通快設(shè)備在家具鈑金行業(yè)中的案例解析

文／通快(中國)有限公司

最近金融圈子最流行的就是“抄作業(yè)”，在很多的投資者眼中，相比于國內(nèi)五花八門的金融解析，緊跟投資界大佬往往是一條捷徑。而在基礎(chǔ)制造領(lǐng)域也是如此，如果有一個這樣的產(chǎn)品，在國際市場競爭上已經(jīng)充分證明了自己，未來還可以不斷的為客戶產(chǎn)生收益，尤其是已經(jīng)成為某個細分市場的領(lǐng)軍產(chǎn)品，那么這種情況的投資，“抄作業(yè)”就方便多了。那么現(xiàn)在家具行業(yè)“抄作業(yè)”的機會來了！

家具鈑金行業(yè)工藝分析

在目前疫情的影響下，全球移動辦公趨勢愈發(fā)明顯，而相應的，對辦公家具的需求也開始水漲船高。以歐美市場為例，從疫情開始蔓延到現(xiàn)在已經(jīng)快1 年半的時間了，歐美辦公家具的網(wǎng)上銷量提升了接近50%（Amazon數(shù)據(jù)）。而國內(nèi)市場，越來越多的人也開始關(guān)注自身健康，因此兼具設(shè)計美感和符合人體工學的辦公家具得到了越來越多國人的青睞。

辦公家具是家具行業(yè)的一個分支，主要以符合人體工程學的辦公用椅、定制辦公桌、可升降電腦桌等為典型代表，是以滿足使用舒適為基本要求，同時還要兼具辦公場景便利化的目標。這樣的需求就使得辦公家具產(chǎn)品既要符合人體工程學的特征，又要具備藝術(shù)設(shè)計感以及舒適性。

目前這塊細分市場在國內(nèi)仍處在起步階段，從歐美的市場現(xiàn)況來看，這個行業(yè)的產(chǎn)品的技術(shù)含量高，同時附加利潤也非?？捎^。從事辦公家具的制造企業(yè)不僅要有金屬加工方面的工藝知識，又要精通家具設(shè)計，還要理解終端用戶的需求，三者有機的結(jié)合，才能將辦公家具特有的造型和功能優(yōu)勢發(fā)揮到極致。誰能夠?qū)⑷哂袡C的結(jié)合，誰就可以拓展新的市場空間，在未來的中國市場競爭中領(lǐng)先一步。

在國外辦公家具行業(yè)已經(jīng)發(fā)展的比較成熟，排名前10 的大品牌占據(jù)了超過一半的市場份額，但這些大品牌基本也都經(jīng)歷了從傳統(tǒng)生產(chǎn)方式到現(xiàn)代生產(chǎn)方式的市場轉(zhuǎn)型，盡管各自的產(chǎn)品細分不同，但他們有一點卻完全相同，就是他們都曾選擇通快作為在家具生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)型時期的合作伙伴。展開來說的話，我們就要從辦公家具的生產(chǎn)工藝開始談起。

辦公家具的傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝流程一般為：鋸床下料→CNC 加工→加工斜面→打樣沖眼→鉆孔→彎管→清洗→焊接等8～9 道工序，而傳統(tǒng)的生產(chǎn)工序不僅繁瑣，還面臨著諸多問題。

(1)廢品率高。傳統(tǒng)家具的管材加工，無論是鋸床、沖床還是加工中心等加工設(shè)備，都會存在一定的加工誤差，工序流轉(zhuǎn)的越多，加工誤差就累積的越大。

(2)打磨毛刺。管材加工完成后的精度和質(zhì)量都會直接影響最后成品的效果。管材周邊變形、內(nèi)壁毛刺等問題對于高端家具制造都是不允許的，然而，無論是鋸床切斷，還是沖床沖壓，后續(xù)工序的人工去毛刺、修整、清潔工作是避免不了的。

(3)費用高。傳統(tǒng)家具加工方式中的鋸、沖、鉆，從送料、定位、加工到分揀的每個環(huán)節(jié)都需要人工控制，因此，常常可以在家具加工企業(yè)的車間里看到很多設(shè)備和工人。但隨著人員的流動性越來越大，工人的工資也水漲船高，人工成本已經(jīng)占據(jù)了企業(yè)利潤的很大一部分。

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(4) 工藝局限性。如今的消費者需求日趨個性化，所以也促使家具設(shè)計趨于個性化，而傳統(tǒng)的鋸床、沖床、鉆床等設(shè)備老套，簡單的工藝不能完全支持新設(shè)計和創(chuàng)作靈感照進現(xiàn)實，所以傳統(tǒng)加工模式的局限性會嚴重阻礙新產(chǎn)品的研發(fā)步伐，給占領(lǐng)市場先機拖后腿。

(5)效率低。鋸床對于多根管材的同步截斷斜切具有一定優(yōu)勢，但是對于管材的開口切割，需要不斷改變鋸片的切入角度和位置來進行多次的定位切割，這樣的加工方式根本沒辦法控制精度。至于沖床，對于圓孔、方孔這類標準型形狀孔的批量沖壓可以勝任，但對于家具行業(yè)來說，管材拼接和焊接的孔類型需求眾多，除非客戶愿意花費精力和成本去開發(fā)各種不一樣的模具，不然得不償失。

(6)小管加工難。制造家具的原材料管材規(guī)格多種多樣，最小的管材尺寸只有10mm×10mm，有的管材壁厚只有0.5mm。在這種小型管材加工過程中最大的問題就是管材本身的剛性強度低，很容易受到外力而產(chǎn)生變形，比如管材彎曲、扭變、擠壓后凹陷凸起等。而傳統(tǒng)的加工工序，如鋸床下料、鋸床加工截面和斜面、沖床沖孔、鉆床鉆孔等，均是通過外力擠壓迫使管材外形發(fā)生形變的接觸式加工方式，往往到最后的成品階段，管材表面已經(jīng)被劃傷甚至是變形，都需要二次人工修復，耗時費力。

通快針對于家具行業(yè)的加工需求，結(jié)合德國的研發(fā)技術(shù)和中國的制造能力，同時配合家具行業(yè)的設(shè)計/加工軟件，從光纖激光切割機下料，到數(shù)控沖床和折彎機的成形加工，再到激光切管機的柔性定制化加工，最后到激光焊接，通快對于加工的每一道工序都可以根據(jù)客戶需求給予完善的解決方案（圖1），并在滿足客戶需求的同時也積累了豐富的行業(yè)應用經(jīng)驗（圖2）。

圖1 通快針對每道工序配備的產(chǎn)品

圖2 通快在歐美家具鈑金行業(yè)積累了豐富的經(jīng)驗

案例介紹

德國某辦公家具制造企業(yè)的概況和生產(chǎn)流程如圖3、圖4 所示。有趣的是，不僅僅是這家企業(yè)，我們在詳細對比了很多國內(nèi)外知名家具制造企業(yè)后發(fā)現(xiàn)，在整個家具的生產(chǎn)過程中，工藝相差最大的是在管材加工上，并且企業(yè)也是在這個工藝上拉開了產(chǎn)品附加值的差距。而我們分析發(fā)現(xiàn)這一塊的差距有時并不僅僅只體現(xiàn)在工藝上，還有很多反映在設(shè)計理念上，因為家具產(chǎn)品的核心價值，在于舒適性與創(chuàng)意設(shè)計還有便捷使用的結(jié)合，而想達到這一點的關(guān)鍵是首先要能把設(shè)計師的理念和想法完美的通過工藝實現(xiàn)出來。

簡單參考下2020 年金點獎的家具（圖5）可以發(fā)現(xiàn)，這些看似簡單的設(shè)計其實都隱藏著精巧的設(shè)計細節(jié)和對工藝的極致追求，通過極高的要求精密加工，將各個組件有機的組合起來，而各個部件的組合則完全依賴于各部件的斜度和開槽，這樣的要求，傳統(tǒng)的工藝是需要花費很多人力、物力的，有些甚至還做不到。那通快是如何實現(xiàn)的呢？

圖3 德國某生產(chǎn)企業(yè)概況

圖4 德國生產(chǎn)企業(yè)自動化線布局

圖5 獲獎家具

性能優(yōu)勢

無與倫比的加工柔性

通快的三維繪圖軟件，可以設(shè)計好管材需要加工的各種三維圖形，如截斷、斜切、開孔、缺口等，下一步可以直接生成用于機床加工的CNC 加工程序。然后從通快的管材工藝數(shù)據(jù)庫調(diào)取對應的切割工藝參數(shù)，就可以一鍵啟動加工了，甚至是僅做一個折彎的拼接，只要放進程序中，軟件就可以直接生成連接方式和拼接點。一臺激光切管機可以把家具行業(yè)傳統(tǒng)的鋸、沖、鉆等工序全部在一臺機器上集中完成。這樣的加工方式，帶來的是加工精度的可控，還有高效和低成本。

同時，針對家具制造行業(yè)，通快開發(fā)了許多創(chuàng)新的設(shè)計工藝。原來需要焊接的，現(xiàn)在可以用卡扣固定；原來需要拼接的，現(xiàn)在可以直接進行折彎等等。

超高的工件精度與穩(wěn)定性

通快的激光切管機精度依賴于高精度的管材夾持系統(tǒng)和光學設(shè)置到最佳的支撐系統(tǒng)（圖6）。對于家具行業(yè)的小薄管，夾緊力過大，管材容易變形；夾緊力過小，管材越長，在切割過程中管材越容易脫離，所以家具行業(yè)管材切割設(shè)備卡盤的夾緊力必須可以根據(jù)管材的自身情況進行智能化的調(diào)整。通快的全自動激光切管機配置了自定心卡盤，可通過兩塊相互平行的夾持面實現(xiàn)自定心夾持，能自動監(jiān)測夾緊力，防止管材變形。同時，得益于大范圍的免換裝夾具系統(tǒng)，可減少額外的換裝時間，同時避免換裝失誤。并且，通快的自適應夾具還拓展到了角鋼、槽鋼以及扁鋼，以完成對管材的最優(yōu)化加工（圖7）。

不僅如此，管材長度越長，除了剛才說的容易脫離，還有一個問題就是長管材懸空后容易變形。管材上料后，雖然前后有卡盤夾持，但是管材中間部分因為重力作用會導致下垂，從而影響加工的精度。針對這一問題，通快配備了管材支撐滾輪，可根據(jù)管材旋轉(zhuǎn)時不同的姿態(tài)，提供實時變化的支撐高度，完成動態(tài)支撐管材，從而保證加工精度。

此外，在加工過程中，程序可自動控制焦點調(diào)節(jié)和噴嘴高度，因此，即使在加工精細輪廓和雕刻時都能提供最佳的質(zhì)量。

顯著提升的加工效率

家具行業(yè)的管材種類多種多樣，各種圓管、方管以及特殊的型材成捆放入到堆料站后，一鍵啟動，管材自動進料、分料、上料、自動夾持、送料、切割、下料一氣呵成，并且下料端配備零件收集裝置以及存儲空間。自動上料過程與加工同步，最短準備時間對于特殊型材，可以在傳送帶上實現(xiàn)半自動上料，僅需很少的人工便可實現(xiàn)大批量高速生產(chǎn)。

圖6 通快激光切管機的管材夾持系統(tǒng)和支撐系統(tǒng)

圖7 自適應夾具用于特殊型材切割