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蔚山现代亚冠: 軟體家具智能制造:提高真皮利用率必須穿越“三重門”

蔚山现代水原三星 www.tvoyxj.com.cn 來源:美國今日家具    時間:2019-09-02   瀏覽量:   蔚山现代水原三星  轉到手機版查看 

當前,整個軟體家具行業呈現出競爭加劇、利潤下滑的局面。我們也切身的感受到各大廠商紛紛把目光轉向了內部,依托技術投資,改變過去粗放式的生產環節。

   家居,軟體家具

 

  圖片來自“Unsplash”

  本文將結合先進的智能制造技術手段和精益生產管理的方法論,探討如何在人機結合的狀況下,提升家具制造環節中的真皮利用率,以及家居企業必須穿越的“三重門”。

  本文發布于美國今日家具,作者為葛文/張連興,供業內人士參考。

  眾所周知,在軟體家具生產領域,原材料往往占據成本的重要部分。尤其是在沙發生產中,真皮的成本占比可能超過30%。由于真皮原材料具有天然的瑕疵,優化樣板的排布成為提高最終利用率、節約成本的關鍵一環。

  然而由于種種原因,相對于板材和結構件生產的自動化水平,國內眾多家具廠的真皮裁剪基本仍靠工人手工完成,處于“管理失控”的狀態。

  而根據測算,在達到一定規模的裁剪車間中,任何超過1%的提升都將帶來可觀的經濟效益。當然,前提是對原材料的利用率、裁剪質量等核心指標進行有效的監測、管理和提高。

  基于此,本文將結合先進的智能制造技術手段和精益生產管理的方法論,探討如何在人機結合的狀況下,提升家具制造環節中的真皮利用率,以及家居企業必須穿越的“三重門”。

  第一重門:自動化裁剪替代人工裁剪,真皮利用率提高5%以上

  如前所述,人工裁剪仍是目前真皮裁剪的主流方法。但近年來用工成本的持續上升,家具制造業對年輕人的吸引力不足、宏觀經濟增速放緩,以及貿易摩擦對市場的沖擊等多重因素的壓力下,制造環節的利潤持續下滑,越來越多制造商感到傳統方式正變得愈加難以為繼。而人工裁剪的缺點總體來說有以下幾點:

  (1)裁皮工人培養及管理的困難。一般來說熟練工需要3年以上的經驗積累,然而這個熟練工群體由于年齡等因素,正在逐步退出勞動力市場。而市場上補充的勞動力來源不足,工作意愿尤其是對旺季加班也不如上一代工人那樣積極。

  (2)品質難以統一及控制。因為皮料具有伸縮性,工人在實際操作中的失誤以及主觀微調品質標準的情況在所難免。而同時工廠缺乏有效的技術手段采集生產數據,無法匯總分析并提出改進方案。

  (3)實物樣板難以管理。實物樣板存在占空間、易磨損、可視性差、取用不便等諸多缺陷。并且由于外銷的萎縮和內需訂單的增加,多品種小批量的生產趨勢也帶來了更大的挑戰。

  目前全球范圍內,自動真皮裁剪設備的大規模應用技術已趨于成熟,尤其以法國力克系統為代表,并已在國內促成了諸多成功案例。

  在家居行業的頭部企業中,自動化代替人工的趨勢已經非常明顯。下面將以力克VERSALIS機型為例,簡要介紹該系統的兩種組織模式。

  ——在線模式。所謂的“在線”,即在人工標識出皮革傷殘和疵點(可采用實物筆或電子筆,目前不存在自動標傷技術)環節后,直接上機排料裁剪。決定設備效率的核心環節,是通過自動排料的強大算法得出最佳的排料利用率結果,及硬件本身的速度、精度及穩定性。

  整個流程包括瑕疵識別(人工)、皮革上料(人工)、排料(自動)、裁剪(自動)、卸料(人工配合輔助設備)、分析優化(自動)等環節。根據用戶的具體生產訂單,每小時產出可達14~16張皮革,效率大大超過人工。

  根據力克在國內積累的成功案例經驗,在線模式相比人工裁剪往往會帶來5%甚至更高的利用率提升。

  ——離線模式。它和在線模式的區別在于,瑕疵識別及掃描步驟提前分離于后續的其他環節。即所有皮料入庫后(而不是生產前),先進行皮革標傷、面積掃描、錄入系統形成電子化信息,待生產時只需根據當天的生產需求調用排好料的訂單即可。

  這個系統發揮威力的關鍵在于,用于裁剪的電子樣板和真實皮料的匹配工作,將由電腦在非工作時間段(例如生產前一天夜里)進行大量模擬計算,不僅考慮裁片的排列給合,更兼顧皮革的排料組合,以獲得更佳的排料結果。

  為了滿足產量的效率,在線系統中每張皮革的排料的計算時間往往僅有十幾秒到兩三分鐘,而離線系統有著更充裕的計算時間。最終兩者對于皮料節省的差異,可能高達2%~3%。

  但需要指出的是,離線系統對于用戶的基礎建設如自主IT系統建設能力、智能倉儲系統、訂單管理系統、ERP等系統等環境要求較高,其初期資金投入也較高,且絕大軟體沙發企業尚未達到上述要求,因此目前尚未真正引入國內市場。

  第二重門:流程改善,讓設備效率充分發揮

  所謂的智能制造就是以信息化、自動化和智能化三化合一的漸進過程,其中生產過程的合理化與標準化是前提。流程是生產業務和組織運作的主線與固化結果,其外化的表現就是體系與標準,而對流程的優化主要是基于精益的思想。

  流程的合理化與標準化是智能制造的基礎,決定了智能制造的實施效果。而精益生產則是確保流程與標準化的有力工具。

  如果說自動裁剪設備的引入已成大勢所趨,那么人機結合、流程改善的議題則更值得業界關注。原因在于,很多企業在高額的設備投資之后,往往因為種種原因沒有對后續的OEE(設備綜合效率)進行管理,導致投資回報達不到預期目標。

  因此,穿越第二重門的關鍵在于“人與設備的結合”。那么從人工裁剪轉型到自動裁剪后,哪些相關流程需要改善呢?

  (1)裁片質量分區??梢運?,技術部門在裁剪前進行有效的裁片質量分區(充分利用皮革的各種傷殘),是得到最佳利用率的先決條件。圖3演示了一個裁片標準的質量分區,完整的真皮在人工標傷并上機掃描后,也將迅速得到相應的質量信息,于是定義好的裁剪任務將交給電腦自行匹配并排料。

  這里需要注意的是,標傷環節目前由于技術方面及用戶具體要求的多重限制,必須仍由人工完成。

  同時,機器裁剪的嚴格執行雖然會保證裁片的高質量,但相對于人工往往無法容忍一些小的不良匹配,初期投產中,機器在這個環節的利用率上會處于相對弱勢的地位。

  (2)皮革傷殘定義。如上所述,圖4演示了一張真皮在遵循標傷定義和操作后的傷殘分布狀態。A區意味著最好的品質區域,這個區域的皮通?;岜揮迷詡揖叩墓丶課?,以此類推,直到一些區域低于最次的品質要求則必須廢棄(無法利用)。

  排料時皮革上定義的傷殘與裁片上定義的傷殘意義相同,裁片上質量區只能放置在皮革相對應的質量區或高一層質量區,從而確保裁片品質。

  (3)皮革殘傷標識及收料輔助。除了裁剪本身,皮革殘傷標識及收料環節目前也有相關輔助設施提高其效率。例如皮革標傷環節的滾筒及馬架,可助力查找皮革的暗傷,傷殘標識效率更高,馬架可以避免隨意堆放的皮料褶皺帶來的裁剪損失,但目前并未普及到每一個工廠。

  收料環節中,如果進行了訂單的混合排料,相應每個訂單的裁片歸類會成為一個消耗工時的環節。而目前也有通過投影的方式,用不同的顏色進行區分收料的方法。

  需要指出的是,盡管如此,這個環節目前由于缺乏全自動化(如精確抓取和歸類的機械臂)的輔助手段,仍然是阻礙行業實現從裁剪到縫紉全自動產線的難點。

  第三重門:持續改善,維持高績效表現

  在穿越了上述兩重門后,可以說這個裁剪車間具備了自動化和信息化的能力,并且隨著時間的推移,將產生大量的有效生產數據。因此在內部挖潛,繼續提升并且維持高水準表現方面,第三重門仍然是敞開的。然而令人遺憾的是,目前國內能夠在這個領域內保持清醒并持續探索的廠家,可謂寥寥無幾。

  首先需要意識到,由于多方的重視,項目導入初期取得的績效往往有著較高的水平。而國內家具制造存在著管理粗放、基層人員流動性大等特點,往往難以維持高績效。

  因此,“不設終點”地對設備和相關人員進行數據采集、分析和匯總討論,并制定相應的行動計劃,尤其重要,我們稱之為持續改善。大體上有以下幾個方面:

  ——維持管理和操作人員的穩定,及時補充人員及重新培訓。

  ——設備參數的不斷優化(如裁剪速度、開關機時間、排料時間等),尤其在訂單結構隨業務產生變化的情況下。

  ——排料方式的優化。對于同一種皮料的不同訂單,考慮進行混合排料的探索。

  ——優化整個自動裁皮車間的工作流程。

  ——皮革來料質量的分析及優化(基于大數據),優化供應鏈。

  沒有數據,也就無從管理。現代化的設備提供的不僅僅是更穩定可靠的裁剪表現,更帶來了數據的沉淀,而如何利用數據則是管理人員和項目實施人員要面臨的課題。圖7的案例顯示了這種改善的精妙之處,即便是裁剪速度提高1.1%,對于整體效益的提高也有明顯的貢獻。

  當前,整個軟體家具行業呈現出競爭加劇、利潤下滑的局面。我們也切身的感受到各大廠商紛紛把目光轉向了內部,依托技術投資,改變過去粗放式的生產環節。

  中國在從制造大國走向制造強國的道路上,依靠的不僅僅是崛起的龐大中產階級群體、廣闊的發展腹地,更是對于新技術應用的渴求與不斷探索。

  正如《人類簡史》作者尤瓦爾·赫拉利第一次來到中國時那樣,他無比驚訝的發現自己受到了“搖滾巨星”般的待遇。這個國家擁有旺盛的內需市場和最豐富的商業技術落地場景,各種改善的方法層出不窮。

  我們有理由相信,一旦智能制造在家居行業獲得大規模普及,若干年后,本文所介紹的內容將成為軟體家具制造史上一頁重要的注腳。(*本文已標注來源和出處,版權歸原作者所有,如有侵權,請聯系我們)

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