Нестинг что это в мебели
Технология нестинг
Технология нестинг (nesting)
В последнее время, в связи с качественным развитием фрезерных станков с ЧПУ и обрабатывающих центров с ЧПУ, все чаще производители обращаются к использованию технологии «нестинг» при производстве мебели. Термин «технология Nesting» представляет собой выполнение максимального количества технологических операций на одном фрезерном станке с ЧПУ и получение деталей фактически готовых для последующей сборки изделия.
В производстве мебели Nesting – это одновременное выполнение нескольких технологических операций на одном станке (как правило, фрезерном станке с ЧПУ). При этом в рабочую зону станка укладывается нераскроенный лист МДФ. Это возможно, если рабочая зона станка превышает стандартный лист МДФ. Нужны станки с большой рабочей зоной и имеющие в комплектации сверлильную группу, которая позволяет после операции фрезерования производить вертикальное сверление в пласть. Наличие сверлильной группы у обрабатывающего центра значительно увеличивает эффективность применения технологий nesting.
Преимущества технологии нестинг (nesting)
В первую очередь, преимущество использования технологии нестинг заключается в выполнении большого количества технологических операций на небольшой производственной площади, при минимальном использовании трудовых ресурсов и производственного времени.
Фрезерные станки с ЧПУ и обрабатывающие центры с ЧПУ, благодаря возможности криволинейного раскроя концевыми фрезами, по сравнению с форматно-раскроечными станками, где раскрой ведется пропилом через весь лист, значительно снижают отходы материала.
Так как обработка ведется на одном станке и без перемещения заготовки, значительно увеличивается точность размеров деталей.
Уменьшаются затраты на покупку и содержание других деревообрабатывающих станков (форматно-раскроечных, фрезерных, сверлильных), в том числе расходы, связанные с их настройкой, техническим обслуживанием и организацией технологического процесса.
Предпосылки внедрения технологии нестинг в производство
Комплексная обработка ДСП или МДФ на фрезерном станке или обрабатывающем центре с ЧПУ при соответствующей организации производства открывает многие дополнительные возможности, как для небольших фирм, так и для крупных предприятий.
Крупные мебельные предприятия технология нестинг заинтересует, прежде всего, при массовом изготовлении корпусной мебели с большим количеством нелинейных деталей из ДСП. Если требуется обходиться без использования форматно-раскроечных станков, можно увеличить производительность оборудования, используя обрабатывающие центры с дополнительными силовыми узлами, которые выполняют обработку ДСП или МДФ плиты одновременно несколькими фрезами.
Если деревообрабатывающий цех специализируется на небольших и индивидуальных заказах, то технология нестинг также покажет высокую отдачу при изготовлении криволинейных, непрямых деталей со сложной фрезеровкой, воплощая в жизнь самые сложные дизайнерские решения. Наиболее распространенный пример применения технологии Nesting – это производство мебельных фасадов из МДФ. После укладки цельной плиты МДФ на крупноформатный обрабатывающий центр с ЧПУ через определенное время на выходе получаются готовые под облицовку пленкой или покраску разноразмерные детали со сложным рельефным рисунком на поверхности.
Что такое технология нестинг (nesting)
В последние годы, в связи с качественным развитием современного деревообрабатывающего оборудования, все чаще проявляется интерес к использованию технологии «нестинг» при изготовлении мебели. Понятие «технология N esting» подразумевает под собой выполнение максимального количества технологических операций на одном деревообрабатывающем центре и получение деталей фактически готовых для последующей сборки изделия.
Перевод N esting
N esting переводится от английского словосочетания to nest, означающее «гнездо», «клетка» или «ячейка» и используется в различных промышленных отраслях для обозначения методики раскладки подготовленного материала на одной поверхности для его последующей обработки.
Термин N esting впервые начал применяться при строительстве сборных домов в Северной Америке, когда на обрабатывающих центрах производился полный цикл изготовления стеновых панелей из крупноформатных древесных плит, из которых затем собирались коробки домов. В дальнейшем, с распространением технологии, данный термин стал использоваться в других отраслях, в том числе полиграфии при выкладке документов на бумагу для дальнейшей печати, в текстильной промышленности для шаблонной выкройки, а также при производстве изделий из кожи, жести и других материалов. Таким образом, русский перевод N esting, в зависимости от сферы применения, может означать слова «вложение», «раскладывание», «фрагментация», «мозаичное размещение»…
В мебельном производстве N esting – это одновременное выполнение нескольких технологических операций на одном станке (как правило, обрабатывающем центре с ЧПУ), в том числе раскроя древесной плиты, с одновременным фрезерованием и сверлением форматируемых деталей под фурнитуру на месте.
Достоинства технологии нестинг (nesting)
Эффективность использования технологии нестинг выражается, в первую очередь, в сосредоточении большого объема операций технологического цикла в условиях ограниченных площадью производственных помещений, используемых трудовых ресурсов и времени изготовления конечного продукта. Здесь следует отметить значительное сокращение затрат на транспортировку, складирование и подготовку материалов для последующих этапов обработки.
При использовании фрезерных станков и обрабатывающих центров с ЧПУ с концевыми фрезами, в сравнении с круглопильными станками, где раскрой ведется пропилом через весь лист, благодаря возможности криволинейного раскроя, снижается выход в отходы обрезков материала.
Сокращаются затраты на приобретение и эксплуатацию других деревообрабатывающих станков (форматно-раскроечных, фрезерных, сверлильных), в том числе расходы, связанные с их настройкой, обслуживанием и организацией технологического процесса.
Недостатки технологии нестинг (nesting)
Несмотря на все достоинства технологии N esting, следует отметить широкий ряд недостатков и проблем, возникающих при ее внедрении в производство мебели:
1. Относительно низкая скорость раскроя по сравнению с использованием форматных круглопильных станков. С одной стороны это обусловлено использованием концевых фрез диаметром 10-25 мм, которым приходится перерабатывать в стружку значительно больший объем древесины в широком пропиле. С другой стороны, теряется возможность использования пакетного способа раскроя ДСП.
2. Большой объем стружки требует дополнительных затрат для ее своевременного удаления.
3. При малых объемах заказов могут оставаться крупные остатки плит, для которых потребуется использовать индивидуальные нестинг программы обработки.
4. Такие операции как горизонтальное сверление и выборка глухих отверстий под фурнитуру с обратной стороны чаще всего невозможны. Поэтому приходится использовать дополнительное оборудование.
5. После раскроя ламинированной плиты концевыми фрезами на углах деталей и с тыльной стороны в местах подвода фрезы могут оставаться сколы.
6. При небольших размерах деталей увеличивается процент отходов, так как на каждый пропил расход материала увеличивается на размер соответствующий диаметру фрезы.
7. Широкие габаритные размеры рабочего стола обрабатывающего центра с ЧПУ создают некоторые затруднения при снятии с него готовых деталей.
Предпосылки внедрения технологии нестинг в производство
Комплексная обработка ДСП или МДФ на фрезерном станке или обрабатывающем центре с ЧПУ при соответствующей организации производства открывает многие дополнительные возможности, как для небольших фирм, так и для крупных предприятий.
Крупные мебельные предприятия технология нестинг заинтересует, прежде всего, при массовом изготовлении корпусной мебели с большим количеством нелинейных деталей из ДСП. Если требуется обходиться без использования форматно-раскроечных станков, можно увеличить производительность оборудования, используя обрабатывающие центры с дополнительными силовыми узлами, которые выполняют обработку ДСП или МДФ плиты одновременно несколькими фрезами.
Если деревообрабатывающий цех специализируется на небольших и индивидуальных заказах, то технология нестинг также покажет высокую отдачу при изготовлении криволинейных, непрямых деталей со сложной фрезеровкой, воплощая в жизнь самые сложные дизайнерские решения. Наиболее распространенный пример применения технологии N esting – это производство мебельных фасадов из МДФ. После укладки цельной плиты МДФ на крупноформатный обрабатывающий центр с ЧПУ через определенное время на выходе получаются готовые под облицовку пленкой или покраску разноразмерные детали со сложным рельефным рисунком на поверхности.
Нестинг – будущее уже наступило!
Нестинг – будущее уже наступило!
Новинки
Современные продуктивные методы раскроя, фрезеровки и присадки плитных материалов.
Сегодня каждый бизнес стремится быть максимально эффективным, качественным, прибыльным и конкурентоспособным. Современное мебельное производство – не исключение. Интерес к использованию технологии Нестинг при изготовлении мебели и мебельных фасадов с каждым днем проявляется все чаще.
Данная технология занимает лидирующие позиции и широко используется во многих странах мира. Существует даже такое понятие как «Нестинговые страны», среди них США, Австралия, Израиль и ряд других.
Долгое время Россия считалась страной, предпочитающей классическую технологию производства мебели, но в последние годы интерес российских мебельщиков к Нестингу стремительно растет.
Что такое Нестинг?
Понятие «технология Nesting» подразумевает под собой обработку полноформатного листа плитного материала на обрабатывающем центре с ЧПУ за один цикл с использованием максимального числа операций и получение готовых деталей с минимальным количеством отходов.
Преимущества технологии:
Таким образом, при использовании технологии Нестинг срок изготовления комплекта мебели сокращается, а производительность предприятия растет.
Раньше недостатком технологии считалась невозможность горизонтального сверления, и эту операцию проводили отдельно. Сегодня на рынке предлагается огромное количество специальной крепежной фурнитуры, которая позволяет избежать данной операции:
Эффективность использования Нестинга зависит от специфики конкретного производства. Определяющими факторами здесь выступают количество производимых изделий, их серийность или уникальность, необходимость оптимизации раскроя и гибкость производственного процесса. Тем не менее, при профессиональном подходе технология Нестинг найдет применение на любом производстве.
На сегодняшний день в нашей компании наблюдается стремительный рост продаж оборудования KDT для Нестинга. За 2018 год были заключены договоры на поставку 20 обрабатывающих центров и 5 линий с автоматической загрузкой и разгрузкой обработанных деталей.
Порядка 8-ми предприятий, выбирая между классическим раскроем на форматно-раскроечном станке или центре с ЧПУ, отдали предпочтение обрабатывающему центру. Это объясняется большей производительностью (на 20-30% выше) и возможностью производить больше операций. (речь идет не о пакетном раскрое, а по 1 листу)
Важную роль в развитии Нестинга сыграли доступность, надежность и быстрая окупаемость Обрабатывающих центров KDT.
Станки, работающие по технологии Нестинг, представляют интерес как для производителей мебели и мебельных фасадов, так и для компаний, занимающихся изготовлением фигурных декоративных изделий из пластмассы, легкого металла, композитных материалов из алюминия, например алюкобонда, или массивной древесины.
Работая по технологии Нестинг отдельное внимание следует уделить программному обеспечению, его функциональным возможностям. Все промышленные обрабатывающие центры с ЧПУ производства завода KDT поставляются со стойками управления итальянского производителя TPA с русифицированным интерфейсом. (Подробнее читайте в нашей следующей новости)
В компании LIGA работают сертифицированные специалисты, которые прошли обучение в компании TPA в Милане.
Более подробную информацию об оборудовании KDT Вы можете узнать у наших менеджеров
Технология Нестинг (Nesting)
Нестинг: две философии
Одна из важных тем, которые обсуждаются сегодня машиностроителями и технологами мебельного производства, касается перспектив развития в европейских странах технологии «нестинга», т. е. проведения максимально возможного числа операций на одном обрабатывающем центре с получением готовой детали для сборки мебели.
Сразу отметим, что эта технология изобретена уже достаточно давно, около 20 лет назад. В некоторых регионах мира, в частности, в Америке и Австралии, она укоренилась и преобладает в значительной части производства, особенно при изготовлении кухонной мебели. В других частях света ее будущее оценивается неоднозначно.
Что это такое
Понятие nesting (от английского to nest), т. е. «в ячейке» или «в клетке», используется в различных отраслях промышленности. Например, в полиграфии этот термин означает раскладку документов на бумаге для печати и может переводиться как «наложение». Применяется этот термин и в физике, и в математическом программировании, и в технике. Видимо, в деревообработке он возник, когда было предложено обрабатывать детали практически до полной готовности на одном станке (в одной ячейке), сочетая операции выкраивания детали из щита, обработки кромок, фрезерования или сверления отверстий для установки фурнитуры. В данном случае под «нестингом» понимается как оптимальное распределение деталей по листовому материалу большого формата (наложение), так и обработка в одном месте (на одном станке).
Однако постепенно значение стало меняться. Сегодня в мебельной промышленности нередко «нестингом» называют операцию выкраивания деталей из древесной плиты концевой фрезой, которую достаточно редко осуществляют на обрабатывающем центре (обычно ее выполняют на каком-либо специализированном станке для раскроя плит). Таким образом, сегодня параллельно существует два различных понятия «нестинга» в мебельном производстве.
Две философии
Некоторые специалисты говорят и о двух философиях «нестинга». В первом случае речь идет о том, чтобы проводить форматирование и фрезерование деталей, а также выборку гнезд для фурнитуры из древесных материалов в виде плит в одном рабочем цикле на обрабатывающем центре. Детали размещаются по полю плиты таким образом, чтобы достичь максимального полезного выхода деталей.
Достоинства «классического нестинга»
При использовании классической нестинг-технологии производимые преимущественно из плит детали планомерно обрабатываются таким образом, что по окончании производственного цикла можно сразу собрать готовое изделие, например, небольшой шкаф. В результате отпадает необходимость в процедуре укомплектования партии изделий всеми деталями, а также в проведении каждой детали через отдельный комплекс технологических операций, что обычно является существенной проблемой для производственных отделов на больших предприятиях. Необходимость в омертвленных производственных запасах при этом резко сокращается.
Достигается также возможность значительного повышения полезного выхода деталей из плит, поскольку фреза не обязана проходить по прямой линии через всю ширину или длину раскраиваемой плиты.
При этом не нужны вспомогательные операции на перемещение и складирование деталей после выполнения каждой операции, что дает большой выигрыш в трудозатратах и во времени.
Снижаются капиталовложения на организацию производства, так как не нужны фрезерные и сверлильные станки, а также значительно сокращаются необходимые производственные площади. Повышается точность изготовления деталей, так как вся обработка осуществляется с одной установки и от одной технологической базы.
Нерешенных проблем хватает
В то же время ряд специалистов отмечает серьезные проблемы при использовании этого метода. Главной из них, конечно, является значительно более низкая производительность раскроя на обрабатывающем центре по сравнению с производительностью специализированного станка для раскроя плит с прижимной балкой. Ведь приходится превращать в стружку и опилки значительно больший объем древесины. При этом может обрабатываться только один слой листового материала, никакой пакетной обработки не может быть.
Качество обработки кромок концевой фрезой несколько ниже, поскольку на выходе не используются никакие подрезные инструменты для предотвращения скалывания заключительных фрагментов обрабатываемой детали.
Возникает проблема повторного использования крупномерных остатков плит, для которых необходимо разрабатывать индивидуальные программы раскроя.
Приведем мнение Юргена Тюрингера, руководителя отдела сбыта Scheer. Он считает, что оба метода раскроя плит имеют свои преимущества и недостатки. Г-н Тюрингер попытался определить основные недостатки нестинга:
Об этом же говорит руководитель фирмы Biesse Томас Бок: «Тема «нестинга» анализировалась и обсуждалась в нашем концерне очень внимательно. Для Америки и Австралии у нас были спроектированы специальные обрабатывающие центры CNC и кромкооблицовочные машины. Они пользуются большим спросом с давних пор. Весь ассортимент выпускаемой продукции имеется в нашем распоряжении, и мы охотно продавали бы эти продукты в Европе в больших количествах экземпляров.
Тем не менее, основываясь на своем личном опыте, могу заметить, что европейский рынок, при всей индивидуальности материалов, принципах проектирования и изготовления мебели, профессиональной подготовке и запросах потребителей, не пригоден для использования «нестинга».
Конечно, есть области, в которых метод имеет преимущества, например, в производстве фасадов, при изготовлении сложных деталей из древесины или профильных деталей, чтобы сокращать производственные запасы. Однако я полагаю, что метод не сможет победить везде».
Оптимизм не потерян
С ним согласен руководитель фирмы Panhans Вольфганг Панхольцер. По его мнению, все, что касается темы «нестинга», относится к технологии будущего. Однако пока она не является настоящим решением для комплексной обработки плиты, так как многие вопросы еще не решены. Он отметил: «Потребление энергии, управление загрузкой и вакуумной системой, значительные издержки и многое другое, включая стоимость капиталовложений, потребление и использование материала, нуждаются в улучшении».
Золотая середина
Как всегда, истина находится где-то посередине. По мнению многих специалистов, эффективность использования этого метода будет зависеть от конкретных условий работы предприятия.
Так, технология «нестинга» может быть успешно применена на небольших фирмах (столярных мастерских), которые не могут позволить себе больших инвестиций в машинный парк и специализируются, как правило, на производстве мелкосерийной продукции. Найдет себя этот метод и там, где используются детали, требующие сложной фрезерной обработки, например, мебельные фасады с фасонной обработкой поверхности.
Незаменим он и при воплощении сложных дизайнерских решений, когда требуется работа с деталями сложной непрямоугольной формы. В таком производстве упрощается процесс получения необходимой формы и может быть достигнута значительная экономия сырья.
Значит, необходимыми условиями для внедрения «нестинг-технологии», да и любой другой технологической новинки, является предварительный анализ потребностей и условий каждого конкретного производства.
Power nestings
Познакомиться с этой технологией можно на примере крупного французского мебельного предприятия, на котором в конце прошлого года была внедрена новая линия раскроя (рис. 1). Главным в ней является использование для раскроя плит не круглопильных станков, а специального раскройного центра, рабочим инструментом которого является концевая фреза. В отличие от обычных обрабатывающих центров он предназначен для выполнения только одной операции выфрезеровывания заготовок из плиты, а все последующие технологические операции фрезерования, обработки кромок и выборки гнезд для установки фурнитуры выполняются на обычном оборудовании.
Вся технологическая цепочка состоит из линии раскроя с фрезерным раскройным центром (рис. 2), этикетировочной установки для нанесения штрихкода, портального загрузчика, который подает заготовки или складирует готовые детали, возвратившиеся после одного или нескольких прохождений через операцию облицовки кромки, и двух односторонних кромкооблицовочных станков. Расчет рабочих параметров всех машин сделан на основе производительности кромкооблицовочного станка.
Загрузочное устройство по команде системы управления выбирает на складе полноформатную плиту необходимого цвета (рисунка). Затем оно подает ее на рабочий стол фрезерно-раскройного центра с несколькими фрезерными головками. Они, в соответствии с введенной программой,выкраивают из одной или нескольких плит необходимый комплект заготовок для сборки заданного количества готовых изделий мебели. Заготовки маркируются и разгрузочным порталом передаются на буферный рольганг для подачи на линию обработки кромок.
При таких пространственных и организационных предпосылках непосредственная связь раскройного центра с технологической установкой облицовывания кромок осуществляется ленточными транспортерами и рольгангами, играющими роль амортизирующего и согласующего устройства. Разгрузочный портал при этом складывает выфрезерованные заготовки по различным поддонам с учетом их назначения.
Мощность можно наращивать
При использовании более мощных кромкооблицовочных станков можно увеличивать и производительность раскроечного блока.
Этого можно добиться посредством нескольких приемов, создающих условия для повышения мощности раскройного центра:
Выкроенные готовые детали не требуют дальнейшей обработки на центре, поэтому они сразу могут забираться разгрузочным порталом, в то время как последние заготовки еще вырезаются из этой плиты.
При необходимости дальнейшего увеличения производительности раскройного участка возможно использование раскройного центра с удвоенным по длине порталом (рис. 3). При этом загрузочный и разгрузочный узлы остаются прежними, поскольку работают только во время загрузки плит и выгрузки заготовок. У них лишь увеличивается зона действия за счет удлинения рабочих направляющих.
Рис. 3. Технологическая схема организации участка раскроя:
При этом из-за отсутствия необходимости проведения сквозных резов детали могут выкраиваться практически любых размеров. Коэффициент полезного выхода деталей из сырой плиты увеличивается.
Наличие в параллельной работе нескольких фрезерных головок значительно повышает устойчивость всей системы и отказ одной из них несколько снижает производительность линии, но не останавливает ее полностью. Наличие устройства по замене инструмента на каждой из головок также позволяет не останавливать линию при необходимости проведения переточек или ремонта инструмента. Эту операцию можно производить последовательно на каждой из рабочих головок.
Использование остатков
Остающиеся при раскрое крупные куски наряду с полученными заготовками изымаются со стола разгрузочным порталом и отправляются на специальный полностью автоматизированный склад. Содержимое склада остатков постоянно учитывается системой управления и при возможности оптимального использования снова отправляется на обработку. При использовании такой техники планирование производства осуществляется практически в реальном времени.
Путь от уныния
Потребители, а за ними и продавцы, требуют все большего разнообразия цветовых решений корпусов мебели, изготавливаемой из древесных плит. Производственникам все чаще приходится распространять стандарты, принятые в цветовом решении фасадов, на производство всех деталей своей продукции. Производители кромкооблицовочного оборудования уже давно занялись проблемой облицовки в едином потоке кромок с различными вариантами текстуры и цвета. На сегодня для них она практически решена. При выборе системы управления можно параллельно использовать несколько десятков кромок различных цветов. К сожалению, при применении круглопильных станков для раскроя древесных плит решение этих вопросов для самой первой стадии процесса вызывает серьезные затруднения. При классической технологии раскроя плит в обработку необходимо сразу запускать значительные партии деталей одного цвета и рисунка, иначе непременно возникает путаница при комплектации деталей для подачи на сборку.
Минимальный размер партии при этом должен быть достаточно большим, чтобы не возникло трудностей в составлении оптимальных карт раскроя полноформатных плит, поскольку круглая пила должна полностью проходить всю длину (или ширину) раскраиваемой плиты. При этом для хранения разноцветных заготовок необходимо создавать большие проме жуточные склады.
Площадь складов, количество заготовок и, соответственно, размер незавершенного производства при этом увеличиваются в прямой пропорции от количества используемых в производстве видов декоров, а сложность диспетчеризации на таком производстве растет в геометрической прогрессии. Думается, что выходом из этой ситуации послужит применение для раскроя плит технологии нестинга.