隨著科技的不斷發(fā)展，數(shù)字化技術(shù)已經(jīng)成為推動制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要手段。在家具行業(yè)中，數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用也越來越廣泛。數(shù)字化工廠作為一種先進(jìn)的生產(chǎn)模式，能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)過程的數(shù)字化管理和優(yōu)化，為家具智能制造提供了有力的支持。

本文將重點(diǎn)探討數(shù)字化工廠在家具企業(yè)中的構(gòu)建和實施策略，以及家具生產(chǎn)車間余料處理流程規(guī)劃。

01 如何理解家具數(shù)字工廠

數(shù)字化工廠是基于數(shù)字平臺的虛擬工廠和物理工廠無縫對接的工廠形態(tài)。通過數(shù)字孿生技術(shù)，數(shù)字化工廠可以模擬企業(yè)實際的生產(chǎn)制造過程，并借助輔助設(shè)備實現(xiàn)用戶在現(xiàn)實與虛擬環(huán)境中的交互互聯(lián)。

數(shù)字化工廠的概念主要指狹義的數(shù)字化工廠，即通過在虛擬環(huán)境中建立實際的生產(chǎn)系統(tǒng)，對產(chǎn)品的生產(chǎn)過程進(jìn)行三維仿真和優(yōu)化的虛擬制造方式。

02 家具智能制造現(xiàn)存問題及解決思路

目前，家具企業(yè)在實施智能制造過程中存在一些問題。首先，家具智能制造的智能化水平較低，尤其是在實木家具企業(yè)中實現(xiàn)高自動化難度較大。其次，家具智能制造管理體系尚未完善，缺乏精細(xì)化管理系統(tǒng)和高效的管理人才。最后，存在一些技術(shù)難題，如車間靜電問題、精細(xì)化自動檢測和自動清潔裝置缺失等。

針對這些問題，可以采取以下解決思路：首先，通過數(shù)字化技術(shù)提高自動化水平，實現(xiàn)智能化生產(chǎn)；其次，建立并完善數(shù)字化管理系統(tǒng)，提高管理效率；最后，通過技術(shù)研發(fā)解決現(xiàn)有技術(shù)難題。

03 數(shù)字化工廠在家具企業(yè)的構(gòu)建

家具企業(yè)在滿足數(shù)字化工廠基礎(chǔ)搭建要素的條件下，可以開展數(shù)字化工廠模型構(gòu)建及相關(guān)系統(tǒng)優(yōu)化的工作。以下是主要步驟：

利用多種建模方法建立工廠三維模型。目前主要有三種建模手段：手工建模法、導(dǎo)入模型法和激光掃描建模法。其中，導(dǎo)入模型法和激光掃描建模法的效率較高，但導(dǎo)入模型法僅適用于可以實現(xiàn)數(shù)字化移交的新設(shè)備，而激光掃描建模法則不適用于工廠中布局密集的設(shè)備。

構(gòu)建工廠仿真場景。將工廠三維模型、場景環(huán)境等數(shù)據(jù)導(dǎo)入到游戲開發(fā)引擎如Unity3D、Unreal Engine等中，建立數(shù)字化工廠的虛擬仿真系統(tǒng)。在此系統(tǒng)中，可以通過設(shè)置可視化邏輯編輯圖或編寫代碼命令的形式，模擬工廠生產(chǎn)線的動態(tài)運(yùn)行過程。

建立或優(yōu)化企業(yè)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。首先，要保障設(shè)備數(shù)據(jù)采集和控制的有效性，這涉及到機(jī)械、運(yùn)輸、能源等硬件設(shè)備以及可編程邏輯控制器（PLC）、數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控系統(tǒng)（SCADA）等相關(guān)控制系統(tǒng)。其次，要完善并建設(shè)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，主要包括設(shè)計、工藝、生產(chǎn)及管理各環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)庫。最后，要綜合應(yīng)用管理系統(tǒng)及協(xié)同系統(tǒng)，包括MES、ERP等。

實現(xiàn)現(xiàn)實工廠與虛擬工廠的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。通過建立專業(yè)的數(shù)據(jù)處理平臺，將數(shù)字化工廠中的模型及仿真數(shù)據(jù)與產(chǎn)品智能制造全流程的數(shù)據(jù)管控系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)匯總。同時，需要編輯可靠的數(shù)據(jù)分析體系并植入，以確保數(shù)字化工廠分析決策能力的實現(xiàn)。

04 家具生產(chǎn)車間余料處理流程規(guī)劃

針對家具企業(yè)在余料處理上的智能化不足問題，可以引入數(shù)字化工廠模式下的系統(tǒng)管控方案。該方案包括全局把控、智能篩選、智能歸類運(yùn)輸和智能再利用等方面。

通過虛擬仿真模擬當(dāng)前生產(chǎn)區(qū)域各產(chǎn)線板材加工情況，對多產(chǎn)線的生產(chǎn)余料類型進(jìn)行總括；利用機(jī)器視覺技術(shù)對生產(chǎn)余料進(jìn)行再檢測和再利用程度的評判；

運(yùn)用AGV物流車等實現(xiàn)自動精確搬運(yùn)；最后以匹配余料為優(yōu)先級進(jìn)行新產(chǎn)品開料。該方案能夠?qū)崿F(xiàn)余料處理的系統(tǒng)管控和優(yōu)化，提高資源利用效率。

05 寫在最后

數(shù)字化技術(shù)是推動家具行業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要手段。通過構(gòu)建數(shù)字化工廠，可以實現(xiàn)生產(chǎn)過程的數(shù)字化管理和優(yōu)化，提高生產(chǎn)效率、降低成本、提升產(chǎn)品質(zhì)量。

同時，針對家具生產(chǎn)車間余料處理問題，數(shù)字化工廠模式下的系統(tǒng)管控方案能夠?qū)崿F(xiàn)資源的有效利用和節(jié)約。因此，探索并應(yīng)用數(shù)字化工廠技術(shù)是家具企業(yè)未來發(fā)展的重要方向之一。