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木工机械/家具机械 |
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封边工序的时间测定 |
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作者：浙江林学院 刘晓红 |
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前言
在板式家具的生产中，封边是最重要也是使用最频繁的一道工序，同时也是产品质量问题最多的工序。判断一件板式家具的质量如何，最先也最容易看到的就是封边的质量。能把封边做得很好的企业，其它环节的质量一般也不会差。
封边的问题多，一方面是由于它的特殊功能和结构造成的，更重要的是在加工过程中影响其质量的因素很多。就它的功能和结构而言，它不仅要起到边部的保护、防水、封闭有害气体的释放和减少变形等功能，而且更要起到美化和衬托家具的作用。做到美观，不仅要保证封边条与板的端面结合牢固平整，还要保证封好边的面与其它各面的结合处不能有露底、崩边、缝隙较大的缺陷，同时过渡还要自然、圆滑和流畅。做到这些并非易事。
基于封边的重要性和质量的不稳定性，不论对于工时研究，还是质量控制、成本控制，深入研究合解决封边中存在的问题，都是极为重要和有经济价值的。
按照工时测定的原则，我们首先要对封边机封边过程的基本情况进行分析，其中主要包括封边的常用方法、加工工艺及技术参数、影响封边质量的因素以及影响封边效率的因素，然后就封边工序的标准工时进行测定。
1.封边的常用方法和材料
现代板式家具的封边，大量采用的方法是直线封边，异形封边（软成型封边）以及后成型封边。其中最常用的还是直线封边。用作基板的封边材料只要符合：片条或卷带状，具有可被粘贴的表面，能够用木工刀具进行修整或铣形加工的都可采用。如木质的，纸质的，塑料的、纤维质地的以及某些复合材料等。常用的有实木条、单板条、带有背衬纸的单板连续卷带、封边用浸渍纸卷带以及PVC卷带等。
直线封边机的主要加工工艺及技术参数
①要求经铣边后的零部件的周边光洁等厚，相邻垂直度好，才能保证封边条的胶合质量，同时要保持封边时涂胶过程恒温稳定，封边机应避开风口布置，尽量保持环境温湿度的稳定均衡。
②用胶因材而定，如木纹纸、PVC、三聚氰胺等材料时可用溶剂型胶或PVA胶；采用ALKORCELL或薄木时用热熔胶或PVA胶。
③开机后可将封边机调温器设定在130～150℃，20分钟后将温度调至150～200℃，待胶完全融化后，方可开机工作。当温度达到设定值时，指示灯显示，才可合上离合器进行加工。加工间断时，应将调温器再调回150℃左右，并视具体情况而定。机台进料口的滑板内加热器的温度一般控制在100～135℃。
④现在的封边机的涂胶量可手动调节，也可自动调节。一般封边涂胶量为200～300g/m2。
⑤操作封边机时，要对每一部分的技术参数配置都要有数，并且操作准确。如辊压滑板指示位置、第一辊与第二辊的工作气压值的控制以及在什么条件下保持工作的准确操作方法等。要密切监测封边情况，及时调整由于加工一段时间后设备产生的数据偏差。
⑥随时清理封边机加工中残存的木屑杂物，以保证机台和刀具始终处于一种良好的状态。
2.影响封边质量的因素
就封边的加工过程而言，影响封边质量的主要因素有：
①设备：由于封边机的发动机与履带不能很好配合，使得履带在运行中不平稳，呈波浪状，造成封边条与板端面之间产生应力，使封的边出现不平直，不利设备修边（设备本身内带的修边刀）；涂胶辊与送带辊配合不好，缺胶或涂胶不匀现象很普遍；修边刀具和倒角的刀具常常调不好，不仅需要人工额外再修边，而且修边质量也很难保证。总之，由于设备调试、维修和维护水平较差，造成的质量问题最为普遍、最为持久。
②材料：作为基材的人造板，厚度偏差普遍不能达标，多呈正公差，而且常常超出公差允许范围（允许公差范围0.1～0.2）；平整度也达不到标准。这使得压紧轮到履带表面的距离（基材的厚度）很难掌握，距离过小容易造成压得过紧，应力增大，产生开胶；间距过大压不紧板，封边条不能保证与板端牢固结合。
③加工精度：在加工过程中，加工误差主要来源于开料和精裁。由于设备系统误差和工人的加工误差，使得工件端面不能达到水平，与相邻面不能保持垂直，因此封边时封边条不能与板的端面完全接触，封完边后出现缝隙或露出基材，影响美观。更甚者，基材在加工过程中出现崩口，依靠封边是难以遮掩的。
④封边材料：封边材料大多为PVC，受环境的影响很大。冬季变硬，对胶的亲和力下降，再加上贮存时间较长，表面老化，对胶的粘合强度就更低。对于纸质的厚度很小的封边条，由于韧性较大，厚度太小（如厚0.3mm），造成封边条切口不齐、胶合强度不够以及修边效果不好等缺陷，返工率很高，封边条浪费也很严重。
⑤胶粘剂：封边使用的是专用封边热熔性胶。冬天由于气温较低，为保证胶和强度，胶的温度应稍高一点。若过高，超过190℃，胶过稀，胶层变薄，等涂到板的端面时已降温，加上封边条温度也低，造成封边强度明显下降。若温度降至170℃，胶是稠了一点，但封边条的温度更低了，胶和强度也不够。温度再低，胶就不能很好熔化。在生产中，这个矛盾十分突出，也很难解决。再加上胶本身的胶合质量以及与基材和封边条三者之间互相的适应性和亲和力的状况，都影响封边质量。
3.影响封边效率的因素
影响封边时间的因素很多，如设备性能、工人的工作速度、工序间的配合、工件的摆放位置、摆放方向和摆放高度等。假设设备一切正常，则封边效率的高低主要取决于操作者的作业熟练程度、工件的摆放质量以及操作者之间的配合与协调了。
通过观察发现，对封边工序，影响其效率的主要原因有：
①工件堆放、标注等不规范、不合理，造成装卸距离长和测量、选料的时间过多；
②封完后返程次数多，由于没有合理的运具造成人工搬运量大，人员浪费和体力消耗过多，工作速度降低；
③由于设备的修边刀具没有调试好，人为造成了大量的修边工作。
至于设备自动修边功能不能正常发挥，这主要是由于企业技术力量还比较薄弱，对设备的管理还处在一个保养和简单维修的阶段，对设备各种功能的充分挖掘和利用上还远远不够。这一方面是由于所采购的材料的厚度偏差往往超过0.2mm，造成调机困难，修边量不稳定，很易造成次品；另一方面，主要是设备调试没到位，造成履带运行过程中波动较大，切削幅度过大，以至于无法使用机器自动修边。在这种情况下，由于履带波动幅度较大，不仅不能自动修边，而且封边条的宽度尺寸还需放大4～5mm，否则就会经常出现封完边后封边条被修的参差不齐的缺损，无法保证封边质量。这样，一方面了浪费材料，另一方面又浪费了人力。
因此，企业要想突破“封边瓶颈”，必须首先解决设备的自动修边问题及履带运行波动过大的问题。只有解决了这两个问题，封边的生产效率和产品质量从根本上才可能提高，工时定额也才能随之提高。
4.封边工序的工时测定
测定是在某一具体的家具企业（简称A厂）进行的。在测定前，我们对测定的设备、操作要点、工作场地、封边工序的人—机操作图等进行陈述。
（1）设备及其封边时间的计算
设备型号为FLASH-6000D的全自动直线封边机，工作总行程为5.0m，实际有效履带一边行程的长度为4.4m,封边机发动机的转速为n=36转/min，齿轮外径为D=150mm，所以履带的运行速度为：
V=2 ×（D/2）×n=17m/min=0.28m/s
又知封边机履带空运行4.4m，需要4.4m÷0.28m/S=15.7″，因此，要求各种板件长度的封边时间，只需在4.4m的基础上再加上板件的封边长度，然后除以履带的运行速度，即可求出封边时间。
例如，最长的板件长2.4m，则封边时间为：（4.4+2.44）m÷0.28m/S=24.4″，最短的封边长度之一是玻璃门条的短边为80mm,所需封边时间是：(4.4+0.08)m÷0.28m/S=16″。
（2）封边的时间间隔
在封边机上封边时必须保持工件之间的最短间隔应保持50cm的距离,否则，由于机器自动更换封边带时间不足会造成板端封边条缺损，造成返工，浪费人力和材料。因此按封边机齿轮的转速来算，在封边机上板与板之间的间隔时间按最长L=2.44m和最短如按L=0.08m计算，间隔的时间范围为：10.5″～2.1″，实际上由于各种因素的干扰，间隔还会相对长一点。
（3）封边工序的工作地布置
其工作地布置如图1。
图1 封边工序工作地布置示意图
（4）封边工序的人—机操作图
至于封边工序的人员编制，当用成卷的PVC及其它种类的封边材料封边时，5人一组可顺利完成工作；当用踞裁的防火板作封边条时，就需在五人定员的基础上再临时增加一个人手，完成涂胶、更换封边条、进给封边条等工作。
以板长为2.44m的板件封一个长边为例说明人机之间的配合，其封边工序的人—机操作图，见图2。
图2 封边工序的人-机操作图
若以抬板开始封边到卸下放好为一个封边周期，在正常封边作业中的操作者和设备的工时利用率分别为：
封边机利用率= 39″/39″=100%（除过封第一块板时的装机等待）
主操作手工时利用率= 39″/39″=100%
辅助工时利用率=（39″－14″）/39″=64%
卸料工时利用率=（27″－13″）/27″=52%
修边工工时利用率=（27″－5″）/27″=81.5%
这些值并不能代表整个操作过程的效率，只反映了一个工序中的各个操作的效率情况，因为，生产是一个动态的过程，每一种操作的耗用时间只能是一个范围值； 如当工件变小了，生产节奏就会发生变化。就长的工件与短的工件的封边时间的差异而言，如2.4m的台面板与0.258m的搁板装机时间可以从12″～17″降低到3″～5″，而且工件之间的间隔时间也会减小，卸板的工作效率将会增大，修边的工作量也将大大增加。
（5）封边工序工时测定的几个例子
为了有代表性，因此选择A厂橱柜零件中一个较长的和较短的板作为测时对象，以反映封边的工时情况。具体的测定过程和结果见表1、2。表1文件柜旁板封边的工时测定表
 表1中反映的虽为封一边的标准工时，但据此就可计算出封此块板的其它几条边的工时。由于为同一块板，因此装机和卸板的时间都基本一致，只是机器的封边时间和修边时间延长了，而机器的封边时间的计算方法前面已介绍过，只需稍加计算便可算出，修边时间虽加长了，但实际包含在封边周期时间内，可以不予计算。例如，规格为2197×947×20的旁板，假如要封两长一短边，其工时计算方法如下：
封一个长边的机器封边时间为：
T=（2.2m+4.4m）/0.28m/s=24″，
则它的Tn为:
Tn=(T1+T6)/2+T+T3==(14.5″+8.5″)/2+24″+6.5″=42″=0.7′，
Tst=Tn×（1+A）=0.7′×（1+0.25）=52.5″=0.88′，
又已知封短边的Tst为0.79′，则封两长一短的时间为：
T=0.88′×2+0.79′=2.55′
N1=60′/T=60′/2.55′=24（块/小时）
也就是说，对这样的大旁板，若封两长一短边，则每小时能生产24块左右，而且要保证修边都要在封边的过程中完成。对于其他规格的板件封边的生产能力计算可参照上例。
对小规格板的封边时间的测定见表2。
小板的封边效率是很高的，每一块板一边的封边时间相当于封边时板与板的间隔时间。对于长、短边尺寸相差不大的板件，在计算封边的时间时，可认为长、短边的封边时间是近似相等的，然后根据实际需要的封边边数，再进行计算。
在封小规格板，尤其是长宽很接近的板时，一定要按长宽摆放整齐，最好再做上记录，以免封错，造成返工或后续工序-打孔的错误。表2 搁板的封边工时测定表
 6. 对封边工序的一些建议
对于封边工序，要想提高生产率和确保工时定额的实施，企业应在以下几个方面进行改进和加强：
①加强设备的调试和开发工作，保证设备的稳定性和精确性。对于服役期较长的、再调试很困难的、又严重影响封边质量的设备，应尽快更换；
②规范工件摆放、标注，减少搬运距离和搬运次数以及封错的几率；
③把好板材、封边条和胶粘剂的质量关，尽量减少材料对质量和效率的影响；
④应用成组技术，对待加工零部件进行合并同类项，增强批量意识，减少频繁调机，提高质量和效率。
⑤应改进一些设施，如在封边机的入口和出口处制作一个简易平台，使装机轻松容易，同时也使装卸省力、省时，不至于稍不留神，板块就会因接板不及时而掉落。还应制作一些简易的在高度上可以调节的搁物架，这些简易设施既可增加操作的安全性，也可降低劳动强度，同时还可提高操作者的工作速度。
综上所述，工时测定的过程就是工序改进的过程。在测定中发现问题，并进行深入分析，从而不断地有的放矢的进行改进，必将能收获产品的高质量，生产的高效率，产品的低成本。对于封边工序也好，还是其它工序，此项工作都将是有效的。(end)
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(1/28/2007) |
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