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基於單件流吸塑成型工藝優化探討
  瀏覽次數:2781  發布時間:2021年09月23日 15:33:56
[導讀] 吸塑櫃門類產品的生產工藝複雜,自動化程度低,是定製家居提高效益的瓶頸。本文基於S公司吸塑產品實際生產狀況,結合精益改善的理論,對產品工藝流程進行了優化,最終形成了“單件流”作業模式,不僅提升了產出效率,而且提高了產品合格率。
 龔建釗,華城,周恒,易軍,陳柏琴,南喜
索菲亞家居湖北有限公司,湖北 黃岡 438000

摘要:吸塑櫃門類產品的生產工藝複雜,自動化程度低,是定製家居提高效益的瓶頸。本文基於S公司吸塑產品實際生產狀況,結合精益改善的理論,對產品工藝流程進行了優化,最終形成了“單件流”作業模式,不僅提升了產出效率,而且提高了產品合格率。

關鍵詞:吸塑;工藝優化;單件流;效率提升
定製家居中的吸塑類產品不同於一般的平麵板式家具,由於其特殊的造型和工藝,往往會導致生產效率低和人工成本高的問題。隨著市場經濟發展,消費者更加看重產品的設計風格和細節,而吸塑產品憑借其多樣的立體造型和產品風格,更能迎合消費者的個性化需求。另外,吸塑產品的造價更高,可以為企業帶來更高的客單價,因此提升吸塑類產品的生產效率,不僅能提高產品市場占有率,而且能為公司創造更高的利潤。本文基於精益改善方法,重點研究吸塑產品在成型段工藝如何實現更快的生產流速和更便捷的作業模式。

1 研究背景
S公司是一家以定製板式家居為主要業務的製造企業,其中吸塑類產品主要為櫃門類。根據不同的產品種類,該司吸塑櫃門類產品分為16種,其中核心產品為“阿維尼翁”係列,占比接近60%。本文的優化方案主要圍繞“阿維尼翁”係列產品展開。

圖1為改善前“阿維尼翁”門板工藝流程。根據精益生產理論以及現場的實際現狀,整個生產流程存在大量浪費,具體如下。

庫存浪費:各工序間,板件轉運均以每拖40件為最小單位,因此,現場板件積壓嚴重。這種現象不僅占用場地,而且很容易產生批量返工和補料的情況。另外,由於長時間放置,導致板件表麵積灰嚴重,影響吸塑後板件表麵光潔度。

尋找浪費:“阿維尼翁”門板在釘線條前,板件和線條匹配難度較大,作業員需要在成堆的物料中尋找匹配線條。

搬運浪費:操作員在作業過程中,需做大量搬運動作,其現場無動力滾筒等緩存場地為2237 m2,占生產場地總麵積的69.7%。

質量浪費:因吸塑工藝特點,對產品外觀要求相對較高,板件輕微的凹坑、毛刺均會導致產品加工不良。目前產品一次合格率為85.7%,其中56.64%為磕碰撞傷。
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圖2為改善前現場布局圖。此次改善將運用精益改善方法,針對上述的浪費現象進行優化。

2 工藝優化
引入單件流概念。單件流是指通過合理地製訂標準生產流程,並安排好每個工序的人員量、設備量,使每個工序耗時趨於一致,以達到縮短生產周期、提高產品質量、減少轉運消耗的一種高效管理模式。經過對現有工藝分析,可以對以下工序進行優化改善。

1)自動皮帶線導入。
為了減少板件人工轉運環節,同時增加板件流速,此次改善引進了自動皮帶線,可使打門鉸孔、切線條、釘線條、砂光、半檢工序在線上進行,實現了“阿維尼翁”係列產品線上單件流的生產模式,圖3為現場的自動皮帶線。

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2)線條半檢的匹配。
線上作業可以實現切線條和打門鉸孔同時作業,待半檢打完門鉸孔後,線條即可以同步完工,並匹配到板件上。該改善可以有效減少作業員尋找板件匹配線條的時間和難度,提高線上生產效率。

3)吸塑前自動打磨工藝優化。
“阿維尼翁”係列釘眼過大,經砂光機打磨後,釘眼仍無法變小。此次改善,更換了釘槍,使釘眼從源頭上變得更小,再經砂光機打磨後,產品品質符合要求。該改善通過更換耗材,有效提升了板件合格率。

4)砂邊機連線。
將兩台砂邊機連線,同時采用錐形轉向台,將板件旋轉靠邊。改善後,該設備可一次完成兩條邊砂邊,回轉一次後即可完成四條邊砂邊。該改善可有效減少人工放板以及板件的流轉次數,同時降低板件與設備磕碰造成的品質不良風險,圖4為改善後的砂邊機連線。

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5)在線粉塵清掃機。
粉塵清掃機先由一台電機帶動聚酰胺毛刷轉動,進行板件表麵粉塵初步清理,之後再由內置伺服吹氣裝置,模擬人工動作清除線條內、外側和板件側麵粉塵。使用該設備後,經過質檢部確認,該設備可使殘留粉塵達到吸塑品質標準,同時可使雙班節省人力2人,圖5為在線粉塵清掃機。

6)在線45°雙切角機。
該設備配有掃碼槍,有識別、計算、數據存儲功能,能依據掃描木板二維碼信息,調取機台儲存對應線條加工信息。該設備掃描反應時間小於3 s,掃描後機台自帶顯示屏可顯示加工尺寸、數量、線材名稱。另外,該設備配備安全防護裝置,可保證加工安全,圖6為在線45°雙切角機。

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3 改善成果
根據對改善前後生產現狀的對比,經過對生產流程的優化,可實現以下效益。
1)以“阿維尼翁”為主線進行工藝整合,在兼顧原料利用率(板材和吸塑膜)和多品種柔性生產情況下,將核心段(打門鉸孔→噴膠/吸塑除殘膠→包裝)推行單件流生產;
2)對原有的物料亂流狀況進行梳理,並打通其物流節點,實現單件混流,縮短生產周期;
3)斜切機的引進使生產數據同步到數控切線條設備,實現了無紙化作業,另外,有效消除了製成中的搬運與庫存,圖7為改善前後的工藝流程對比圖。
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表1為改善前後兩種方案的關鍵參數對比。從表1中可以明顯看出,優化後對生產的質量、成本、交期均有大幅提升。

4 總結
此次優化改善,針對S公司存在的問題點進行了一一剖析,通過對設備的改造或引進,以及對生產流程的重排和簡化,實現了吸塑工藝核心產品單件流的生產模式,進而有效降低了吸塑產品的生產成本並提升了產品合格率,對定製家居吸塑生產線的改善具有一定的推廣價值。

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