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木制玩具提高生产效率的研究预警分析报告
索引号:002654294/2024-37088     发布机构:县市场监管局     发布时间:2024-09-13 10:44:52
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一、技术背景和目标

在木制玩具行业中,提高生产效率一直是一个持续的目标和需求。从专利申请量的数据来看,在最近几年中,该领域呈现出明显的上升趋势。专利申请量从早期相对较低的水平逐年增加,并在某些年份出现了显著的增长峰值。这种趋势反映出,相关技术创新在近年来受到了业界的高度重视,也预示着木制玩具生产效率提升技术在未来可能会获得进一步的发展。然而,需要注意的是,在最近的几年中,专利申请量出现了一定程度的下降,这可能意味着该领域的技术创新热潮已经有所降温,或者是进入了一个相对稳定的发展阶段。总的来说,提高木制玩具生产效率的技术领域经历了从相对低迷到快速发展,再到最近略有放缓的阶段性变化。未来该领域的发展趋势还有待进一步观察,需要结合行业实际需求以及技术创新的推动力来判断。


二、技术现状分析

木制玩具是一种传统的儿童玩具类型,广受欢迎的原因在于其天然材质、环保无毒、质地温馨亲和等特点。在当前消费者越来越重视产品环保和健康的大趋势下,木制玩具的市场需求持续增长。然而,传统的木制玩具生产过程存在效率低下的问题,主要体现在以下几个方面:

1.木材加工环节:传统木材加工主要依赖人工操作,效率低下且易出现人为失误,导致材料浪费和产品质量参差不齐。

2.装配环节:木制玩具通常需要将多个部件组装而成,传统人工装配效率低下且质量把控困难。

3.喷涂环节:传统人工喷涂存在效率低下、涂层均匀性差、环境污染等问题。

4.包装环节:木制玩具的包装工序也主要依赖人工操作,效率低下且易出现差错。

在儿童玩具市场快速发展的大环境下,提高木制玩具的生产效率不仅有利于降低成本、缩短交货周期,更有助于满足日益增长的市场需求。因此,对传统木制玩具生产工艺进行优化和自动化改造,提升生产效率具有重要意义。

木制玩具生产过程中提高效率所面临的主要技术特点和挑战包括:

1.原材料特性:木材作为天然材料,其性质存在一定差异性,在自动化加工过程中需要对材料特性进行精准识别和补偿。

2.产品结构复杂性:木制玩具产品结构通常较为复杂,涉及多个部件的装配,对自动化装配系统的柔性和精度要求较高。

3.表面处理要求:为确保产品的安全性和美观性,木制玩具通常需要进行精细的表面喷涂处理,传统喷涂工艺存在效率低下和环境污染等问题。

4.人机协作需求:虽然自动化改造可以提高效率,但木制玩具生产过程中仍需要人工参与,如何实现人机高效协作是一大挑战。

5.生产灵活性:木制玩具产品种类繁多,生产线需要具备较强的灵活性以适应不同产品的制造需求。

6.成本控制:自动化改造通常需要较高的前期投资,如何在提高效率的同时控制好成本是一个需要权衡的问题。

为解决上述技术挑战,提高木制玩具生产效率,可以从以下几个技术路径着手:

1.智能木材加工技术:利用机器视觉、人工智能等技术对木材性质进行智能识别,结合数控加工设备实现高效精准的木材切割、雕刻等加工。

2.柔性自动化装配系统:采用机器人、柔性装配线等先进制造技术,实现多品种木制玩具的自动高效装配。

3.自动化喷涂技术:研发基于机器人的自动化喷涂系统,提高喷涂效率和均匀性,同时减少人工操作带来的环境污染。

4.人机协作技术:通过虚拟现实、增强现实等技术,构建高效的人机交互界面,实现人机协同高效作业。

5.智能生产线控制系统:基于物联网、大数据等技术,构建智能化的生产线控制系统,实现生产过程的实时监控和优化,提高生产效率和产品质量。

6.模块化设计和柔性制造技术:采用模块化设计理念,结合柔性制造技术,提高生产线的灵活性和可重构性,以适应不同产品的制造需求。

三、具体研究内容

(一)研究目标

本项目的最终目标是通过系统性的研究和技术创新,显著提高木制玩具的生产效率。期望达到的主要成果包括:优化生产工艺流程、引入自动化和智能化技术、开发新型高效生产设备、降低生产成本和浪费等。通过一系列技术突破和改进措施,实现木制玩具生产效率的整体提升,为公司带来更大的经济效益和竞争优势。

(二)研究方向及重点

为实现上述目标,本项目将从以下几个主要方向开展研究工作:

1.生产工艺流程优化:深入分析现有木制玩具生产工艺的各个环节,找出效率低下的关键环节并进行优化和改进。研究新型高效加工方法和工艺路线,减少不必要的工序和浪费,提高生产效率。预期成果是一套优化后的高效生产工艺流程。

2.自动化和智能化技术应用:研究将自动化、机器人和人工智能等先进技术应用于木制玩具生产中,实现生产线的自动化和智能化运行。开发智能控制系统、自动化生产设备等,减少人工操作环节,提高生产效率和一致性。预期成果是一套自动化智能生产系统解决方案。

3.新型生产设备研发:针对木制玩具生产的特点和需求,研发新型高效率的生产设备,例如高速数控加工中心、智能装配系统等。新设备将采用先进的设计理念和制造技术,大幅提升加工精度、速度和柔性化程度,从而显著提高生产效率。预期成果是一系列高效新型生产设备的样机。

(三)研究计划和方法

本项目将采用理论研究与实践探索相结合的方式,分为以下几个主要阶段进行:

1.现状调研和需求分析阶段;

2.工艺流程优化和改进阶段;

3.自动化智能化系统研发阶段;

4.新型生产设备设计和制造阶段;

5.中试和性能评估阶段。

在研究过程中,我们将广泛借鉴国内外先进的生产理念和技术成果,同时积极开展自主创新。计划采用数字化仿真、虚拟样机、小批量试制等多种研究手段,确保研究成果的科学性和可行性。

四、技术路线

在木制玩具行业的技术体系中,可以观察到两个主要的技术发展方向:木制玩具结构设计技术和木制玩具智能互动技术。

在结构设计技术方面,自2019年起,可拆卸组合结构设计技术开始兴起,旨在提高玩具的可变性和趣味性。同时,环保无毒涂料应用技术也在2020年开始得到重视,确保玩具对儿童的安全性。此外,3D打印个性化定制技术自2021年开始应用于木制玩具领域,满足消费者对个性化产品的需求。这些结构设计技术的发展,不仅提升了木制玩具的娱乐性和安全性,也体现了行业对可持续发展理念的重视。

在智能互动技术方面,RFID感应互动系统最早于2018年开始应用于木制玩具,为玩具带来了新的互动体验。随后,语音识别控制系统在2020年开始研发,进一步增强了玩具的智能化水平。最近,AR/VR虚拟现实游戏技术也开始与木制玩具结合,为玩具注入了全新的游戏体验。这些智能互动技术的发展,不仅丰富了木制玩具的娱乐形式,也反映出行业对于将数字技术与传统产品相融合的探索和创新。

五、主要玩家分析

在木制玩具提高生产效率的技术领域中,主要玩家包括环球娱乐股份有限公司、Sanyo Bussan Co.Ltd.和Daiichi Shokai Co.Ltd.。这些公司均在室内游戏和赌博游戏机领域拥有大量专利布局,但与木制玩具生产效率的关联性不大。总体来说,该领域缺乏专门针对木制玩具生产效率提升的技术布局。

(一)环球娱乐股份有限公司

环球娱乐股份有限公司在木制玩具提高生产效率领域拥有355项专利,但大部分专利集中在室内游戏、轮盘赌游戏等娱乐领域,与木制玩具生产效率关联较小。其中仅有1项专利涉及节能控制技术,可能与提高生产效率有一定关联。

该公司的技术布局主要集中在游戏机和娱乐设备领域,潜在应用领域可能包括游戏机生产、娱乐场所等。                   

(二)Sanyo Bussan Co.Ltd.

Sanyo Bussan Co. Ltd.在木制玩具提高生产效率领域拥有735项专利,但全部专利均集中在室内游戏领域,与木制玩具生产效率关联性不大。该公司缺乏专门针对木制玩具生产效率提升的技术布局。

该公司的技术布局主要集中在室内游戏领域,潜在应用领域可能包括游戏机生产、游戏厅等。

(三)Daiichi Shokai Co.Ltd.

Daiichi Shokai Co.Ltd.在木制玩具提高生产效率领域拥有346项专利,但全部专利均集中在室内游戏领域,与木制玩具生产效率关联性不大。该公司同样缺乏专门针对木制玩具生产效率提升的技术布局。

该公司的技术布局主要集中在室内游戏领域,潜在应用领域可能包括游戏机生产、游戏厅等。

六、已有技术方案梳理

(一)使用新型切割装置技术

通过使用新型切割装置技术,如安全性切割装置、高效切割装置等,能够提高木制玩具生产效率,解决切割片崩裂、切割速度慢、工人安全隐患等问题。

1.切割装置安全性技术:通过使用切割装置安全性技术,如自动护装置、防护装置等,能够提高木制玩具生产效率,解决切割片崩裂、火源爆炸、工作人员受伤等安全隐患问题,达到提高利用率、保障工作人员安全、降低生产成本的效果。

2.切割装置高效技术:通过使用切割装置高效技术,如高速切割、自动上料等,能够提高木制玩具生产效率,解决切割速度慢、上料不便、效率低下等问题,达到加快切割速度、降低工作强度、提高生产效率的效果。

3.切割装置结构优化技术:通过使用切割装置结构优化技术,如模块化设计、可调节结构等,能够提高木制玩具生产效率,解决装置结构复杂、调节不便、固定不牢等问题,达到装置结构简单、操作方便、适应性强的效果。

(二)使用新型打磨装置技术

通过使用新型打磨装置技术,如高效打磨装置、自动化打磨装置等,能够提高木制玩具生产效率,解决打磨效率低下、工人劳动强度大等问题。

1.新型打磨装置结构技术:通过采用新型打磨装置结构技术,如设置防护罩、集尘装置、自动化控制等结构,能够提高木制玩具打磨效率,解决打磨过程中灰尘污染、操作不便、效率低下等问题。

2.新型打磨装置传动技术:通过采用新型打磨装置传动技术,如采用链条传动、滚珠丝杆传动等方式,能够提高木制玩具打磨效率,解决传统传动方式效率低下、噪音大、磨损严重等问题。

3.新型打磨装置夹持技术:通过采用新型打磨装置夹持技术,如气动夹持、自动夹持等方式,能够提高木制玩具打磨效率,解决传统夹持方式效率低下、不便调节、固定不牢等问题。

4.新型打磨装置控制技术:通过采用新型打磨装置控制技术,如计算机控制、智能控制等方式,能够提高木制玩具打磨效率,解决传统控制方式效率低下、操作复杂、自动化程度低等问题。

5.新型打磨装置集成技术:通过采用新型打磨装置集成技术,将打磨、切割、钻孔、喷漆等功能集成到一体,能够提高木制玩具生产效率,解决传统分散式加工效率低下、占用空间大等问题。

(三)使用新型生产工艺技术

通过使用新型生产工艺技术,如高效生产工艺、自动化生产工艺等,能够提高木制玩具生产效率,解决生产成本高、工艺复杂等问题。

1.新型切割装置技术:通过使用新型切割装置技术,如自动化切割装置、安全切割装置等,能够提高木制玩具生产效率,解决切割速度慢、切割质量差、切割不安全等问题。

2.新型组装设备技术:通过使用新型组装设备技术,如快速组装设备、自动化组装设备等,能够提高木制玩具生产效率,解决组装速度慢、浪费人力物力等问题。

3.新型生产工艺技术:通过使用新型生产工艺技术,如低成本生产工艺、环保生产工艺等,能够提高木制玩具生产效率,解决生产成本高、生产效率低等问题。

4.新型喷漆设备技术:通过使用新型喷漆设备技术,如自动化喷漆设备、防污染喷漆设备等,能够提高木制玩具生产效率,解决喷漆效率低、污染环境等问题。

(四)使用新型组装设备技术

通过使用新型组装设备技术,如快速组装设备、自动化组装设备等,能够提高木制玩具生产效率,解决组装速度慢、浪费人力物力等问题。

1.新型组装设备技术:通过使用新型组装设备技术,如自动化组装设备、高效率组装设备等,能够提高木制玩具的生产效率,解决组装速度慢、人工成本高、自动化程度低等问题。

2.新型切割设备技术:通过使用新型切割设备技术,如高速切割设备、安全切割设备等,能够提高木制玩具生产的切割效率,解决切割速度慢、安全性能差、浪费材料等问题。

3.新型打磨设备技术:通过使用新型打磨设备技术,如高效率打磨设备、自动化打磨设备等,能够提高木制玩具生产的打磨效率,解决打磨效率低、人工劳动强度大等问题。

4.新型喷漆设备技术:通过使用新型喷漆设备技术,如自动化喷漆设备、高效率喷漆设备等,能够提高木制玩具生产的喷漆效率,解决喷漆效率低、浪费油漆、污染环境等问题。

(五)使用新型防污染技术

通过使用新型防污染技术,如高效喷漆装置、自动清洁装置等,能够提高木制玩具生产效率,解决环境污染、清洁困难等问题。

1.防污染喷漆技术:通过使用防污染喷漆技术,如自动化喷漆设备、压感式喷漆设备等,能够解决油漆浪费、不能及时切换喷漆位置、喷漆不均匀等问题,提高木制玩具生产效率。

2.木屑收集技术:通过使用木屑收集技术,如木屑收集装置、震动式除尘机构等,能够解决产生大量木屑和粉尘、降低使用寿命、木制玩具腐朽等问题,提高木制玩具生产效率。

3.高效切割技术:通过使用高效切割技术,如安全性切割装置、快速钻孔设备等,能够解决切割片崩裂、钻孔效率低下、影响生产效率等问题,提高木制玩具生产效率。

4.环保涂料技术:通过使用环保涂料技术,如淀粉涂料、果胶涂料、蓝色涂料等,能够解决低挥发性、延长木制玩具保存时间、不安全等问题,提高木制玩具生产效率。

七、重点专利解读

专利1:

标题:一种用于木制玩具生产的自动挤压设备

摘要:一种自动挤压、设备的技术,应用在制造工具、木材加工器具等方向,能够解决无法连续挤压、生产效率低、浪费时间等问题,达到缩短压装时间、提高生产效率、连续压装的效果。

法律状态:有效

申请日期:2022-04-12

申请人:浙江丹妮婴童用品有限公司

创新点:

创新点1

通过链板式输送机带动限位输送具和同步旋转机构同步运动,实现连续压装木制玩具,提高生产效率。

创新点2

采用按压弹簧施加压力,通过调压机构调节弹簧压力,避免压力过大造成损坏。

创新点3

抵压头采用转动连接设计,可根据木制玩具形状调整角度,确保平稳抵压。

专利2:

标题:一种防污染的木制玩具生产用喷漆装置

摘要:一种防污染、玩具的技术,应用在喷射装置等方向,能够解决喷漆箱内壁加厚、影响正常喷漆、喷漆箱不具备自动清洁等问题,达到除漆均匀、使用方便的效果

法律状态:失效

申请日期:2021-05-28

创新点:

创新点1

通过主动轮、传动轮、支杆和挡板的配合机构实现自动清洁油漆的功能。

创新点2

通过挡板、缓冲球、顶球、摩擦块、滑板和电磁铁等机构根据油漆量自动调节中和剂量。

创新点3

采用主动轴、锥齿轮、齿轮和支架等结构实现自动清洁刷的升降运动。

专利3:

标题:用于木制玩具的打孔装置

摘要:一种打孔装置、玩具的技术,应用在木制玩具加工制造领域,能够解决钻孔时速度慢、影响木制玩具使用寿命、病菌易传染小朋友等问题

法律状态:失效

申请日期:2022-10-26

申请人:景宁宇海幼教装备有限公司

创新点:

创新点1

设置了可拆卸钻头结构,可以根据需钻孔的大小更换钻头,解决了钻孔大小单一的问题,同一个设备可以适用于对多尺寸的孔径进行加工。

创新点2

设置了夹持结构,既可以根据待钻孔工件的尺寸调节夹持结构的间距,使其适用于多尺寸的待钻孔工件,又可以避免待钻孔工件在钻孔过程中位置窜动,提高钻孔精准度。

创新点3

设置了温度传感器和制冷器,可以检测钻孔温度,当温度过高时启动制冷器,对钻孔周围环境进行降温,避免钻孔过程中钻孔温度过高导致加工位置高温烧焦。


八、可能的研发方向

(一) 切割装置技术

通过使用切割装置技术,如安全性切割装置、快速切割装置等,能够提高木制玩具生产效率,解决切割片崩裂、易发生偏移、切割速度慢等问题,达到安全性提高、提高利用率、降低生产成本的效果。

(二)打磨装置技术

通过使用打磨装置技术,如木板打磨装置、木块打磨机等,能够提高木制玩具生产效率,解决稳定性不足、降低装置适应性能、耗时费力等问题,达到提高打磨效果、方便打磨作业、加快打磨速度的效果。

(三)生产工艺技术

通过使用生产工艺技术,如木制拼图玩具生产工艺、木制玩具制备工艺等,能够提高木制玩具生产效率,解决小经济成本、使用率不高等问题,达到减低成本、提高耐久性、启发智力的效果。

(四)铣榫装置技术

通过使用铣榫装置技术,能够提高木制玩具生产效率,解决铣榫效率低等问题,达到提高效率、防止晃动、提高稳定性的效果。


一种关于木制玩具提高生产效率的研究预警分析1.docx

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