2024年8月4日发(作者：装修风水禁忌都有哪些)
第
49
卷第
2
期
2021
年
2
月
林业机械与木工设备
Vol
49
No.
2
FORESTRY
MACHINERY
&
WOODWORKING
EQUIPMENT
Feb.
2021
研究与设计
全屋定制家具智能化生产方式的探讨
李宇
，
马连祥
*
(南京林业大学材料科学与工程学院
，
江苏南京
210037)
摘要:针对全屋定制的智能生产方式进行分析和探讨
，
以加强对生产过程的运行控制
，
增强智能生产工
艺的掌握程度
，
从而提高板式家居的生产效率
。
这对家具企业向智能化转型具有重要意义。
关键词
：
板式家具
；
全屋定制
;4,
0
智能线
中图分类号:
TS664
文献标识码:
A
文章编号
：
2095
-2953(2021)02
-0049
-04
Discussion
on
Intelligent
Production
Mode
of
Whole
House
Customized
Furniture
LI
Yu
,
MA
Lian-xiang
*
(
School
of
Materials
Science
and
Engineering
, Nanjing
Forestry
University,
Nanjing
Jiangsu
210037
,
China)
Abstract
:
This
research
analyzes
and
discusses
the
intelligent
production
method
customized
for
the
whole
house
,
so
as
to
strengthen
the
operation
control
of
the
production
process
,
enhance
the
mastery
of
the
intelligent
production
process
,
and
thus
improve
the
production
efficiency
of
the
panel
home.
It
is
of
great
significance
to
the
transformation
of
furniture
enterprises
to
intelligence.
Key
words
:
panel
furniture
；
whole
house
customization
；
4.
0
smart
line
近年来国内家具市场
“
定制
”
的概念非常火爆,
目前高端定制比常规定制更加流行
，
其原因在于消
息化生产
，
显著提高了订单处理效率
，
缩短交货时
间
,
抑制飞单与漏单现象
，
达到了优化家具原材料利
费者对家具定制企业在定制化
、
个性化以及品质方
面的要求变得更高
。
在
CFD
中国家居研究院发布的
用与降低劳动成本的目的
，
但国内主流家具企业向
智能化生产的转型还有漫长的路要走
。
《
2020
年上半年家居建材企业总营收排名表
》
中
，可
以清楚地看到在
45
家家居建材企业中
，
只有
10
家
1
国内全屋定制生产方式现状
占据我国板式家具企业大部分的生产方式
，
是
自动化生产方式以及正在向智能生产方式靠拢的半
企业在
2020
年上半年获得了增长
，
而从上市家居企
业的分析数据中不难发现
，
为数不多
、
在上半年盈收
企业均是定制家具企业
。
截至目前
，
国内大部分板
式家具企业通过引入智能化设计拆单系统
、
优化排
料软件以及
MES
等系统
，
一定程度上将板式家具的
智能化的板式家具生产方式
[1
-
2]
o
其中自动化的生
产方式，
早期在家具企业中占据了十分重要的地位,
而随着科技的进步以及信息化
、
智能化需求的不断
增长
，
由自动化向智能化的转变就变得尤为重要
。
销售
、
设计
、
拆单
、
制造与打包发货等环节推向了信
收稿日期
：
2020-10-22
第一作者简介
：
李
宇
(1995
-
)
，
男
，
硕士研究生,研究方向为木材加工装备与信息化
,
：
836785823
@qq.
com
。
*
通讯作者
：
马连祥
(
1963
-
)
，
男
，
副教授
，
博士
，
主要从事木材加工装备与信息化的研究
：
330108900@
qq.
com
0
50
林业机械与木工设备
第
49
卷
真正实现智能化生产
，
关键在于实现全屋定制生产
过程中单个工序智能化的基础上
，
实现各个工序之
间智能化无需人工干预的互联互通
。
全屋定制的生产多年来基本处于传统的机械
、
自动化的生产阶段,根据调研得知
，
目前索菲亚
、
苏
州大卫木业（
禧梵全屋定制
）
、
我乐橱柜裸水
4.
0
工
厂等企业已经实现了
4.
0
智能线的升级转型
，
其中
索菲亚集团位于广州增城的全屋定制生产线是国
内最早落成投产的智能线
，
该生产线将从贴面车间
运送过来的板材分配到不同的开料工作站
，
工人只
需要根据机器灯的指示作业
，
开料完成后紧接着进
行二维码的贴码
，
后面的加工工序中机器根据每块
板材的二维码进行识别操作
［
3
-4
降低了肉眼识
别可能产生的错误
，
大大提高了生产线的生产效
率
。
目前
，
该套系统生产模式被称之为
“
数字化系
统
”
生产模式
,
其实就是
4.
0
智能线
，
这种智能化生
产方式几乎贯穿了索菲亚定制家居的所有生产环
节⑸
。
大数据系统让索菲亚的柔性生产线有了一
条十分完善的追踪链条
,
家具的销售
、
设计
、
拆单排
版
、
刀路优化再到生产加工阶段实现完全的互联互
通
，
从备料
、
开料阶段开始
，
板材就已经贴上了专属
的条形二维码
，
这些二维码也就是这块板材的身份
证,之后经过开料
、
封边
、
打孔
、
包装等工序
，
再到终
端销售环节
，
都能随时根据条形码查询到原板材的
所有信息
，
而下单和拆单等工序都可由计算机智能
系统自动生成
。
这又体现出了板式家具企业智能
化生产中最为重要的信息化系统
，
先进智能化的软
件系统是企业转型的关键所在
。
实现全屋定制智
能化生产
，
应该从三个大的方向做出改进
，
即逻辑
思维的转变
、
更加重视大数据与信息化以及加大创
新力度
。
2
全屋定制产线智能化的价值
截至
2020
年
，
国内板式家具企业
，
大部门均为
非智能化生产
，
这种生产线占地面积大
，
需要投入更
多的人工
，
生产利润十分有限
，
大部分毛利润都用来
发工资
，
业内大部分企业年产值基本都徘徊在
3
000
~6
000
万之间
，
很难取得大的突破
，
如果需要增大
企业利润
，
产值突破
6
000
万只能进行工厂生产线再
复制,但是与其同时
，
占地面积
、
管理
、
产线
、
维护
、
人
工等成本同样翻倍
，
资金周转效率低下
,
利润没有明
显提升
，
企业老板挣不到钱还翻倍增加管理成本,
“
复制产线
”
式的产值提升自然被大部分企业放弃,
因此突显出了全屋定制智能的重要性
。
智能化生产线可以有效缩短生产周期
，
一般的
家具企业
,
订单的交货日期较长
，
最慢的可能需要
45
~60
天
，
而目标企业的生产线改造投入生产以后
，
可
以进行大规模的定制化生产
，
柔性的智能化生产线
在生产中可以实现多种类板式家具快速的板不落地
式的连管加工
，
企业的生产能力得到了显著提高
,
大
大缩短了交货周期
［
6
-
8
数字化生产降低了对工人经验的依赖
,
进而降
低了用人成本
。
智能拆单开料软件与电子开料锯结
合
，
在开料端工人不需要计算
，
也不需要考虑
，
只要
按电脑所给的提示进行操作即可
。
除此之外
，
智能
工厂控制系统
MES
的引入
，
为企业提供了统一的生
产数据管理平台,系统涵盖了企业所有装置的进料
、
出料,罐区库存及收付动态
，
原料进厂
，
产品出厂
（
船
运
、
汽运
、
管输
）
等业务领域数据信息
，
基于
MES
的
数据统计实现了全厂
“
产
、
销
、
存
”
数据的统计管理,
现场用户能够利用
MES
数据信息直接进行日常生
产指导
MES
已经成为企业生产不可或缺的
系统
，
其提供了实现协同生产的基础,加快了数据信
息流通周期
，
为企业动态优化生产提供数据支撑
。
这样不仅提高了生产速度
,
减少人工计算错误
,
对工
人要求也明显降低
，
工资成本也就明显降低
。
另一
方面,成本的降低还体现在板材利用率上
，
为板式家
具智能生产而生的智能拆单排料软件
，
运用了退火
算法等独特的数学算法模型
,
在保证生产进度的前
提下
,
将板材利用率达到了最大化
,
也大大降低了企
业的生产成本
。
3
我国家具企业应如何实现
4.0
生产
实现全屋定制
4.
0
智能化生产,应当实现销售
端定制化
、
高效智能化
，
拆单、
报价智能化以及产线
端加工阶段做到优化加工路线
、
加工方案
，
提高出
材率做到真正板不落地式的智能化生产
。
图
1
所
示为全屋定
4.0
智能化生产的原理图
，
在销售端
、
生产端都进行改进
，
将传统的板式家具销售端的低
效率的手动绘图设计家具等方式进行替换
。
在拆
单
、
加工端
，
对机械化
、
自动化的生产进行逐步改
进
,
软件进行智能化
、
合理化的订单拆解后
,
将生产
指令通过信息化系统传送到车间
。
智能化车间产
线应当由软
、
硬件大量板块组成
,
智能化设备组成
了自动开料
、
高速连续封边
、
钻孔以及分拣包装四
个工作站
，
各工作站之间通过传输辐
、
机械臂等设
第
2
期
李
宇,等:全屋定制家具智能化生产方式的探讨
51
备进行连线确保了智能化生产的基础条件
，
而信息
正意义上的智能化生产
。
化平台的搭建将产线效率提高到最大化
，
实现了真
图
1
全屋定制
4.0
智能线原理框图
销售端应当采用先进的设计拆单软件系统
，
做
而降低在开料阶段不必要的能耗
。
其次
，
实现智能
化加工
,
设备还要与信息化结合
，
开料结束后贴码器
到工厂与门店的互联互通,消费者可以通过线上
、
线
下两种渠道针对所需要的板式家具进行选购
。
在线
下方面
（
即店面销售
）
，
消费者到店选好板式家具的
大致种类
，
向工作人员提供家具各方面参数以及对
家具的要求后
，
工作人员可以直接将参数输入到板
进行贴码
W
在加工过程中
，
由于自动粘贴二维码
可与板材加工同时进行
，
高效且极大程度地减小了
生产过程中出差错的可能性
。
封边阶段,传统的封边设备无法满足板式家具
智能生产需要
，
因为传统封边技术是利用涂胶辐轮
式家具软件中
（
例如云熙
、
海迅以及榕业软件等公司
推出的板式家具自动设计拆单软件
）
并快速生成效
果图,并可以快速进行修改
、
敲定方案
，
方便进行下
一步拆单生产加工
。
对于不能到店面的消费者
，
可
将融化的胶水均匀地涂布在待封边板材的封边部
位,再将封边条由封边带传送装置运送到指定位置,
由压辐施加压力将封边条压合在板材的边缘完成
以通过企业的销售网站进行线上下单
，
添加家具的
相关要求数据后
,
可以远端快速生成设计方案最终
封边
。
全新的封边设备
，
即全自动封边打侧孔机器
,
虽
达成交易
，
为板式家具企业提供了源源不断的竞
争力八叫
拆单阶段
，
结合板式家具设计软件的辅助
，
即可
完成全屋定制家具的拆单工作
。
针对家具进行智能
然在封边操作上与传统封边机相似
,
但是全自动封
边及经过开料的板材
，
通过板材辐轮运输带自动运
输到封边机
，
由封边机针对需要封边的板材边缘进
行封边操作
,
这种机器在封边的同时,也可以根据需
化拆单
，
即将板件清单、
孔位图
、
五金明细
、
报价单
、
要进行打侧孔操作,可以有效地提高加工效率
。
实
三维立体图进行合理计算分类并一键导出
，
并可在
后台针对条形码生成
、
生产加工顺序
、
排版
、
机械加
现智能化封边更重要的一方面
，
是要在封边效率方
面做出改进
,
例如
,
在工艺步骤上进行一定的改进
,
工刀路进行规划
。
需要多个边缘进行封边的板材,应该更换思路
，
不能
开料阶段
，
传统板式家具开料机操作复杂
、
效率
低
，
因此在板式家具智能化生产中
，
企业应选择新型
的数控电子开料锯
。
考虑到加工过程中的其他工
封完一边
,
再返回机器入口端进行其他边的封边操
作
。
应采用左右手连线等高效封边方案
，
如图
2
所
示
，
设置多个全自动封边机
，
需要多个边缘封边的板
序
，
首先应选择多工序电子开料锯
。
多工序数控开
材在经过二维码扫描系统识别后
,
先后经过若干个
封边机针对需要封边的若干个边缘进行封边操作
，
料机具有十分强大的兼容性
，
不但可以一台机器实
现自动贴二维码
、
自动上料
、
开料以及铳槽
、
开孔等
多个工序
，
全自动上下板料
、
除灰尘功能以及自动定
位系统均可有效地降低生产过程中人工参与强度从
使得整条生产线可以连续不间断地运行
，有效提升
生产效率
［
14
-
15
52
林业机械与木工设备
第
49
卷
图
2
左右手连线封边工作站
钻孔阶段
，
一般建议使用全自动多排钻
（
例如
金条豪迈集团生产的
BST100
型
CNC
自动多排
钻
）
，
这种自动多排钻的钻座排列是自左向右水平
排列
，
自上而下由多排垂直钻座组成
，
一般含有
8
~
10
个垂直的钻座
，
每一排钻座可以安装
36
个钻
头
［
16
-
17
］
O
这种自动钻机由计算机控制
，
在经过前
面的工序后
，
计算机经过处理
，
将对应的专属加工
指令传送到钻机上
,
钻机可以根据这些指令进行精
准的钻孔加工
，
可以是单个钻头工作也可以是多个
钻头同时工作且不受排座的限制
。
这可以保证各
个部件的孔位间距和其他参数精确
，
一次确定基准
后可以完成各种类型钻孔
，
是一种效率很高的自动
化钻孔设备
。
板件封边后马上要进行板件的钻孔
工作
，
为适应每块板件的钻孔位置等信息的差异
，
高速数控钻孔工作站由两台四面钻床和一台六面
钻床组成,封边完成的板件在缓冲区时
，
由机械手
按照软件系统设计好的顺序依次将不同开孔要求
的板件分别放置到三条高速数控钻孔线上完成钻
孔工序
。
分拣
、
包装阶段
，
传统企业分拣包装杂乱无序,
且均由人工完成
，
漏件错包的情况十分常见
，
实现全
屋定制智能化生产
，
智能高效地分拣包装系统是必
不可少的
。
推荐使用机械臂
（
例如苏州大卫木业全
屋定
4.
0
智能线中用到的川崎机械臂
）
进行分拣工
作
，
将高速钻孔工作站加工完成的板件运到运输缓
冲区
，
经分拣扫码装置扫码后
，
由机械手完成板件的
分拣工作并智能有序地
（
以订单为单位进行集中存
放
）
存放到板件仓库中
，
将包装阶段的出错率降到
最低
［
18
一
19
］
。
上述产线加工各个工序中
，
在开料工作站前和
钻孔工作站后应配置两组机械手臂用于上下料
、板
件分拣工作
。
保证在智能线中独立工序实现智能
化的同时
，
各工作站之间实现板不落地式的互联
互通
。
企业除配备智能线各硬件设施外
，
信息化平台
的搭建也尤为重要
，
软件端的核心软件就是
MES
系
统
，
可实现各个加工阶段信息的收集交互以实现整
条生产线联动
、
流转的自动控制
。
4
总结与展望
实现板式家具智能化生产
，
精髓在于软硬件系
统的完美结合
，
从销售端
、
产线端的各工作站
、
仓储
物流环节,最终达成交易
，
都与传统的方式相区别开
来
,
以智能化的先进设备为基础
,
强大的信息化系统
为之赋能
，
实现产线智能化
，
以高效地促成交易
，
满
足顾客各种要求
,
给顾客带来更加智能化的体验
，
可
以完美地实现板式家具所谓的定制化柔性生产线,
同时也突破了部分家具企业在面对小批量
、
多样化
的订单时
，只能低效率地逐个生产的现状口°
］
。
智能
线的投产
,意味着整线产值最大化
,
人工配比降到最
小值
，
而这也解决了国内部分家具企业始终无法克
服的产能瓶颈问题
。
在科技飞速发展的今天,家具的品质在人们日
常生活中占有的比重也越来越大
，
它作为人们生活
的载体
，
除了具有使用功能外
,
其设计者所传达给我
们的文化特性也成为家具产品价值的主要成分
，
在
这样的大前景下
,
拥有诸多优点的板式家具未来不
可限量处
。
经历
20
多年的发展
，
我国的板式家具产
业在生产方式
、
销售
、
产品的质量以及科学技术等方
面都取得了相当大的进步
。
整个产业实现了从最为
传统的手工业到现代工业的一步步转型
。
首先在国
内来说
，
近几年来板式家具的生产总值已经占据了
我国整个家具产业的主导地位
，
并且随着整体水平
的提升
，
国内产出的板式家具也逐渐得到了世界消
费者的认可，
达到了进出口的标准
。
但是我们不能
止步于此,要迎头赶上德国等发达国家的生产水平,
中国板式家具要走的路还很长
。
实现智能化生产,
是实现一个企业信息化最为重要的环节
，
唯有实现
智能化生产才能真正实现企业的智能化
、
信息化
转型
。
（
下转第
57
页
）
第
2
期
李嘉琦
，
等:国内市场上不同风格家具接受度分析
[2]
57
3
结束语
在家具产业高速发展的背景下,家具的设计风
格日趋繁多
，
给消费者带来更多的选择
。
人们的选
刘金鹏.新中式家具设计的特点及创新
[J].
美与时代(上)，
2019(12)
：
45
-47.
[3]
张馨月
，
杜游.基于
“
艺境
”
呈现的新中式居住空间设计探
究
[J].
戏剧之家
,2019(27):134-136.
[4]
刘宁
，
张子倩,马小东
，
等•新中式家具的材料选用研究
[J]
•美
与时代(上)
,2020(1):101
-103.
择往往受到对时尚的理解和审美观所影响
，
所喜爱
的家具风格也大不相同
。
通过问卷调查可知
，
现代
[5]
李文詰.美式风格及其色彩应用研究
[J].
戏剧之家
,2017(6)
：
188
-188.
简约风格家具是年轻消费者的首选家具产品
。
因为
这个时代所流行的时尚就是简约
，
大部分人对简约
风的设计情有独钟
，
但人们的审美和对时尚的理解
[6]
袁梓晶
，
谢力生,刘子欢
，
等.美式家具的风格特点
[J].
林产工
业
,2019,46(3)
：
69-72.
[7]
李文詰•美式风格及其色彩应用研究
[JX
戏剧之家
,2017(6)
：
188
-188.
会随着潮流的改变而发生改变
。
40
周岁以上的消费
者选择新中式家具的比例较大
，
这个结果跟该年龄
段消费者的审美及经济收入相关
。
每一种家具风格
[8]
王誉静•新媒体时代家具建材的品牌广告与营销策略
[J].
林产
工业
,2019,56(12):96
-98.
[9]
都有自己的独特之处
，要保证家具的销量
,
就需要家
具多元化的设计风格
，
将符合潮流的设计理念融入
其中
。
不同风格的碰撞会满足更多人的需求,
“
取其
精华
，
去其糟粕
”
的设计可能会更好地获得市场的认
同,提升家具销量
，
占据更多的市场份额
。
参考文献
：
[1]
罗欣,周橙旻•基于数据可视化技术的电商平台家具市场分
毛泽南
，
徐伟
，
唐先良•欧式古典家具仿古涂饰工艺技术研
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37(2)
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J]
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艺术科技
,2019,32(13)
：
70
-70.
[11]
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[JX
林产
工业
,2019,56(12)
：
65
-67.
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发创新
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家具
,2019,40(5):41
-44.
析
[Jh
家具
,2019,40(6):40-44.
(责任编辑王琦)
(上接第
52
页)
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40
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木材工业
,2017,31(2)
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曹平祥
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J
J
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木材工业
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2013,27(1)
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35
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唐立华.信息化技术在家具产业中的应用
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现代装
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机械设计与制造
工程
,2014,43(12)
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1
-5.
饰(理论
)
，
2013
(8)
：
199-
200.
[3]
[4]
本刊记者.发展中的我国板式家具
[J]
•家具
,1982(3)
：
3-4.
芮明杰•
“
工业
4.0
”
：
新一代智能化生产方式
[J]
•世界科学
，
2014(5)
：
19
-20.
[15]
朱俊艳
，
于永刚•中国家具业生产方式变革初探
[J].
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(责任编辑王琦)
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