實木定制家具的設(shè)計生產(chǎn)瓶頸與解決途徑

實木定制家具的設(shè)計生產(chǎn)瓶頸與解決途徑鄒亞潔;張帆;李黎【摘要】通過對YH家居材料有限公司的實木定制家具生產(chǎn)線進行調(diào)研，歸納實木家具定制化生產(chǎn)的現(xiàn)狀,對比實木家具和板式家具在定制中的不同之處,總結(jié)出目前實木定制家具企業(yè)設(shè)計和生產(chǎn)中的瓶頸問題.希望通過引入成組技術(shù),編碼技術(shù),搭建實木定制家具設(shè)計生產(chǎn)系統(tǒng)和實木家具標準零部件庫的作用,為實木定制家具生產(chǎn)企業(yè)解決瓶頸問題提供一定的參考.期刊名稱】《林產(chǎn)工業(yè)》年(卷),期】2019(046)003【總頁數(shù)】5頁(P60-64)【關(guān)鍵詞】實木家具;定制家具;成組技術(shù);零部件標準化【作者】鄒亞潔;張帆;李黎【作者單位】北京林業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,北京100083;北京林業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,北京100083;北京林業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,北京100083【正文語種】中文【中圖分類】TS664.1定制家具，指在工業(yè)規(guī)模化生產(chǎn)基礎(chǔ)上，根據(jù)消費者居室空間尺寸、個性化需求進行設(shè)計和生產(chǎn)的一種新型的家具產(chǎn)品。近5年來中國定制家居每年以超過25%的速度增長，2016年可以稱得上定制家居爆發(fā)的元年，部分企業(yè)增速甚至超過了50%［1］。目前，我國定制家具在家具行業(yè)的滲透率約20%~30%，對比美國、韓國等發(fā)達國家60%~70%的滲透率，有較大提升空間。其中我國定制家具細分市場每年還在以30%以上的速度快速增加，遠快于家具行業(yè)每年8%~9%的增速。例如2017年歐派家居營收達99億元，同比增長33%；顧家家居營收66.9億元，同比增長39.6%；索菲亞營收61.62億元，同比增長36.0%；尚品宅配營收53.2億元，同比增長32.2%。據(jù)測算，定制家居品牌企業(yè)近年收入規(guī)模年復(fù)合增長有望持續(xù)超過30%，甚至有望超過40%。定制設(shè)計營銷作為一種全新的業(yè)務(wù)發(fā)展模式，成為家具業(yè)的新機遇，行業(yè)企業(yè)紛紛布局定制業(yè)務(wù)，開始由原來單純原材料供應(yīng)商向“設(shè)計+產(chǎn)品+服務(wù)”的一站式整體解決方案提供商轉(zhuǎn)變［2］。作為占有細分市場的實木家具，面對有較成熟的模塊化、標準化系統(tǒng)支持的板式定制家具，被迫進行產(chǎn)業(yè)升級。在實木家具走向定制時代的過程中設(shè)計與生產(chǎn)都面臨多方難題亟待解決。實木家具定制化市場的現(xiàn)狀在2018年5月1日實施的標準GB/T3324—2017《木家具通用技術(shù)條件》中，重新定義了實木類家具。實木類家具指主要部位采用實木類材料制作、表面經(jīng)（或未經(jīng)）實木單板或薄木（木皮）貼面、經(jīng)（或未經(jīng)）涂飾處理的木家具。實木類材料包括原木、實木鋸材及指接材、集成材等材料［3］。2018年7月12日公布的T/CFDCC0203—2018《實木定制家居產(chǎn)品》團體標準中規(guī)定了實木定制家居產(chǎn)品的術(shù)語和定義、分類、材料、一般規(guī)定、技術(shù)要求、試驗方法、檢驗規(guī)則、標志、包裝、隨行文件、運輸和貯存及服務(wù)。實木定制家居產(chǎn)品是指根據(jù)客戶的個性化需求和供需雙方的商定，由企業(yè)向客戶提供的全部或主要部分由實木制作的家居制品和裝修產(chǎn)品［4］。由于實木家具生產(chǎn)工藝管理水平的提升，實木家具與板式家具之間的成本差距逐漸減小，實木家具市場進一步擴大，同時在《2016年中國家具全屋定制消費趨勢報告》中顯示新中產(chǎn)階級的崛起帶動家裝消費升級，人們對家居品質(zhì)、環(huán)保的要求日益提高，在二次裝修中，65.61%的受眾更偏好實木家具，消費群體的年齡跨度也逐漸擴大，消費者對于實木定制家具有明確而全面的認知，主要集中在實木定制家具的耐用、美觀和環(huán)保方面，但對于專業(yè)性較高的環(huán)保標準認知還有待加強。而無論是否購買過定制家居產(chǎn)品，他們都對實木定制家居表現(xiàn)出積極的消費態(tài)度。實木定制成為這一消費升級的新風(fēng)口，推動了實木家具企業(yè)重構(gòu)產(chǎn)業(yè)鏈。實木家具中具有中國傳統(tǒng)文化元素的新中式家具和向板式家具靠攏的實木家具成為目前設(shè)計的兩個趨勢,風(fēng)格款式上兩極化發(fā)展，即新古典和板式化［5］。實木定制家具產(chǎn)品作為新興的家具產(chǎn)品，行業(yè)發(fā)展?jié)摿薮?，但各個品牌生產(chǎn)的產(chǎn)品品質(zhì)和服務(wù)質(zhì)量高低不同，且在家具行業(yè)中，2018年之前就出臺了國家林業(yè)行業(yè)標準LY/T2876—2017《人造板定制衣柜技術(shù)規(guī)范》與家具裝飾業(yè)行業(yè)標準JZ/T1—2015《全屋定制家居產(chǎn)品》兩項標準。之后團體標準T/CFDCC0203—2018《實木定制家居產(chǎn)品》的發(fā)布，也在一定程度上引導(dǎo)了實木定制家居行業(yè)的健康發(fā)展。同時更多相關(guān)的標準，如《實木定制家居產(chǎn)品安裝服務(wù)規(guī)范》也在全國工商聯(lián)家具裝飾業(yè)商會實木定制家居專委會的發(fā)起與督促下不斷完善。實木定制家具與板式定制家具的區(qū)別當前實木定制家具備受市場關(guān)注，需求量與日俱增，但傳統(tǒng)的實木類家具的部件具有品種多，批量小，加工復(fù)雜，標準化、系列化程度低等缺點，目前定制化加工水平不高。雖然已有標準規(guī)定了實木定制家居制品的術(shù)語，但如何實現(xiàn)“實木定制”仍是企業(yè)面臨的大問題。大多數(shù)進行定制升級的實木家具品牌是在對木門、柜類、木地板、樓梯類等單一產(chǎn)品的創(chuàng)新研發(fā)和定制化轉(zhuǎn)型過程中發(fā)展而來的，而嘗試且實現(xiàn)定制化的企業(yè)仍為少數(shù)。作為定制化家具產(chǎn)品的先驅(qū)，板式定制家具已形成一套完整的設(shè)計生產(chǎn)解決方案，包含智能制造系統(tǒng)，全自動化立體倉庫和智能物流系統(tǒng)，全流程自動化、信息化和智能化的生產(chǎn)線，做到了從前端設(shè)計、客戶定制到工廠生產(chǎn)再到物流運輸整個過程的無縫對接。板式家具的訂單管理系統(tǒng)（圖1）賦予各個零部件以信息條碼，使得快速追蹤原板材信息和實現(xiàn)智能制造成為現(xiàn)實［6］。圖1板式家具訂單管理系統(tǒng)Fig.1Panelfurnitureordermanagementsystem表1實木定制家具與板式定制家具對比表Tab.1Comparisonofsolidwoodcustomizedfurnitureandpaneltypecustomizedfurniture實木定制家具板式定制家具原料實木鋸材或板材為主材人造板為基材尺寸不固定尺寸固定穩(wěn)定性不好，木材干縮濕脹，存在各向異性穩(wěn)定性好不易變形備料環(huán)節(jié)復(fù)雜備料環(huán)節(jié)一步到位設(shè)計造型復(fù)雜造型較簡單模型修改難度大專用定制軟件快速修改造型客戶參與設(shè)計程度低客戶參與設(shè)計程度高產(chǎn)品設(shè)計延展性低產(chǎn)品設(shè)計延展性高拆單自動化程度低系統(tǒng)自動拆單增加涂裝、砂光步驟可免涂裝雕刻須有人工精雕生產(chǎn)線自動化程度高人工挑選木材紋理方向開料時一次性完成表面紋理方向選擇結(jié)構(gòu)節(jié)點復(fù)雜標準五金連接生產(chǎn)周期長生產(chǎn)周期短包裝部分需要先安裝再包裝平板化包裝生產(chǎn)實木家具相較于板式家具擁有更為復(fù)雜的制造過程和更多的零部件，目前雖已有部分企業(yè)通過先進設(shè)備，實現(xiàn)精準加工、智能下料、降低資源和能量的消耗［7］，但其智能化生產(chǎn)仍是行業(yè)難點。對比實木定制家具和板式定制家具（表1）可以看出，實木家具企業(yè)普遍存在信息化落后、標準化程度低、生產(chǎn)周期長、產(chǎn)品設(shè)計延展性低的問題。實木定制家具企業(yè)目前設(shè)計生產(chǎn)存在的問題筆者調(diào)研了YH家居材料有限公司的實木定制家具生產(chǎn)線，該企業(yè)注冊資本6000萬元人民幣，擁有現(xiàn)代化廠房20萬m2,曾主營實木地板，后啟用子品牌進行全屋定制戰(zhàn)略升級，實現(xiàn)單一產(chǎn)品向木制品多元化方向的轉(zhuǎn)變，繼續(xù)堅持“高品質(zhì)、差異化”的競爭策略。添加了一條實木定制生產(chǎn)線，該生產(chǎn)線擁有BACCI五軸加工中心等多臺智能加工設(shè)備。實木主用材為巴西玫瑰木、歐洲橡木、維臘木、大果紫檀等。該企業(yè)的產(chǎn)業(yè)區(qū)為集設(shè)計、生產(chǎn)、運輸、展廳為一體的家具定制服務(wù)中心，現(xiàn)有產(chǎn)品包含美式鄉(xiāng)村、意式、歐洲古典、北歐簡約、現(xiàn)代簡約、中式古典、新中式等多個風(fēng)格的上百種家具產(chǎn)品，產(chǎn)品展廳占地5萬m2。實木定制家具設(shè)計階段通過對設(shè)計部的調(diào)研和設(shè)計師的訪談，該企業(yè)實木定制家具設(shè)計流程如圖2所示，用戶可通過公司官網(wǎng)對已有的產(chǎn)品庫進行選擇，再定制尺寸和細節(jié)，或者直接提供定制圖樣，設(shè)計師進行三維效果圖和三視圖的繪制，設(shè)計階段用時14d左右，該環(huán)節(jié)出現(xiàn)的問題主要集中在：1） 已有產(chǎn)品沒有完善的結(jié)構(gòu)圖紙，已有產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫搭建不完善。該情況導(dǎo)致客戶下單后，尺寸細節(jié)修改的環(huán)節(jié)過于復(fù)雜，人工繪制圖紙的時間長，客戶等待修改的時間也長?，F(xiàn)在該企業(yè)正在補錄已有產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)圖紙并完善產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫，但由于產(chǎn)品系列過多，工作進展十分緩慢。2） 已有產(chǎn)品缺失標準化的結(jié)構(gòu)、部件或尺寸模數(shù)，系列衍生困難。作為定制家具產(chǎn)品，更加注重客戶的個性化需求，按需修改尺寸成為很多已有產(chǎn)品的必經(jīng)之路，但由于現(xiàn)在產(chǎn)品的分類，編碼都未制定標準，尺寸變化的規(guī)范也未完善，導(dǎo)致客戶定制的產(chǎn)品無法融入標準生產(chǎn)線，對后續(xù)生產(chǎn)過程造成了影響。3） 拆單環(huán)節(jié)人工操作，自動化程度低。由于本身產(chǎn)品的定制屬性和非標準，設(shè)計制圖人員只能人工進行拆單并繪制各個零部件，該環(huán)節(jié)不僅考驗設(shè)計師的結(jié)構(gòu)設(shè)計能力，也需要長久的經(jīng)驗。拆單出錯率和設(shè)計階段的耗時難以降低。圖2YH實木定制家具設(shè)計流程Fig.2YHcompany'ssolidwoodcustomizedfurnituredesignprocess實木定制家具生產(chǎn)階段通過跟隨訂單生產(chǎn)，調(diào)研了該企業(yè)實木定制家具生產(chǎn)流程（如圖3所示），在用戶確認訂單進入排產(chǎn)后，對非標準的定制產(chǎn)品會先進行等比縮小的小樣制作來進行力學(xué)實驗，測試結(jié)構(gòu)設(shè)計的穩(wěn)定性和強度是否達到要求，其余定制產(chǎn)品則直接進入生產(chǎn)線進行生產(chǎn)，單個產(chǎn)品制作周期一般在3~8d內(nèi)。該企業(yè)擁有的數(shù)控機床和數(shù)控加工中心大幅度降低了定制異形件的生產(chǎn)時間，也增加了客戶定制產(chǎn)品的造型多樣性。圖3YH實木定制家具生產(chǎn)流程Fig.3YHcompany'ssolidwoodcustomizedfurnitureproductionprocess1） 受木材特性限制，備料環(huán)節(jié)復(fù)雜。實木作為一種天然材料，具有各向異性、干縮濕脹的特點，實木的性質(zhì)導(dǎo)致定制家具造型有局限性，多數(shù)定制集中于異形件造型本身，或柜類家具的功能劃分上。在人工選料過程中實木缺陷標記易錯率較高，返工率較高，另外受原材料價格和備料環(huán)節(jié)的出材率的影響（如表2所示），實木家具多數(shù)材種實木零件坯料不能像板式定制下料一樣，實行大板鋸切和套裁下料，加工效率無法保證。表2實木拼板與人造板價格對比表Tab.2Pricecomparisonbetweensolidwoodpanelandwood-basedpanel種類樹種尺寸/mm價格/（元?m-3）實木拼板針葉材1220x24403000-6000闊葉材大規(guī)格拼板6000~30000飾面刨花板1220x24401000-16002） 信息化落后，產(chǎn)品鏈聯(lián)接不緊密。目前企業(yè)生產(chǎn)單項技術(shù)信息化雖已實現(xiàn)，但從圖紙到各加工設(shè)備之間的傳輸多為人工處理，修改細節(jié)尺寸也直接由技術(shù)人員在圖紙上手繪修改，設(shè)計部門和生產(chǎn)部門的圖紙對接不及時，生產(chǎn)管理與監(jiān)控也無法快速實現(xiàn)。3） 實木部件品種繁多，結(jié)構(gòu)部位差異性大。在同系列產(chǎn)品中部件造型需要有呼應(yīng)關(guān)系，而實木家具零部件的互換性較弱，并且同造型不同材質(zhì)的生產(chǎn)，導(dǎo)致結(jié)合方式發(fā)生變化，從而生產(chǎn)線變得更為復(fù)雜。4）編碼信息在整個生產(chǎn)鏈中的斷層和缺失。從原材料的多樣性開始，由于實木的來源途徑、本身材料性質(zhì)的差異導(dǎo)致備料的編碼已經(jīng)難以統(tǒng)一。由于切削加工、涂飾的限制和包裝運輸線的特殊性也使得實木產(chǎn)品零件的編碼無法如板式家具一樣貫穿生產(chǎn)鏈。實木定制家具現(xiàn)存問題的解決途徑針對上述提出的實木定制家具企業(yè)現(xiàn)存的一些問題，主要可以通過以下幾個途徑進行解決：4.1引進成組技術(shù)，對實木零部件進行標準化、系列化的設(shè)計標準化設(shè)計是指在產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)階段制定相關(guān)的標準，統(tǒng)一要素，面向產(chǎn)品的通用性，采用共性條件，開展的適用范圍比較廣泛的設(shè)計，加速產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)的速度。通過產(chǎn)品的標準化組合，提高產(chǎn)品零部件通用性、標準化的程度，使產(chǎn)品的設(shè)計開發(fā)獲得較好的經(jīng)濟效益。而產(chǎn)品系列化是標準化走向成熟的標志；系列化是使某一類產(chǎn)品系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化、功能最佳的標準化形式。系列化通常指產(chǎn)品系列化，它通過對同一類產(chǎn)品發(fā)展規(guī)律的分析研究，經(jīng)過全面的技術(shù)經(jīng)濟比較，將產(chǎn)品的主要參數(shù)、型式、基本結(jié)構(gòu)等作出合理的安排與計劃，以協(xié)調(diào)同類產(chǎn)品和配套產(chǎn)品之間的關(guān)系［8-9］。將零部件按照實木產(chǎn)品的系列進行尺寸整合，安排生產(chǎn)加工時，按照零件的相同和相似性，對零件成組化，進行混流生產(chǎn)，可以大大減少加工時效。如可以對不同家具產(chǎn)品的門芯板、門框進行尺寸歸類，減少尺寸種類，確定標準件［10］后，統(tǒng)一進行加工，不同產(chǎn)品使用相同標準零件，也利于生產(chǎn)流程中零件編碼智能化，掃描執(zhí)行加工工藝［11-12］。也可對傳統(tǒng)實木家具結(jié)構(gòu)進行適應(yīng)現(xiàn)代加工設(shè)備的新設(shè)計，已有學(xué)者對柜類柜門結(jié)構(gòu)［13-14］進行簡化設(shè)計，使門芯板結(jié)構(gòu)板式化，提高了門芯板的標準化程度。搭建網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與引進智能生產(chǎn)系統(tǒng)，提高信息化、智能化水平實木定制家具從原料端開始搭建網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，并搭配使用相應(yīng)的可識別信息的工藝設(shè)備，已有學(xué)者針對實木定制家具設(shè)計端、生產(chǎn)端、安裝端進行了信息化搭建的研究［15-18］，同時通過智能生產(chǎn)技術(shù)的引進，如智能優(yōu)選鋸切、無人化缺陷掃描、智能指接技術(shù)、高頻拼板技術(shù)等，使實木定制生產(chǎn)高效化、規(guī)?；嵞炯揖叻蛛A段引入編碼技術(shù)，逐步實現(xiàn)智能制造從備料到機加工到包裝運輸，在成組技術(shù)引入的基礎(chǔ)上，對已標準化的實木產(chǎn)品零件進行編碼，生產(chǎn)線各工段、各加工機械掃碼執(zhí)行加工工藝［19-20］。如根據(jù)產(chǎn)品零件規(guī)格指導(dǎo)拼板、選料，按成組零件進入加工周轉(zhuǎn)箱，周轉(zhuǎn)箱攜帶編碼，加工機械和生產(chǎn)線各節(jié)點掃碼執(zhí)行操作等［21-22］。同時企業(yè)可根據(jù)自身企業(yè)的產(chǎn)品特點設(shè)置編碼規(guī)則，統(tǒng)一產(chǎn)品編碼之間的關(guān)聯(lián)性，為集成企業(yè)資源管理系統(tǒng)(ERP,EnterpriseResourcePlanning)、柔性生產(chǎn)系統(tǒng)(FMS，F(xiàn)lexibleManufactureSystem)、生產(chǎn)制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES，ManufacturingExecutionSystem)、智能物流系統(tǒng)(ILMS，IntelligentLogisticsManagementSystem)打下基礎(chǔ)，逐步使實木定制企業(yè)走向智能制造。提高企業(yè)員工的信息化素養(yǎng)，重視研發(fā)與生產(chǎn)等部門之間的信息交流全體員工需要進行相應(yīng)的培訓(xùn)，熟知企業(yè)標準化信息，對企業(yè)生產(chǎn)鏈有深入的了解搭建各部門快速交流的平臺，必需人工錄入的流程也能及時反饋給相應(yīng)部門，保證各環(huán)節(jié)信息的良好對接。5結(jié)語隨著實木家具走向“工業(yè)4.0”智能制造階段，實木家具客戶群的個性化需求也將逐漸通過標準化、信息化得以實現(xiàn)，實木家具企業(yè)也將面臨更加多變的客戶需求。零部件標準化是解決實木定制設(shè)計生產(chǎn)的關(guān)鍵條件，在設(shè)計、生產(chǎn)、物流等方面將會發(fā)揮積極作用，也需要多方專業(yè)人員在實木零部件標準化的研究道路上做出更加深入的研究。參考文獻【相關(guān)文獻】李龍俊?家具業(yè)遇冷定制家居卻逆勢增50%[N].四川日報,2017-01-13(010).劉保濱?定制家具發(fā)展趨勢探析[J].黑龍江科學(xué),2017,8(21):168-169.GB/T3324—2017,木家具通用技術(shù)條件[S].北京:中國標準出版社,2017.T/CFDCC0203—2018實木定制家居產(chǎn)品[S].北京:中國標準出版社,2018.北方.2017年實木家具設(shè)計發(fā)展趨勢[J].家具與室內(nèi)裝飾,2016(10):58-61.柯美元，成偉華，王鏡?我國家具及木門生產(chǎn)用木工機械的現(xiàn)狀與發(fā)展[J].木材工業(yè),2018,32(2):33-37.姜征?智能制造,推進實木定制規(guī)模化——威力中國第十五屆室內(nèi)展[J].木材工業(yè),2017,31(6):59.李春田?標準化概論[M].6版?北京:中國人民大學(xué)出版社,2016.郝景新，吳新鳳,唐志宏，等?定制家具的成組制造模式分析[J].林產(chǎn)工業(yè),2017,4