面向大規(guī)模定制下的金屬家具柔性化制造體系

朱遠鵬

摘要：隨著科技的進步，受眾需求的變化，市場競爭的加劇，要求金屬家具制造商以更低的成本和更高的效率來滿足市場的不同需求。大規(guī)模定制金屬家具設(shè)計與生產(chǎn)是解決這一問題的方向。靈活性的引入可以給傳統(tǒng)的大型金屬家具定制帶來更大的靈活性和市場適應(yīng)性。本文論述了柔性金屬家具大批量定制的設(shè)計思想、方法和過程，并闡述了金屬家具模塊配置的過程。

關(guān)鍵詞：金屬家具設(shè)計；大規(guī)模定制；柔性化；柔性化設(shè)計

在21世紀，消費者需求的多樣化和個性化得到了實現(xiàn)，工業(yè)生產(chǎn)效率得到了大幅度提高，節(jié)約了社會成本。同時，柔性生產(chǎn)模式可以改變迅速，產(chǎn)品生命周期縮短，產(chǎn)品的同質(zhì)性大規(guī)模定制具有更好的靈活性和反應(yīng)速度，即使客人價格競爭以及動態(tài)多變的市場環(huán)境，等等，這些由于社會發(fā)展帶來巨大的挑戰(zhàn)，也可以克服通過靈活的大規(guī)模生產(chǎn)模式。

大規(guī)模定制，以大批量生產(chǎn)的成本和時間，提供滿足客戶個性化需求的產(chǎn)品和服務(wù)，對企業(yè)靈活性提出更高的要求。[1]本文將大規(guī)模定制生產(chǎn)模式與企業(yè)柔性能力相結(jié)合，分析了大規(guī)模定制企業(yè)柔性能力的構(gòu)成要素，以及對大規(guī)模定制企業(yè)柔性能力的評價方法。

一、柔性化生產(chǎn)的相關(guān)內(nèi)涵

（一）柔性化生產(chǎn)的概念

柔性生產(chǎn)是指多品種、小批量的生產(chǎn)方式，主要依靠高度柔性的制造設(shè)備。[2]這種柔性生產(chǎn)既強調(diào)設(shè)備技術(shù)的智能化，又滿足產(chǎn)品的個性化需求。目前，廣泛應(yīng)用于汽車、紡織、電子等領(lǐng)域。當然，這在金屬家具制造領(lǐng)域并不罕見。“柔性生產(chǎn)”相對于“剛性生產(chǎn)”，很多人可能不熟悉“剛性生產(chǎn)”的概念。“剛性生產(chǎn)線”是專門為某一特定產(chǎn)品生產(chǎn)的生產(chǎn)線。它具有效率高、質(zhì)量好等優(yōu)點，但一旦產(chǎn)品不生產(chǎn)，生產(chǎn)線就不能使用。

（二）柔性化生產(chǎn)的本質(zhì)

柔性生產(chǎn)的本質(zhì)是使生產(chǎn)過程以制造商為主導(dǎo)，向消費者轉(zhuǎn)變。因為使用大數(shù)據(jù)技術(shù)和思維，整合消費者和生產(chǎn)者成為關(guān)鍵。在大數(shù)據(jù)的應(yīng)用中，企業(yè)可以通過收集和分析大量的數(shù)據(jù)來更快的找到市場。同時，消費者可以通過開放生產(chǎn)環(huán)節(jié)參與生產(chǎn)過程。

（三）金屬家具業(yè)在柔性生產(chǎn)上的表現(xiàn)

索菲婭投資了亞洲定制服裝公司使用的第一條柔性生產(chǎn)線。據(jù)了解，柔性生產(chǎn)線是由多臺可調(diào)機床（多為專用機床）和自動運輸裝置組成的生產(chǎn)線。它依靠計算機管理和多種生產(chǎn)模式的結(jié)合，以降低生產(chǎn)成本，做到最好。這種柔性生產(chǎn)線，工作有條不紊，工人少，只在極少數(shù)崗位上操作電腦。

二、金屬家具柔性加工系統(tǒng)

柔性加工制造系統(tǒng)（FMS）是計算機信息處理系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、數(shù)控加工中心和原輔料自動儲運系統(tǒng)的有機結(jié)合。[3]它可以按照任意順序處理一組具有不同工藝和加工節(jié)拍的工件，并且可以自由地進行調(diào)度和管理。該系統(tǒng)能在設(shè)備的技術(shù)性能范圍內(nèi)自動適應(yīng)各種工件和生產(chǎn)批次。通過連接多個柔性系統(tǒng)，利用中央計算機進行管理控制，結(jié)合CAD、CAM、企業(yè)的運行管理系統(tǒng)，形成自動化柔性制造車間或制造企業(yè)。

三、柔性的度量

柔性是指工廠或生產(chǎn)車間系統(tǒng)在無人值守的情況下，能夠同時處理多種產(chǎn)品形式、容忍故障、延長運行時間的能力，即調(diào)整變化的能力。

柔性有三種基本形式：

（1）溶解度、柔韌性和溶解度是系統(tǒng)適應(yīng)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和形式變化的能力，可以用從產(chǎn)品設(shè)計到生產(chǎn)的時間來衡量。時間越短，系統(tǒng)就越靈活。

（2）能力靈活性是指系統(tǒng)適應(yīng)輸出變化的能力。

（3）可擴展性的靈活性和可擴展性的靈活性是指系統(tǒng)適應(yīng)新產(chǎn)品引進的能力，即生產(chǎn)過程系統(tǒng)適應(yīng)市場需求變化和快速調(diào)整的能力。

四、實施柔性化制造的必要性和可行性

對于我國金屬家具制造業(yè)來說，工業(yè)化和信息化的成熟度還不夠。“柔性制造”是根據(jù)金屬家具行業(yè)的實際情況，有效促進產(chǎn)業(yè)升級轉(zhuǎn)型的首選方式，是在大規(guī)模定制下真正實現(xiàn)金屬家具生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)手段。[4]柔性制造可以提高企業(yè)的響應(yīng)能力和競爭力。柔性制造在不犧牲大量企業(yè)資源的前提下，能夠快速響應(yīng)市場變化，消除或減少各種不確定性變化對企業(yè)的影響。此外，我國已經(jīng)具備發(fā)展柔性金屬家具生產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)條件，可以發(fā)揮各企業(yè)的優(yōu)勢，在一定區(qū)域內(nèi)相互合作，共同抵御外部風(fēng)險。不同國內(nèi)金屬家具制造企業(yè)生產(chǎn)模式和現(xiàn)狀，在保持優(yōu)勢的同時，還應(yīng)該建立柔性制造系統(tǒng)級別，不同級別的效率將是高度自動化質(zhì)量自動生產(chǎn)線配置模式，當前模型和小規(guī)模的處理模式，結(jié)合靈活性，確保社會資源的有效使用，同時加快企業(yè)先進生產(chǎn)管理模式改革步伐，提高金屬家具生產(chǎn)能力，降低金屬家具生產(chǎn)成本，提高金屬家具行業(yè)整體生存能力。

五、結(jié)論

自20世紀60年代以來，金屬家具行業(yè)一直以規(guī)模化、高效化、高度分散化的金屬家具生產(chǎn)線為首選生產(chǎn)模式，生產(chǎn)高品質(zhì)、規(guī)模化、兩類或三類金屬家具產(chǎn)品。針對大規(guī)模定制下金屬家具生產(chǎn)模式的轉(zhuǎn)變，金屬家具制造業(yè)需要通過建立靈活的制造體系來完善。[5]柔性技術(shù)的創(chuàng)新和升級必將給中國制造業(yè)帶來新的升級，在世界制造業(yè)中創(chuàng)造一個新的“柔性中國”，將成為開放互聯(lián)網(wǎng)、金屬家具定制、金屬家具工業(yè)4.0的門戶，為中國制造業(yè)打下基礎(chǔ)。柔性生產(chǎn)對促進中國制造業(yè)的創(chuàng)新和發(fā)展，提高質(zhì)量和效率具有重要作用。

參考文獻：

[1]祈國寧，顧新建，楊青海，等.大批量定制原理及關(guān)鍵技術(shù)研究[J].計算機集成制造系統(tǒng)，2014，9（9）：778-783

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[3]伊輝勇，劉偉.行業(yè)競爭力導(dǎo)向的在線大規(guī)模定制產(chǎn)品族規(guī)模優(yōu)化方法[J].管理工程學(xué)報，2016，25（3）：100-105

[4]崔曉磊，孫艷君，沈雋.金屬家具大規(guī)模定制的發(fā)展背最及現(xiàn)狀研究[J].森林工程.2015，30（4）：77-81

[5]董明光，李軍偉.板式金屬家具大規(guī)模定制的探討[J].林業(yè)機械與木工設(shè)備2016（8）：37- 40443