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你还记得童年的那只小木马、
小板凳和睡过的那张小床吗？
随着居住生活的改善，
面对儿童家具的市场，
设计师们似乎看到了巨大的潜力，
儿童家具的功能性和趣味性显得尤为重要。
动物形象运用到儿童家具的设计中并不罕见。来自克罗地亚的设计师 nataša njegovanović 同样取材于小动物，设计了 Avila 系列儿童家具。
儿童家具的最大弊端应该就是，过了宝贝的年龄就再也使用不上了，所以适应时间变化的功能性尤为重要。GO是一款采用模块化设计的小家具，具有灵魂的设计和形态，适合孩子们发挥创意，自由拼装。
满洞洞的木板，通过改变横杆位置，便可以轻松组装，模块化的设计，更大程度上加大了它的使用率，是一款可以伴随小朋友成长的家具。
1 材料与方法
1.1 测试样本及工具
20件儿童家具(5件儿童床、5件床头柜、5件学习桌和5件学生椅，梅州市汇胜木制品有限公司生产)作为样本，产品造型如图1所示,等。（阅读原文，查看更多内容。）
1.2 试验方法
本研究采用成组技术原理，通过加工与结构相似性对儿童家具零部件尺寸划分零件族，并对其尺寸规格进行优化，车间可根据各零件族组织相应的生产模块 ，根据零部件在零件族中的分布情况确定相应的生产设备数量与布局，以此解决由于零部件多样化所造成的物流运转浪费、生产任务不均衡等问题，同时，可减少生产中频繁地换刀、首件确认与设备调整时间。在后续新品开发时，依据零部件分类，标准件直接调用，异形件进行重新设计或是修改设计，不仅便于管理，而且可大大缩短设计研发时间。（阅读原文，查看更多内容。）
1.2.1 零件族划分
本研究主要取零件的3个关键特征进行分析，按不同路线划分规定零件族的名称，具体分类方法见图2。由图2可知，路线a⁃a⁃a工艺相似，规定零件族名称为条块类，其中，三角木、连接木、床垫条、封边条等零部件工艺流程相似，尺寸与结构形成一定标准，各类型在不同产品之间可互换通用，因此，规定这一类零件族名称为通用件类；路线a⁃a⁃b、a⁃a⁃c、a⁃b2⁃a、a⁃b2⁃b、a⁃b2⁃c，规定其零件族名称为直线造型类；路线b⁃a/b/c⁃a/ b/c，规定其零件族名称为曲线造型类；路线a⁃b1⁃a，规定其零件族名称为柱形类。此外，对人造板零部件(包括抽屉板件)，由于其尺寸结构规格有一定标准规范，工艺流程相同，规定其零件族名称为人造板件类，将其单独作为一类。（阅读原文，查看更多内容。）
1.2.2 尺寸优化
尺寸优化原理应遵循以下原则：
1)打破零件隶属关系，在不影响外观造型与结构工艺的条件下将相近的尺寸进行合并；
2)对功能相同的零部件尽可能采用相同宽度与厚度尺寸；
3)在满足工艺与功能的前提下，选较小的尺寸。具体方法为：将厚度尺寸相差在2mm以内的零部件合并为同一厚度，合并后的厚度尺寸值以合并前零件数量较多的为主，且与原材料厚度规格接近，等。（阅读原文，查看更多内容。）
2 结果与分析
2.1 零件族划分
依据上述原理与方法，对样本中儿童家具705个实木零部件进行零件族划分和统计，零部件在各零件族分布如表1所示。
由表1可知，建立的零件族中，零部件数量上，通用件类零部件所占比例最大(57％)，其次是直线造型类(占24％)，二者共占81％，柱形类零部件所占比例较小(2％)。由此可知，此种零件族划分方式，适合通过成组加工方式，减少生产中频繁的换刀、首件确认与设备调整时间。零件材积上，直线造型类零部件的材积0.1742m3，占37％，通用件类零部件的材积0/1581m3，占33％，二者共占70％，从加工过程中材料的耗费看，可提高利用率，亦可说明此种零件族划分的合理性。（阅读原文，查看更多内容。）
2.2 零部件尺寸优化设计
2.2.1 厚度尺寸优化
对样本中的705个零件，按厚度尺寸从小到大的顺序进行分级，统计每个厚度等级所含零部件数量，结果见表2。
按照上述1.3.2尺寸优化方法，对表2中的零件厚度进行优化，在不影响外观造型与结构工艺的情况下将厚度尺寸相差在2mm以内的尺寸进行合并，具体优化结果见表３。（阅读原文，查看更多内容。）
2.2.2 宽度尺寸优化
对样本中的705个零件，按宽度尺寸从小到大的顺序进行分级，统计每个宽度等级所含零部件数量，结果见表4。按照上述1.3.2尺寸优化方法，对表4中的零件进行宽度优化，在不影响外观造型与结构工艺的情况下将宽度尺寸相差在2mm以内的尺寸进行合并，具体优化结果如表5所示。综上所述，儿童家具零部件的尺寸优化对于其整体外观结构并未发生较大变化，但可减少零部件尺寸的多样化，使得原本较为散乱的零件尺寸规格形成一些使用频率较高的尺寸规格，相当于增大了单一尺寸零件的加工数量，减少了不同零件加工时的调机换刀与准备时间，从而较大提高了加工效率。（阅读原文，查看更多内容。）
结 论
儿童家具多样化零部件，在生产过程中已经造成大量人力、物力以及加工时间的浪费，笔者在通过目标企业生产实践调研的基础上，基成组技术，选取儿童实木家具零部件对其进行零件族分类与尺寸标准优化试验。通过结构与工艺相似性分析，设计了一种零件族分类流程，依据分类流程对样本中儿童家具零部件进行分析，总结出条块类、标准件、直线造型类、曲线造型类、柱形类、板料类(包括抽盒类)等不同类型的零部件，为车间布局规划，组织专业化生产提供了依据，同时，减少了零件在生产中物流运转浪费；依据成组技术原理，对选取的705件儿童家具实木零部件厚度尺寸和宽度尺寸进行优化，使其厚度规格种类减少了20种，宽度规格种类减少了12种，提高了零部件标准化程度，有助于减少生产中的调机换刀、首件确认以及加工准备时间，提高生产效率。家具零部件的标准化是实施柔性化生产、精益生产、信息化生产等先进制造技术的基础，提升其零部件的标准化程度，在一定程度上实现了多样化家具的批量化生产，这种应用方式对于其他类型家具生产具有参考价值。
本文发表于《林业工程学报》2018年第一期。
引文格式：
熊先青,赵琳琪,王承飞,等.儿童家具实木零部件成组技术的标准化设计研究[J].林业工程学报,2018,3(1):135-140.
XIONG X Q,ZHAO L Q,WANG C F,et al.Standardization of solid wood parts of children's furniture based on group technology[J].Journal of Forestry Engineering,2018,3(1):135-140.
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