郭熾陽 宋 杰 林秀儀 周文明 胡傳雙

（1.華南農業(yè)大學材料與能源學院，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到了60%，定制衣柜市場滲透率也達到了30%。板式定制家具前端銷售渠道已覆蓋4、5 線縣級城市乃至鄉(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現(xiàn)了東西南北中全國布局，實現(xiàn)了工廠服務半徑500 km以內。整個行業(yè)呈現(xiàn)如下幾個特點：

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)經歷了初期的高速發(fā)展成長期后，如今開始聚焦延長產品鏈條，加速向全品類發(fā)展[3]。這種趨勢對整個行業(yè)的服務流程、工藝整合、智能制造、倉儲物流也提出更高要求，為支撐這種趨勢的發(fā)展，需要整個行業(yè)不斷地進行專業(yè)化、協(xié)同合作的進化，還需要強大的信息化、數(shù)字化制造技術。

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)的產品和服務，實現(xiàn)為顧客提供一站式服務。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)為了應對挑戰(zhàn)，也開始加入和嘗試定制家具業(yè)務。定制家具和成品家居兩個行業(yè)的跨界融合發(fā)展，已經成為常態(tài)化趨勢。為應對這種趨勢，定制家具企業(yè)需要從材料到設計、從技術到產品、從銷售商到供應商進行全產業(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快速迭代升級，資金和技術門檻不斷提升。隨著互聯(lián)網+和工業(yè)4.0 的快速發(fā)展[5]，定制家具企業(yè)已經開始以線上引流線下服務（online-offline）“新零售”的銷售模式。在工業(yè)4.0 和智能制造技術日進千里的時代[6]，定制家具行業(yè)也已經在智能制造技術應用領域走在了整個家居行業(yè)的前列，自動化、工業(yè)4.0、無人工廠、大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網等關鍵詞已經成為定制家具企業(yè)的標簽。定制家具行業(yè)不斷地將互聯(lián)網、大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網、工業(yè)機器人等新技術與工業(yè)生產相結合，實現(xiàn)工廠、產品、數(shù)據(jù)和消費者的互聯(lián)互通，重構整個企業(yè)的生產方式和經營模式。定制家具企業(yè)的智能系統(tǒng)除了生產系統(tǒng)（MES）外[7-9]，已經打通了生產與前端銷售數(shù)據(jù)的互通互聯(lián)，銷售、設計、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、產品和服務支持。

2 板式定制家具行業(yè)服務流程

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

板式定制家具服務流程具有環(huán)節(jié)多的特點，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，板式定制家具服務流程主要包括線上線下引流、客戶來店、方案設計、渲染效果、銷售下定、上門測量、設計方案優(yōu)化、整體方案確認下單、圖紙數(shù)據(jù)轉換、生產制造、倉儲物流、上門安裝和售后服務等多個環(huán)節(jié)。

線上引流涉及到線上平臺旗艦店、官網、公眾號等在線運營和銷售，線下引流包括實體門店、總部體驗店、現(xiàn)場營銷、展會和新品發(fā)布會等運營和銷售，通過精準廣告投入和大數(shù)據(jù)分析基礎的線上線下引流使品牌、產品和服務脫穎而出，為潛在客戶所熟知?？蛻魜淼晖ㄟ^需求分析、店面導購、方案設計的渲染效果展示和虛擬現(xiàn)實（VR）眼鏡展示等環(huán)節(jié)實現(xiàn)銷售下定，客戶來店服務越來越專業(yè)化和體系化，從接客流程、服務話術和店內導購的動線等各個細節(jié)都已固化為詳細的操作規(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)設計軟件已經成為留客和促成的利器，三維家、酷家樂、KD等專業(yè)設計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用戶需求，基于大數(shù)據(jù)分析輸出的客戶畫像利用專業(yè)設計軟件，店面設計師可在數(shù)分鐘內完成方案提案設計，基于云服務器按需生成效果渲染圖，借助VR眼鏡客戶可置身設計方案模擬完成場景體驗效果，真正實現(xiàn)所見即所得的360°全景場景?？蛻舸_認采購下定后，在CRM系統(tǒng)支持下和激光測量儀等自動測量工具的輔助下設計師預約前往客戶現(xiàn)場測量，完成空間尺寸的測量、標識梁或柱子位置、水電位置、空間布局、安裝條件等方面的標注和記錄，輸出手繪簡易圖、尺寸標識和客戶特殊要求等信息。根據(jù)現(xiàn)場測量圖，結合客戶需求和現(xiàn)場裝修風格，考慮產品工藝，優(yōu)化客戶定制家具的設計方案，輸出平面布局圖、功能結構圖、效果圖和報價單等關鍵信息供客戶確認并根據(jù)客戶反饋意見進行修改和完善，直至客戶確認最終的定制家具設計方案。通過CRM和下單系統(tǒng)等信息工具加工工廠收到設計方案確稿后，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)轉換算法和程序自動拆單生成材料清單（bill of materials, BOM）和現(xiàn)場設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)。生產部門接收生產數(shù)據(jù)后，根據(jù)加工信息和加工路線安排生產任務并執(zhí)行生產制造過程，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，生產制造過程需重點關注加工進度和加工件齊套，確保加工工件和訂單圖紙信息一致。倉儲物流包括原材料出入庫管理、成品出入庫管理和對應出入庫的物流路徑管理，因為定制的原因，板式定制家具產品和包裝規(guī)格多變，對物流、存儲和裝載都有特殊的要求，此流程基于倉儲管理系統(tǒng)（WMS）在保證效率和周轉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品送到安裝現(xiàn)場后，由安裝技術工人將零部件按照設計圖紙和安裝說明進行拼裝和組合使之與圖紙設計一致，在安裝完成后交付客戶驗收并培訓客戶相關的使用方法和使用規(guī)范。售后服務是指定制家具完成客戶交付后，采用電話或問卷調查收集客戶反饋信息進行數(shù)據(jù)分析以改善產品和服務，針對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。

3 板式定制家具倉儲物流環(huán)節(jié)存在的問題及需求

板式定制家具整個服務流程是一個分分合合的過程。根據(jù)客戶需求、現(xiàn)場裝修風格和產品工藝等綜合信息設計和優(yōu)化方案是整合的過程，將設計圖紙轉化為生產數(shù)據(jù)是一個拆分的過程，而根據(jù)不同的生產工藝、分配到不同的加工線和加工設備則是一個再次拆分的過程。生產完成后，根據(jù)產品和尺寸規(guī)格進行分揀和包裝，并按客戶訂單為單位進行堆放存儲，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。在整個服務流程分分合合的過程中，上門量尺、方案設計、圖紙數(shù)據(jù)轉換、生產制造等流程已經有較為成熟的設計軟件和信息系統(tǒng)，但倉儲物流目前主要依靠單據(jù)標簽由人工進行分揀、組合和包裝，尚缺少成熟的信息系統(tǒng)支撐，導致此流程人力耗用大、易出錯，并對后續(xù)的現(xiàn)場安裝和售后服務等流程造成不利影響[3]。經過對板式定制家具企業(yè)現(xiàn)場調研和分析，具體而言板式定制家具行業(yè)倉儲環(huán)節(jié)存在的主要問題如下：

1）沒有自動化設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)強度大、效率低；

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

3）操作過程依靠人工記錄，易導致信息記錄不完整和失真，傳遞不及時。

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

4 國內外智能倉儲系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀

自動化立體倉庫具有高空間利用率、強入出庫能力、采用計算機控制利于實施現(xiàn)代化管理等特點[10]。近年來由于電子商務的快速發(fā)展，加上國家推進工業(yè)4.0，生產制造企業(yè)和物流運輸企業(yè)對智能倉儲系統(tǒng)的需求日益旺盛。

世界范圍內，倉儲系統(tǒng)的發(fā)展先后經歷人工倉儲、機械化倉儲、自動化倉儲、集成倉儲和智能倉儲系統(tǒng)五個階段，而智能倉儲系統(tǒng)則經由搬運自動化的立體倉儲、控制自動化的立體倉庫和微機化管理的立體倉庫發(fā)展而來，直至上世紀90 年代形成智能倉儲系統(tǒng)雛形。20 世紀50 年代美國發(fā)展了機械式立體倉庫系統(tǒng)，操作人員通過電器開關按鈕控制機械設備進行出入庫作業(yè)，實現(xiàn)了搬運作業(yè)的機械化。60 年代初出現(xiàn)了司機操作的巷道式堆垛起重機庫，1963 年美國率先在高架倉庫中采用計算機控制技術建立了第一座自動控制的高架倉庫。此后，自動化高架倉庫在歐美國家得到了迅速發(fā)展，并形成了專門學科。70 年代末隨著PLD、AS/RS、AGVS和Barcode Scanner等設備在立體倉庫中的應用，逐步實現(xiàn)了立體倉儲控制的自動化。80 年代末計算機技術在自動化立體倉庫的應用越來越普遍，誕生了集成化立體倉庫系統(tǒng)，由管理級、監(jiān)控級和控制級構成三級分布式控制結構，系統(tǒng)中上位管理機協(xié)調控制整個倉庫系統(tǒng)的出入庫作業(yè)和庫存管理，并與下位工廠計算機信息系統(tǒng)聯(lián)網，實現(xiàn)立體倉儲系統(tǒng)管理的微機化[11]。90 年代出現(xiàn)了第四代智能型立體倉庫系統(tǒng)，可實現(xiàn)對出入庫任務和倉庫信息的全自動處理，并可根據(jù)生產計劃報表分析和制定所需材料與勞動力，依據(jù)倉儲系統(tǒng)物資的庫存量提出建議[12]。目前智能倉儲系統(tǒng)具有“3I”(intelligent，integrated，information)屬性。

國內對自動化立體倉庫及物料搬運設備的研制基本與國外同步，1963 年我國研制成功第一臺橋式堆垛起重機，1973 年開始研制我國第一座由計算機控制的自動化立體倉庫并于1980 年投入運行。截止2019 年12 月，我國自動化倉庫數(shù)量已超過2 500 個[13]。

智能倉儲系統(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)同運作完成自動化存儲的各項物理動作要求[14-16]。智能倉儲硬件系統(tǒng)關鍵技術在于：變頻雙驅動控制技術和采取最佳S形速度控制曲線，實現(xiàn)加減速切換時的超調及欠調抑制技術等高加減速技術、前饋式減振速度控制技術、采用多重內部閉鎖的先行移載動作技術、基于物聯(lián)網的射頻識別技術等[17]，除此之外，硬件部分還需要進行物流路徑設計和布局，以滿足物流路徑計算、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管理系統(tǒng)（WMS）和倉儲控制系統(tǒng)（WCS）的集成信息系統(tǒng)[19]。

智能倉儲管理系統(tǒng)具有自動出入庫、自動存儲、消除出錯、減低勞動強度等優(yōu)點，在物流配送、汽車、電子、醫(yī)藥和服裝等行業(yè)得到了廣泛應用[20-23]，在板式定制家具行業(yè)的應用還處于發(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)產品、客戶和裝車計劃等要求進行智能存儲和出入庫，因此智能倉儲管理系統(tǒng)對于提升板式定制家具行業(yè)物流倉儲效率和減低出錯方面具有非常重要的研究價值和應用前景。

5 板式定制家具行業(yè)智能倉儲系統(tǒng)應用存在的問題

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

1）智能倉儲管理意識薄弱

營銷和生產是制造企業(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上，而忽略了智能倉儲職能在企業(yè)運營過程中所起到的重要紐帶和促進作用。多數(shù)定制家具企業(yè)僅把倉儲作為物資存放和保管的部門，還沒意識到智能倉儲在材料計劃、生產活動物資保證、提升倉儲周轉率減少資金積壓、成品收發(fā)對支持營銷活動推進及提升客戶滿意度等方面的重要作用，最終出現(xiàn)智能倉儲管理意識的薄弱和流程混亂不清，更談不上對智能倉儲管理系統(tǒng)的規(guī)劃、投入和建設。

2）板式定制家具智能倉儲系統(tǒng)開發(fā)與應用所需資金投入較大

板式定制家具企業(yè)智能倉儲系統(tǒng)的投入包括基建、硬件和軟件等投入，每個模塊的資金投入都是百萬級別甚至千萬級別的投入，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率。

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

板式定制家具企業(yè)智能倉儲系統(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，需要足夠的技術人才隊伍才能保證整個系統(tǒng)的設計、實施和運維。前期設計和實施階段可以通過聯(lián)合信息系統(tǒng)實施公司和硬件實施公司共同完成，但后期的運行和維護，則需定制家具企業(yè)自身的技術人才隊伍，因此資金和技術人才構成了智能倉儲系統(tǒng)在定制家具行業(yè)的應用門檻。

6 結語

過去15 年，板式定制家具行業(yè)快速增長，形成了獨特的成功商業(yè)模式。工業(yè)4.0 和智能制造時代大背景下，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最快的領域。但是板式定制家具行業(yè)倉儲物流環(huán)節(jié)多、效率低、易出錯，是亟需現(xiàn)代智能倉儲系統(tǒng)技術解決的行業(yè)痛點。智能倉儲系統(tǒng)在協(xié)調管理供應鏈、提高服務水平、控制庫存、縮短時間和降低成本等方面可發(fā)揮重要作用。生產和營收上規(guī)模的行業(yè)龍頭企業(yè)，具備研發(fā)和建設智能倉儲系統(tǒng)的內外部條件，對智能倉儲管理系統(tǒng)的建設將有助于保持企業(yè)活力和鞏固企業(yè)領先地位。