技術(shù)賦能是信息技術(shù)推進(jìn)家具制造轉(zhuǎn)型升級(jí)的關(guān)鍵機(jī)制之一。
智能制造（以下簡(jiǎn)稱(chēng)智造）主要包括三大類(lèi)關(guān)鍵賦能技術(shù)，即：物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)為代表的基礎(chǔ)信息技術(shù)；工業(yè)機(jī)器人、增材制造、虛擬現(xiàn)實(shí)/增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)為代表的新型制造技術(shù)；人工智能、數(shù)字孿生、邊緣計(jì)算為代表的發(fā)展前沿技術(shù)。智造賦能技術(shù)將在木質(zhì)家具行業(yè)智能制造轉(zhuǎn)型升級(jí)中產(chǎn)生深刻影響（表1）。
1.1基礎(chǔ)信息技術(shù)及其賦能場(chǎng)景
1.1.1物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)（Internet of Things，簡(jiǎn)稱(chēng)IoT）是綜合運(yùn)用傳感器、信號(hào)識(shí)別、定位和紅外線感知等技術(shù)，按約定協(xié)議，將末端設(shè)備和設(shè)施通過(guò)信息傳感設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)相連接，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)管等功能。
射頻識(shí)別技術(shù)（RFID）等物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)技術(shù)已在家具生產(chǎn)中廣泛采用?；谖锫?lián)網(wǎng)技術(shù)的設(shè)備管理可有效提升家具加工設(shè)備利用率并降低設(shè)備單位產(chǎn)量能耗。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建的家具供應(yīng)鏈可以提高運(yùn)作效率，減少不必要的差錯(cuò)。智慧家居設(shè)備遠(yuǎn)程控制也離不開(kāi)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。
1.1.2云計(jì)算技術(shù)
云計(jì)算技術(shù)（cloud computing，簡(jiǎn)稱(chēng)CC）是分布式計(jì)算的一種，指借助資源交付和使用模式，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)獲得應(yīng)用所需的資源（硬件、平臺(tái)、軟件）。廣義上說(shuō)，云計(jì)算是與信息技術(shù)、軟件、互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的一種服務(wù)，這種計(jì)算資源共享池叫作“云”。
云計(jì)算技術(shù)賦能協(xié)同化生產(chǎn)，在提高各環(huán)節(jié)精準(zhǔn)度和效率的同時(shí)降低了生產(chǎn)成本。定制家具企業(yè)可借助云計(jì)算中心，集成全國(guó)主要城市樣板房房型信息有效提升設(shè)計(jì)師精準(zhǔn)服務(wù)能力。云計(jì)算技術(shù)還可確保家具企業(yè)財(cái)務(wù)會(huì)計(jì)管理的準(zhǔn)確性和合理性。
1.1.3大數(shù)據(jù)技術(shù)
大數(shù)據(jù)（bigdata，簡(jiǎn)稱(chēng)BD），是指將海量、高增長(zhǎng)率和多樣化的信息資產(chǎn)通過(guò)新型的信息處理方式進(jìn)行高速及時(shí)的整理分析，促成更強(qiáng)的決策能力、洞察力與可視化應(yīng)用，其戰(zhàn)略意義在于對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行專(zhuān)業(yè)化的洞察和處理。
大數(shù)據(jù)技術(shù)可協(xié)助企業(yè)精準(zhǔn)定位目標(biāo)市場(chǎng)，發(fā)掘潛在客戶進(jìn)而有效降低企業(yè)的營(yíng)銷(xiāo)成本，通過(guò)大數(shù)據(jù)對(duì)顧客喜好、淡旺季的資源配置進(jìn)行分析，可使企業(yè)在競(jìng)爭(zhēng)中獲取更大的利潤(rùn)。大數(shù)據(jù)技術(shù)還可使家具物流變得可視化與可追溯化。
1.2新型制造技術(shù)及其賦能場(chǎng)景
1.2.1工業(yè)機(jī)器人技術(shù)
工業(yè)機(jī)器人（industrial robot，簡(jiǎn)稱(chēng)IR）是面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機(jī)械手或多自由度的機(jī)器裝置，具有柔性好、自動(dòng)化程度高、可編程性好、通用型強(qiáng)等特點(diǎn)。在制造業(yè)行業(yè)中，工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用技術(shù)優(yōu)勢(shì)主要分別體現(xiàn)在自動(dòng)化、安全化、高效率3個(gè)方面。
工業(yè)智能化及“工業(yè)4.0”促進(jìn)了工業(yè)機(jī)器人在工業(yè)制造領(lǐng)域的應(yīng)用，焊接、打磨、噴涂、裝配、搬運(yùn)、碼垛、分揀等工業(yè)機(jī)器人有助于家具企業(yè)實(shí)現(xiàn)柔性制造模式。工業(yè)機(jī)器人在家具批量生產(chǎn)中的優(yōu)勢(shì)還有待進(jìn)一步發(fā)揮。
1.2.2增材制造技術(shù)
增材制造技術(shù)（additive manufacturing，簡(jiǎn)稱(chēng)AM）是指基于離散捕鴉原理，由零件三維數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)直接制造零件的科學(xué)技術(shù)體系。增材制造技術(shù)也稱(chēng)為快速原型、自由實(shí)體制造、快速制造或3D打印技術(shù)等，其中3D打印技術(shù)最為得到關(guān)注，在各產(chǎn)業(yè)應(yīng)用愈加廣泛。
3D打印技術(shù)可以一體成型，減少組裝程序，3D打印快速打樣技術(shù)，有助于跨越設(shè)計(jì)與生產(chǎn)的鴻溝。美國(guó)馬里蘭大學(xué)胡良兵課題組拓展了木材3D打印在木質(zhì)家具制造領(lǐng)域的應(yīng)用。
1.2.3虛擬現(xiàn)實(shí)/增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（virtual reality，簡(jiǎn)稱(chēng)VR），其基本實(shí)現(xiàn)方式是計(jì)算機(jī)模擬虛擬的環(huán)境從而給人以環(huán)境的沉浸感。虛擬現(xiàn)實(shí)是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)模擬搭建出一個(gè)三維虛擬世界的仿真系統(tǒng)技術(shù)，通過(guò)手持式或頭戴式的設(shè)備，進(jìn)行數(shù)據(jù)的交換，從而可以讓使用者沉浸于虛擬世界中。
增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)（augmented reality，簡(jiǎn)稱(chēng)AR），是一種實(shí)時(shí)地計(jì)算攝影機(jī)的位置及角度并加上相應(yīng)圖像的技術(shù)，是一種將真實(shí)世界信息和虛擬世界信息“無(wú)縫”集成的新技術(shù)。
VR技術(shù)可將全屋信息集成于軟件中，用戶通過(guò)頭戴和手持VR設(shè)備，就可身臨其境全方位環(huán)視全屋設(shè)計(jì)。VR體驗(yàn)館可有效彌補(bǔ)實(shí)體家具門(mén)店空間的限制，降低企業(yè)營(yíng)銷(xiāo)成本。而家具AR虛擬擺放移動(dòng)應(yīng)用可極大減少定制家具消費(fèi)者選擇和搭配的不確定性。
1.3發(fā)展前沿技術(shù)及其賦能場(chǎng)景
1.3.1人工智能技術(shù)
人工智能（artificial intelligence，簡(jiǎn)稱(chēng)AI）是研究、開(kāi)發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的技術(shù)科學(xué)，旨在創(chuàng)建類(lèi)似于人類(lèi)智能的智能機(jī)器。該領(lǐng)域的研究包括機(jī)器人、語(yǔ)言識(shí)別、圖像識(shí)別、自然語(yǔ)言處理和專(zhuān)家系統(tǒng)等。
人工智能技術(shù)可以貫穿木質(zhì)家具的整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程以及生產(chǎn)制造過(guò)程。如在實(shí)木板材加工過(guò)程中，智能檢測(cè)算法可對(duì)實(shí)木板材進(jìn)行缺陷檢測(cè)，智能算法可應(yīng)用于排產(chǎn)，有利于提高木材利用率。人工智能還可幫助傳統(tǒng)家居公司提升對(duì)消費(fèi)者需求以及市場(chǎng)潮流的預(yù)測(cè)。
1.3.2數(shù)字孿生技術(shù)
數(shù)字孿生（digital twin，簡(jiǎn)稱(chēng)DT），是以數(shù)字化方式創(chuàng)建物理實(shí)體的虛擬模型，借助數(shù)據(jù)模擬物理實(shí)體在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的行為，通過(guò)虛實(shí)交互反饋、數(shù)據(jù)融合分析、決策迭代優(yōu)化等手段，以虛擬與物理空間融合的方式反映對(duì)應(yīng)實(shí)體的全生命周期過(guò)程。
數(shù)字孿生可以應(yīng)用于產(chǎn)品制造、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、醫(yī)療分析、工程建設(shè)等領(lǐng)域，德國(guó)工業(yè)4.0工作組甚至把數(shù)字孿生體作為主攻方向。數(shù)字孿生技術(shù)可推動(dòng)家具行業(yè)在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、維護(hù)等環(huán)節(jié)的變革。如酷家樂(lè)公司在設(shè)計(jì)階段構(gòu)建數(shù)字孿生體，然后根據(jù)物理結(jié)構(gòu)對(duì)數(shù)字孿生體進(jìn)行拆解和實(shí)驗(yàn)，最后再對(duì)照數(shù)字孿生體生產(chǎn)相應(yīng)的物理實(shí)體，從而降低打樣周期，提升產(chǎn)品迭代更新速度。
1.3.3邊緣計(jì)算技術(shù)
邊緣計(jì)算（edge computing，簡(jiǎn)稱(chēng)EC），是相對(duì)于云計(jì)算而提出的概念，具體指靠近物或數(shù)據(jù)源頭的一側(cè)，采用網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算、存儲(chǔ)、應(yīng)用核心能力為一體的開(kāi)發(fā)平臺(tái)，就近提供服務(wù)，應(yīng)用程序在邊緣側(cè)發(fā)起，數(shù)據(jù)無(wú)須回傳至網(wǎng)絡(luò)中心，而是在本地完成處理、存儲(chǔ)等功能。
邊緣計(jì)算提供更快且低延時(shí)的計(jì)算資源，可用于提高設(shè)備故障檢測(cè)與缺陷的檢測(cè)效率。邊緣計(jì)算還能為工業(yè)應(yīng)用的安全和隱私保護(hù)提供更多的選擇。不過(guò)目前，邊緣計(jì)算在家具制造等離散制造業(yè)的應(yīng)用還處于起步階段，相關(guān)應(yīng)用實(shí)踐還處在探索期，需加大應(yīng)用示范力度。
該文發(fā)表于《林業(yè)工程學(xué)報(bào)》2021年第6期。引文格式：朱劍剛,王旭.木質(zhì)家具智能制造賦能技術(shù)及發(fā)展路徑分析[J].林業(yè)工程學(xué)報(bào),2021,6(6):177-183.ZHU J G,WANG X.Research on enabling technologies and development path of intelligent manufacturing of wooden furniture[J].Journal of Forestry Engineering,2021,6(6):177-183.
