大数跨境

【技术】面向智能制造的家具企业数字化设计与制造

【技术】面向智能制造的家具企业数字化设计与制造 山东省家具协会
2020-08-11
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导读: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,智能制造的帷幕已经拉开,传统制造业正在向个性化定制、数字化生产转型。

家具产业数字化转型与智能制造

大规模个性化定制驱动的家具产业变革

《中国制造2025》规划中明确提出“大规模个性化定制”为制造业新模式,此后在多份政策文件中,这一模式被进一步明确为智能制造的重点方向。通过数据采集与分析,企业可快速响应用户需求,提升个性化服务能力。

作为国民经济的重要组成部分,家具产业紧跟智能化趋势,将智能制造视为未来发展方向,并以数字化转型为核心目标。传统制造向柔性制造转变,要求企业在设计手段、管理体制和制造方式上进行根本性改变。

数字化转型的意义与挑战

尽管我国定制家居市场逐年壮大,但在制造装备与软件方面与发达国家仍存在较大差距,尤其是在加工效率、出错率和交货周期等方面表现明显。因此,突破核心技术,推动自动化制造向智能制造和数字化转型,已成为行业发展的关键。

研究意义

南京林业大学熊先青、马清如等总结了家具数字化转型的技术路径,探讨了如何通过数字化设计与制造实现柔性生产,旨在为我国家具企业转型升级提供参考。

1 家具企业数字化转型趋势与特点

1.1 定制家具快速发展

中国家具产业占世界家具生产的1/4强,是全球生产和出口第一大国。随着经济新常态的影响,传统家具逐步向“大家居”方向延伸,定制家具增速达到25%,显著高于成品家具。

1.2 数字化转型特征

数字化转型不仅涉及信息技术的应用,更需要从根本上改变企业的业务流程与经营模式。其核心在于适应个性化定制需求,并将数字技术融入产品和服务中。

1.3 数字化转型优势

通过数字化改造,家具企业能够显著缩短生产周期、提高生产能力并降低生产成本。例如,某定制衣柜企业通过数字化改造后,原材料利用率从71.97%提升至87.42%,单位生产成本下降16.19%。

2 大规模定制家具企业信息化建设

2.1 家具信息模型搭建

家具信息模型(Furniture Information Model, FIM)以三维数字化技术为基础,集成了几何信息、装配结构、工艺工序及销售成本等多种数据,形成家具制造全过程的数据表达。

2.2 数据转换与应用

基于信息模型平台,家具企业可实现设计、生产与销售一体化,数据驱动运行模式改变。数据经ERP/MES/CRM系统处理后,最终在数控设备上执行反馈。

2.3 制造过程数据集成

智能制造的核心单元包括数控设备、物料运输设备和信息采集系统,通过技术集成适应多品种、小批量生产需求。然而,我国家具行业的信息化基础薄弱,亟需解决复杂生产工艺的管控问题。

3 面向智能制造的家具企业数字化技术

3.1 数字化技术架构

关键技术涵盖设计、生产过程、制造装备和管理数字化。其中,网络基础建设包括基础技术、单元技术和集成技术,实现数据传递与共享。

3.2 网络化基础数据平台

借助ICT技术,家具企业构建网络化基础数据平台,涵盖前端业务层、核心业务层和辅助业务层。所有信息通过平台集中共享与传递。

3.3 数字化设计技术

包括三维参数化零部件实例库建立和设计信息交互技术,重点解决设计图纸信息错误、孤岛现象等问题,提升在线设计智能化水平。

3.4 数字化制造技术

突破自动信息采集与流转、信息跟踪与追溯技术,通过二维码等手段实现柔性生产线高效排产及订单揉单管理。

3.5 数字化管理技术

开发ERP系统、MES系统,实现生产过程实时监控与智能分析,打造信息集成管控平台,优化全业务流程。

3.6 装备数字化技术

研发数控设备、机器人和自动物流技术,突破五轴联动木工机床、新型制造机器人及其控制系统,实现“机器换人”。

结论

家具企业通过数字化转型可实现规范化管理与精细化运营,但仍面临诸多挑战。本研究结合实际案例提出技术路径,为行业数字化发展提供了借鉴。

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组织开展行业协调、技术培训推广,与家具有关的装饰装修原辅材料招标、广告、信息交流、产品展销、研究成果评选表彰、法律咨询和服务等。
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