Benwood ProductionSystem(VI)

8/15/2019 Benwood ProductionSystem(VI)

1/23

Bentwood Chair Productiona stunning production system

COST Action FP0904 Final Conference19 & 20 May, 2014Skellefteå, Sweden

S ản Xu ấ t Gh ế G ỗ U ố n

một hệ thố ng sản xuấ t thú v ị


2/23

© GHEbavaria Maschinen GmbH • 97246 Eibelstadt • Germany

Bentwood Chair Production - a stunning production system1 GHEbavaria Maschinen GmbH – Solid Wood Bending Systems Supplier

2 Solid Wood Bending

2.1 Introduction

2.2 Applications from past to present2.3 Actual Market Situation and Outlook2.4 Scientific Approach, Damages, Visco-elastic behaviour

3 The Thonet Production System

3.1 Production Systems- a brief Introduction3.2 The Thonet Process3.3 Results of the Thonet Production System

4 Conclusion

Contents

2Dr. O. Eggert15.05.2014

H ệ thố ng nhà cung c ấ p g ỗ thịt uố n

G ỗ th ị t u ố n

Giớ i thiệu

Ứ ng d ụng t ừ tr ư ớ c và hi ện t ại

Tình hình th ị tr ư ờ ng thự c t ế và t ầm nhìn

Tiế p cận khoa h ọc, nhữ ng h ư hỏng, biể u hiện đ ộ đ àn hồi

H ệ th ố ng s ản xu ấ t Thone

H ệ thố ng sản xuấ t - l ờ i giớ i thiệu nhanh

Qui trình Thonet

K ế t quả của hệ thố ng sản xuấ t Thonet

K ế t lu ận


3/23


GHEbavaria – Solid Wood Bending Systems Supplier • Family operated, established 1870 by Hofmann br. (great grandfather)• Today main business Solid Wood Bending equipment• Further activities in renewable energies•

Bending machines for open (U) and closed (O) shapes• Softening plants: steam generator & autoclaves• Export worldwide• from: Eibelstadt / Würzburg, S-Germany

1 GHEbavaria Maschinen GmbH

3Dr. O. Eggert15.05.2014

Gia đ ình đ iề u hành, l ậ p nă m 1970 bở Hofmann br. (C ụ nội)

gày nay, l ĩ nh vự c kinh doanh chính là thiế t bị uố n g ỗ thịt

hữ ng hoạt đ ộng vớ i sự nỗ l ự c mớ i

áy u n cho hình dáng mở (U) vàđ óng (O)

áy làm m ề m hóa: thi ế t b ị sinh h ơ i nư ớ c nóng và n ồi hấ p

uấ t khẩ u toàn thế giớ i

t ừ : Eibelstadt/ Wurzburg, S-Germany


4/23


2.1 Solid Wood Bending – Introduction (1)

4Dr. O. Eggert15.05.2014

Tensions in Bentwood• Wood allows tensile elongation only to ≈ 1,5 %• Further elongation causes breaking• Softened Wood: Compression uncritical• System of Metal Strap with End Stops & Softend Wood ( Thonet Method )

o Tensile Stress covered by Strapo Compression Stress to densify softend wooden cells

Fig. b) Wood BendingFig. a) General Bending

U ố n g ỗ th ị t - Gi ớ i thi ệu (1)

S ứ c că ng trong g ỗ uố n

Gỗ ch ỉ cho phép s ự kéo dài t ớ i 1,5%

S ự kéo dãn h ơ n 1,5% s ẽ phát sinh phá v ỡ

Gỗ đ ã m m hóa: S ự nén không g ặ p khó kh ă n (ko còn là v n đ )

H ệ th ng b ản gi ng kim lo ại vớ i g ỗ đ ã m m hóa và g ờ chặn Lự c că ng đ ã bao b ọc bở i bản gi ng

Lự c nén làm t ă ng mật đ ộ các th ớ g ỗ đ ã m m hóa

p l ự c nén uố n cong

l ự c că ng đư ờ ng không chịu l ự c

U n cong nói chung U ố n cong g ỗ

sự đ ông đ ặc ờ k ế t thúc


5/23

© GHEbavaria Maschinen GmbH • 97246 Eibelstadt • Germany 5Dr. O. Eggert15.05.2014

Softening• Initial moisture, optimum: 18% ± 2%• Saturated steam , T ≈ 102 ° C, P ≈ + 0,2 bar, t ≈ 1min/mm

Bending• Bending ratio s =

depending on wood species(degree of tolerated densification)

Stabilizing1. t ≈ 30 … 90 min with strap & clamp

2. Drying in frame to H < 12%3. No more spring-back (see Norimoto)

r

d


ề m hóa

Độ m ban đ u, t i ư u:

Dòng h ơ i nư ớ c bão hòa, T~102 đ ộ C, P~+0,2 bar, t ~1 phút/mm

U ố n cong

T ỉ suấ t uố nhụ thuộc vào loài g ỗ

(mứ c đ ộ ch ịu đ ự ng sự đ ông đ ặc)

n đ ịnh hóa

hút vớ i bản giằ ng và clamp

S y khô trong khung t ớ i đ ộ m


6/23

© GHEbavaria Maschinen GmbH • 97246 Eibelstadt • Germany 6 Dr. O. Eggert15.05.2014



7/23© GHEbavaria Maschinen GmbH • 97246 Eibelstadt • Germany

Wood Bending Applications of the Past:• Barrels• Chairs• Sleighs (and related)• Frames of many kinds:

o Suitcaseso Ships (vertical frames)o Airplanes (wood constructions until 1950ies)

• Wheel rims, steering wheels etc.

7 Dr. O. Eggert15.05.2014

2.2 Solid Wood Bending – from Past to Present (1)

ng d ụng của u n cong g ỗ trong quá khứ

Thùng tô-nô

Gh

hiề u loại khung khác nhau:

Vali

Tàu, thuy ề n (khung theo ph ươ ng đ ứ ng)

áy bay (s ử d ụng g ỗ t ớ i t ận 1950)

Bánh xe bò, vô l ă ng...

e tr ư ợ t tuyế t (và liên quan)


8/23© GHEbavaria Maschinen GmbH • 97246 Eibelstadt • Germany 8Dr. O. Eggert15.05.2014

2.2 Solid Wood Bending – from Past to Present (2)

Wood Bending Applications of the Present:• Chairs

• Sleighs (tobbogans, luges , …)

• Special products,e.g. Dining Table made of Barrel Segments (bent back to flat)

ng d ụng u n g ỗ hiện nay

e tr ư ợ t trên tuy ế t

S ản phẩ m đ ặc biệt

Bàn ă n làm t ừ các thanh c ủa thùng tô-nô (u ố n thẳ ng tr ở l ại)

Gh



Actual Market Situation:• Products: chairs (worldwide), sleighs (alpine countries)• Emerging Markets:

• increasing demand because of high material yield•

very little knowledge of solid wood bending• interesting markets

o Asia: China, India, Turkey, Malaysia, Vietnamo Americas: Brazil (USA- relocating production back from China)

• Design trends:• Fashion trends, competing steel & wooden chairs (up & down)

• Outlook• constant demand for bending plants to continue on low level• Thonet designs still demanded by customers

9Dr. O. Eggert15.05.2014

2.3 Solid Wood Bending – Actual Market Situation and Outlook

Tình hình th ị tr ư ờ ng hiện nay

Các sản phẩ m: ghế (toàn cầu), xe tr ư ợ t trên tuyế t (nhữ ng nư ớ c hànđ ớ i)

Thị tr ư ờ ng mớ i nổ i:

nhu c u gia t ă ng bở i vì l ợ i nhuận cao t ừ nguyên li ệu

r t ít hi u bi t v g ỗ th ịt u n cong

Các thị tr ư ờ ng yêu thích

chuy n nhà máy t ừ TQ v

Các xu hư ớ ng thiế t k ế :Các xu h ư ớ ng, cạnh tranh gh ế thép và gh ế g ỗ (phát tri ể n & đ i xuố ng)

T ầm nhìn

nhu c u ít thay đ i v các máy u n ti p t ục ở mứ c th p

nhiề u khách hàng v ẫ n còn có nhu c ầu về thiế t k ế "Thonet"



Solid Wood Bending was the subject to many research topics over the years,in particular between 1920ies to 1960ies, focussing on• Softening treatment (steam properties) and• Bending behaviour / bending properties (densification, radius / thickness,

wood species, damages).• Résumés can be found in [Egg95] and [Ste70]. • Stabilizing / drying of bent-parts not so much in focus over the years

2.4 Solid Wood Bending – Scientific Approach

10Dr. O. Eggert15.05.2014

Tiế p cận khoa h ọc

U n g ỗ đ ặc là đ tài cho r t nhi u các bài nghiên c ứ u qua các n ă m

riêng giữ a các nă m 1920 t ớ i 1960, t ậ p trung vào:

ử lý mề m hóa (thuộc tính của dòng hơ i nư ớ c) và

Cách thứ c phản ứ ng của g ỗ khi uố n thuộc tính uố n (sự đ ôngđ ặc, góc uố n, đ ộ dày, loài g ỗ , nhữ ng hư hỏng).

Lịch sử có thể tìm trong (tác gi ả Dr. O. Eggert tr.95 và "Ste" tr. 70)

n đ ịnh hóa/ s y khô các chi ti t cong khôngđư ợ c t ậ p trung nhi u qua các nă m



Bending Damages:• Only 2 reasons for bending damages:

• Process to allows elongation during bendingo process allows elongation to more than 1,5 %o part does not fit tight in strap oro elastic spring back during stabilisation phaseo splintered fracture

• Softening process not well adaptedo Moisture content outside of 10 .. 18 .. 20 %

as of 10 % for wide open bending,+/

- 18 % for narrow bending / high densification

o Temperature outside of 85 .. 105 ..120 °Co Cell collapse

2.4 Solid Wood Bending – Damages

11Dr. O. Eggert15.05.2014

nhữ ng h ư hỏng

hữ ng h ư hỏng khi u n

Chỉ có 2 lý do sinh ra hư hỏng khi uố nử lý làm cho g ỗ bị kéo dãn trong khi uố n

ử lý cho phép sự kéo dãn nhiề u hơ n 1,5%các chi ti t không v ừ a khít trong strap ho ặc

đư ờ ng uố n đ àn hồi tr ở l ại trong phaổ n đ ịnh hóaư ớ c, nứ t cấ u trúc

ử lý mề m hóa không đư ợ c áp d ụng t ố t Hàm l ư ợ ngẩ m vư ợ t quá 10..18 ..20%mứ c 10% cho uố n đư ờ ng bán kính l ớ n,

+/18% cho u ố n hẹ p/uố n góc bán kính nh ỏ-đ ộ đ ông đ ặc cao

hiệt đ ộ ngoài các m ứ c 85..105..120 °C

Thớ g ỗ bên trong b ị phá v ỡ



Bending Damages:• Leading producer (since 1860ies):

• Overall scrap rate of less than 0,3% in 2012

2.4 Solid Wood Bending – Damages

12Dr. O. Eggert15.05.2014

Picture taken from noticeboard in bent-shop, Nov. 2013

Scrap in2012

= 0,25%

hà sản xuấ t d ẫ n đ ầu (t ừ nhữ ng nă m 1860):

T ỉ l ệ hư hỏng t ổ ng thể nhỏ hơ n 0.3% n ă m 2012

Hình đư ợ c chụ p t ừ bảng thông báo trong x ư ở ng uố n, 11/2013

t ỉ l ệ hư hỏng



Visco-elastic behaviour of bentwood during stabilisation

13Dr. O. Eggert15.05.2014

2.4 Solid Wood Bending – Visco-elastic behaviour (1)

0

2

4

6

8

10

12

14

0,222 11,333 22,444 33,555 44,666

σ , N/mm²

Wood Bending - Compression Stress

t, s

Stress RelaxationCompressionStress

Machine StopBending

Fig.: Compressionstress relaxation ofsolid wood duringbending process [Egg95-2]

S ự phản ứ ng của l ự c nhớ t - đ àn h ồi

S ự phản ứ ng của nh ớ t đ àn h ồi của g ỗ uố n cong trong quá trính ổ n đ ịnh

Gỗ uố n - l ự c nénU n áy d ừ ng

Lự c nénS ự giải phóng l ự c

S ự giải phóng l ự c nén c ủaỗ th ịt trong quá trình u ố n.



Behaviour suggests similarities to Burger-Kelvin-Model

2.4 Solid Wood Bending – Visco-elastic behaviour (2)

14Dr. O. Eggert15.05.2014

σ 0

E 0 ( ε el )

E r η r (ε r )

η 0 (ε v)

σ 0

ε

ε r

R e

l i e

f

L o a

d

σ

σ 0

ε v

t

t

ε el

ε v

ε r

Fig.: Burger-Kelvin Model of viscoelasticmaterial behaviour [Sae92], with:ε el - elastic ; ε v - viscous;ε r - viscoelastic (relaxing)

S ự phản ứ ng đ xu t t ươ ng t ự vớ i mô hình Burger-Kelvin

Đ ặ t l ự c

N h ả

ô hình Burger-Kelvin cách th ứ c phản ứ ngcủa đ ộ nhớ t-đ àn h ồi của nguyên li ệu [Sae92], v ớ i:ε el - đ àn h ồi; ε v - đ ộ nhớ t;ε r- viscoelastic (th ả t ự do)



According to Toyota Motors, a Production System consists of twomajor parts:

3.1 Production Systems – Introduction (1)

15Dr. O. Eggert15.05.2014

Society

P r o c e s s e s

P e o p

l e

Company

Fig.: Toyota Production System for 21 st century

H ệ thố ng sản xuât

Theo Toyota, h ệ thố ng sản xuấ t bao g ố m 2 phần chính:



People – 3 criteria:• Can (skills & know how)• Want (motivation)• To be empowered (position, job description, legal framework)

Idea behind: it’s the people who drive the processes


16 Dr. O. Eggert15.05.2014

tiêu chu ẩ n

Khả nă ng (k ỹ nă ng và bi t làm th nào)

ong mu ố n ( đ ộng l ự c

Đư ợ c trao qu n l ợ i (vị trí, phân rõ công vi ệc, đư ợ c hư ở ng bảo vệ của luật pháp)

t ư ở ng đ ng sau: chính con ng ư ờ i là nhân t quy tđ ịnh quá trình



The Process- Part of the Production System can be regarded likethis:


17 Dr. O. Eggert15.05.2014

Sales

Purchasing

Design & Engineering

A production system is the joint effort of all membersin the process to reach theone target:Satisfying the customer’sneeds.

If one parts fails, thewhole thing can’t work.

Qui trình - các ph ần của hệ thố ng sản xuấ t có th ể xem nh ư d ư ớ i đ ây

ột hệ th ng s ản xu t là n ỗ l ự c k t hợ pcủa t ấ t cả các thành viên trong quá trìnhđ ạt t ớ i một mục tiêu:Th ỏa mãn nhu c ầu c ủa khách hàng.

ế u một chi ti ế t b ị l ỗ i, toàn b ộ không th ể hoạt đ ộng.



Michael Thonet, 1796 – 1871, German cabinet maker• 1841 moving from Boppard / Rhine to Vienna• 1841 -`49 Tests, how to produce curved parts

• Laminating – not working, glue not satisfactory – disolve•

Bending – not working, break on outside• 1849 developing solid wood bending by using a

metal strap outside (Thonet Method)• 1859 designing chair Thonet No. 14

•

Modular design for making multiple versions• First mass product of industrialisation• Until 1914 > 50 mio. produced

3.2 Production Systems – The Thonet Process (1)

18Dr. O. Eggert15.05.2014

ai k ồ Thonet, 1796-1871, ng ư ờ i làm t ủ ng ă n kéo Đứ c

di chuy n t ừ Boppard/Rhine t ớ i Viên

Tests, làm th nàođ sản xu t các bộ phận cong

p dính - không thự c thi, g n keo không thỏa đ áng - không giải quy tđư ợ c

U ố n cong - không th ự c hiện đư ợ c, vỡ nứ t phía bên ngoài

hát tri ể n uố n g ỗ th ịt bằ ng cách s ử d ụng

một strap kim loại bao ngoài (Phươ ng pháp Thonet)

Thiế t k ế ghế Thonet No. 14

Thiế t k ế modunđ ể làm nhiề u phiên bản

S ản xu t hàng loạt đ u tiên trong công nghiệ p

T ớ i t ận 1914 có hơ n 50 triệu ghế đư ợ c sản xuấ t



Why the production of the chair No. 14 can be regarded as aproduction system:• 1st focus: Production method – Wood Bending to produce chairs• Product specifically designed for this production method•

Product designed for low production costs (Marketing-M. Thonet: low priced consumer product)• Own distribution channel (sales)• Chair sold disassembled in box for low shipping costs (Logistics)

19Dr. O. Eggert15.05.2014

3.2 Production Systems – The Thonet Process (2) Qui trình Thonet (2)

Vì sao s ản xuấ t các gh ế No. 14 có th ể đư ợ c coi nh ư một hệ thố ng sản xuấ t:

T ậ p trung th ứ nhấ t: ph ươ ng pháp s ản xuấ t - uố n cong g ỗ là đ ể sản xuấ t nhữ ng chi ế c ghế

S ản phẩ m một cách đ ặc biệt thiế t k ế cho ph ươ ng thứ c sản xuấ t này

S ản phẩ m đư ợ c thiế t k ế cho s ản xuấ t vớ i chi phí th ấ p (marketing

. Thonet: s ản phẩ m tiêu dùng giá th ấ p)

S ở hữ u kênh phân ph ố i (bán hàng)

Ghế đư ợ c tháo r ờ i các chi ti ế t và đ óng gói nên chi phí v ận chuyể n thấ p (Logistics)



50 years after the launch of Chair No. 14 (1910):• 3 production companies (Thonet, Kohn, Mundus)• 21 plants• more than 50 mio. chairs no. 14 built• Wide variety of bentwood chair designs, e.g. “Postsparkassenstuhl”

(Postbank-chair, designed for the new building in Vienna by architect OttoWagner)

Today:• Bentwood plants on every continent all over the world

3.3 Results of the Thonet Production System

20Dr. O. Eggert15.05.2014

Các dây truy n s ản xu t g ỗ u n có m ặt kh p các châu l ục trên th gi ớ i

K t quả của hệ th ng sản xu t Thonet

50 n ă m sau khi đư a vào s ản xu t gh No. 14 (1910)

3 công ty s ản xu t (Thonet, Kohn, Mundus)

21 dây truy n

nhiề u hơ n 50 tri ệu ghế no. 14 đ ã đư ợ c sản xuấ t

Các thi ế t k ế ghế g ỗ cong r ộng rãi và đ a d ạng, ví d ụ "Postsparkassenstuhl" (ghế "postbank", thi ế t k ế cho tòa nhà m ớ i ở Viên b ở i kiế n trúc s ư Otto Wagner)


21/23



Thank you for your kind attention!

Contact: Dr.- Ing. Otto EggertE-Mail: [email protected]

22Dr. O. Eggert15.05.2014

Contact


23/23

Literature (brief overview) :[Egg95] Eggert, Otto: Untersuchung der Einflußgrößen beim Biegen von Vollholz. Diss.Univ. Stuttgart 1995

[Sae92] Saechtling, H.: Kunststoff- Taschenbuch. 25. Aufl., München: Hauser 1992Heisel, U. & Eggert, O.: Holzbiegen- ein umweltfreundliches altes und zugleich modernes

Produktionsverfahren. In: HK 1- 1994. Stuttgart, DRW-Verlag 1994

[Egg95-2] Stress Relaxation in Solid Wood Bending. In: Proceedings of The 12thInternational Wood Machining Seminar 1995, Kyoto, Japan. The 12th IWMSOrganizing Comitte p. 204- 214

[Ste70] Stevens, W.C. & Turner, N.: Wood Bending Handbook. London, Her Majesty‘sStationery Office 1970

Appendix

Benwood ProductionSystem(VI)

Documents

Transcript of Benwood ProductionSystem(VI)