采用企業實地調研、文獻查閱、會議研討方法，對家具制造產業現狀以及發展趨勢進行分析，包括傳統家具產業勞動者密集、污染嚴重、產品質量無法保證等問題，提出家具產業實現智能制造的發展方向及家具智能化制造趨勢。通過信息技術互聯平臺、將銷售、設計、制造融為一體，將傳統的人工操作轉為信息平臺自動控制，進一步分析發現，正確推動家具產業數字化與智能化的四大方向：設計智能化、制造智能化、管理智能化和服務智能化。為家具產業向著新一代制造的智能化、信息化、網絡化和數字化的深度融合提供參考。
一、家具產業制造模式轉變趨勢
隨著定制家具的崛起，家具制造業模式開始發生轉變，開啟了工業4.0新篇章，大數據是其中最為重要的新動力。已逐步形成了以歐派、尚品宅配、索菲亞等為代表的數字化制造家具企業。這些家具企業的成功轉型為未來家具產業制造模式提供了新的方向，向數字化轉型已成為家具產業發展趨勢。德國最先提出了智能化制造的概念，它是在信息管理系統的基礎上，連接人、產品和設備，從而進行實時且高效的溝通，建造出一個智能化的服務系統和定制化的產品。德國智能制造概念崛起的目的在于提升德國制造力高新技術實力，強調再工業化。而中國根據自身國情，制定了“中國制造2025”，旨在將中國制造業引向智能制造。作為工業產品一部分的家具，傳統的設計方法和制造模式已經滿足不了現代要求，其勞動密集且強度大，環境污染嚴重，產品相應市場周期長等問題，使得發展數字化智能家具成為必然趨勢，家具產業追求智能化制造，可以實現個性化定制，高質量產品、低能耗生產，友好型環境的家具產品生產。傳統家具產品生產將朝著新一代的智能制造轉型，將家具產品智能化、信息化、網絡化和數字化進行深度融合。
二、家具產業智能制造數字化轉型
數字化在現階段，應用廣泛，人們日常生活也隨之發生變化，如微信支付、人臉識別等大數據的使用為生活提供了便捷，數據化對生產也有著重要影響，家具智能制造也必將朝著數據化方向發展。
圖1 家具產業智能化生產發展歷程
圖2 數字化轉型-讓數據先行
數字化是智能制造的關鍵核心。數字化主要是基于計算機技術，對文字、圖像、聲音等進行采集分析、編碼解碼、信息分類處理、信息儲存、傳輸與運用等一系列處理，從而實現信息的高效處理。2019年9月4日，《工業大數據發展指導意見〈征求意見稿〉》圍繞資源、融合、產業和治理四大體系，提出了加強工業大數據資源采集匯聚、推動工業大數據全面深度應用、提升工業大數據技術能力、完善工業大數據法規標準環境等九大項。以及建設重點產業、重大工程數據庫、構建工業經濟運行“一張圖”等3大推進工程。吳智慧教授提出了智能制造概念，就是傳統的信息技術和新一代數碼技術(大數據、物聯網、云計算、虛擬現實、人工智能等)在制造生命周期的應用。家具產業要實現數字化即是在保留企業原有模式的基礎上，能夠適應網絡市場環境的變化，形成以數字化為核心的家具產業生產鏈。
家具產業從原始的手工制作到今天的智能制造，經歷了漫長的發展過程，不同時期的發展取得了一定的成績，見圖1.但要數字化轉型需讓數據自由行，包括決策模式、研發模式、制造模式、運營模式、服務模式、商業模式都需要大數據分析、決策和維護(圖2)，因而完全實現家具產業的數字化轉型還需要從設計、制造、管理和服務四個智能化方面改進。
三、設計智能化
家具設計的智能化主要體現在智能家具產品的設計和研發。設計的智能化要求設計過程中的無紙化，運用設計軟件系統規范化設計，形成標準化的模塊，避免傳統圖紙設計存在的誤差不精確等細節問題，最終將設計也帶入整個智能化產業鏈中。三維參數化設計軟件、揉單技術、標準化等是現在家具企業主要運用方式。但目前國內家具企業設計軟件運用最廣泛的Auto CAD和3DsMAX，智能化程度并不高，無法將生產數據和設計參數進行直接對接。由此產生了數據化設計軟件，如2020、Solidworks、Imos3D、MI-Crovellum、Topsolid Wood等，具有專門的木制品三維工程設計模塊，不僅解決了家具數字化設計與數字化生產之間的對接問題，而且通過三維模型的建立與系統自動二維一體化展現，可以將客戶的定制要求即時反映在系統中，創建新的需求模型或者修改之前的模型，時刻滿足客戶的定制需求，實現客戶參與設計。同時三維可視化圖紙直接轉換成二維生產數據，初步實現設計與生產一體化。設計軟件不斷地被優化，被開發新的模塊，適應不同家具生產需要，如SAP、Oracle、Epicor、Wcc、2020、EMOS、Topsolid Wood、鼎捷、用友、廣州華廣、金蝶、廣州偉倫、商川、造易等，其中2020設計軟件主要用于板式定制家具生產，而Topsolid不僅用于板式定制家具也用于框架式實木家具三維數字化生產設計，軟件在推進，家具產業及時跟進應用，設計智能化已經成為企業迅速占領市場的必選工具。
四、制造智能化
隨著智能家居日益得到國家重視和支持，已成為六大重點領域應用示范工程之一。大數據顯示，我國智能家居市場將保持21.4%的年復合增長率，這樣的生產值和龐大的市場需求，靠傳統的工業化生產模式已經無法完成，需要全制造鏈協同和軟硬一體的制造智能化。
4.1 全制造鏈協同
家具生產存在結構復雜、工藝流程復雜、計劃編制與執行情況跟蹤復雜、物料成套與齊套困難、長制造周期等問題，以及異地多工廠的協同、與外部供應商的協同、與客戶的協同等都是許多家具企業所面臨的問題，這些需要從全制造鏈的角度進行改善。通過互聯網，將家具各地工廠與協作企業部門之間的信息串聯起來，通過云平臺，形成局部信息共享，而又不影響各自廠家機密信息泄露。將原材料采購與全制造協同密切關聯，材料供應信息及時共享。對整個過程進行監控，若發現問題，通過云平臺及時處理。從原料采購、生產加工、外協加工、安裝入庫全制造鏈協同，保證家具產品按質、按量、按期滿足客戶要求。
圖3 家具涂裝智能化系統架構
4.2 軟硬一體化
實現軟件與硬件的高度融合是實現轉型的重要思路，將云計算、大數據、物聯網等新軟件技術融入家居行業中，對家具企業促進銷售、加快物流、智能制造生產等具有極其重要的意義。傳統的家具生產，勞動力需求量大、密集度高、生產效率低，機加工生產車間噪音大、粉塵污染嚴重，油漆車間有害氣體嚴重超標，這些都傷害了工人的身體健康，同時影響生產質量，加上未來勞動力昂貴，熟練技術工人減少等問題凸顯，采用機械手代替勞動力、智能加工機床代替傳統機械設備和人工智能軟件代替生產管理，實行軟硬一體化。特別是家具涂飾，采用智能化涂飾，既解決了生產效率又可以解決涂飾環保問題，通過將設備、線控遠程云端，無縫對接MES及ERP系統，進行各工序涂裝，如博碩公司提供的家具涂裝智能化系統架構，提供實時在線生產管控(圖3)。家具智能化生產，采用軟硬一體化，通過云服務器、云數據庫、遠程運維各車間本地數據庫，中央控制MES系統，無縫對接個生產工序，通過強大云端，實時在線提供維修維護，監控產線狀態，采集數據自動生成圖報，達到高效、環保高質的生產目的。
五、管理智能化
目前大部分家具企業都實行企業資源計劃(ERP)。雖然還不能完全適應家具企業，它的供應鏈管力、流程優化、實時監控、工廠與設備管理等制度對于促進家具企業的數字化轉型起到了推動作用。而制造企業生產過程執行管理系統(MES)是隨著數字化轉型而升級提出的，它強調的是對于整個生產鏈的優化，絕不僅僅是某個生產環節的改善。它確保著數據的實時收集，并能實時作出分析。MES將原來的手工圖紙的傳遞過程優化成了系統數據的傳輸。它對于定制家具企業的作用主要體現在現場的實時監控和管理，設備運行的維護以及生產進度的追蹤。不斷進行創新，包括商業模式創新、生產模式創新、運營模式創新到決策模式創新，進行家具產品全方位智能化管理，見圖4.這在很大程度上，降低了生產成本，增加了企業收益，實現了企業智能化管理。
六、服務智能化
傳統的家具服務模式，將所有的產品擺放在實體店中，由銷售人員熟背產品特征，向客戶逐一介紹，人工收集客戶采購信息，一個月后匯總給車間，這嚴重滯留客戶需求信息，使產品生產更新緩慢，無法快速響應市場。服務智能化，將云計算技術運用到家具訂單信息和客戶信息等大數據中，實現信息智能化管理。客戶只需要輸入定制的房間尺寸比例，便能從數據庫中得到比配的家具產品，進行模塊化組裝，最終進行顏色調整和尺寸設計。設計后下單便可將信息發送給生產部門，以最快的速度進行生產。同時數據庫內還實時更新著市場信息，包括熱門的家具風格、家具顏色、家具價格等。通過數據處理和分析，還能預測家具市場的流行趨勢，實時為客戶提供家具選擇，實現精準服務。另一方面，促進家具物流智能化追蹤。將物聯網技術與家具物流結合，使用射頻識別技術將每件家具零件都擁有唯一的電子標簽，里面包含著零件的顏色、尺寸規格、名稱型號等詳細信息，消費者可準確查詢到整個家具生產運輸的情況。運用工業大數據，提供服務平臺，將人工智能與智能制造應用于產業服務。
圖4 家具管理智能化結構圖
七、結語
中國智能家具正在迅速發展，雖然與冶鐵、汽車制造業相比，家具智能化制造技術還處于低級階段，工廠生產還沒有真正實現人工智能、數字化生產，但國內外家具市場需求巨大，快速響應市場是家具企業生存關鍵。傳統生產模式不能適應人們快速生活，不能滿足國家環保要求，家具產業數字化轉型迫在眉睫。解放勞動力，提高產品質量，將智能工廠搬到家具企業，做到知行合一，也就是耳聰目明、聽話出活、隨機應變、持續改善，將人工智能技術、語音識別、圖像識別、智能機器人、設備PHM、質量檢測和產線管控應用到家具生產各個領域，覆蓋從研發創新、生產管理、質量管控等多個方面，為中國家具在設計生產、技術創新、品牌影響，始終占據世界前沿而提供思路。(作者：祁憶青，徐然，俞大飛)
