大规模个性化定制木质家居制品智能制造关键技术研发与应用  广东省科学技术厅

3D打印技术将广泛应用于建筑、制造业，个性化定制产品 #生活知识# #科技生活# #科技改变生活# #未来科技产品#

登记号：

广科成登字[2022]B0040号

登记日期：

20220419

成果名称：

大规模个性化定制木质家居制品智能制造关键技术研发与应用

完成单位：

索菲亚家居股份有限公司、中国林业科学研究院木材工业研究所、广州弘亚数控机械股份有限公司、广州宁基智能系统有限公司、广州极点三维信息科技有限公司、广州赛志系统科技有限公司、索菲亚家居湖北有限公司、索菲亚家居（成都）有限公司

研究人员：

张挺、王兵、刘风华、吕斌、马冬萍、戴振军、庞菲、王海东、杨良生、张岩松、刘志辉、李中现、李博、张冬春

研究时间：

2011-01-01~2020-12-31

成果评价单位：

中国林学会、广东省机械工程学会

成果评价日期：

2021-12-26

成果应用行业：

制造业

高新科技领域：

先进制造

简介：

一、课题来源及背景 本课题属计划外自选项目。近些年，国家高度重视智能制造产业发展，《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》、《“十四五”制造业高质量发展规划》等文件均提出了要推动智能制造、发展现代产业体系等目标，旨在提高制造业质量、效益和核心竞争力。随着人民收入水平的提高以及人民对于美好生活需求的增强，人民对家具的需求不再是传统实用性，而是更加个性化。大规模个性化定制成为木质家居制品行业发展的新趋势，以工业互联网、大数据、人工智能、信息与装备等技术为载体的智能制造技术赋能家居产业成为行业转型升级与高质量发展的必经之路。因此，2011年，索菲亚家居股份有限公司作为牵头单位，联合中国林业科学研究院木材工业研究所、广州弘亚数控机械股份有限公司等多家单位组建研发项目组立项研发，以创建网络协同型智能制造平台（智能工厂）为目标，促进木质家居制品产业向数字化、网络化、智能化方向发展。 二、技术原理与性能指标 项目从全链条企业级大数据平台构建、定制家居智能装备研发与集成、软件系统开发与集成、仓储物流系统创建与供应链管理、智能化过程管控与可视化5个方面展开产学研用联合攻关，攻克基于大数据BI系统的数字化集成与统计决策技术、基于标准编码体系的智慧标签技术等10余项关键技术，实现大规模个性化定制木质家居制品在研发、设计、生产、品控、销售和服务等的数字化转型和一体化、智能化管控，推动木质家居制造的产业模式和企业形态实现根本性转变。 项目实现产品三维数字化设计与工艺路线仿真，产品信息能够贯穿于生产、物流、安装和售后服务等所有环节。本项目开发制造执行系统、智能仓储物流管理系统等，系统平台自主化率达到100 %，业务覆盖率达到100%。本项目创建木质家居制品智能制造生产线，关键设备数控化率达到100 %；生产现场数据采集率达到100 %；数据互联互通系统自主化率达到100%，系统、设备、部件、人员之间完全实现信息互联互通。 三、技术创造性与先进性 1. 创新开发了集虚拟现实技术与产品全生命周期管理于一体的定制家居制品3D设计云平台，创建全业务流程数据驱动的架构模型与系统平台，实现了定制家居制品从销售、设计、生产、物流、安装和售后服务等业务环节的信息化管理与数据流通。 2. 创建了全链条企业级大数据平台，攻克基于大数据与人工智能的多维数据挖掘关键技术，为定制家居企业实现管理信息化、制造智能化和决策科学化提供数据分析算法。 3. 创新开发了定制家居智能装备柔性化调控关键部件与控制方法，自主研发智能装备间串联及控制系统、软件系统集成关键技术，实现多品类智能装备间信息互联互通、工艺过程精准管控以及家居制品规模化生产。 4. 自主研发了人造板原材料精准供应、备料与质量管控技术；创新开发了定制家居制品分拣包装多机器人协同关键技术、基于算法模型实时优化的智能仓储与物流系统，实现了定制家居制品原材料与成品的精准、高效仓储与运输。 5. 创新开发了定制家居生产线动态均衡与工艺流程优化技术和基于机器视觉与光学理论的产品质量在线检测技术，开发应用了生产线数据动态采集、处理与可视化技术，实现了定制家居制品生产过程的实时可控、可视化以及产品质量在线检测。 四、技术成熟程度、适用范围和安全性 本项目成果不仅在索菲亚湖北黄冈、四川成都、浙江嘉善等工厂落地实施，还在其他木质家居制品企业得到了推广应用，软硬件技术以及算法体系已经过三轮以上的升级提升。在国家荣誉、知识产权、技术成效等方面，本项目成果均得到全社会、全行业认可，成果技术方案扎实、投入成本可控、产出效益明晰是本成果在全行业推广应用的根本保证和先决条件。本项目所属领域为机械工程、信息工程领域，适用于定制家居智能制造，实现木质定制家居制品产业信息化、自动化和智能化的大规模定制生产。 五、应用情况及存在的问题 项目整体技术已推广应用到索菲亚7大生产基地，并建设4个智能制造工厂。其中木质定制家居智能装备技术，已推广应用至全国各地定制家居生产企业，包括尚品宅配、百得胜、金牌等定制家居企业；原材料质量追溯系统，已推广应用至全国各地人造板生产企业，包括广西三威家居新材、广西丰林、广东华洲集团等；3D云设计平台技术，还推广至全国各地4437个索菲亚门店，用户装机量达20279台。存在的问题：（1）设备间、软件系统间互联互通缺少接口标准与通信规范；（2）木质家居制品企业大都缺少对智能制造的深层次认识，在产线规划、数据设计、系统开发等方面缺乏顶层设计，产线升级改造极为困难；（3）木质家居制品企业对于自身智能制造水平难以量化评估，对于企业智能化升级改造方面的需求多样化、碎片化。因此，需要国家以及行业主管部门推进研究制定智能制造软硬件集成相关技术标准与规范通则，指导企业进行智能化升级改造。 六、历年获奖情况 暂无。

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