷售的油漆門生產線就達到11條。
三、木門工藝由層壓式木門向拼裝式木門發展
目前，我國已經實現自動化連線方式生產的大都是層壓式木門，拼裝門則是高檔消費者歡迎的木門產品，雖有自動化大規模生產的市場需求，但工藝復雜、部件多樣、加工主機功能和精度要求高、信息標識、交換困難，自動化加工的進程明顯滯后于層壓式木門。
近年來，國內裝備制造領先企業與木門骨干企業積極合作，通過改進工藝，使拼裝門制造更適合自動化加工，先后開發出橫梃、立梃、門芯板、線條等拼接門組件的自動加工生產線，如圖2a、2b所示。
在拼接門組件成型和飾面加工的基礎上，只需50s左右就完成包括：定尺鋸切、榫眼鉆孔、五金件安裝位置加工、拼接榫銑削、加工截面噴吐隔離、噴膠裝榫等全部工序的自動加工，在自動化控制方法、成組加工技術應用、柔性自動化性能、物料精準傳輸、加工周期和產出效率等更上一層樓。
四、 自動化產品范圍向門框自動化生產擴展
我國的木門門框結構及工藝復雜多樣。門框與門擋組合方式主要有門檔條鑲嵌和主副套拼接2種，主副套拼接又分平面拼接和上下拼接；從門框連接方式看，主要有45º、90º連接，90º連接又分側蓋頂和頂蓋側；在門框加工方式上，主要有門框與裝飾線條分別加工和合成后加工；在木工加工工序上看，有下料、包覆、封邊開槽、門檔槽噴膠、門檔放置和固定、定尺、鉆孔、銑槽等工序。顯然，門框自動化比門扇自動化難度更大，但也潛力更大、價值更大。
筆者公司與木門制造行業知名企業協同創新，已經研發出基本滿足國內市場主要門框結構的自動化生產線，如圖3所示，徹底改變門框的傳統生產方式，門框自動化生產線成為新一輪木門自動化投資的熱點。2016年，筆者公司的門框自動化生產線銷量達到六條。
圖3門擋條自動鑲嵌式木門門框生產線
五、自動化生產線向兩端延伸
2016年，門扇自動化生產線的前端已經延伸至面板與芯板的自動上料、涂膠、組胚、壓合等工序，后端已經延伸至檢驗、修飾、包裝等在線作業。國內最長的門扇生產線長度達到了216米，在線主輔助設備達到117臺。
門框自動化加工生產線的前端，已經延伸至主副套或門檔自動配料、涂膠、組合、壓合、打釘等工序，后端已經延伸至自動除塵、安裝密封條等工序。
六、自動化設備適應性更加精準高效環保
從適用性要求看，木門生產線正在向設計合理、控制精準、路徑優化、綠色高效方向發展。滿足生產場地的平面資源綜合利用的要求，設備和產線的空間布置適用合理的要求。此外，物料路徑和動作優選、防塵降噪、安全保障、ERP或MES信息運用、加工過程錯誤信息過濾、關鍵工序實時補碼等新技術也被廣泛使用。生產線不僅功能日益強大、全面，外觀造型也更具觀賞性。
七、木門專用加工設備標準化體系不斷完善
木門專用加工裝備的標準化體系的建立，對規范木門自動化裝備制造、保證產品質量起到了有利的推動作用。近年來，隨著木門專用加工裝備及其生產線的推廣應用，木門制造裝備單機設備的行業標準也陸續建立和完善。
由中國林科院木材工業研究所和筆者公司牽頭制定的2項行業標準LY/T2733,《木門鎖孔、鉸鏈槽組合加工機》、LY/T 2729-2016 《數控門扇四邊鋸》已版本實施，另有3項行業標準（《木門門扇橫梃生產線》、《拼裝式門扇榫接位置加工機》和《木門門套組合加工機》）也處于審批階段。
八、木門自動化生產趨勢向中西部地區迅速發展
我國東部地區經濟相對發達，尤其是自動化方面，東西部區域差異明顯。但近年的實踐證明，西部地區對生產自動化的需求快速上升。
在勞動力價格同樣處于上升通道的時代背景下，只要企業的產量達到自動化的經濟規模以上，自動化投資所節省的勞動力價格總值和由市場容量決定的產出規模，一樣可以給生產經濟型木門的企業創造利潤；并且，自動化生產能夠快速復制，有助于企業迅速形成新的生產能力，增強市場競爭力。2016年僅重慶地區就已訂購3條木門自動化生產線，目前落實的訂單累計已達4條。
九、結束語
目前，中國經濟正面臨速度換擋節點、結構調整節點、動力轉換節點，在螺旋式上升的發展歷程中進入了一個新狀態、新格局、新階段。在以數字化、智能化、網絡化為特點的第三次工業革命的浪潮中，中國制造業正在努力實現由“中國制造”向“中國智造”全面戰略轉型。
我國是木制品制造大國，地板、家具、門窗的產量和產值均居世界第一。結合數字化、智能化以及網絡化等手段，對提升我國木門自動化制造水平、促進我國木門制造產業轉型升級，具有重要的意義。
參考文獻：
[1] 李偉光，姚遙，張占寬. 典型木門門扇自動化柔性生產線[J].木材工業， 2015，29（01）：24-27
[2] 姚遙，許亞東，許厚榮，姚永和.我國木門自動化制造特點及發展趨勢[J].木材工業， 2015，29（02）：:25-29
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