王喜文工业40与智能制造讲座56[1]

基于智能化的机械制造技术及发展思考发布时间：2023-02-21T01:34:33.139Z 来源：《建筑创作》2022年第19期作者：雷本喜[导读] 智能化技术是近年技术发展过程中产生的一项重要突破。

通过发展智能化技术，雷本喜43102119870114****摘要：智能化技术是近年技术发展过程中产生的一项重要突破。

通过发展智能化技术，可以有效降低人力在生产生活中的使用，不断解放人们的双手，使得工业现代化、智能化的程度不断提升。

因此，在近年的发展过程中，智能化技术在生产生活过程中得到了广泛的应用。

以家庭生活为例，洗碗机、智能扫地机等的使用在很大程度上有效降低了人力的需求量，使得家庭生活的自动化程度得到提升。

对于工业生产而言，通过使用智能化技术，一些需要大量劳动力的高负荷工作或者危险性可以使用智能化的机械设备替代，从而实现工作效率和生产安全性的有效提高。

对于智能化技术而言，其是建立在计算机技术快速发展的基础上实现的。

随着近年计算机技术和信息化技术的不断提升，智能化也迎来了蓬勃发展的时期，在社会各个行业都得到广泛推广，取得了良好的应用效果。

同时，通过使用智能化技术，当前我国在开展工业生产过程中的模式也出现了一定的变化。

对于机械设计制造业而言，作为传统的工业制造体系，其在以往开展工作过程中往往会涉及大量的高负荷、高危险性工作，而通过使用智能化技术，可以在确保制造精密度和准确性的基础上高效率地生产，同时，降低人工承担的符合，降低生产的危险性，因此具有重要意义。

本文将就这一方面的内容进行分析研究。

关键词：机械制造；智能发展；生产管理；生产流程；创新引言机器生产技术在工业发展中发挥着重要作用。

要不断提高加工技术，提高冶金机械性能，为人们提供耐用消费品，拓展应用空间，积极创新技术，引进先进技术，推动机械制造业快速发展。

1 智能机械制造的主要特点第一，安全。

智能机械制造工作难度大，技术含量高，生产周期相对较长。

第39期总第485期No.39vol,485大学(研究与管理)University(Research&Management)2020年10月Oct.2020新工科视域下地方性应用型本科人才的特征及培养——以南通理工学院机械设计制造及其自动化专业为例孙健华，顾海，吴国庆(南通理工学院，江苏南通226002)摘要:新工业革命加速了地方性应用型高校的新工科建设，如何主动适应新一轮挑战，提高人才培养质量，促进区域经济社会发展已成为当前高等工程教育改革的重要任务。

本文通过分析应用型人才“德”与“能”两个方面的特征，以机械设计制造及其自动化专业为例，从人才培养规格、人才培养模式、教师队伍、教学方法与教学模式、教学评价等五个方面提出了改革思路和具体措施，突出了机械设计制造及其自动化专业应用型人才的培养特色，为地方性应用型本科高校开展机械设计制造及其自动化专业人才培养工作提供参考。

关键词:应用型人才;新工科;人才培养;特征;机械设计制造及其自动化中图分类号:G640文献标识码:A文章编号:1673-7164(2020)39-0070-03新经济的发展对适应快速变化要求的工程技术人才需求逐步加大，全国各大高校全力探索高等教育助力强国建设的新理念、新路径、新举措、新实践。

地方性应用型高校是新工科建设的重要力量，南通理工学院作为一所地方性应用型本科院校，以南通及周边地区的产业需求为导向，分析新工科人才素质需求,研究其核心培养特征,构建了较合理的培养体系，为适应新形势下区域经济转型发展培养应用型人才。

_、新工科磁与应用就才培养的堀对于“新工科”,大多数专家学者认为有两种含义，一是所谓“新兴工科专业”,即开设新兴的工科专业,包括机器人、云计算、人工智能、智能制造及增材制造等原来没有的专业,是随着新工业革命发展而来;二是所谓“传统工科专业达到新要求”,即传统工科专业的改造升级，以适应新工业革命发展需要。

制造业是实体经济发展的重要支柱，自21世纪以来，发展先进制造业受到世界各国尤其是欧美强国的重视,我国亦于2015年5月提出了“中国制造2025”叫机械设计制造及其自动化专业为制造业快速发展提供人才支持，面对新一轮产业革命和新经济发展,亟须工程教育改革发挥影响力，培养更多的创新型卓越工程科技人才,助力新经济社会发展。

智能制造技术在高端装备制造中的应用随着工业化进程不断加快，高端装备制造成为了国家发展的重要支柱产业。

然而，高端装备制造具有技术难度高、成本高昂等特点，且涉及多个领域，因此在生产过程中存在许多瓶颈。

为了提升高端装备制造的质量和效率，智能制造技术应运而生，已经成为高端装备制造的重要手段之一。

一、人工智能技术在高端装备制造中的应用人工智能是现代先进制造技术中最为重要的一项技术。

它通过模仿人脑思维进行数据处理、模式识别等，实现机器“智能化”。

在高端装备制造中，人工智能技术主要应用在两方面：1. 大数据分析：在高端装备制造中，大量的数据会被产生。

通过人工智能技术能够解决传统数据处理方式所面临的瓶颈，高效分析大量数据，快速获得生产数据和产品质量分析数据，从而更好地指导制造过程。

2. 智能控制：高端装备制造需要高精度、高速度、高质量等特点。

通过人工智能技术，可以实现对生产自动化的控制，提高生产效率与控制精度。

二、无人值守技术在高端装备制造中的应用无人值守技术是智能制造的重要组成部分，通过无人值守机器人代替人工操作等手段，制造过程更加高效、精确。

在高端装备制造中，无人值守技术主要应用于以下几个方面：1.自动化装配：智能制造技术可以对生产自动化装配进行控制和处理。

将少量的人工干预和大量的自动化技术相结合，不但能够保证高端装备制造的质量、效率和自动化程度，还可以缩短生产周期。

2. 无梁式设备：在生产过程中，高端装备制造需要承载物体的支撑和操纵，传统的手动机械与设备存在一定的缺陷。

通过无梁式设备，可以实现在不受限制的状态下进行装配和精细化控制，提高了生产效率。

三、智能感知技术在高端装备制造中的应用智能感知技术是现代先进制造技术中比较新的一项技术，它可以通过感知器件和网络技术将实时状态感知及过程控制信号传输及控制，实现生产过程动态和自适应控制。

在高端装备制造中，智能感知技术应用主要体现在以下几方面：1. 生产过程监测：在生产过程中，通过感应器放置在设备部件上，实时反馈设备的运行情况，便于快速掌握生产情况，以便及时调整操作。

物联网技术 ２０１７年　／　第３期 ６未来物流业的发展离不开机器人技术的支持。

机器人技术在物流作业过程中发挥着越来越重要的作用，将成为引领现代物流业发展趋势的重要因素。

目前，机器人技术在物流中的应用主要集中在包装分拣、装卸搬运和无人机送货三个作业环节。

1 机器人技术在包装分拣作业中的应用传统企业中，带有高度重复性和智能性的抓放工作一般依靠大量的人工完成，不仅给工厂增加了巨大的人工成本和管理成本，还难以保证包装的合格率，且人工的介入很容易给食品、医药带来污染，影响产品质量。

机器人技术在包装领域得到了很大的施展。

尤其是在食品、烟草和医药等行业的大多数生产线已实现了高度自动化，其包装作业基本实现了机器人化作业。

机器人作业精度高、柔性好、效率高，克服了传统的机械式包装占地面积大、程序更改复杂、耗电量大等缺点，同时避免采用人工包装造成的劳动量大、工时多、无法保证包装质量等问题。

拣选作业主要指由移动式机器人进行品种拣选，如果品种多，形状各异，机器人需要带有图象识别系统和多功能机械手。

机器人每到一种物品托盘前就可根据识别系统来判断物品形状，采用与之相应的机械手抓取，然后放到搭配托盘上。

电子商务的蓬勃发展使仓储物流得到了前所未有的发展。

“机器人+”物流让仓储物流的搬运得到了很大程度的提升。

2015年6月，硅谷公司Fetch Robotics 获得了日本软银公司领投的2 300万美元融资，而Fetch Robotics 公司的主要产品就是物流机器人。

一个被称为Fetch 的机器人可以根据订单把货架上的商品取出，放到另一个叫Freight 的机器人里运回打包。

2 机器人技术在装卸搬运中的应用装卸搬运是物流系统中最基本的功能要素之一，存在于货物运输、储存、包装、流通加工和配送等过程中，贯穿于物流作业的始末。

目前，机器人技术正在越来越多的被应用于物流的装卸搬运作业，大大提高了物流系统的效率和效益。

搬运机器人的出现不仅可以充分利用工作环境的空间，提高物料的搬运能力，大大节约装卸搬运过程中的作业时间，提高装卸效率，还减轻了人类繁重的体力劳动。

5G为人工智能与智能制造赋能一5G正在到来目录二三5G主要体系架构5G加速人工智能四5G助推智能制造一5G正在到来（一）为何是5G？移动通信的发展演变（二）5G能实现什么场景？物联网、大数据和人工智能传统产业的智能化升级超低时延高可靠（三）5G能产生多少价值？2020年、2025年和2030年，5G将分别带动1.2万亿、6.3万亿和10.6万亿元，年均复合增长率为24%。

间接产出直接产出按照2020年5G正式商用算起，预计当年将带动约4840亿元的直接产出，2025年、2030年将分别增长到3.3万亿、6.3万亿元，十年间的年均复合增长率为29%。

5G产业链从产出结构看，拉动产出增长的动力随5G商用进程的深化而相继转换5G商用初期5G商用中期5G商用中后期2020年2025年2030年运营商大规模开展网络建设，5G网络设备投资带来的设备制造商收入将成为5G直接经济产出的主要来源，预计2020年，网络设备和终端设备收入合计约4500亿元，占直接经济总产出的94%。

来自用户和其他行业的终端设备支出和电信服务支出持续增长，预计到2025年，上述两项支出分别为1.4万亿和0.7万亿元，占到直接经济总产出的64%。

互联网企业与5G相关的信息服务收入增长显著，成为直接产出的主要来源，预计2030年，互联网信息服务收入达到2.6万亿元，占直接经济总产出的42%。

二5G主要体系架构（一）核心是网络部署频效提升300m-500m站间距20m-50m站间距Massive MIMO（大规模天线）频率扩展Ultra Dense Network（超密集组网）Spectrum at High Frequency（高频通讯）站点更密800M-900M 2.3G-2.6G470M-790M1.8G-2.1G当前频谱3.5G6G–100G高频5G频谱中国电信运营商5G频段Ultra Dense Network（超密集组网）5G三大亮点之三：多天线Massive MIMO（大规模天线）设计准则 充分考虑前向兼容性 系统实现方式灵活可配 高低频统一设计天线数越多，噪声和干扰趋于08Antennas4G4G 64AntennasPre5G5G（二）重要支撑是边缘计算移动边缘计算（MEC）在靠近移动用户的位置上提供信息技术服务环境和云计算能力；将内容分发推送到靠近用户侧（如基站）；应用、服务和内容都部署在高度分布的环境中；可以更好的支持5G网络中低时延和高带宽的业务要求。

工业4.0时代生产新模式及管理创新摘要：后金融危机全球主要经济体纷纷推出工业发展新战略，并推动先进互联网技术的应用从商业和消费领域向生产制造领域拓展，促使当前以工业4.0为代表的全球新一轮工业革命的兴起。

不同于此前的“福特主义”生产模式和“后福特主义”生产模式，工业4.0时代的生产是知识型员工与智能化机器的组合，其生产设备、生产过程以及生产的产品都具有智能特征，是一种“智能主义”生产模式。

该模式内生出一系列的管理创新要求，核心的是需求层面的个性化需求导向、技术层面的协同创新网络参与机制以及人才层面的知识型员工培养管理制度体系建设。

关键词：工业4.0；生产新模式；管理创新一、引言后金融危机时期，面对金融危机冲击和世界不断增强的竞争压力，全球主要发达经济体纷纷推行“再工业化”战略，2011年~2015年初，美国、德国、法国、英国、日本先后推出“先进制造业国家战略计划”、“工业4.0”战略、“工业新法国”战略、“工业2050”战略和“机器人新战略”，力图重振本国制造业，并谋划在未来的产业竞争中抢占制高点。

以中国为代表的新兴经济体也加快产业转型升级步伐，于2015年5月推出《中国制造2025》，被称为中国版“工业4.0”。

尽管上述主要国家所提的工业发展新战略的名称有所不同，但从其内容看，核心是通过互联网、下一代互联网、大数据等新兴技术与生产制造的深度融合，以推动制造业向“智能制造”升级，这一发展新趋势建立在信息技术和互联网技术变革基础之上，并正在对全球制造业生产模式和结构产生广泛而深刻的影响，全球以数字化、网络化、智能化为特点的新一轮工业革命已经初露端倪。

二、互联网技术的新发展及其影响近十多年来，以互联网为代表的信息技术飞速发展，即将全面进入以IPv6（InternetProtocolversion6，互联网通信协定第6版）和第五代移动通信技术（5G）为技术基础的时代，互联网技术的蓬勃发展也正在对全球商业模式和生产制造模式带来深刻改变。

管理科学智能制造与数字化制造在工业制造的应用◎吕亚楠（作者单位：河北白沙烟草有限责任公司）一、智能制造与数字化制造概述1.智能制造。

所谓智能制造，简而言之就是在实际进行制造生产活动中，在有关机器及设备中即将人工制造智能系统融入其中，在实际生产中可将一部分的劳动替代，从而使生产制造能够实现柔性化、信息化，并且能够实现智能化以及高度集成化，在整体智能制造中，其组成主要包括两个部分，即智能制造技术与智能制造系统。

智能制造技术是通过利用控制器将人为已经设定好的相关程序编入机器中，使机器的转换机构根据已输入的程序有秩序的依次执行各项工作，并在各个生产环节中都对步骤的精确度有所要求，从而大大减少了工业自动化的生产差错，可以更好的保证生产产品的质量问题，减少因质量问题产生的生产材料浪费，使工厂的生产效率得到提高，保证了工业自动化的有条不紊进行。

借助智能制造技术还可以让生产单位在生产过程中及时反馈得到生产危险隐患问题，从而及时解决生产隐患，避免由生产隐患累积所引起的生产事故，一旦安全问题可以很好地被发现和控制，工厂的经济效益也必将因为生产事故损失的减少而大大提高。

因此，智能制造技术在生产安全问题的处理上也具有很大的优势。

智能制造技术除了可以一定程度上避免生产差错、进一步保证工业自动化安全生产以外，通过利用智能制造技术还可以使工作人员的操作更加简便，使操作人员仅仅借助控制台便可以完成各项工作，大大减少了工作人员的生产压力，使人在工作中可以感受到舒适，使智能制造技术可以多方面保障工业自动化的安全发展。

2.数字化制造。

数字化制造是制造技术、计算机技术、网络技术与管理科学的交叉、融和、发展与应用的结果，也是制造企业、制造系统与生产过程、生产系统不断实现数字化的必然趋势。

数字化制造主要通过计算机对于大数据的处理，将整个工业制造过程中复杂的信息通过相关数字建立和模式转化成电脑能够识别的二进制代码。

利用相关程序将二进制代码采用数字化仿真手段在计算机中进行模拟实现，能够制造出数字化产品，通过计算机相关仿真技术在产品制造之前预测产品的性能，从而大大提高工业制造生产过程中的准确性和可实现性，加快了产品更新的步伐。

机械设计制造及其自动化专业导论课总结报告目录1. 内容概述 (2)1.1 课程概述 (3)1.2 课程目标 (4)2. 机械设计制造及其自动化基础 (4)2.1 机械设计基础知识 (6)2.2 制造技术基础 (7)2.3 自动化基础知识 (8)3. 机械设计原理与方法 (9)3.1 概念与术语 (10)3.2 设计流程 (11)3.3 设计实例分析 (12)4. 制造技术 (14)4.1 传统制造技术 (15)4.2 现代化制造技术 (16)4.3 制造工艺案例 (18)5. 自动化技术 (19)5.1 自动控制系统 (20)5.2 机器人技术 (22)5.3 智能装备 (23)6. 现代设计方法与软件工具 (24)7. 工程实践与项目案例 (26)7.1 实习与实验 (27)7.2 项目设计与实施 (29)7.3 创新实践 (30)8. 机械设计制造及其自动化发展趋势 (31)8.1 智能制造 (33)8.2 绿色制造 (34)8.3 未来技术展望 (35)9. 大学学习与技能培养 (37)9.1 学习策略 (38)9.2 技能训练 (39)9.3 职业规划 (40)1. 内容概述在“机械设计制造及其自动化专业导论”同学们首先接受了关于机械工程领域的基础知识介绍，这为进一步的专业学习奠定了坚实的理论基础。

课程内容主要围绕着机械设计制造的基本理念、特点和未来的发展趋势展开，同时强调了自动化技术在提升效率、降低成本、提高产品质量等方面的应用。

教师通常会介绍机械设计制造的基本概念、原理和策略。

包括机械系统的组成、机械零件的材料选择、机械元件的设计准则以及机械系统的工作原理等基础知识。

学生通过这一环节对机械设计制造的基本框架有了初步的认识。

课程深入探讨了自动化技术在机械设计制造中的应用，自动化不仅仅是生产过程的机械化，它的核心是通过计算机技术、网络技术、传感器技术等现代信息技术实现生产过程的智能化、柔性化。

林业工程学报，２０２０，５（４）：１７４－１８０ＪｏｕｒｎａｌｏｆＦｏｒｅｓｔｒｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＤＯＩ：１０．１３３６０／ｊ．ｉｓｓｎ．２０９６－１３５９．２０１９０８０１７收稿日期：２０１９－０８－２０㊀㊀㊀㊀修改日期：２０１９－１２－０３基金项目：国家重点研发计划（２０１８ＹＦＤ０６００３０４）；木竹产业技术创新战略联盟项目（ＴＩＡＷＢＩ２０１８０８）㊂作者简介：熊先青，男，副教授，研究方向为家具设计与工程㊁家具智能制造㊂Ｅ⁃ｍａｉｌ：９６ｘｉｏｎｇ０４５０＠ｓｉｎａ．ｃｏｍ面向智能制造的家具企业数字化设计与制造熊先青１，２，马清如２，袁莹莹２，潘雨婷２，牛怡婷２（１．南京林业大学林业资源高效加工利用协同创新中心，南京２１００３７；２．南京林业大学家居与工业设计学院，南京２１００３７）摘㊀要：随着传统制造业智能制造帷幕的开启，向数字化转型升级已经成为企业的共识，也是未来传统制造企业的战略核心㊂笔者结合家具企业发展现状的分析，通过对定制家具新模式㊁家具数字化转型的特征和家具企业数字化的优势等进行解读，明确了家具企业实现智能制造㊁数字化转型是必由的趋势；通过家具信息模型的搭建㊁数据的转换和应用过程㊁家具制造过程的数据集成等方面的分析，得出面向智能制造的家具企业实现数字化设计与制造的基本要求㊂结合大规模定制家具的信息化建设情况，构建了面向智能制造的家具企业数字化设计与制造关键技术，并对各技术进行了详细解读，主要包括：由基础技术㊁单元技术和集成技术等构成的网络基础建设技术，以及由设计数字化㊁生产过程数字化㊁制造装备数字化㊁管理数字化等构成的家具数字化转型核心技术㊂关键词：家具；智能制造；数字化转型；关键技术中图分类号：ＴＳ６６４㊀㊀㊀㊀㊀文献标志码：Ａ㊀㊀㊀㊀㊀开放科学（资源服务）标识码（ＯＳＩＤ）：文章编号：２０９６－１３５９（２０２０）０４－０１７４－０７ＤｉｇｉｔａｌｄｅｓｉｇｎａｎｄｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｏｆｆｕｒｎｉｔｕｒｅｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓｏｒｉｅｎｔｅｄｔｏｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＸＩＯＮＧＸｉａｎｑｉｎｇ１，２，ＭＡＱｉｎｇｒｕ２，ＹＵＡＮＹｉｎｇｙｉｎｇ２，ＰＡＮＹｕｔｉｎｇ２，ＮＩＵＹｉｔｉｎｇ２（１．Ｃｏ⁃ＩｎｎｏｖａｔｉｏｎＣｅｎｔｅｒｏｆＥｆｆｉｃｉｅｎｔＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇａｎｄＵｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｆＦｏｒｅｓｔＲｅｓｏｕｒｃｅｓ，ＮａｎｊｉｎｇＦｏｒｅｓｔｒｙＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００３７，Ｃｈｉｎａ；２．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＦｕｒｎｉｓｈｉｎｇｓａｎｄＩｎｄｕｓｔｒｉａｌＤｅｓｉｇｎ，ＮａｎｊｉｎｇＦｏｒｅｓｔｒｙＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００３７，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｐｕｒｐｏｓｅｏｆｔｈｅｓｔｕｄｙｉｓｔｏｅｘｐｌｏｒｅｔｈｅｄｉｇｉｔａｌｄｅｓｉｇｎａｎｄｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｏｆｆｕｒｎｉｔｕｒｅ，ｗｈｉｃｈｃｏｕｌｄｂｅａｐ⁃ｐｌｉｅｄｆｏｒｔｈｅｆｕｒｎｉｔｕｒｅｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓｏｒｉｅｎｔｅｄｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ．Ｗｉｔｈｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｉｎｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｉｎｄｕｓｔｒｙ，ｉｔｈａｓｂｅｃｏｍｅｔｈｅｃｏｎｓｅｎｓｕｓｏｆｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓｔｏｂｅｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｄａｎｄｕｐｇｒａｄｅｄｔｏｔｈｅｄｉｇｉｔａｌｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ，ｗｈｉｃｈｃａｎｂｅｔｈｅｓｔｒａｔｅｇｉｃｃｏｒｅｏｆｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｅｎ⁃ｔｅｒｐｒｉｓｅｓｉｎｔｈｅｆｕｔｕｒｅ．Ｈｅｒｅ，ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｔｈｅｆｕｒｎｉｔｕｒｅｉｎｄｕｓｔｒｙａｎｄｐｏｌｉｃｙｃｈａｎｇｅ，ｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔｓｉｔｕａｔｉｏｎａｎｄｅｘｉｓｔｉｎｇｐｒｏｂｌｅｍｓｏｆｃｕｓｔｏｍｉｚｅｄｆｕｒｎｉｔｕｒｅｉｎＣｈｉｎａａｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｏａｄｄｒｅｓｓｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔｃｈａｌｌｅｎ⁃ｇｅｓ，ｔｈｉｓｓｔｕｄｙｉｎｔｅｒｐｒｅｔｓｔｈｅｎｅｗｍｏｄｅｏｆｃｕｓｔｏｍｉｚｅｄｆｕｒｎｉｔｕｒｅ，ｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｄｉｇｉｔａｌｆｕｒｎｉｔｕｒｅｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ａｎｄｔｈｅａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆｄｉｇｉｔａｌｆｕｒｎｉｔｕｒｅｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓ．Ｉｔｉｓｃｌｅａｒｔｈａｔｔｈｅｄｉｇｉｔａｌｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｓｔｈｅｉｎｅｖｉｔａｂｌｅｔｒｅｎｄｆｏｒｆｕｒｎｉｔｕｒｅｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓｔｏｒｅａｌｉｚｅｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ．Ａｃｔｕａｌｌｙ，ｔｈｅｄｉｇｉｔａｌｄｅｓｉｇｎａｎｄｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｏｆｆｕｒｎｉｔｕｒｅｅｎ⁃ｔｅｒｐｒｉｓｅｓｏｒｉｅｎｔｅｄｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｉｓｄｒｉｖｅｎｂｙｄａｔａ．Ｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｉｓｔｈｅｓｏｕｒｃｅｏｆｄａｔａａｎｄｔｈｅｋｅｙｔｏｄａｔａｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ．Ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｂｕｉｌｄｉｎｇｆｕｒｎｉｔｕｒｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｍｏｄｅｌ，ｄａｔａｃｏｎｖｅｒ⁃ｓｉｏｎａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ，ａｎｄｄａｔａｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｆｕｒｎｉｔｕｒｅｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ，ｔｈｅｂａｓｉｃｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｆｏｒｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｏｒｉｅｎｔｅｄｆｕｒｎｉｔｕｒｅｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓｔｏｒｅａｌｉｚｅｄｉｇｉｔａｌｄｅｓｉｇｎａｎｄｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇａｒｅｏｂｔａｉｎｅｄ．Ａｓｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆｔｈｉｓｓｔｕｄｙ，ｉｔｉｓｐｕｔｆｏｒｗａｒｄｔｈｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆｍａｓｓｃｕｓｔｏｍｉｚａｔｉｏｎｆｕｒｎｉｔｕｒｅ，ａｎｄｔｈｅｋｅｙｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｏｆｔｈｅｄｉｇｉｔａｌｄｅｓｉｇｎａｎｄｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｆｏｒｆｕｒｎｉｔｕｒｅｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓｏｒｉｅｎｔｅｄｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｍａｎｕｆａｃ⁃ｔｕｒｉｎｇ．Ｔｈｅｋｅｙｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｓｙｓｔｅｍｍａｉｎｌｙｉｎｃｌｕｄｅｓｔｈｅｎｅｔｗｏｒｋｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｃｏｍｐｏｓｅｄｏｆｂａｓｉｃｔｅｃｈｎｏｌｏ⁃ｇｙ，ｃｅｌｌｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ａｎｄｔｈｅｆｕｒｎｉｔｕｒｅｄｉｇｉｔａｌｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｃｏｒｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｃｏｍｐｏｓｅｄｏｆｄｅｓｉｇｎｄｉｇｉｔａｌｉｚａｔｉｏｎ，ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｄｉｇｉｔａｌｉｚａｔｉｏｎ，ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｅｑｕｉｐｍｅｎｔｄｉｇｉｔａｌｉｚａｔｉｏｎａｎｄｍａｎａｇｅｍｅｎｔｄｉｇｉ⁃ｔａｌｉｚａｔｉｏｎ．Ｆｕｒｎｉｔｕｒｅｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓｃｏｕｌｄａｃｈｉｅｖｅｓｔａｎｄａｒｄｉｚｅｄｍａｎａｇｅｍｅｎｔｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｄｉｇｉｔａｌｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ｗｈｉｃｈｓｅｒｖｅｓｔｈｅｂｕｓｉｎｅｓｓｓｔｒａｔｅｇｙｏｆｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓ．Ｉｔｉｓａｎｔｉｃｉｐａｔｅｄｔｈａｔｔｈｉｓｓｔｕｄｙｗｉｌｌｐｌａｙａｇｕｉｄｉｎｇｒｏｌｅｉｎｐｒｏｍｏｔｉｎｇｔｈｅｉｍ⁃㊀第４期熊先青，等：面向智能制造的家具企业数字化设计与制造ｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｄｉｇｉｔａｌｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｉｎｃｕｓｔｏｍｉｚａｔｉｏｎｆｕｒｎｉｔｕｒｅｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓｉｎＣｈｉｎａ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｆｕｒｎｉｔｕｒｅ；ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ；ｄｉｇｉｔａｌｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ；ｋｅｙｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ㊀㊀以 大规模个性化定制 来重塑产业价值链体系［１］，是国务院于２０１５年５月颁布的‘中国制造２０２５“规划中明确指出的制造业新模式；以 大规模个性化定制 为代表的智能制造，是工业和信息化部㊁科技部㊁发展改革委㊁财政部于２０１６年联合发布的‘智能制造工程实施指南（２０１６ ２０２０）“中进一步明确需要培育推广的新模式；以 大规模个性化定制试点示范 ，实现研发设计㊁计划排产㊁柔性制造㊁物流配送和售后服务的数据采集与分析，提高企业快速㊁低成本满足用户个性化需求的能力，是工业和信息化部于２０１６年印发的‘智能制造试点示范２０１６专项行动实施方案“中提出的重点行动之一㊂由此， 大规模个性化定制 已经为传统制造转型升级提供了新的思路和方法［２］，智能制造的帷幕已经拉开，传统制造业正在向个性化定制㊁数字化生产转型［３］㊂作为传统制造业且在国民经济中占有重要地位的家具产业，也紧跟时代步伐，已将智能制造明确为未来中国家居产业变革的重要方向，并将数字化转型作为未来家具产业发展的目标［４］㊂家具企业的数字化转型，要改变现有的企业生产模式，一方面是满足用户个性化家具产品需求的大规模定制（ｍａｓｓｃｕｓｔｏｍｉｚａｔｉｏｎ，ＭＣ）的商业模式诞生［５］；另一个方面是能对市场需求变化做出快速响应㊁实现多企业组织协同㊁更好地满足大规模定制家具客户和生产需求的柔性制造（ｆｌｅｘｉｂｌｅｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ，ＦＭ）生产模式的形成［６］㊂如何将这两种模式进行融合，是实现家具智能制造㊁数字化转型的关键［７］，而融合的过程错综复杂，不仅要以规模化㊁标准化和信息化为基础，还要在考虑消费者需求的同时，将下单㊁组织生产㊁配送㊁上门安装以及服务等各个环节信息进行集成与共享，这就要求企业在设计手段上㊁管理体制上和制造方式上发生根本的改变㊂但到目前为止，国内对于家具产业数字化设计与制造的技术理论研究还十分缺乏，因此，研究家具产品数字化设计与制造技术，对实现家具产业的智能制造意义重大㊂正是由于定制的随意性，定制家居结构发生了重大变化，产生了与传统家居多许多倍的不同式样，造成了加工过程的难度，虽然定制家居市场逐年壮大，但我国定制家居产业制造装备与软件方面与发达国家相比仍存在巨大差距，尤其是家居行业集成制造和应用水平还处于初级阶段㊂由于无法满足定制结构变化的加工需求，导致生产效率低㊁出错率高㊁交货周期长㊁产品质量难以保证及管控过程信息孤岛等弊端㊂因此，定制家居的快速发展给企业带来新的挑战，需要突破核心技术，即在企业初步自动化制造的基础上，由传统制造模式向智能制造模式和数字化转变，通过数字化技术来提升生产过程中的局限性和 卡脖子 问题，才能由劳动密集型企业向技术密集型企业转变㊂这已成为摆在家具企业面前急需解决的关键问题㊂传统企业向数字化转型升级的趋势愈发成为共识，数字化转型将成为所在企业的战略核心㊂基于此，笔者在总结传统家具设计与制造技术的基础上，就如何通过数字化设计与制造的生产方式实现柔性制造，阐述面向智能制造的家具产品数字化技术，旨在为我国家具企业的数字化转型升级提供参考㊂１㊀家具企业数字化转型趋势和特点１．１　定制家具的快速发展中国家具产业经过近４０年的发展，占到世界家具生产１／４强，是全球生产和出口第一大国，在世界上有着广泛的影响和关注㊂中国家具产业也是国民经济的重要支柱产业，２０１８年总产值达到１６０００亿元，占中国ＧＤＰ２％多㊂受中国经济新常态的影响，家具制造业也放慢了增长的脚步，但总产值依然在稳步增长，连续多年主营业收入增速水平在１０％左右［８］㊂与此同时，受家具与建筑室内装修结合的影响，传统家具产业正逐步向着 大家居 方向延伸与拓展㊂作为劳动密集型 大家居 行业，由于受中国制造２０２５㊁工业４．０㊁互联网＋等时代背景和 用高新技术改造和提升传统制造业 大力推进制造业信息化 国家政策导向及产业转型升级的影响，已经逐渐开始向着全屋定制家具（家居）㊁集成家居㊁智能家具㊁智能家居㊁工厂化装修等模式快速转变，家居产业也逐渐从产品制造商向家居系统集成服务商转变，家具企业从产品研发设计㊁生产制造㊁过程管控㊁营销服务等环节开始尝试数字化㊁智能化生产经营㊂特别是 大规模个性化定制家具 的企业越来越多，具有一定规模的生产企业有２００余家，以广东㊁北京㊁上海㊁四川等省市为主，其中广东５７１林业工程学报第５卷的生产企业较多，约占８０％以上，浙江等地有后起之秀的趋势㊂近１０年来定制家具已经在家具行业中占据了重要位置，与成品家具相比，整体增速水平在２５％左右，平均营业收入水平显著高于成品家具企业［９］㊂１．２㊀家具产业数字化转型的特征家具数字化转型实际上也是运用信息技术㊁数字技术的手段和思想对企业结构和工作流程进行全面的优化和根本性改革，而并非仅从技术层面进行简单的搭建［１０］㊂其关键就在于既要适应个性化定制需求的市场环境变化，又要从思想上建立一种企业智能制造的新模式，是客户参与方式的变革，也涉及企业核心业务流程㊁员工，以及与供应商㊁合作伙伴等整个家具产业链交流方式的变革［１１］，即让数字技术逐渐融入到产品㊁服务与流程当中，是构成整个家具产品产业链设计技术㊁制造技术㊁计算机技术㊁网络技术与管理科学的交叉㊁融和㊁发展与应用的结果，以转变家具企业业务流程及服务交付方式，来体现出全新的制造方式和价值观念，从而提高制造效率和增强企业效益㊂数字化转型对家具产业来说，是家具产业向着智能制造迈进的关键所在和必然趋势，起到决定性的作用［１２］㊂１．３㊀家具企业数字化转型的优势数字化设计与制造对家具企业来说，不仅是产业转型，更重要的是企业生存发展的必然，是企业在新的时代背景下处于战略核心竞争力的优势所在，是企业实现智能制造的基础㊂国内目前逐渐走向智能制造的企业如维尚工厂（尚品宅配）㊁索菲亚衣柜㊁金牌橱柜㊁莫干山家居等，无不是在数字化转型的基础上才取得今天的业绩㊂数字化改造对现有家具企业的竞争优势也非常明显，体现在以下几个方面：第一，产品生产周期缩短㊂与传统制造模式相比，由于企业实施数字化改造后，所有企业核心业务流程都在一个网络平台中进行，制造过程由订单式生产向揉单式生产转变㊁由自主式生产向计划式生产转变，生产过程中排产和管控都以科学的数据说话，因此，可大大缩短产品的生产周期㊂据不完全统计，以某大规模定制橱柜为例，可将传统制造模式的４５ ６０ｄ交货期，缩短到７ １０ｄ，这就是数字化制造模式的优势㊂第二，企业生产能力提升㊂数字化生产需要充分发挥各方面优势资源，让计算机服务于整个制造过程中，让制造设备得到最大程度利用，让管控技术在企业生产经营过程中得到充分体现㊂因此，企业的生产能力将会大大提高㊂以索菲亚家居为例，其日订单在１２０００单，其零部件的数量在百万以上，而且需要在２４ｈ内加工完成，这就是数字化带来的惊人生产能力㊂第三，生产成本降低㊂生产成本的降低关键在制造过程，而数字化制造过程是利用各类软件管控平台和硬件数控机床的融合，由计算机对生产过程进行控制，降低了对工人经验的依赖，由此大大提高了效率㊁降低出错率㊁保证零部件的加工质量，从而降低生产成本㊂以某定制衣柜企业为例，根据企业财务对１年中进行数字化改造和应用前后对比，结果显示，进行数字化生产后原材料利用率由原来的７１．９７％，提高到８７．４２％，提高１５．４５％；单位生产产量可由原来的５２５．６２ｍ２／人，提高到７１７．１５ｍ２／人，人均提高１９１．５３ｍ２，柜体单位生产成本可由１５５．６０元／ｍ２下降至１３０．４元／ｍ２，下降率１６．１９％㊂这就是数字化制造给企业带来的直接经济效益㊂２㊀大规模定制家具企业信息化建设面临的问题２．１㊀家具信息模型的搭建面向智能制造的家具企业数字化设计与制造，实际是用数据来驱动生产，而信息模型的搭建是提供数据的来源，也是企业进行数据转型的关键㊂家具信息模型（ｆｕｒｎｉｔｕｒｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｍｏｄｅｌ，ＦＩＭ）是以三维数字化技术为基础，集成了家具各相关信息的数据模型，是家具制造各环节实体与特性的数字化表达㊂它不是狭义的模型或建模技术，而是一种新的理念，以此为核心的数字化技术才能真正引领家具行业数字化设计与制造的变革㊂家具信息模型的特征应包括：家具产品三维几何信息及拓扑关系㊁产品对象的逻辑结构与装配结构信息㊁产品对象的工艺与工序信息㊁产品对象的销售与成本信息等（图１）㊂同时，模型信息的某个对象发生变化时与之关联的外部对象也会随之更新，从而形成内部对象相互关联；为保证家具信息模型内信息的一致性，不同环节的模型信息必须完全一致，才能发挥信息模型的作用㊂２．２㊀数据的转换和应用过程依据图１家具信息模型平台，并结合家具企业数字化设计与制造转型的需求，搭建信息模型还必须能实现家具企业信息共享㊁协同工作，并支持设计㊁生产与销售一体化，通过实施数字化转型和信息化改造，才能通过数据来驱动家具企业运行模式６７１㊀第４期熊先青，等：面向智能制造的家具企业数字化设计与制造图１㊀家具数字化设计与制造信息模型平台Ｆｉｇ．１㊀Ｍｏｄｅｌｐｌａｔｆｏｒｍｏｆｆｕｒｎｉｔｕｒｅｄｉｇｉｔａｌｄｅｓｉｇｎａｎｄｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｐｌａｔｆｏｒｍ改变，最终推动家具智能制造进程㊂因此，在搭建家具信息模型的同时，还需明确数据的转换和应用过程㊂依据目前定制家具企业的现状，本研究搭建的数据转换过程和应用过程模型见图２㊂图２㊀家具数字化制造的数据转换过程Ｆｉｇ．２㊀Ｄａｔａｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｏｆｆｕｒｎｉｔｕｒｅｄｉｇｉｔａｌｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ㊀㊀由图２可知，由搭建的家具信息模型，包括订单管理信息㊁物料ＢＯＭ（物料清单）㊁工艺ＢＯＭ㊁图纸ＢＯＭ㊁刀具ＢＯＭ㊁工时ＢＯＭ㊁各种加工程序信息等，传递给企业相关的ＥＲＰ（企业资源计划）／ＭＥＳ（制造执行系统）／ＣＲＭ（客户关系管理）等管理系统，实施数据源管理㊁作业资源管理㊁加工及备料数据下达㊁排产管理㊁操作指示呈现㊁在制品追踪㊁ＥＲＰ数据交换等数据处理后，实现数据在数控加工设备的执行与反馈，从而实现数据的转换和应用过程㊂２．３㊀家具制造过程的数据集成面向智能制造的家具企业其核心单元应是由数控加工设备（木工数控加工设备㊁机器人）㊁物料运输设备（自动运储装置）㊁自动信息采集与处理设备（采集器）㊁计算机控制系统等组成的自动化制造系统单元，通过该单元的各类技术集成来适应多品种㊁小批量家具产品生产，并且能根据制造任务或生产环境的变化迅速进行调整［１３］㊂但由于家具智能制造是一个系统的生产过程，具有高度随机性㊁不确定性和多约束性，造成制造影响因子多而且互相影响，加上我国家具的信息化和数字化建设基础薄弱，这种集成技术还处在实践性的初级阶段，因此，始终都无法摆脱出错率高㊁效率低下㊁生产周期长等问题㊂要摆脱此类瓶颈问题，必须对智能制造过程中零部件的复杂性和非线性生产工艺过程系统性㊁精确管控和追溯技术㊁车间层信息流流转和共享技术等进行集成［１４］，才是实现家具数字化制造的关键㊂３㊀面向智能制造的家具企业数字化技术３．１㊀家具企业数字化技术架构面向智能制造的家具数字化制造关键技术应包括设计数字化㊁生产过程数字化㊁制造装备数字化㊁管理数字化等技术㊂同时，实现数字化制造的关键技术还应从３个方面夯实网络基础建设，即基础技术㊁单元技术和集成技术，其中基础技术主要由企业数据库管理系统研发及应用和制造过程数控设备研发及应用等；单元技术主要是指数字化设计过程中三维ＣＡＤ产品的研发及应用㊁产品模块化和零部件标准化模型的搭建㊁基于成组技术的产品族㊁数字化车间管控过程的ＭＥＳ系统研发及应用㊁管理数字化过程中的ＥＲＰ产品研发及应用㊁全生命周期的信息化管理；集成技术是企业实施数字化过程中的网络制造系统研发及应用㊁企业集成系统的研发及应用，最终实现数据的传递与共享㊂本研究以定制家具的数字化建设为基础，搭建了面向智能制造的定制家具数字化技术基本架构，如图３所示㊂７７１林业工程学报第５卷图３㊀面向智能制造的家具数字化制造关键技术架构Ｆｉｇ．３㊀Ｋｅｙｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｏｆｆｕｒｎｉｔｕｒｅｄｉｇｉｔａｌｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｏｒｉｅｎｔｅｄｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ３．２㊀网络化基础数据平台的搭建家具企业数字化设计与制造指通过利用现代信息技术和通信手段（ＩＣＴ），借助网络化基础数据平台，以数字化来改变企业为客户创造价值的方式㊂企业在进行数字化设计与制造时，需要由企业的网络化基础数据平台构建作为基础，将数字化的符号通过该平台进行处理，从而指导生产㊂依据某定制衣柜企业的数字化转型构建的数字化平台见图４㊂由图４可知，家具企业的数字化平台主要包括三大部分的数字化转型，即前端业务层构成的设计数字化转型㊁中间核心业务层构成的制造过程和管理过程数字化转型及辅助业务层构成的企业辅助资源㊂其中前端业务数据主要包括客户个性化需求信息和产品设计信息，并能被数控设备识别的零部件加工信息，为生产做准备；而且核心业务层是企业生产和经营管理的核心信息，一切围绕产品制造过程所需的信息，即 人财物㊁产供销 ，也包括生产组织过程，制造资源计划ＭＥＳ系统；辅助业务数据主要辅助生产过程中的信息，包括财务㊁办公㊁设备维护等信息㊂上述所有信息都应集中在企业一个大的网络平台中进行及时共享与传递㊂图４㊀家具数字化基础平台Ｆｉｇ．４㊀Ｆｕｒｎｉｔｕｒｅｄｉｇｉｔａｌｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｐｌａｔｆｏｒｍ３．３㊀数字化设计技术家具企业实施数字化转型，首先需要的是设计过程的数字化转型㊂与传统的家具设计相比，家具智能制造过程的数字化转型，主要包括：家居产品三维参数化零部件实例库的建立和家居设计信息交互技术㊂家居产品三维参数化零部件实例库的建立包括家具产品模块体系构建㊁标准化接口数字化设计技术㊁三维参数化零部件实例库，是依据成组技术，基于产品族零部件和产品结构相似性㊁通用性构建家具产品标准模块，并通过家具产品零部件的特征分析㊁分类及工艺柔性等方法，综合分析家具产品零件的功能和物理特性，构建关系矩阵和模块体系，形成家具产品标准模块和标准接口，从而构建三维参数化零部件数据库㊂定制家居设计信息交互技术包括支持多源信息跨平台共享的软件架构技术和开发支持多平台的定制家居快速定制设计系统，是在建立产品族模型所需的质量功能配置㊁相容决策支持㊁ＢＯＭ表和实物特性表等技术基础上，向客户与设计人员提供交流的平台，进行网上虚拟展示与协同定制设计系统开发㊂该技术需具备自适应数据对接㊁云端自存储㊁自设计以及设计信息快速拆解和并组功能，从而解决家具智能制造过程产品设计图纸信息出错率高㊁设计信息孤岛㊁在线设计难及智能化程度低等关键问题㊂３．４㊀数字化制造技术面向智能制造的家具企业数字化制造技术主８７１㊀第４期熊先青，等：面向智能制造的家具企业数字化设计与制造要应突破两个方面，即制造过程中的自动信息采集和流转㊁信息跟踪与追溯技术㊂其中自动信息采集和流转技术，要解决的是柔性生产线搭建和揉单生产后的高效排产㊂实际应用过程中应以定制家具产品柔性生产线建设为突破对象，采用技术集成的方法，针对生产线数控机床和机器手，分析制造工艺规划系统，对生产流程中物料和工艺数据进行统计㊁分析和管理，并将生产线上所有执行机构㊁检测系统的数据与计划㊁工艺㊁品质要求融合协同优化形成数字化的加工技术，实现成组排产㊁多订单混流生产；信息跟踪与追溯技术，需要通过计划管理与车间管理两大数据处理核心部分，结合自动采集技术（如二维码技术），将生产计划制定㊁工序优化㊁车间加工过程跟踪㊁分拣包装信息记录等流程数据化管理，并依据定制家具管理软件ＥＲＰ平台，将数据实时与２０２０㊁ＩＭＯＳ㊁ＣＵＴＲＩＴＥ优化软件㊁ＣＮＣ加工设备和普通加工设备组成信息接口与交互，从而实现零部件流转加工过程和揉单生产过程的信息流追溯，其信息跟踪技术架构如图５所示㊂图５㊀定制家具数字化制造信息跟踪技术模型Ｆｉｇ．５㊀Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｔｒａｃｋｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｍｏｄｅｌｆｏｒｄｉｇｉｔａｌｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｏｆｃｕｓｔｏｍｉｚｅｄｆｕｒｎｉｔｕｒｅ３．５㊀数字化管理技术面向智能制造的家具企业数字化管理技术，应通过定制家居数字化生产过程中实时数据的采集，针对定制加工过程中出现的信息传递错误㊁揉单排产难㊁信息不准㊁生产执行跟踪难㊁浪费严重等问题，如何通过多机器人协同控制及指令系统，实现家具生产过程多机协同运行；并对设备运行状态在线监控和订单生产信息智能分析，做出相应的分析和处理，开发家具企业资源规划ＥＲＰ系统㊁揉单生产自动排产和多机协同管控ＭＥＳ系统［１５］，整合定制家具集成车间加工过程管控，并最终搭建信息集成管控平台㊂结合某定制家具企业实践，本研究搭建的家具企业智能制造信息集成管控平台如图６所示㊂图６㊀定制家居产品信息（ＥＲＰ＋ＭＥＳ＋ＷＣＳ＋ＷＭＳ＋ＥＡＳ）集成平台Ｆｉｇ．６㊀Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎｐｌａｔｆｏｒｍｆｏｒｃｕｓｔｏｍｉｚｅｄｈｏｍｅｐｒｏｄｕｃｔｓ（ＥＲＰ＋ＭＥＳ＋ＷＣＳ＋ＷＭＳ＋ＥＡＳ）由图６可知，该平台以Ｂ／Ｓ架构ＥＲＰ系统＋ＭＥＳ系统＋ＷＣＳ系统＋ＷＭＳ系统，结合Ｃ／Ｓ架构ＥＡＳ系统，通过工厂内部服务器＋云服务器的方式，结合电脑㊁云终端㊁智能手机㊁ＰＤＡ㊁扫描枪等多类型硬件终端，打通内部局域网络与外部互联网的信息流串接，实现由门店下单㊁报价审核㊁订单ＢＯＭ拆解㊁采购外协跟进㊁生产计划制定㊁车间制造物流管控㊁仓储入库发货㊁成本统计核算㊁门店收货反馈㊁客户售后服务等全业务流程；结合立体存储仓库㊁环形存储仓㊁机器人分拣㊁龙门机器人㊁物料自动运输设备等，可实现定制家具产品的智能制造信息集成与管控技术，从而解决家具柔性生产过程中的信息交互与实时管控技术难题，为企业提供一个快速反应㊁有弹性㊁精细化的制造环境㊂３．６㊀装备数字化技术面向智能制造的家具企业数字化装备技术，是实现数字化制造的基础㊂主要包括：数控设备的研发技术㊁机器人技术㊁自动物流技术㊂其中，数控设备的研发技术应在自动化和普通ＣＮＣ研发基础上加大五轴联动数控木工机床开发，这将会是家具企业实施数字化制造装备技术处于竞争优势的标志９７１林业工程学报第５卷性产品；机器人技术在我国家具制造业中的应用仍处于起步阶段，虽然机器人的种类很多，但是实际运用非常有限，主要在装配㊁搬运㊁焊接㊁铸造㊁喷涂㊁码垛㊁分拣等生产过程中㊂对数字化制造而言，需要对新型结构的家具制造机器人及其操作系统和控制系统㊁视觉反馈等关键技术进行研发［１６］，才能突破 机器换人 过程中复杂工作实施的技术瓶颈㊂自动物流技术应包括对自动化立体创库㊁ＡＧＶ智能小车和资源定位系统等方面的技术进行突破㊂４㊀结㊀语对家具企业而言，通过数字化可帮助企业实现规范化管理，为企业经营战略服务㊂本研究面向智能制造的家具企业数字化制造关键技术，是在结合企业实际情况的基础上形成的，对整个家具企业即将实施数字化智能制造具有一定的借鉴作用㊂但由于我国家具企业实施信息化改造和数字化制造的基础薄弱，加上家具生产和结构的特殊性，数字化转型还处于初级摸索阶段，其更为优化的技术措施还有待进一步深入研究㊂参考文献（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ）：［１］延建林，孔德婧．解析 工业互联网 与 工业４．０ 及其对中国制造业发展的启示［Ｊ］．中国工程科学，２０１５，１７（７）：１４１－１４４．ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００９－１７４２．２０１５．０７．０２２．ＹＡＮＪＬ，ＫＯＮＧＤＪ．Ｓｔｕｄｙｏｎ ＩｎｄｕｓｔｒｉａｌＩｎｔｅｒｎｅｔ ａｎｄ Ｉｎｄｕｓ⁃ｔｒｉｅ４．０ ［Ｊ］．ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｃｉｅｎｃｅ，２０１５，１７（７）：１４１－１４４．［２］王莉．德国工业４．０对‘中国制造２０２５“的创新驱动研究［Ｊ］．科学管理研究，２０１７，３５（５）：１００－１０３，１０７．ＤＯＩ：１０．１９４４５／ｊ．ｃｎｋｉ．１５－１１０３／ｇ３．２０１７．０５．０２６．ＷＡＮＧＬ．ＧｅｒｍａｎＩｎｄｕｓｔｒｙ４．０（Ｉｎｄｕｓｔｒｙ４．０） Ｃｈｉｎａｍａｄｅ２０２５ ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎｄｒｉｖｅｎｒｅｓｅａｒｃｈ［Ｊ］．ＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃＭａｎａｇｅｍｅｎｔＲｅ⁃ｓｅａｒｃｈ，２０１７，３５（５）：１００－１０３，１０７．［３］纪成君，陈迪． 中国制造２０２５ 深入推进的路径设计研究：基于德国工业４．０和美国工业互联网的启示［Ｊ］．当代经济管理，２０１６，３８（２）：５０－５５．ＤＯＩ：１０．１３２５３／ｊ．ｃｎｋｉ．ｄｄｊｊｇｌ．２０１６．０２．０１０．ＪＩＣＪ，ＣＨＥＮＤ．Ａｐａｔｈｄｅｓｉｇｎｉｎｇｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｄｅｅｐｅｎｉｎｇ ｍａｄｅｉｎＣｈｉｎａ２０２５ ：ｉｎｓｐｉｒａｔｉｏｎｓｏｆＧｅｒｍａｎｉｎｄｕｓｔｒｙ４．０ａｎｄＡｍｅｒｉｃａｎｉｎｄｕｓｔｒｉａｌＩｎｔｅｒｎｅｔ［Ｊ］．ＣｏｎｔｅｍｐｏｒａｒｙＥｃｏｎｏｍｙ＆Ｍａｎ⁃ａｇｅｍｅｎｔ，２０１６，３８（２）：５０－５５．［４］ＸＩＯＮＧＸＱ，ＹＵＡＮＹＹ，ＦＡＮＧＬ，ｅｔａｌ．Ｓｔａｔｕｓａｎｄｄｅｖｅｌｏｐ⁃ｍｅｎｔｔｒｅｎｄｓｏｆｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｉｎＣｈｉｎａ ｓｆｕｒｎｉｓｈｉｎｇｓｉｎ⁃ｄｕｓｔｒｙ［Ｊ］．ＦｏｒｅｓｔＰｒｏｄｕｃｔｓＪｏｕｒｎａｌ，２０１８，６８（３）：３２８－３３６．ＤＯＩ：１０．１３０７３／ＦＰＪ－Ｄ－１８－００００２．［５］ＹＡＯＸＦ，ＬＩＮＹＺ．Ｅｍｅｒｇｉｎｇｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｐａｒａｄｉｇｍｓｈｉｆｔｓｆｏｒｔｈｅｉｎｃｏｍｉｎｇｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｒｅｖｏｌｕｔｉｏｎ［Ｊ］．ＴｈｅＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｄｖａｎｃｅｄＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１６，８５（５／６／７／８）：１６６５－１６７６．ＤＯＩ：１０．１００７／ｓ００１７０－０１５－８０７６－０．［６］李爽，徐伟．板式家具生产物流管理研究［Ｊ］．家具与室内装饰，２０１９（１１）：６６－６７．ＤＯＩ：１０．１６７７１／ｊ．ｃｎ４３－１２４７／ｔｓ．２０１９．１１．０１７．ＬＩＳ，ＸＵＷ．Ａｎａｌｙｓｉｓｏｎｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｌｏｇｉｓｔｉｃｓｍａｎａｇｅｍｅｎｔｉｎｐｌａｔｅｆｕｒｎｉｔｕｒｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｆｕｒｎｉｔｕｒｅ＆ＩｎｔｅｒｉｏｒＤｅｓｉｇｎ，２０１９（１１）：６６－６７．［７］吴智慧．工业４．０时代中国家居产业的新思维与新模式［Ｊ］．木材工业，２０１７，３１（２）：５－９．ＤＯＩ：１０．１９４５５／ｊ．ｍｃｇｙ．２０１７０２０１．ＷＵＺＨ．ＮｅｗｔｈｉｎｋｉｎｇａｎｄｎｅｗｍｏｄｅｌｓｏｆｔｈｅＣｈｉｎｅｓｅｈｏｍｅｆｕｒ⁃ｎｉｓｈｉｎｇｓｉｎｄｕｓｔｒｙｉｎｔｈｅｉｎｄｕｓｔｒｙ４．０ｅｒａ［Ｊ］．ＣｈｉｎａＷｏｏｄＩｎｄｕｓ⁃ｔｒｙ，２０１７，３１（２）：５－９．［８］ＸＩＯＮＧＸＱ，ＧＵＯＷＪ，ＦＡＮＧＬ，ｅｔａｌ．Ｃｕｒｒｅｎｔｓｔａｔｅａｎｄｄｅｖｅｌ⁃ｏｐｍｅｎｔｔｒｅｎｄｏｆＣｈｉｎｅｓｅｆｕｒｎｉｔｕｒｅｉｎｄｕｓｔｒｙ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＷｏｏｄＳｃｉｅｎｃｅ，２０１７，６４（５）：４３３－４４４．ＤＯＩ：１０．１００７／ｓ１００８６－０１７－１６４３－２．［９］熊先青，吴智慧．家居产业智能制造的现状与发展趋势［Ｊ］．林业工程学报，２０１８，３（６）：１１－１８．ＤＯＩ：１０．１３３６０／ｊ．ｉｓｓｎ．２０９６－１３５９．２０１８．０６．００２．ＸＩＯＮＧＸＱ，ＷＵＺＨ．Ｐｒｅｓｅｎｔｓｉｔｕａｔｉｏｎａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｔｒｅｎｄｏｆｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｉｎｈｏｍｅｆｕｒｎｉｓｈｉｎｇｉｎｄｕｓｔｒｙ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＦｏｒｅｓｔｒｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１８，３（６）：１１－１８．［１０］熊先青，刘慧，朱卿卿，等．定制家居产业链协同发展的思考［Ｊ］．木材工业，２０１８，３２（２）：１８－２２，２７．ＤＯＩ：１０．１９４５５／ｊ．ｍｃｇｙ．２０１８０２０５．ＸＩＯＮＧＸＱ，ＬＩＵＨ，ＺＨＵＱＱ，ｅｔａｌ．Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｔｈｅｃｕｓ⁃ｔｏｍｉｚｅｄｈｏｍｅｆｕｒｎｉｓｈｉｎｇｉｎｄｕｓｔｒｙｃｈａｉｎ［Ｊ］．ＣｈｉｎａＷｏｏｄＩｎｄｕｓｔｒｙ，２０１８，３２（２）：１８－２２，２７．［１１］李荣荣，丁建文，曹平祥，等．应用ＡＮＳＹＳＷｏｒｋｂｅｎｃｈ对大断面集成材压机机架的优化设计［Ｊ］．东北林业大学学报，２０１７，４５（１２）：６２－６６．ＤＯＩ：１０．１３７５９／ｊ．ｃｎｋｉ．ｄｌｘｂ．２０１７．１２．０１３．ＬＩＲＲ，ＤＩＮＧＪＷ，ＣＡＯＰＸ，ｅｔａｌ．ＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｄｅｓｉｇｎｏｆｐｒｅｓｓｉｎｇｍａｃｈｉｎｅｆｒａｍｅｂｙＡＮＡＳＹＳｗｏｒｋｂｅｎｃｈｓｏｆｔｗａｒｅ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＮｏｒｔｈｅａｓｔＦｏｒｅｓｔｒｙＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，２０１７，４５（１２）：６２－６６．［１２］朱剑刚，吴智慧，黄琼涛．家具制造企业信息集成平台构建技术研究［Ｊ］．林业工程学报，２０１９，４（３）：１４５－１５１．ＤＯＩ：１０．１３３６０／ｊ．ｉｓｓｎ．２０９６－１３５９．２０１９．０３．０２２．ＺＨＵＪＧ，ＷＵＺＨ，ＨＵＡＮＧＱＴ．Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆｅｎ⁃ｔｅｒｐｒｉｓｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎｐｌａｔｆｏｒｍｆｏｒｆｕｒｎｉｔｕｒｅｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＦｏｒｅｓｔｒｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１９，４（３）：１４５－１５１．［１３］王成桥，乔非．ＥＲＰ与ＭＥＳ集成模式方法研究［Ｊ］．工业工程，２００６，９（２）：７７－８１．ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００７－７３７５．２００６．０２．０１７．ＷＡＮＧＣＱ，ＱＩＡＯＦ．ＭｏｄｅｌｓａｎｄｍｅｔｈｏｄｓｆｏｒｔｈｅｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎｏｆＥＲＰａｎｄＭＥＳ［Ｊ］．ＩｎｄｕｓｔｒｉａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＪｏｕｒｎａｌ，２００６，９（２）：７７－８１．［１４］唐堂，滕琳，吴杰，等．全面实现数字化是通向智能制造的必由之路：解读‘智能制造之路：数字化工厂“［Ｊ］．中国机械工程，２０１８，２９（３）：３６６－３７７．ＴＡＮＧＴ，ＴＥＮＧＬ，ＷＵＪ，ｅｔａｌ．Ｆｕｌｌｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｄｉｇｉｔａｌｉｚａｔｉｏｎｉｓｔｈｅｏｎｌｙｗａｙｔｏｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ⁃ｉｎｔｅｒｐｒｅｔ Ｒｏａｄｔｏｉｎ⁃ｔｅｌｌｉｇｅｎｔｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ：ｄｉｇｉｔａｌｆａｃｔｏｒｙ ［Ｊ］．ＣｈｉｎａＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１８，２９（３）：３６６－３７７．［１５］韩静，吴智慧．板式定制家具企业制造执行系统的构建与应用［Ｊ］．林业工程学报，２０１８，３（６）：１４９－１５５．ＤＯＩ：１０．１３３６０／ｊ．ｉｓｓｎ．２０９６－１３５９．２０１８．０６．０２４．ＨＡＮＪ，ＷＵＺＨ．Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｅｘｅｃｕｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｆｏｒｐａｎｅｌｃｕｓｔｏｍｉｚｅｄｆｕｒｎｉｔｕｒｅｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＦｏｒｅｓｔｒｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１８，３（６）：１４９－１５５．［１６］李荣荣，徐伟，熊先青，等．工业机器人在家具行业的应用现状研究［Ｊ］．林业机械与木工设备，２０１８，４６（１２）：３２－３４，５５．ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．２０９５－２９５３．２０１８．１２．００４．ＬＩＲＲ，ＸＵＷ，ＸＩＯＮＧＸＱ，ｅｔａｌ．Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｔａｔｕｓｏｆｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｒｏｂｏｔｓｉｎｔｈｅｆｕｒｎｉｔｕｒｅｉｎｄｕｓｔｒｙ［Ｊ］．ＦｏｒｅｓｔｒｙＭａｃｈｉｎｅｒｙ＆ＷｏｏｄｗｏｒｋｉｎｇＥｑｕｉｐｍｅｎｔ，２０１８，４６（１２）：３２－３４，５５．（责任编辑㊀田亚玲）０８１。

数字化赋能质量管理模式的应用与研究目录1. 数字化赋能质量管理模式概述 (3)1.1 质量管理模式的发展历程 (4)1.2 数字化赋能质量管理模式的定义与特点 (6)1.3 数字化赋能质量管理模式的应用领域 (7)2. 数字化技术在质量管理中的应用 (8)2.1 数据采集与分析 (9)2.1.1 传感器技术 (11)2.1.2 大数据技术 (12)2.1.3 人工智能技术 (13)2.2 质量控制与优化 (14)2.2.1 质量检测技术 (15)2.2.2 质量预测与预防技术 (17)2.2.3 质量改进与优化技术 (18)2.3 质量信息管理与协同 (19)2.3.1 质量管理信息系统 (20)2.3.2 质量协同平台 (22)2.3.3 质量文化建设与传播 (23)3. 数字化赋能质量管理模式的实践案例 (25)3.1 制造业 (25)3.1.1 汽车制造行业 (27)3.1.2 电子制造行业 (29)3.1.3 机械制造行业 (30)3.2 服务业 (31)3.2.1 金融服务业 (33)3.2.2 医疗保健行业 (34)3.2.3 教育服务行业 (35)3.3 其他领域 (37)3.3.1 建筑业 (38)3.3.2 交通运输业 (40)3.3.3 农业与林业 (41)4. 数字化赋能质量管理模式的挑战与对策研究 (42)4.1 挑战分析 (44)4.1.1 技术挑战 (45)4.1.2 管理挑战 (47)4.1.3 人才挑战 (48)4.2 对策研究 (49)4.2.1 加强技术研发与应用推广 (50)4.2.2 完善管理体系与规范标准 (51)4.2.3 提升人才培养与引进机制 (52)5. 结论与展望 (54)5.1 主要研究结论总结 (55)5.2 进一步研究方向建议 (56)1. 数字化赋能质量管理模式概述质量管理是企业永恒追求的目标，对企业产品及服务的竞争力至关重要。

伴随着信息技术和智能技术的快速发展，数字化技术为传统的质量管理模式带来了翻天覆地的变革，逐步形成了“数字化赋能质量管理”的新模式。

“机器人+”时代将提前到来
王喜文
【期刊名称】《人民论坛·学术前沿》
【年(卷),期】2016(000)015
【摘要】伴随着快速发展的数字化以及网络技术、云计算技术的高级化,物与物通过网络相连接的物联网社会正在逐渐成为现实,机器人也将迎来巨大转机.欧美各国意识到了这个巨大的变化,开始谋划抢占新一轮工业革命的先机,掌控新一代机器人技术与市场的主导权.作为制造业大国和机器人大国,日本政府推出《机器人新战略》,旨在使机器人技术在日本得到极大产业化.2015年,我国机器人市场正式进入启动期.同时,2015年5月份国务院出台的《中国制造2025》也将机器人产业列为重点发展领域.机器人在解决劳动力不足、提高各领域工作效率、改进各领域工作质量等方面发挥着越来越显著的作用.随着机器人的更加智能化,机器人对各个领域特产生颠覆性的影响.
【总页数】14页(P44-57)
【作者】王喜文
【作者单位】工信部国际经济技术合作中心中国智造与工业4.0研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TP2
【相关文献】
1.“负碳时代”能否提前到来 [J], 谢和平
2.机器人检测认证时代已经到来中国机器人企业准备好了吗？ [J], ;
3.名爵MG TF:让中国跑车时代提前到来 [J], 蔚青
4.业务竞争推动FTTH时代提前到来 [J], 管晓燕
5.宁夏电力完成集中信息采集智能时代提前到来 [J],
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人工智能+制造业中国制造的未来方向？
佚名
【期刊名称】《中国工业评论》
【年(卷),期】2017(0)9
【摘要】新一代人工智能是由数据驱动的,它通过给定的学习框架,不断根据当前设置及环境信息修改、更新参数,具有高度的自主性。

新一代人工智能与制造相关联,将在智能与制造之间发展出两种路径,一是＂制造的智能化＂,继续沿着现有的智能制造路线深化;
【总页数】7页(P50-51)
【关键词】中国制造;智能制造;数据驱动;环境信息;机器学习;机器智能;工业制造;工业流程;工艺材料;核心零部件
【正文语种】中文
【中图分类】TP18
【相关文献】
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