郭熾陽 宋 杰 林秀儀 周文明 胡傳雙

（1.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)材料與能源學(xué)院，廣州 510642; 2.廣東賽爾日盛家居科技有限公司，廣州 511370）

1 板式定制家具行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及其趨勢

板式定制家具行業(yè)十幾年來一直保持約20%的年均增長率，遠(yuǎn)超同期家具零售的增長速度。板式定制家具行業(yè)市場滲透率也在快速提升，目前定制櫥柜的市場滲透率達(dá)到了60%，定制衣柜市場滲透率也達(dá)到了30%。板式定制家具前端銷售渠道已覆蓋4、5 線縣級(jí)城市乃至鄉(xiāng)鎮(zhèn)，電商渠道同步也在快速發(fā)展，單一龍頭企業(yè)的后端工廠快速地實(shí)現(xiàn)了東西南北中全國布局，實(shí)現(xiàn)了工廠服務(wù)半徑500 km以內(nèi)。整個(gè)行業(yè)呈現(xiàn)如下幾個(gè)特點(diǎn)：

1）衣柜櫥柜化，櫥柜衣柜化，全屋定制化[1-2]。隨著板式定制家居行業(yè)競爭的不斷加劇，全屋定制開始成為行業(yè)發(fā)展趨勢。原來單品類的櫥柜定制企業(yè)和衣柜定制企業(yè)經(jīng)歷了初期的高速發(fā)展成長期后，如今開始聚焦延長產(chǎn)品鏈條，加速向全品類發(fā)展[3]。這種趨勢對(duì)整個(gè)行業(yè)的服務(wù)流程、工藝整合、智能制造、倉儲(chǔ)物流也提出更高要求，為支撐這種趨勢的發(fā)展，需要整個(gè)行業(yè)不斷地進(jìn)行專業(yè)化、協(xié)同合作的進(jìn)化，還需要強(qiáng)大的信息化、數(shù)字化制造技術(shù)。

2）板式定制家具和成品家居行業(yè)相互跨界發(fā)展成為常態(tài)[4]。板式定制家具行業(yè)不斷涵蓋原本屬于成品家居行業(yè)的產(chǎn)品和服務(wù)，實(shí)現(xiàn)為顧客提供一站式服務(wù)。隨著板式定制家具行業(yè)商業(yè)模式的成功發(fā)展，成品家居企業(yè)為了應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)，也開始加入和嘗試定制家具業(yè)務(wù)。定制家具和成品家居兩個(gè)行業(yè)的跨界融合發(fā)展，已經(jīng)成為常態(tài)化趨勢。為應(yīng)對(duì)這種趨勢，定制家具企業(yè)需要從材料到設(shè)計(jì)、從技術(shù)到產(chǎn)品、從銷售商到供應(yīng)商進(jìn)行全產(chǎn)業(yè)鏈的競合，成品家居企業(yè)需要改變思維養(yǎng)成定制家具的基因和思考方式。

3）板式定制家具銷售和制造技術(shù)快速迭代升級(jí)，資金和技術(shù)門檻不斷提升。隨著互聯(lián)網(wǎng)+和工業(yè)4.0 的快速發(fā)展[5]，定制家具企業(yè)已經(jīng)開始以線上引流線下服務(wù)（online-offline）“新零售”的銷售模式。在工業(yè)4.0 和智能制造技術(shù)日進(jìn)千里的時(shí)代[6]，定制家具行業(yè)也已經(jīng)在智能制造技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域走在了整個(gè)家居行業(yè)的前列，自動(dòng)化、工業(yè)4.0、無人工廠、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等關(guān)鍵詞已經(jīng)成為定制家具企業(yè)的標(biāo)簽。定制家具行業(yè)不斷地將互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)機(jī)器人等新技術(shù)與工業(yè)生產(chǎn)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)工廠、產(chǎn)品、數(shù)據(jù)和消費(fèi)者的互聯(lián)互通，重構(gòu)整個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)方式和經(jīng)營模式。定制家具企業(yè)的智能系統(tǒng)除了生產(chǎn)系統(tǒng)（MES）外[7-9]，已經(jīng)打通了生產(chǎn)與前端銷售數(shù)據(jù)的互通互聯(lián)，銷售、設(shè)計(jì)、制造一體化集成軟件解決方案，為定制家具企業(yè)提供技術(shù)、產(chǎn)品和服務(wù)支持。

2 板式定制家具行業(yè)服務(wù)流程

圖1 板式定制家具服務(wù)流程圖Fig.1 Service flow chart of customized panel furniture

板式定制家具服務(wù)流程具有環(huán)節(jié)多的特點(diǎn)，如圖1所示。在信息化智能系統(tǒng)和信息化智能制造工廠的支持下，板式定制家具服務(wù)流程主要包括線上線下引流、客戶來店、方案設(shè)計(jì)、渲染效果、銷售下定、上門測量、設(shè)計(jì)方案優(yōu)化、整體方案確認(rèn)下單、圖紙數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、生產(chǎn)制造、倉儲(chǔ)物流、上門安裝和售后服務(wù)等多個(gè)環(huán)節(jié)。

線上引流涉及到線上平臺(tái)旗艦店、官網(wǎng)、公眾號(hào)等在線運(yùn)營和銷售，線下引流包括實(shí)體門店、總部體驗(yàn)店、現(xiàn)場營銷、展會(huì)和新品發(fā)布會(huì)等運(yùn)營和銷售，通過精準(zhǔn)廣告投入和大數(shù)據(jù)分析基礎(chǔ)的線上線下引流使品牌、產(chǎn)品和服務(wù)脫穎而出，為潛在客戶所熟知。客戶來店通過需求分析、店面導(dǎo)購、方案設(shè)計(jì)的渲染效果展示和虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）眼鏡展示等環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)銷售下定，客戶來店服務(wù)越來越專業(yè)化和體系化，從接客流程、服務(wù)話術(shù)和店內(nèi)導(dǎo)購的動(dòng)線等各個(gè)細(xì)節(jié)都已固化為詳細(xì)的操作規(guī)范。而基于參數(shù)化、模塊化和所見即所得的快速店面專業(yè)設(shè)計(jì)軟件已經(jīng)成為留客和促成的利器，三維家、酷家樂、KD等專業(yè)設(shè)計(jì)軟件正越來越被行業(yè)廣泛采用。通過收集用戶戶型和洽談?dòng)脩粜枨?，基于大?shù)據(jù)分析輸出的客戶畫像利用專業(yè)設(shè)計(jì)軟件，店面設(shè)計(jì)師可在數(shù)分鐘內(nèi)完成方案提案設(shè)計(jì)，基于云服務(wù)器按需生成效果渲染圖，借助VR眼鏡客戶可置身設(shè)計(jì)方案模擬完成場景體驗(yàn)效果，真正實(shí)現(xiàn)所見即所得的360°全景場景。客戶確認(rèn)采購下定后，在CRM系統(tǒng)支持下和激光測量儀等自動(dòng)測量工具的輔助下設(shè)計(jì)師預(yù)約前往客戶現(xiàn)場測量，完成空間尺寸的測量、標(biāo)識(shí)梁或柱子位置、水電位置、空間布局、安裝條件等方面的標(biāo)注和記錄，輸出手繪簡易圖、尺寸標(biāo)識(shí)和客戶特殊要求等信息。根據(jù)現(xiàn)場測量圖，結(jié)合客戶需求和現(xiàn)場裝修風(fēng)格，考慮產(chǎn)品工藝，優(yōu)化客戶定制家具的設(shè)計(jì)方案，輸出平面布局圖、功能結(jié)構(gòu)圖、效果圖和報(bào)價(jià)單等關(guān)鍵信息供客戶確認(rèn)并根據(jù)客戶反饋意見進(jìn)行修改和完善，直至客戶確認(rèn)最終的定制家具設(shè)計(jì)方案。通過CRM和下單系統(tǒng)等信息工具加工工廠收到設(shè)計(jì)方案確稿后，根據(jù)圖紙及訂單信息，基于2020、WCC、圓方等拆單軟件通過圖紙數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換算法和程序自動(dòng)拆單生成材料清單（bill of materials, BOM）和現(xiàn)場設(shè)備可讀取的加工信息，主要包括板件類型、加工尺寸、孔位信息、封邊信息、顏色信息、造型信息和五金配件信息等數(shù)據(jù)。生產(chǎn)部門接收生產(chǎn)數(shù)據(jù)后，根據(jù)加工信息和加工路線安排生產(chǎn)任務(wù)并執(zhí)行生產(chǎn)制造過程，在制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）和企業(yè)資源管理系統(tǒng)（ERP）的加持下，根據(jù)訂單信息完成由原材料到成品的全過程，生產(chǎn)制造過程需重點(diǎn)關(guān)注加工進(jìn)度和加工件齊套，確保加工工件和訂單圖紙信息一致。倉儲(chǔ)物流包括原材料出入庫管理、成品出入庫管理和對(duì)應(yīng)出入庫的物流路徑管理，因?yàn)槎ㄖ频脑?，板式定制家具產(chǎn)品和包裝規(guī)格多變，對(duì)物流、存儲(chǔ)和裝載都有特殊的要求，此流程基于倉儲(chǔ)管理系統(tǒng)（WMS）在保證效率和周轉(zhuǎn)率的前提下需保證包裝的完整性和齊套性。安裝交付是指定制家具產(chǎn)品送到安裝現(xiàn)場后，由安裝技術(shù)工人將零部件按照設(shè)計(jì)圖紙和安裝說明進(jìn)行拼裝和組合使之與圖紙?jiān)O(shè)計(jì)一致，在安裝完成后交付客戶驗(yàn)收并培訓(xùn)客戶相關(guān)的使用方法和使用規(guī)范。售后服務(wù)是指定制家具完成客戶交付后，采用電話或問卷調(diào)查收集客戶反饋信息進(jìn)行數(shù)據(jù)分析以改善產(chǎn)品和服務(wù)，針對(duì)客戶使用過程中的任何疑問和損壞提供答疑和維修保養(yǎng)服務(wù)。

3 板式定制家具倉儲(chǔ)物流環(huán)節(jié)存在的問題及需求

板式定制家具整個(gè)服務(wù)流程是一個(gè)分分合合的過程。根據(jù)客戶需求、現(xiàn)場裝修風(fēng)格和產(chǎn)品工藝等綜合信息設(shè)計(jì)和優(yōu)化方案是整合的過程，將設(shè)計(jì)圖紙轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)數(shù)據(jù)是一個(gè)拆分的過程，而根據(jù)不同的生產(chǎn)工藝、分配到不同的加工線和加工設(shè)備則是一個(gè)再次拆分的過程。生產(chǎn)完成后，根據(jù)產(chǎn)品和尺寸規(guī)格進(jìn)行分揀和包裝，并按客戶訂單為單位進(jìn)行堆放存儲(chǔ)，最后物流到客戶家現(xiàn)場組裝成客戶需求的家具，則是一連串的組合過程。在整個(gè)服務(wù)流程分分合合的過程中，上門量尺、方案設(shè)計(jì)、圖紙數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、生產(chǎn)制造等流程已經(jīng)有較為成熟的設(shè)計(jì)軟件和信息系統(tǒng)，但倉儲(chǔ)物流目前主要依靠單據(jù)標(biāo)簽由人工進(jìn)行分揀、組合和包裝，尚缺少成熟的信息系統(tǒng)支撐，導(dǎo)致此流程人力耗用大、易出錯(cuò)，并對(duì)后續(xù)的現(xiàn)場安裝和售后服務(wù)等流程造成不利影響[3]。經(jīng)過對(duì)板式定制家具企業(yè)現(xiàn)場調(diào)研和分析，具體而言板式定制家具行業(yè)倉儲(chǔ)環(huán)節(jié)存在的主要問題如下：

1）沒有自動(dòng)化設(shè)備支撐板件分揀和包裝作業(yè)，主要依賴人工操作完成，因此作業(yè)強(qiáng)度大、效率低；

2）現(xiàn)存信息系統(tǒng)主要通過單據(jù)標(biāo)簽來承載作業(yè)信息，作業(yè)完成部分依賴操作人員的經(jīng)驗(yàn)，容易受主觀和疲勞等人為因素影響出現(xiàn)錯(cuò)漏等質(zhì)量問題；

3）操作過程依靠人工記錄，易導(dǎo)致信息記錄不完整和失真，傳遞不及時(shí)。

因此，針對(duì)板式定制家具行業(yè)倉儲(chǔ)物流存在的上述行業(yè)痛點(diǎn)，亟需開發(fā)智能倉儲(chǔ)系統(tǒng)以提供解決方案。

4 國內(nèi)外智能倉儲(chǔ)系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀

自動(dòng)化立體倉庫具有高空間利用率、強(qiáng)入出庫能力、采用計(jì)算機(jī)控制利于實(shí)施現(xiàn)代化管理等特點(diǎn)[10]。近年來由于電子商務(wù)的快速發(fā)展，加上國家推進(jìn)工業(yè)4.0，生產(chǎn)制造企業(yè)和物流運(yùn)輸企業(yè)對(duì)智能倉儲(chǔ)系統(tǒng)的需求日益旺盛。

世界范圍內(nèi)，倉儲(chǔ)系統(tǒng)的發(fā)展先后經(jīng)歷人工倉儲(chǔ)、機(jī)械化倉儲(chǔ)、自動(dòng)化倉儲(chǔ)、集成倉儲(chǔ)和智能倉儲(chǔ)系統(tǒng)五個(gè)階段，而智能倉儲(chǔ)系統(tǒng)則經(jīng)由搬運(yùn)自動(dòng)化的立體倉儲(chǔ)、控制自動(dòng)化的立體倉庫和微機(jī)化管理的立體倉庫發(fā)展而來，直至上世紀(jì)90 年代形成智能倉儲(chǔ)系統(tǒng)雛形。20 世紀(jì)50 年代美國發(fā)展了機(jī)械式立體倉庫系統(tǒng)，操作人員通過電器開關(guān)按鈕控制機(jī)械設(shè)備進(jìn)行出入庫作業(yè)，實(shí)現(xiàn)了搬運(yùn)作業(yè)的機(jī)械化。60 年代初出現(xiàn)了司機(jī)操作的巷道式堆垛起重機(jī)庫，1963 年美國率先在高架倉庫中采用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)建立了第一座自動(dòng)控制的高架倉庫。此后，自動(dòng)化高架倉庫在歐美國家得到了迅速發(fā)展，并形成了專門學(xué)科。70 年代末隨著PLD、AS/RS、AGVS和Barcode Scanner等設(shè)備在立體倉庫中的應(yīng)用，逐步實(shí)現(xiàn)了立體倉儲(chǔ)控制的自動(dòng)化。80 年代末計(jì)算機(jī)技術(shù)在自動(dòng)化立體倉庫的應(yīng)用越來越普遍，誕生了集成化立體倉庫系統(tǒng)，由管理級(jí)、監(jiān)控級(jí)和控制級(jí)構(gòu)成三級(jí)分布式控制結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)中上位管理機(jī)協(xié)調(diào)控制整個(gè)倉庫系統(tǒng)的出入庫作業(yè)和庫存管理，并與下位工廠計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)立體倉儲(chǔ)系統(tǒng)管理的微機(jī)化[11]。90 年代出現(xiàn)了第四代智能型立體倉庫系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)出入庫任務(wù)和倉庫信息的全自動(dòng)處理，并可根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃報(bào)表分析和制定所需材料與勞動(dòng)力，依據(jù)倉儲(chǔ)系統(tǒng)物資的庫存量提出建議[12]。目前智能倉儲(chǔ)系統(tǒng)具有“3I”(intelligent，integrated，information)屬性。

國內(nèi)對(duì)自動(dòng)化立體倉庫及物料搬運(yùn)設(shè)備的研制基本與國外同步，1963 年我國研制成功第一臺(tái)橋式堆垛起重機(jī)，1973 年開始研制我國第一座由計(jì)算機(jī)控制的自動(dòng)化立體倉庫并于1980 年投入運(yùn)行。截止2019 年12 月，我國自動(dòng)化倉庫數(shù)量已超過2 500 個(gè)[13]。

智能倉儲(chǔ)系統(tǒng)由硬件和軟件控制兩部分組成，硬件部分主要指貨架系統(tǒng)、堆垛系統(tǒng)、傳送系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，這些系統(tǒng)通過軟件系統(tǒng)形成有效協(xié)同運(yùn)作完成自動(dòng)化存儲(chǔ)的各項(xiàng)物理動(dòng)作要求[14-16]。智能倉儲(chǔ)硬件系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)在于：變頻雙驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)和采取最佳S形速度控制曲線，實(shí)現(xiàn)加減速切換時(shí)的超調(diào)及欠調(diào)抑制技術(shù)等高加減速技術(shù)、前饋式減振速度控制技術(shù)、采用多重內(nèi)部閉鎖的先行移載動(dòng)作技術(shù)、基于物聯(lián)網(wǎng)的射頻識(shí)別技術(shù)等[17]，除此之外，硬件部分還需要進(jìn)行物流路徑設(shè)計(jì)和布局，以滿足物流路徑計(jì)算、物流方式、流速等要求[18]。軟件系統(tǒng)主要指配套硬件廠家使用的倉儲(chǔ)管理系統(tǒng)（WMS）和倉儲(chǔ)控制系統(tǒng)（WCS）的集成信息系統(tǒng)[19]。

智能倉儲(chǔ)管理系統(tǒng)具有自動(dòng)出入庫、自動(dòng)存儲(chǔ)、消除出錯(cuò)、減低勞動(dòng)強(qiáng)度等優(yōu)點(diǎn)，在物流配送、汽車、電子、醫(yī)藥和服裝等行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用[20-23]，在板式定制家具行業(yè)的應(yīng)用還處于發(fā)展階段[24-25]，但因板式定制家具行業(yè)需要解決板件分揀、包裝和拼托入庫，更需要根據(jù)產(chǎn)品、客戶和裝車計(jì)劃等要求進(jìn)行智能存儲(chǔ)和出入庫，因此智能倉儲(chǔ)管理系統(tǒng)對(duì)于提升板式定制家具行業(yè)物流倉儲(chǔ)效率和減低出錯(cuò)方面具有非常重要的研究價(jià)值和應(yīng)用前景。

5 板式定制家具行業(yè)智能倉儲(chǔ)系統(tǒng)應(yīng)用存在的問題

由于板式定制家具行業(yè)的快速發(fā)展，新進(jìn)入企業(yè)、成品家居企業(yè)轉(zhuǎn)型定制家具企業(yè)、地產(chǎn)及建材多元化轉(zhuǎn)型定制家具企業(yè)不斷增加，不同背景和積淀的企業(yè)對(duì)板式定制家具行業(yè)的理解不盡相同，對(duì)智能倉儲(chǔ)管理系統(tǒng)的理解和資金投入也不同。具體而言，智能倉儲(chǔ)管理系統(tǒng)在板式定制家具行業(yè)的應(yīng)用主要存在以下三個(gè)方面的問題：

1）智能倉儲(chǔ)管理意識(shí)薄弱

營銷和生產(chǎn)是制造企業(yè)的核心職能，因此企業(yè)決策層多把資金投入、資源投放和流程監(jiān)管的重心都放在營銷和生產(chǎn)上，而忽略了智能倉儲(chǔ)職能在企業(yè)運(yùn)營過程中所起到的重要紐帶和促進(jìn)作用。多數(shù)定制家具企業(yè)僅把倉儲(chǔ)作為物資存放和保管的部門，還沒意識(shí)到智能倉儲(chǔ)在材料計(jì)劃、生產(chǎn)活動(dòng)物資保證、提升倉儲(chǔ)周轉(zhuǎn)率減少資金積壓、成品收發(fā)對(duì)支持營銷活動(dòng)推進(jìn)及提升客戶滿意度等方面的重要作用，最終出現(xiàn)智能倉儲(chǔ)管理意識(shí)的薄弱和流程混亂不清，更談不上對(duì)智能倉儲(chǔ)管理系統(tǒng)的規(guī)劃、投入和建設(shè)。

2）板式定制家具智能倉儲(chǔ)系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用所需資金投入較大

板式定制家具企業(yè)智能倉儲(chǔ)系統(tǒng)的投入包括基建、硬件和軟件等投入，每個(gè)模塊的資金投入都是百萬級(jí)別甚至千萬級(jí)別的投入，如果企業(yè)沒有一定的營收規(guī)模和業(yè)績支撐，就無法保證初期資金的投入和后期的投資回報(bào)率。

3）板式定制家具智能倉儲(chǔ)系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用所需人才及技術(shù)支撐薄弱

板式定制家具企業(yè)智能倉儲(chǔ)系統(tǒng)涉及到硬件系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)及其集成，硬件系統(tǒng)包括貨架系統(tǒng)、堆垛系統(tǒng)、傳送系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等，軟件系統(tǒng)包括ERP、WMS及其集成，需要足夠的技術(shù)人才隊(duì)伍才能保證整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、實(shí)施和運(yùn)維。前期設(shè)計(jì)和實(shí)施階段可以通過聯(lián)合信息系統(tǒng)實(shí)施公司和硬件實(shí)施公司共同完成，但后期的運(yùn)行和維護(hù)，則需定制家具企業(yè)自身的技術(shù)人才隊(duì)伍，因此資金和技術(shù)人才構(gòu)成了智能倉儲(chǔ)系統(tǒng)在定制家具行業(yè)的應(yīng)用門檻。

6 結(jié)語

過去15 年，板式定制家具行業(yè)快速增長，形成了獨(dú)特的成功商業(yè)模式。工業(yè)4.0 和智能制造時(shí)代大背景下，板式定制家具行業(yè)成為接納和采用最新觀念和最新技術(shù)最快的領(lǐng)域。但是板式定制家具行業(yè)倉儲(chǔ)物流環(huán)節(jié)多、效率低、易出錯(cuò)，是亟需現(xiàn)代智能倉儲(chǔ)系統(tǒng)技術(shù)解決的行業(yè)痛點(diǎn)。智能倉儲(chǔ)系統(tǒng)在協(xié)調(diào)管理供應(yīng)鏈、提高服務(wù)水平、控制庫存、縮短時(shí)間和降低成本等方面可發(fā)揮重要作用。生產(chǎn)和營收上規(guī)模的行業(yè)龍頭企業(yè)，具備研發(fā)和建設(shè)智能倉儲(chǔ)系統(tǒng)的內(nèi)外部條件，對(duì)智能倉儲(chǔ)管理系統(tǒng)的建設(shè)將有助于保持企業(yè)活力和鞏固企業(yè)領(lǐng)先地位。