32mm系统设计方法应用的研究
1　32mm系统的回顾与分析
　　32mm系统的精髓是通过零部件的标准化来提高生产效率、降低生产成本;同时,它使家具的多功能组合变化成为可能。作为现代家具工业化设计与制造的标志,它已被世界各地家具厂商广泛接受。我国自20世纪80年代中后期引入32mm系统的概念起,迄今已有10多年的时间。《家具》杂志曾在1992年连载过文嘉先生介绍32mm系统的系列文章,一些企业如南京木器厂等曾做过积极的探索和实践,部分高校的家具设计研究生也作过专题研究,似乎32mm系统已不是什么新概念,然而遗憾的是今天我们在市场上却很少见到将32mm系统精髓演绎得淋漓尽致的产品,也就是说这个设计与制造系统方法还没有在国内得到真正意义上的推广应用。
　　一种先进的家具设计与制造理念未能被广泛推广接受,必然有其原因。回顾我国板式家具的发展历程,从开始引入到被广大消费者普遍接受、从人造板到五金件的应用等都经历了相当长的认识和消化过程。对于32mm在我国没有得到推广应用的原因,也要以历史和发展的眼光来分析,笔者分析如下:
　　(1)应用32mm系统的条件不成熟
　　32mm系统的应用是一个系统工程,它涉及基材、结构、设备和五金配件等各个方面,实际上,上世纪90年代前我国应用32mm系统的条件尚不成熟,主要表现在:
　　基材:习惯于传统实木家具的消费者,对作为家具基材的人造板的性能产生怀疑,甚至认为刨花板是劣质材料,事实上当时的多数人造板性能确实也不符合标准。
　　结构:现在连手工作坊都应用的全拆装偏心件连接方式,在10年前并不被人看好;人造板使用初期是以钉、胶结合为主。
　　设备：由于家具的生产是沿袭传统的以套为单位的模式，零部件的加工精度要求较低，因而对设备的要求不高，手工成分大，多用手动工具或合钻打孔。国内多数生产板式家具设备的木工机械厂历史不长，多模仿台湾或国外的设备，知其然不知其所以然；笔者曾了解青岛某经常参展的家具机械厂，制造排钻却不知道家具厂怎样使用排钻，排钻设计多处不合理。
　　五金：家具五金工业也存在类似问题，除几个知名厂家外，生产的五金件的孔位多不符合国际通用标准，铰链、滑轨的安装孔距不是32的整数倍。
　　（2）对32mm系统的理解、应用还不够透彻
　　理论界虽然热心地宣传了32mm系统，有些先行者也用这些原则进行了设计尝试，但仅停留在图纸阶段，没有付诸实际生产；有的研究者在32mm系统的具体应用中受到这些原则的限制，产品设计过于单调，市场竞争力不强。由于缺乏开发生产实践或应用中缺乏灵活性,对32mm系统实际应用中遇到的问题又缺乏全面深入的研究,也没有提供一套完整的实例作为开发设计的范例,让人不知从何处下手。
　　实业界对务虚的理论兴趣不大,看到32mm系统如此难以理解,不免望而却步,没有时间去推敲其中的奥妙;有些企业则在认识上存在误区,认为用排钻打孔,间距是32mm,就是应用了32mm系统。
　　(3)32mm系统所能解决的问题在家具工业化低水平阶段尚不突出
　　32mm系统的概念产生之初,就是基于解决家具大批量生产的效率问题。家具工业化生产水平不仅体现在设备先进、机械化程度高,还表现在产品的大批量生产。过去的家具企业往往两极分化,大型国有企业坚持“刚性”生产,而小作坊靠手工的“灵活性”生存,多品种的生产使两者都没有真正实现大批量生产。在家具工业化低水平阶段,生产与需求的矛盾不突出。
　　手工含量高的传统单套家具生产模式之所以能长期存在,一方面是因为我国的人工费用低廉,加之在卖方市场阶段有相当大的利润空间,水平低的工业化生产也能完成原始积累;另一方面,由于长期以来强调家具造型款式不断更新,而且款式之间没有传承关系,也使家具部件生产难以实现标准化。
　　(4)应用32mm系统的时机
　　如今,人造板家具已经被广大消费者普遍接受,以设备保证精度已成为业内的共识,轴心距32mm的排钻量已是板式家具厂不可或缺的设备,家具配件的设计生产也正逐步与国际接轨,涌现出一批国产名牌如东泰DTC 铰链、联通偏心件、成飞五金等,中国家具正在工业化进程中大步迈进。随着市场竞争的加剧,消费者对产品的功能、造型、价格等提出了新的要求,如消费者对价格敏感度的提高,要求家具企业必须通过增加批量、提高效率来降低成本;用户的审美情趣趋向简洁,同时注重家具功能的组合变化等。
　　所有这些现象正说明应用32mm系统的时机已经成熟。可喜的是,我们已经看到有些家具企业已经在产品开发中进行了尝试:北京曲美在国内第一家在居室家具中完整应用32mm系统;温州新天地的多功能架应用系统孔推出了卖部件的销售方式;深圳大豪兴利的民用新品系列、北京挪亚家的系列家具等都体现出标准系列单体组合的设计思路。
　　可以说,在引入32mm系统概念10多年后的今天,才真正是推广应用的恰当时机。当然我们还要重新认识不断丰富的32mm系统。


2　32mm系统的重新认识
　　从32mm系统产生的背景,我们知道其初衷是针对大批量生产的柜类家具进行的模数化设计,即以旁板为骨架,钻上成排的孔,用以安装门、抽屉、搁板等。家具的模数化扩展到生产设备、五金及原材料的模数化,促成了32mm系统的进一步完善和发展,形成了国际上公认的设计规范。
　　根据海蒂诗{Hettich}公司的英文版手册,32mm系统规范主要有三点:系统孔直径5mm系统孔中心距侧板边缘37mm;系统孔在竖直方向上中心距为32mm的倍数。
　　由柜类家具的构成分析可知,柜体框架由顶底板、旁板、背板等结构部件构成,而活动部件如门、抽屉和搁板等则属功能部件。因为门、抽屉和搁板都要与旁板连接,32mm系统就是通过上述规范将五金件的安装纳入同一个系统,因而要在旁板上预钻孔,也就是规范里的系统孔,用于所有32mm系统五金件(如铰链底座、抽屉滑道和搁板支承等)的安装。显然,预钻系统孔可以实现旁板的通用,不论怎样配置门、抽屉,总可以找到相应的系统孔用以安装紧固螺钉;还希望门、抽屉能够互换,以形成系列化产品。
　　综上所述,32mm系统的精髓便是建立在模数化基础上的零部件的标准化,在设计时不是针对一个产品而是考虑一个系列,其中的系列部件因模数关系而相互关联;其核心是旁板、门和抽屉的标准化、系列化。
　　在以往论及32mm系统的文章中,往往将重点放在旁板的尺寸与孔位上,没有涉及门、抽屉的模数化。笔者在32mm系统实践应用中的研究结果是：门、抽屉的模数系列是首要的、决定性的因素。因为旁板的高度尺寸因结构形式(如顶板盖旁板、旁板嵌顶板)的不同而变化,而门、抽屉的标准系列一经确定即成为不可变因素,只有把这些不可变因素确定下来后,才能实现门和抽屉的互换与组合。
　　在开发设计实践中,笔者认为灵活运用32mm系统的原则和方法是:（1）系统孔与门、抽屉面板
　　由于门、抽屉的安装均在系统孔上,门、抽屉面板与系统孔的相对位置关系是能否实现互换与系列组合的关键。门、抽屉面板的高度系列的确定应与系统孔相对应,即门、抽屉面板的上下边与系统孔对齐,为32mm的整数倍。
　　(2)系统孔与结构孔
　　旁板上的结构孔即偏心件和圆榫的安装孔,是用于实现旁板与水平结构板(如顶底板)之间的结构连接,其位置由顶底板与旁板的关系而定,还与偏心件的安装尺寸相关。可见旁板上的预钻孔分为结构孔和系统孔,两者因作用不同应分别安排,没有相互制约的关系,并非一定在32mm网格线上。
　　(3)系统孔的作用
　　32mm系统的标志之一是旁板上的系统孔,不少人对在旁板上打满系统孔不理解,认为只在需要的位置打孔,还认为不美观,甚至怀疑影响强度。现从以下两个方面分析打满的系统孔的作用:
　　①准确定位、提高效率、增加接合强度
　　系统孔的作用首先是提供安装五金件的预钻孔。如不预钻系统孔.安装抽屉滑道和门铰链需依靠工人手工画线后再手电钻打眼,不但效率低, 而且往往造成人为误差,影响后续安装工序的精确性和组装后的产品质量。现在家具的服务是上门安装,是否能快速、高质地安装到位是建立信誉的关键。不能否认柜体的一对旁板上的预钻孔也有加工误差,但这一误差一般在五金件的可调节范围内(铰链可三维调节,滑道可上下调节)。同时,在预钻孔内预埋膨胀管,再拧入紧固螺钉,可避免因某些人造板的握钉力不强而影响连接强度,且能够多次反复拆装。
　　②旁板的通用性和使用的灵活性
　　对企业来说旁板上两排(或三排)打满的系统孔,可实现旁板的通用性。以一种钻孔模式满足不同的需要,如对于同一高度和深度的柜体无论配置单门、三抽屉、五抽屉都可以在同一块旁板上实现。对用户而言则是增加了使用的灵活性,活动搁板可随需要进行高度调节,暂时未用的系统孔也为将来增加内部功能或改变立面提供了可能,如增加搁板或把单门柜的门换成三个抽屉等。
　　以上特点相对于标准单体系列设计的固定钻孔模式而言,增强了板块的通用性,减少了板块的种类,提高了安装的质量,扩展了家具的使用功能,在提高生产效率的同时增加了家具的技术含量。
　　32mm系统的设计方法彻底改变了传统的单套、单件设计方式,使设计师从繁重而缺少创意的工作中解脱出来,集中精力于开发个别部件设计元素,从而保持了设计风格的延续与扩展;它以标准的零部件组织生产，保证生产的连续性,充分利用资源;它还改变了现有的销售方式,系列的部件即是产品,给用户以选择的自由,组合变化的自由,这正符合了现代工业设计的本质。
3　32mm系统的设计
　　在对32mm系统重新分析认识之后，我们再来讨论实际应用的程序与方法。把看似复杂的问题简单化，诀窍在于思路清晰，原则明确。
　　32mm系统应用中的难点是：门、抽屉面板的高度尺寸系列确定的原则及其与系统孔的关系；抽屉旁板的尺寸、抽屉面板与抽屉旁板如何定位；旁板上系统孔及结构孔如何安排。32mm系统的基本原理不是刻板的教条，关键在于我们怎样灵活运用。虽然旁板是柜体的骨架，但要实现通用旁板搭配不同的门、抽屉面板，应首先确定门、抽屉面的系列高度，再依据旁板与顶底板的不同结构关系确定旁板的高度；旁板上的系统孔与结构孔分开安排。
　　下面我们以已成功开发的低柜系列为例探讨32mm系统应用中的问题（尺寸单位为mm）。低柜的系列化体现在由于功能的差异而有不同的立面，还表现在有不同的结构形式，也就是说从一开始我们就考虑的是一个系列的产品而不是一个单件产品。
　　32mm系统设计步骤是：功能尺寸确定→结构分析→系列板块设计。
　　（1）功能尺寸确定
　　首先要确定低柜功能尺寸的范围，它由低柜功能的两个方面决定，即贮存物品和方便使用者取入，由此初步确定低柜的宽、深、高三维功能尺寸约为400×500×740（W×D×H），精确的尺寸按结构形式和32mm系统设计要求进行调节。
　　（2）结构形式
　　柜类家具柜体框架有多种，首先要选择结构的形式。为便于比较，我们分两种常见结构讨论。一种采用顶板、盖旁板直接连接，旁板落地，底板下有望板（图1）；另一种是典型的厨柜结构：面板与柜体分开，上由两块拉条板连接，旁板与底板平，柜体下有调整脚（图2）。所用材料为三聚氰胺板，面板厚25mm，旁板、拉条板、底板、望板厚均为16mm，望板高75mm。
　　（3）标准系列板块设计
　　①门、抽屉面板高度系列的确定
　　32mm系统的首要因素是门、抽屉面板，首先要确定门、抽屉面板的系列高度。设计原则是门、抽屉面板为32mm的整数倍，高度系列尺寸之间有倍数或组合关系，我们优选的基数是128（32×4）、160（32×5）。
　　门是最大高度＝柜高－顶板－望板高＝740-25-75＝640，低柜的门高度系列定为640、512、480，抽屉面板高度系列尺寸分别为128、160、256。
　　系列高度之间存在着如下关系：
　　640＝128×5＝128+512＝128+256×2＝160×4＝160+480（图3）。





图1　四屉柜


图3　低柜系列（同一柜框与不同门抽组合）


图2　门抽柜
　　②屉面与屉盒的相对位置与抽屉旁板的高度确定
　　相同规格的抽屉互换，屉面与屉盒的相对位置需一致，屉盒的屉旁板与屉面板连接，上下需要确定位。相同规格抽屉的通用如五屉柜，要能满足最上一个与最下一个的互换的要求，即屉盒既要满足安装在最上面的要求，又要满足安装在最下面的要求。对于自关闭的抽屉滑道（曲轨），最上面的屉旁到顶板下表面至少留16mm的高度，而最下抽屉的滑道装配孔是否能装在结构孔上第一个系统孔，要看此系统孔距底板高度是否大于滑道所需的最小安装高度18mm（图4）。如屉面全盖底板，底板厚为16mm，则间距为32-16＝16mm不能满足要求，此时底板要至少下移2mm，即屉面下露出2mm底板。根据滑道的实际尺寸（图4），曲轨h=15mm，则抽屉面下边距屉旁板下边距离为：32-15＝17mm。对于图1的四屉柜，160mm高的抽屉屉旁高度的最大值为：160-16-17＝127mm，对于图2的一门一屉柜则为160-16-16-17＝101mm.。


图4　抽屉滑轨安装尺寸
　　③旁板的高度的确定
　　旁板高度根据不同结构及门与顶底板的关系确定。
　　图1系列：门全盖底板，根据抽屉的安装要求，实际底板下移2mm，若保证柜高740mm不变，望板相应减少2mm，则旁板高度＝门高+2+望板高，即640+2+73＝725mm。
　　图2系列：门全盖顶底板，则旁板高度＝门高+2，即642mm。
　　门半盖顶底板，则旁板高度＝门高+1/2顶板厚+1/2底板厚＝640+8+8＝656mm。
　　可见旁板高度不是固定因素，柜高也是可变动的。若一定要统一柜体高度，可通过调节望板高度实现。
　　④旁板确定
　　旁板宽度既要根据柜内净空间满足储物的功能需要，又要考虑板材的出材率。 ⑤旁板上孔位设计系统孔与结构孔分别考虑，结构孔根据顶底板的位置及偏心件的安装要求确定，并依据对称原则安排。
　　前排系统孔距旁板前边国际上规定盖门为37mm（嵌门为37mm+门厚）；不管门与旁板的关系如何，旁板上的系统孔总是与门抽屉面板相对应，系统孔与门、抽屉面板的上下边对齐。若结构孔与第一系统孔太近，则从下一个打起（图1）。
　　后排系统孔与前排系统孔的距离决定于抽屉滑道的安装孔位，至少保证滑道的最后一个安装孔定在后排系统孔上，450mm抽屉滑轨前后系统孔间距最大为128+96+96+64＝384mm，也可以是128+96+96＝320mm（图5）。


图5　抽屉滑轨安装孔位
　　⑥门上铰杯孔位的确定
　　因门的上下边对应系统孔，而铰杯孔与装铰座的两系统孔的中心在一条线上，所以铰杯孔的中心距门边为32n+16，在本例中为32×2+16＝80mm（图2）。
　　通过对32mm系统应用的透彻分析可知，32mm系统能使生产企业变小批量生产为大批量生产，提高生产效率和设备的使用率，互换性使安装更为方便；对于用户提供了主动选择的机会，使个性化得以体现，而且考虑到家具使用功能的变化，为家具的变换与扩展留下了“升级”空间。特别是可以实现住宅家具的系统化，给家具业的发展提供更广阔的空间。
　　引入32mm系统的设计与制造体系，是一个系统工程，将改变现有的设计、生产、销售、安装等各个环节，需要生产厂家的每一个员工对这个体系有全面的理解，达成共识共同努力；同时在营销环节上，要把这个产品概念介绍给消费者，使之认识到标准化系统家具所提供的服务。
　　无论实施起来需要付出多少，32mm系统的广泛应用都是中国家具工业化进程的必由之路。相信在实业界与学术界的共同努力下，32mm系统不会再仅停留在理论阶段，它必将成为中国家具企业提高竞争力的利器