木工機械論文

國內(nèi)外家具及木工機械工業(yè)的發(fā)展概況與

發(fā)展趨勢，如何打造一個包括設(shè)計、制造

和科研開發(fā)的產(chǎn)業(yè)體系專業(yè)：木材科學(xué)與工程學(xué)生姓名：指導(dǎo)教師：完成時間：2022年4月27日國內(nèi)外家具及木工機械工業(yè)的發(fā)展概況與發(fā)展趨勢，如何打造一個包括設(shè)計、制造和科研開發(fā)的產(chǎn)業(yè)體系內(nèi)容摘要:本文介紹了國內(nèi)家具的發(fā)展歷史以及木工機械工業(yè)的發(fā)展趨勢，描述了當(dāng)下國外家具的發(fā)展歷史及木工機械工業(yè)發(fā)展概況，羅列出國外發(fā)達(dá)國家木工機械的特點。在國際形勢背景下，詳盡地闡述了中國在家具制造、木工機械方面與發(fā)達(dá)國家的差距和兩者之間的緊密聯(lián)系，并以此為契機提出一些自己認(rèn)為需要改進(jìn)的地方，打造真正屬于我們中國人的以設(shè)計、制造和科研開發(fā)為一條龍的產(chǎn)業(yè)體系。關(guān)鍵詞：家具木工機械發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢差距產(chǎn)業(yè)體系家具是一種凝固的藝術(shù)，是人類生活的縮影，因為它濃縮了人類對物質(zhì)的駕馭能力，沉淀著社會的政治文化，更凝結(jié)著藝術(shù)家智慧的結(jié)晶。隨著人類的不斷進(jìn)化，對家具也有了更進(jìn)一步的創(chuàng)造和使用。家具的材質(zhì)和樣式亦由最初對石材、樹木的簡單加工制造向更加細(xì)致、精美的加工制造方向發(fā)展，這也是由于人類對“美”的進(jìn)一步需求所至，然而細(xì)致、精美的加工就需要一些工具的輔助才能完成，因而木工機械也應(yīng)運而生。盡管家具及木工機械在當(dāng)時并沒有形成一個完整的產(chǎn)業(yè)體系，但它們一直隨著人類文明的進(jìn)步而發(fā)展，在此期間形成了相對完整的產(chǎn)業(yè)體系且繼續(xù)為滿足人類的需求而不斷創(chuàng)新和改進(jìn)。近年來，國內(nèi)外的木材、家具工業(yè)飛速發(fā)展［1］。木工機械是指在木材加工工藝中，將木材加工的半成品加工成為木制品的一類機床，家具機械是木工機械的重要組成部分。一、國內(nèi)家具及木工機械工業(yè)的發(fā)展概況與發(fā)展趨勢從席地而坐的前期家具到過渡時期家具，從垂足而坐時期的家具到鼎盛時期的明清家具，中國家具一直處于不斷摸索不斷進(jìn)步不斷適應(yīng)中國人的階段。建國后的近30年間，中國家具開始了對現(xiàn)在家具的探索，開始從重裝飾向重功能轉(zhuǎn)變、從重手工向重機械轉(zhuǎn)變、從煩瑣的形式向簡潔的形態(tài)轉(zhuǎn)變、從作坊生產(chǎn)向工廠化生產(chǎn)轉(zhuǎn)變，突破了傳統(tǒng)家具只追求產(chǎn)品形式、不管產(chǎn)品功能的局限性。改革開放之后，人民的生活水平明顯提高。對于家具而言，這是一個引進(jìn)消化的階段，1995年以后，由于住宅建設(shè)及科學(xué)技術(shù)獲得日新月異的發(fā)展，人們的思想觀念也不斷更新，為現(xiàn)代中國家具的發(fā)展提供了物質(zhì)和精神的基礎(chǔ)，現(xiàn)在家具也由形成期步入快速發(fā)展時期。現(xiàn)今，我國的家具產(chǎn)量位居世界前列，家具出口也躋身世界前列。盡管我國的家具生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量居多，但總體生產(chǎn)能力較差，生產(chǎn)技術(shù)、加工工藝水平遠(yuǎn)未達(dá)到國際先進(jìn)水平。也就是說，我國家具行業(yè)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)木工機械行業(yè)的技術(shù)還需要很大提高，在這方面我國缺少專業(yè)人才。但就目前的形式來看，我國的木工機械行業(yè)正是蓬勃發(fā)展的好時機。我國的許多木工機械企業(yè)已經(jīng)加入跨國公司組織的國際木工機械貼牌大市場，如：意大利木工機械的貼牌廠家現(xiàn)在傾向于在我國大陸貼牌生產(chǎn)他們的產(chǎn)品，我國已經(jīng)成為世界木工機械貼牌的最大生產(chǎn)基地［2］。由于金融危機對國際木工機械行業(yè)生產(chǎn)的影響，加之我國本身具有的良好的木材工業(yè)發(fā)展環(huán)境，我國木工機械在技術(shù)、生產(chǎn)上均會有巨大發(fā)展。但我國的家具生產(chǎn)中，70%是板式家具，15%是實木家具，其他的是非木質(zhì)家具，我國的這種木工機械的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)并不合理。因此，當(dāng)前我國首先要解決產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上的問題。我國木工機械從無到有，從小到大，逐漸形成一個完整的行業(yè)體系。目前，我國木工機械已建立了從研發(fā)、開發(fā)、生產(chǎn)到銷售的完整體系，可為木材加工業(yè)提供制材、膠合板、刨花板、中高密度纖維板、建筑裝修和家具成套加工設(shè)備。我國有木工機械制造企業(yè)約1200家，具有一定規(guī)模的有200家左右，從業(yè)人員10萬人，其中工程技術(shù)人員6000多人，產(chǎn)品達(dá)69大類、1100個系列。在高速發(fā)展的我國木工機械行業(yè)中，民營企業(yè)增長很快，國營大中型企業(yè)已不能主導(dǎo)市場。但必須看到我國民營和個體企業(yè)在經(jīng)營過程中很難形成規(guī)模，個體企業(yè)都是靠低成本和單件小批量生產(chǎn)幾種產(chǎn)品頑強生存，是處在低價位和低檔次產(chǎn)品的局部范圍內(nèi)殘酷競爭的生存發(fā)展模式，這種生產(chǎn)模式的繼續(xù)必將導(dǎo)致行業(yè)的萎縮和虧損。我國人造板企業(yè)規(guī)模相對較小，國產(chǎn)的人造板設(shè)備最初只生產(chǎn)單機，能夠自行成套并形成產(chǎn)業(yè)化規(guī)模始于20世紀(jì)70年代末。20多年來，伴隨國民經(jīng)濟(jì)的增長，國產(chǎn)人造板生產(chǎn)線成套設(shè)備在規(guī)?？偭俊⑵贩N多樣上都取得了世人矚目的進(jìn)展。有資料表明，國產(chǎn)膠合板成套設(shè)備的生產(chǎn)能力已占該板種國內(nèi)總生產(chǎn)能力的90%以上，國產(chǎn)刨花板成套設(shè)備占到了80%以上。最新的調(diào)查顯示，國產(chǎn)中密度纖維板成套設(shè)備生產(chǎn)能力也已占到總產(chǎn)能的80%左右。國產(chǎn)人造板成套設(shè)備的品種不僅局限在膠合板、刨花板、纖維板這“老三板”上，陸續(xù)開發(fā)的水泥刨花板、模壓水泥刨花板、石膏刨花板、石膏蔗渣刨花板、定向結(jié)構(gòu)刨花板、非木質(zhì)刨花板、非木質(zhì)中密度纖維板成套設(shè)備均已投產(chǎn)運行［3］。據(jù)不完全統(tǒng)計，能夠提供年產(chǎn)1.5萬m3以上生產(chǎn)能力的成套設(shè)備企業(yè)已有10多家。由于市場不成熟等原因，這些新板種的成套設(shè)備為數(shù)不多，技術(shù)還不夠完善。二、國外家具及木工機械工業(yè)的發(fā)展概況與發(fā)展趨勢從西方古典家具到中世紀(jì)家具，從文藝復(fù)興時期家具到巴洛克家具，從洛可可家具到新古典主義家具，從折衷主義家具到世界近現(xiàn)代家具，國際家具日趨成熟，符合人體工程學(xué)設(shè)計。隨著精美、細(xì)致的家具制造，木工機械也隨之發(fā)展。伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷地發(fā)展，新技術(shù)、新材料、新工藝不斷涌現(xiàn)。世界各主要工業(yè)國生產(chǎn)的木工機械，除供國內(nèi)使用外，還大量出口國外，并成了世界貿(mào)易的重要組成部分。在產(chǎn)值方面，德國占領(lǐng)先地位，意大利第二，美國第三，日本第四，我國臺灣省第五。在貿(mào)易額方面，德國、意大利、日本和我國臺灣省名列前茅，是世界木工機械市場的主要競爭者。從研究、設(shè)計、生產(chǎn)制造、技術(shù)和質(zhì)量水平等方面看，發(fā)達(dá)國家木工機械有下列幾方面特點：（1）制造質(zhì)量、技術(shù)性能和可靠性普遍提高。在結(jié)構(gòu)設(shè)計方面，講求緊湊實用。采用計算機優(yōu)化設(shè)計和組成技術(shù)設(shè)計，對機床的使用安全性、操作、維修、運輸方便和舒適性、色調(diào)和環(huán)境的和諧性、醒目的安全和危險標(biāo)志、制造的工藝性、外形的美觀和人機工程原理方面都給予足夠的重視。（2）為了適應(yīng)木材加工工業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和加工工藝不斷深化的要求，電子計算機數(shù)控技術(shù)應(yīng)用越來越廣泛，機電一體化木工機械比重越來越大。計算機控制的二座標(biāo)、三座標(biāo)單軸鏤銑機、多軸鏤銑機在日本已形成系列產(chǎn)品，運動定位精度可達(dá)0.01?0.001mm。德國、意大利和我國臺灣地區(qū)也有不同型號的產(chǎn)品。（3）產(chǎn)品門類齊全是發(fā)達(dá)國家木工機械的又一特點。近年來各種組合機床、多工位聯(lián)合機床和加工中心正在逐漸增加。為了滿足用戶的一般使用要求和特殊要求，除進(jìn)行多品種生產(chǎn)外，相當(dāng)部分設(shè)計成由通用基礎(chǔ)部分和任選部分所組成，使產(chǎn)品系列化、組合優(yōu)化、規(guī)格化，縮短了設(shè)計制造周期。（4）在進(jìn)一步完善、發(fā)展適合少品種、少規(guī)格大批量生產(chǎn)木制品的各類專門化生產(chǎn)自動線、聯(lián)合機的同時，適用于加工小批量、多變品種的木工機械和木材加工機組有較快的發(fā)展。（5）小料加工利用設(shè)備普遍受到重視。這主要是因為木材加工的原材料直徑越來越小，小徑木和小料的加工比重越來越大，需要提高生產(chǎn)率（速度快）、提高木材利用率和降低加工成本的設(shè)備。另外，還有短材接長（指接）設(shè)備、劣材優(yōu)化加工設(shè)備和地板加工成套設(shè)備等都有較大發(fā)展。（6）木工刀具在品種規(guī)格、精度、耐用度、新材料和新技術(shù)的應(yīng)用等方面的發(fā)展很受重視。（7）激光加工木材的研究已取得進(jìn)展，并且已進(jìn)入了工業(yè)應(yīng)用階段。。應(yīng)用激光加工的有：單板切割、自動切割木板、木板表面刻字和打印記、制作家具裝飾件、加工共鳴箱、擴(kuò)音器箱、電視機殼體等。激光切割還用在樂器生產(chǎn)中的小提琴、風(fēng)琴木部件的開口、切割儀表板、多層膠合板等。在日本，激光加工機已批量生產(chǎn)，采用二氧化碳激光束對木材進(jìn)行切割、鉆孔和雕刻。因為是無接觸切削加工，所以基本不產(chǎn)生噪聲、灰塵或振動，可以加工在普通機床上難以加工的復(fù)雜形狀。機床由激光振蕩器、激光頭、工作臺和控制系統(tǒng)組成。（8）對科研、教育和新技術(shù)、產(chǎn)品開發(fā)和投資非常重視。木工機械國際市場的競爭在很大程度上是科學(xué)技術(shù)的競爭。國外各主要公司為保持自己的品牌和領(lǐng)導(dǎo)地位，極其重視技術(shù)投資和技術(shù)人員、管理人員的培訓(xùn)囹。三、國內(nèi)外木工機械總的發(fā)展趨勢：自我國加入WTO,我國木工機械裝備水平與國外的差距會越來越小，國外的先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備會不斷涌入，對國內(nèi)木工機械而言，挑戰(zhàn)與機會并存。電子技術(shù)、數(shù)字控制技術(shù)、激光技術(shù)、微波技術(shù)以及高壓射流技術(shù)的發(fā)展，給家具機械的自動化、柔性化、智能化和集成化帶來了新的活力，使機床的品種不斷增加，技術(shù)水平不斷提高。我國木工機械發(fā)展與發(fā)達(dá)國家存在差距的主要原因：（1）低價競爭造成惡果。人造板機械市場是遭受惡性降價最嚴(yán)重的行業(yè)。目前，多數(shù)板種的人造板設(shè)備制造已經(jīng)到了無利可圖的地步。一些瀕臨破產(chǎn)的企業(yè)賠本競標(biāo)、惡性降價，擾亂市場。在國家強制人造板按國際標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)以后，那些生產(chǎn)低檔次人造板設(shè)備的企業(yè)將被淘汰。（2）產(chǎn)品研發(fā)存在差距。發(fā)達(dá)國家木工機械的龍頭——德國和意大利，其產(chǎn)品的水平高，加工精度、數(shù)控普及率、產(chǎn)品功能、噪音指標(biāo)等都比我國高出一定的檔次。而我國多數(shù)企業(yè)基本不參加科研，不為科研進(jìn)行投資。大學(xué)理論上應(yīng)研究企業(yè)5-10年以后的技術(shù)，但技術(shù)最終收益者不投資，大學(xué)也形不成真正有價值的技術(shù)。（3）市場網(wǎng)絡(luò)有待拓展。我國木工機械在傳統(tǒng)市場的主要障礙是沒有市場基礎(chǔ)和代理商網(wǎng)。因此，在傳統(tǒng)市場建立木工機械代理商隊伍和經(jīng)銷隊伍，同時進(jìn)一步招商引資，走出國門到國外辦廠，開創(chuàng)新的國際市場是網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的必經(jīng)之路［5］。四、如何打造一個包括設(shè)計、制造和科研開發(fā)的家具及木工機械產(chǎn)業(yè)體系在機遇和挑戰(zhàn)同時并存的世紀(jì)之初，木工機械行業(yè)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和發(fā)展模式在我國走進(jìn)國際大競爭的關(guān)鍵時刻，木工機械己經(jīng)從純粹的機械產(chǎn)品向自動化和智能化過渡，數(shù)控木工機械的普及率日益提高，先進(jìn)檢測技術(shù)的應(yīng)用使木工機械的控制和檢測提高到一個新的水平?，F(xiàn)在，具有高性能、高產(chǎn)量、高速度、重切削、復(fù)合加工工作臺的數(shù)控鏤銑機屢見不鮮，國產(chǎn)具有自動換刀功能的數(shù)控系統(tǒng)己經(jīng)開發(fā)成功。主軸轉(zhuǎn)速超過24000r/min的數(shù)控鏤銑機己經(jīng)非常普遍，機床工作臺高速移動的速度最快可以達(dá)到80m/min，4軸、6軸的國產(chǎn)鏤銑機的基本功能己經(jīng)和國際接軌，銑削、十字鋸、立排鉆、橫排鉆、五面鉆頭等主軸頭己經(jīng)普及。短短幾年，中國木工機械市場己經(jīng)和國外接軌［6］。而我國的木工機械要尋求突破與發(fā)展，以便打造一個包括設(shè)計、制造和科研開發(fā)的家具及木工機械產(chǎn)業(yè)體系，有以下幾點需要注意：建立以大學(xué)為中心的研究機構(gòu)和企業(yè)及社會需要為導(dǎo)向的大學(xué)、企業(yè)、社會緊密集合的發(fā)展模式。加強科研近、中及遠(yuǎn)期研究和開發(fā)工作，加強基礎(chǔ)實力，發(fā)展我國木工機械的創(chuàng)新和超越能力。根據(jù)我國實際情況，開發(fā)可利用速生材及城市廢棄木料的加工設(shè)備；重視小材小料小徑木材和速生材加工利用設(shè)備的研制和開發(fā)。引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)和管理機制促進(jìn)木工機械行業(yè)的發(fā)展。引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備可以快捷、高效地利用已成形的技術(shù)組織生產(chǎn)，是推進(jìn)技術(shù)發(fā)展的重要途徑之一。加大技術(shù)裝備的建設(shè)力度是企業(yè)求發(fā)展的關(guān)鍵，木工機械生產(chǎn)的高端化、品牌化是企業(yè)求發(fā)展的必由之路。如何正確對待引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)、加大技術(shù)裝備的建設(shè)力度和改善企業(yè)的管理制度是當(dāng)前企業(yè)應(yīng)該正確思考的問題。加大技術(shù)裝備的建設(shè)力度是企業(yè)求發(fā)展的關(guān)鍵?，F(xiàn)代建筑裝修及家具制造業(yè)的發(fā)展與其加工設(shè)備的技術(shù)水平休戚相關(guān)。現(xiàn)代木制品結(jié)構(gòu)、加工質(zhì)量對木材加工設(shè)備提出了較高的要求，如:板式家具木樺孔間距的位置公差必須由精度很高的多排鉆床來保證，而板材下料則由精密裁板機來實現(xiàn)。制造這些精密的木材加工機械僅僅依靠傳統(tǒng)的工作母機是無法保證精度的，關(guān)鍵零部件需要通過電腦控制的加工中心來加工。(6)在設(shè)計制造新產(chǎn)品時須注意防止直接污染和間接污染。21世紀(jì)的企業(yè)形象應(yīng)該體現(xiàn)全新、科學(xué)、高效的精神，因為，經(jīng)過半個世紀(jì)的發(fā)展，我國木工機械行業(yè)已經(jīng)從小到大、從弱到強、從簡陋生產(chǎn)發(fā)展到了科學(xué)文明生產(chǎn)階段，企業(yè)管理不再是粗放的管理，而是以1509000質(zhì)量體系為核心，進(jìn)行制度化的科學(xué)管理，而企業(yè)生存和發(fā)展的基點應(yīng)著眼于市場，因此企業(yè)應(yīng)及