【智慧製造】索菲亞家居智慧工廠與物流系統建設

傢俱製造業的智慧化轉型是必然趨勢，索菲亞家居股份有限公司作為行業領軍企業，經過了資訊化管理、自動化與資訊化齊頭並進兩大發展階段，於近兩年繼續大力推進資訊化智慧化建設，加速向智慧製造轉型。索菲亞家居的智慧工廠與物流系統建設已經成為了行業標杆。

索菲亞家居股份有限公司外景

索菲亞家居股份有限公司（簡稱“索菲亞家居”）成立於2003年，主要經營定製衣櫃及其配套定製傢俱的研發、生產和銷售。2011年索菲亞家居成為國內定製傢俱行業首家上市公司，憑藉資本市場籌集所得資金，陸續建立覆蓋全國銷售網路的生產支撐體系，成為我國定製傢俱行業巨頭。值得一提的是，索菲亞家居是迄今唯一一家在全國東南西北中都有產能儲備的定製傢俱企業。

繼2014年索菲亞家居與法國Schmidt Groupe達成合作協議，以“SCHMIDT.司米”櫥櫃品牌進軍定製櫥櫃領域後，索菲亞家居進入“大家居”發展快車道，不斷開發定製傢俱和家居用品，2017年5月全面進入定製門窗領域，進一步拓寬“大家居”新版圖。

在10月25日《物流技術與應用》雜誌主辦的2017中國家居行業供應鏈與智慧物流研討會上，索菲亞家居旗下全資子公司廣州寧基智慧系統有限公司（以下簡稱“寧基智慧”）總經理莊巨集金先生分享了索菲亞家居智慧製造與智慧物流的發展情況，隨後與會者參觀了位於廣州增城的司米櫥櫃全球第五大製造工廠，對其物流系統建設作了深入瞭解。

索菲亞旗下廣州寧基智慧系統有限公司總經理莊巨集金

一、索菲亞家居的智慧製造探索

總體來看，索菲亞家居資訊化發展歷程分為三個階段：一是資訊化管理；二是，自動化與資訊化齊頭並進；三是，資訊化智慧化階段。

2005～2010年，索菲亞家居進入資訊化管理階段。2005年，CAD製圖軟體代替傳統手工畫圖，2008-2009年，應用條碼系統，實現後臺資料追蹤；2010年應用生產管理系統，實現系統計料。

2012～2015年，索菲亞家居進入資訊化與自動化齊頭並進階段。2012年，系統ERP改造，同時，柔性生產線開始投入使用；2013年，實現包裝自動化，同時，資訊化系統全面覆蓋，柔性生產線全面推廣。

2015年至今，索菲亞家居處於資訊化智慧化探索發展階段。2015年，索菲亞家居進行了多個突破，實施“X計劃”，E—HR、MES製造執行系統、WMS智慧倉庫管理系統及供應商管理系統上線，同時實現了倉儲智慧自動化、分揀智慧自動化；2016～2017年，索菲亞家居逐步規劃建設 “智慧工廠”。

莊巨集金在採訪中表示，在生產過程，只有少部分的時間用在加工製造，絕大部分時間還是用於儲存、搬運、裝卸。在智慧製造過程中要想把原材料的損耗降低，物流成本降低，智慧物流體系建設格外重要。2015年索菲亞家居開始進一步推動數字化轉型，寧基智慧於2016年初成立，致力於提供家居行業自動化生產裝置及先進的製造自動化、資訊化技術和優質服務一體化智慧製造解決方案，業務涵蓋智慧車間規劃及建設、生產車間物流優化及改造、立體倉庫規劃及建設、生產線智慧改造及實施、專業裝置研發及改造、製造諮詢及規劃、資訊系統規劃及建設等領域。目前，寧基智慧在索菲亞家居智慧製造探索上已經取得了令人矚目的成績，包括自動化立體倉庫、智慧分揀系統、拼單系統、趟門底輪自動裝配機、智慧五金分揀系統、古典做舊門板自動修色系統、線條自動切割機、數控門鉸孔機、全工序資料採集系統以及智慧板材分揀系統等多項研發成果在索菲亞家居不同的工廠得到應用，使生產成本明顯降低，生產效率、管理效率都得到了有效提升。

下面我們以位於廣州增城的司米櫥櫃工廠為例，介紹智慧製造下的智慧物流系統建設。

二、廣州增城司米櫥櫃工廠概況

2013年，索菲亞家居提出“全屋定製”口號，致力佈局“大家居”版圖。2014年，索菲亞家居將法國司米櫥櫃引進中國，司米廚櫃有限公司正式成立。同年，司米櫥櫃投資4億元在廣州增城建立起全球第五大工業園區，開啟了中國傢俱行業的工業4.0時代。截止2017年6月30日，司米廚櫃在中國已經擁有經銷商440家，經銷商專賣店約660家。

廣州增城司米櫥櫃工廠

法國領軍櫥櫃品牌SCHMIDT司米櫥櫃起源於1934年,風靡歐洲83載，為全球26個國家提供定製服務，在歐洲擁有4大工業園。位於廣州增城的司米櫥櫃工廠佔地面積超過15萬平方米，生產基地的建築面積達68000平方米，廠房建築面積10萬平方米，生產佈局、生產模式、軟硬體全面同步法國總廠，建設了全自動化、資訊化的柔性生產系統。法國廠長和資深工程師常駐中國工廠，全程監控生產運營，通過科學化的精細管理提高生產效率，使該工廠成為目前亞洲乃至全球生產效率最高、生產裝置最先進的櫥櫃生產基地之一。

司米櫥櫃工廠無論從廠房建築設計，還是裝置生產線的引進，都參考了法國工廠的建築模式與先進的生產流程，廠房內的所有大型裝置都是來自於歐洲的裝置。該工廠的整體優勢不單單是體現在生產裝置上，完善的工業智慧物流系統更是讓整個工廠運作如虎添翼。

表1：廣州增城司米櫥櫃工廠的智慧物流系統組成

司米櫥櫃工廠的智慧物流系統涵蓋了資訊系統、倉儲物流技術裝備、生產技術裝備、自動化裝置，發運效率達到500訂單/天，260托盤/小時。（參見表：司米櫥櫃工廠的智慧物流系統組成）索菲亞家居整合了OMS系統、TMS系統、ERP系統、MES系統、倉儲管理系統WMS、倉儲控制系統WCS，以及IGT系統（整合影像處理工具）等各個系統無縫銜接，覆蓋了從銷售前端的設計畫圖、報價、下單，再到後端生產的計料、排單、開料、包裝、庫存等完整覆蓋整個銷售生產流程。

值得一提的是，司米櫥櫃工廠所有的物料及產品進行了資料程式碼管控。從原材料開始記錄資訊，方便對板材進行管理；對每一件板材編碼後，機器能夠快速調取；甚至是定製方面出現的錯誤和問題可以及時“追根究底”。

三、智慧物流系統建設

莊巨集金告訴記者，司米櫥櫃工廠智慧物流規劃建設過程中主要考慮的是物流段之間的有效銜接。如果只是單獨做好了原材料物流、生產物流、成品物流的規劃與設計，而沒將其有機的結合起來，實現有效的銜接，那麼整廠的物流系統也將成為遊兵散勇，各自為政，也不能為企業帶來最大化的實力提升。

司米櫥櫃工廠的智慧物流系統建設不僅體現在原材料管理、成品的儲存、揀選、發貨等環節，還延伸到了生產製造環節。

1.智慧柔性開料系統

智慧柔性開料機主要是用於原材料板的開料，可實現板材的批量處理，由原料自動分揀區和板材智慧開料兩部分組成。整個原料分揀區共有151個托盤組成，每個托盤位可存放111塊18mm的板件，每次存放可實現約16.7萬件裝飾貼皮膚，而且通過不同托盤的存放可快速實現不同花色、規格的板件進行分揀。

2.智慧分揀、拼單系統

司米櫥櫃工廠的智慧分揀系統高7米，長68米，為快速密集式分揀系統，可儲存230個托盤，所有包裹在這裡進行訂單的分揀，分揀效率為600單/天。司米櫥櫃工廠智慧分揀、拼單系統、通過WMS、入分揀系統、出分揀系統、整單出系統，人工佩戴手持終端快速準確的完成分揀，極大的提升分揀能力、節省成本，解決生產中批次量產按訂單分揀問題。 

3.智慧立體倉庫

司米櫥櫃工廠的智慧成品立體庫長140米，寬40米，高23米。共包含10個巷道，20排貨架，貨架高度18.1米，可容納約12000個托盤。有別於國內其他工廠不同，司米的智慧立體倉是把貨物的倉儲與發貨的流程完美相結合。在產品經過包裝後，會通過動力輥筒機、鏈式輸送機、提升機、RGV等物流輸送裝置統一準備進入立體倉庫，系統在對產品掃描條碼後就會通過堆垛機把產品放置相對應的貨位。當產品需要出貨時，系統只需要把訂單的資訊進行輸入，系統就會把該訂單相對應的貨物進行揀選、出貨。整個過程，托盤轉運均在輸送線上完成，節省了中間轉運環節。

包裝入庫：RGV 小車

智慧立體倉庫

四、順暢高效的物流作業

1.原材料補貨

司米櫥櫃工廠所有物料都統一納入了WMS倉儲管理系統進行管理。

WMS倉儲管理系統的物料管理模組對原材料供應商開放，供應商可通過系統對物料的使用情況進行實時檢視和統計。原材料設有各自的風險庫存提示，當原材料低於設定庫存時，系統將自動提示供應商按需補貨。因此，除了戰略採購庫存外，在工廠內極少見到大量存放的貨物。

司米櫥櫃工廠共設有 2個外購件入口，均採用集中供貨。入庫時，物料自動掃描資訊錄入系統。物料入庫完成後該2個入庫口還可作為發貨口使用。

半成品快取與輸送

2.原材料儲存與轉運

門板類的原材料通過智慧立體倉庫進行儲存，通過三軸機械手進行原材料板件的儲存與運轉。

3.標籤列印

每開料完成一塊板件就會列印對應的板件標籤，標籤相當於板件的“身份證”，包含其訂單類別、加工尺寸、生產工藝、包裝尺寸、分揀流程等所特有的定製屬性及特有資訊。任何板件都可以通過條碼溯源。

板件出來，出料口的員工需要對板件進行抽檢，若合格，則板件進行流通運轉；若不合格的話，則進行停機除錯，直至測試合格，才進行生產。與定製件不同的是，通用件以批量的形式進行生產，每批板件都會有其對應的工序跟蹤單。

4.半成品運轉及快取

在生產流程中，不同的生產環節之間都設有無動力輥筒或電動輥筒輸送線，這些輸送線不僅可以替代人工進行運轉控制人工成本，同時也可以作為不同生產環節之間的快取區。

半成品快取與輸送

5.包裝及預分揀

每垛板件進入包裝裝置前，經掃描板件對應的條碼，與入料口的條碼，進行繫結與資訊的提取。經過打包機，到達堆垛工序，通過手持式可移動掃描裝置，對櫃體包的外包裝標籤進行掃描，通過目視化亮燈顯示，將櫃體包放置到亮綠燈對應的托盤上，直到紅燈亮起，完成包裹預分揀動作。

6.智慧分揀、拼單

當一個生產批次完成後，系統將按訂單依次從暫存位取下，通過條碼識別，由輸送系統分配到對應拼單口進行碼垛、組盤，完成分揀、拼單的工作。

完成組盤的訂單托盤，在通過全方位外形檢測和精確稱重檢測合格後方可通過提升機及自動輸送線進入智慧倉庫。

7.智慧儲存

智慧立體倉整體通過系統的操作實行自動化運轉，按客戶需要的訂單發貨日期，直接調取所需發運貨物對應的托盤，進行訂單裝車發運。

8.出庫發運

發貨口可滿足10臺車同時進行發運，發運效率可達2800包/小時。WMS系統接收到發貨任務後，包裝好的產品在系統的排程下，通過巷道堆垛機、提升機、托盤輸送機等物流配套裝置，將訂單托盤按不同訂單運送到指定發貨口。發貨時，系統會掃描每個包裹的條碼，以複核訂單包裹是否缺失，如無缺失方可發運，如有缺失，系統會第一時間將缺失包裹的板件資訊反饋給生產製造系統進行改補。  

發貨臺：升降機+伸縮皮帶機

核實無誤的貨品經皮帶伸縮機自動運送到車廂內部，經人工完成車內碼垛作業，完成發運。

五、智慧製造未來發展

談及智慧製造與智慧物流方面接下來的探索方向，莊巨集金表示，面對定製傢俱行業的不斷升級，定製傢俱企業正在想盡一切辦法提高生產效率、加快產品升級，以適應持續增加的產業升級壓力、日益加劇的市場競爭和逐漸轉變的消費者思維。寧基智慧作為定製傢俱行業專業物流一體化解決方案提供商，正在助力索菲亞家居在工業4.0的道路上不斷實現突破、穩步實施與推進數字化轉型，並將不遺餘力地為傢俱行業的智慧製造配套打造高效、適用的智慧物流體系，提升生產效率，降低物流成本。

人工智慧賽博物理作業系統

AI-CPS OS

“人工智慧賽博物理作業系統”（新一代技術+商業作業系統“AI-CPS OS”：雲端計算+大資料+物聯網+區塊鏈+人工智慧）分支用來的今天，企業領導者必須瞭解如何將“技術”全面滲入整個公司、產品等“商業”場景中，利用AI-CPS OS形成數字化+智慧化力量，實現行業的重新佈局、企業的重新構建和自我的煥然新生。

AI-CPS OS的真正價值並不來自構成技術或功能，而是要以一種傳遞獨特競爭優勢的方式將自動化+資訊化、智造+產品+服務和資料+分析一體化，這種整合方式能夠釋放新的業務和運營模式。如果不能實現跨功能的更大規模融合，沒有顛覆現狀的意願，這些將不可能實現。

領導者無法依靠某種單一戰略方法來應對多維度的數字化變革。面對新一代技術+商業作業系統AI-CPS OS顛覆性的數字化+智慧化力量，領導者必須在行業、企業與個人這三個層面都保持領先地位：

1. 重新行業佈局：你的世界觀要怎樣改變才算足夠？你必須對行業典範進行怎樣的反思？

2. 重新構建企業：你的企業需要做出什麼樣的變化？你準備如何重新定義你的公司？

3. 重新打造自己：你需要成為怎樣的人？要重塑自己並在數字化+智慧化時代保有領先地位，你必須如何去做？

AI-CPS OS是數字化智慧化創新平臺，設計思路是將大資料、物聯網、區塊鏈和人工智慧等無縫整合在雲端，可以幫助企業將創新成果融入自身業務體系，實現各個前沿技術在雲端的優勢協同。AI-CPS OS形成的數字化+智慧化力量與行業、企業及個人三個層面的交叉，形成了領導力模式，使數字化融入到領導者所在企業與領導方式的核心位置：

1. 精細：這種力量能夠使人在更加真實、細緻的層面觀察與感知現實世界和數字化世界正在發生的一切，進而理解和更加精細地進行產品個性化控制、微觀業務場景事件和結果控制。

2. 智慧：模型隨著時間（資料）的變化而變化，整個系統就具備了智慧（自學習）的能力。

3. 高效：企業需要建立實時或者準實時的資料採集傳輸、模型預測和響應決策能力，這樣智慧就從批量性、階段性的行為變成一個可以實時觸達的行為。

4. 不確定性：數字化變更顛覆和改變了領導者曾經仰仗的思維方式、結構和實踐經驗，其結果就是形成了複合不確定性這種顛覆性力量。主要的不確定性蘊含於三個領域：技術、文化、制度。

5. 邊界模糊：數字世界與現實世界的不斷融合成CPS不僅讓人們所知行業的核心產品、經濟學定理和可能性都產生了變化，還模糊了不同行業間的界限。這種效應正在向生態系統、企業、客戶、產品快速蔓延。

AI-CPS OS形成的數字化+智慧化力量通過三個方式激發經濟增長：

1. 創造虛擬勞動力，承擔需要適應性和敏捷性的複雜任務，即“智慧自動化”，以區別於傳統的自動化解決方案；

2. 對現有勞動力和實物資產進行有利的補充和提升，提高資本效率；

3. 人工智慧的普及，將推動多行業的相關創新，開闢嶄新的經濟增長空間。

給決策制定者和商業領袖的建議：

1. 超越自動化，開啟新創新模式：利用具有自主學習和自我控制能力的動態機器智慧，為企業創造新商機；

2. 迎接新一代資訊科技，迎接人工智慧：無縫整合人類智慧與機器智慧，重新

   評估未來的知識和技能型別；

3. 制定道德規範：切實為人工智慧生態系統制定道德準則，並在智慧機器的開

   發過程中確定更加明晰的標準和最佳實踐；

4. 重視再分配效應：對人工智慧可能帶來的衝擊做好準備，制定戰略幫助面臨

   較高失業風險的人群；

5. 開發數字化+智慧化企業所需新能力：員工團隊需要積極掌握判斷、溝通及想象力和創造力等人類所特有的重要能力。對於中國企業來說，創造兼具包容性和多樣性的文化也非常重要。

子曰：“君子和而不同，小人同而不和。”  《論語·子路》雲端計算、大資料、物聯網、區塊鏈和 人工智慧，像君子一般融合，一起體現科技就是生產力。

如果說上一次哥倫布地理大發現，擴充的是人類的物理空間。那麼這一次地理大發現，擴充的就是人們的數字空間。在數學空間，建立新的商業文明，從而發現新的創富模式，為人類社會帶來新的財富空間。雲端計算，大資料、物聯網和區塊鏈，是進入這個數字空間的船，而人工智慧就是那船上的帆，哥倫布之帆！

新一代技術+商業的人工智慧賽博物理作業系統AI-CPS OS作為新一輪產業變革的核心驅動力，將進一步釋放歷次科技革命和產業變革積蓄的巨大能量，並創造新的強大引擎。重構生產、分配、交換、消費等經濟活動各環節，形成從巨集觀到微觀各領域的智慧化新需求，催生新技術、新產品、新產業、新業態、新模式。引發經濟結構重大變革，深刻改變人類生產生活方式和思維模式，實現社會生產力的整體躍升。

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產業智慧官  AI-CPS

用“人工智慧賽博物理作業系統”（新一代技術+商業作業系統“AI-CPS OS”：雲端計算+大資料+物聯網+區塊鏈+人工智慧），在場景中構建狀態感知-實時分析-自主決策-精準執行-學習提升的認知計算和機器智慧；實現產業轉型升級、DT驅動業務、價值創新創造的產業互聯生態鏈。

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新技術：“雲端計算”、“大資料”、“物聯網”、“區塊鏈”、“人工智慧”；新產業：“智慧製造”、“智慧金融”、“智慧零售”、“智慧駕駛”、“智慧城市”；新模式：“財富空間”、“工業網際網路”、“資料科學家”、“賽博物理系統CPS”、“供應鏈金融”。

官方網站：AI-CPS.NET

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