【智能制造】索菲亚家居智能工厂与物流系统建设
家具制造业的智能化转型是必然趋势，索菲亚家居股份有限公司作为行业领军企业，经过了信息化管理、自动化与信息化齐头并进两大发展阶段，于近两年继续大力推进信息化智能化建设，加速向智能制造转型。索菲亚家居的智能工厂与物流系统建设已经成为了行业标杆。
索菲亚家居股份有限公司外景
索菲亚家居股份有限公司（简称“索菲亚家居”）成立于2003年，主要经营定制衣柜及其配套定制家具的研发、生产和销售。2011年索菲亚家居成为国内定制家具行业首家上市公司，凭借资本市场筹集所得资金，陆续建立覆盖全国销售网络的生产支撑体系，成为我国定制家具行业巨头。值得一提的是，索菲亚家居是迄今唯一一家在全国东南西北中都有产能储备的定制家具企业。
继2014年索菲亚家居与法国Schmidt Groupe达成合作协议，以“SCHMIDT.司米”橱柜品牌进军定制橱柜领域后，索菲亚家居进入“大家居”发展快车道，不断开发定制家具和家居用品，2017年5月全面进入定制门窗领域，进一步拓宽“大家居”新版图。
在10月25日《物流技术与应用》杂志主办的2017中国家居行业供应链与智慧物流研讨会上，索菲亚家居旗下全资子公司广州宁基智能系统有限公司（以下简称“宁基智能”）总经理庄宏金先生分享了索菲亚家居智能制造与智慧物流的发展情况，随后与会者参观了位于广州增城的司米橱柜全球第五大制造工厂，对其物流系统建设作了深入了解。
索菲亚旗下广州宁基智能系统有限公司总经理庄宏金
一、索菲亚家居的智能制造探索
总体来看，索菲亚家居信息化发展历程分为三个阶段：一是信息化管理；二是，自动化与信息化齐头并进；三是，信息化智能化阶段。
2005～2010年，索菲亚家居进入信息化管理阶段。2005年，CAD制图软件代替传统手工画图，2008-2009年，应用条码系统，实现后台数据追踪；2010年应用生产管理系统，实现系统计料。
2012～2015年，索菲亚家居进入信息化与自动化齐头并进阶段。2012年，系统ERP改造，同时，柔性生产线开始投入使用；2013年，实现包装自动化，同时，信息化系统全面覆盖，柔性生产线全面推广。
2015年至今，索菲亚家居处于信息化智能化探索发展阶段。2015年，索菲亚家居进行了多个突破，实施“X计划”，E—HR、MES制造执行系统、WMS智能仓库管理系统及供应商管理系统上线，同时实现了仓储智能自动化、分拣智能自动化；2016～2017年，索菲亚家居逐步规划建设 “智能工厂”。
庄宏金在采访中表示，在生产过程，只有少部分的时间用在加工制造，绝大部分时间还是用于储存、搬运、装卸。在智能制造过程中要想把原材料的损耗降低，物流成本降低，智慧物流体系建设格外重要。2015年索菲亚家居开始进一步推动数字化转型，宁基智能于2016年初成立，致力于提供家居行业自动化生产设备及先进的制造自动化、信息化技术和优质服务一体化智能制造解决方案，业务涵盖智能车间规划及建设、生产车间物流优化及改造、立体仓库规划及建设、生产线智能改造及实施、专业设备研发及改造、制造咨询及规划、信息系统规划及建设等领域。目前，宁基智能在索菲亚家居智能制造探索上已经取得了令人瞩目的成绩，包括自动化立体仓库、智能分拣系统、拼单系统、趟门底轮自动装配机、智能五金分拣系统、古典做旧门板自动修色系统、线条自动切割机、数控门铰孔机、全工序数据采集系统以及智能板材分拣系统等多项研发成果在索菲亚家居不同的工厂得到应用，使生产成本明显降低，生产效率、管理效率都得到了有效提升。
下面我们以位于广州增城的司米橱柜工厂为例，介绍智能制造下的智慧物流系统建设。
二、广州增城司米橱柜工厂概况
2013年，索菲亚家居提出“全屋定制”口号，致力布局“大家居”版图。2014年，索菲亚家居将法国司米橱柜引进中国，司米厨柜有限公司正式成立。同年，司米橱柜投资4亿元在广州增城建立起全球第五大工业园区，开启了中国家具行业的工业4.0时代。截止2017年6月30日，司米厨柜在中国已经拥有经销商440家，经销商专卖店约660家。
广州增城司米橱柜工厂
法国领军橱柜品牌SCHMIDT司米橱柜起源于1934年,风靡欧洲83载，为全球26个国家提供定制服务，在欧洲拥有4大工业园。位于广州增城的司米橱柜工厂占地面积超过15万平方米，生产基地的建筑面积达68000平方米，厂房建筑面积10万平方米，生产布局、生产模式、软硬件全面同步法国总厂，建设了全自动化、信息化的柔性生产系统。法国厂长和资深工程师常驻中国工厂，全程监控生产运营，通过科学化的精细管理提高生产效率，使该工厂成为目前亚洲乃至全球生产效率最高、生产设备最先进的橱柜生产基地之一。
司米橱柜工厂无论从厂房建筑设计，还是设备生产线的引进，都参考了法国工厂的建筑模式与先进的生产流程，厂房内的所有大型设备都是来自于欧洲的设备。该工厂的整体优势不单单是体现在生产设备上，完善的工业智能物流系统更是让整个工厂运作如虎添翼。
表1：广州增城司米橱柜工厂的智能物流系统组成
司米橱柜工厂的智能物流系统涵盖了信息系统、仓储物流技术装备、生产技术装备、自动化设备，发运效率达到500订单/天，260托盘/小时。（参见表：司米橱柜工厂的智能物流系统组成）索菲亚家居集成了OMS系统、TMS系统、ERP系统、MES系统、仓储管理系统WMS、仓储控制系统WCS，以及IGT系统（集成图像处理工具）等各个系统无缝衔接，覆盖了从销售前端的设计画图、报价、下单，再到后端生产的计料、排单、开料、包装、库存等完整覆盖整个销售生产流程。
值得一提的是，司米橱柜工厂所有的物料及产品进行了数据代码管控。从原材料开始记录信息，方便对板材进行管理；对每一件板材编码后，机器能够快速调取；甚至是定制方面出现的错误和问题可以及时“追根究底”。
三、智能物流系统建设
庄宏金告诉记者，司米橱柜工厂智能物流规划建设过程中主要考虑的是物流段之间的有效衔接。如果只是单独做好了原材料物流、生产物流、成品物流的规划与设计，而没将其有机的结合起来，实现有效的衔接，那么整厂的物流系统也将成为游兵散勇，各自为政，也不能为企业带来最大化的实力提升。
司米橱柜工厂的智能物流系统建设不仅体现在原材料管理、成品的存储、拣选、发货等环节，还延伸到了生产制造环节。
1.智能柔性开料系统
智能柔性开料机主要是用于原材料板的开料，可实现板材的批量处理，由原料自动分拣区和板材智能开料两部分组成。整个原料分拣区共有151个托盘组成，每个托盘位可存放111块18mm的板件，每次存放可实现约16.7万件装饰贴面板，而且通过不同托盘的存放可快速实现不同花色、规格的板件进行分拣。
2.智能分拣、拼单系统
司米橱柜工厂的智能分拣系统高7米，长68米，为快速密集式分拣系统，可储存230个托盘，所有包裹在这里进行订单的分拣，分拣效率为600单/天。司米橱柜工厂智能分拣、拼单系统、通过WMS、入分拣系统、出分拣系统、整单出系统，人工佩戴手持终端快速准确的完成分拣，极大的提升分拣能力、节省成本，解决生产中批次量产按订单分拣问题。
3.智能立体仓库
司米橱柜工厂的智能成品立体库长140米，宽40米，高23米。共包含10个巷道，20排货架，货架高度18.1米，可容纳约12000个托盘。有别于国内其他工厂不同，司米的智能立体仓是把货物的仓储与发货的流程完美相结合。在产品经过包装后，会通过动力辊筒机、链式输送机、提升机、RGV等物流输送设备统一准备进入立体仓库，系统在对产品扫描条码后就会通过堆垛机把产品放置相对应的货位。当产品需要出货时，系统只需要把订单的信息进行输入，系统就会把该订单相对应的货物进行拣选、出货。整个过程，托盘转运均在输送线上完成，节省了中间转运环节。
包装入库：RGV 小车
智能立体仓库
四、顺畅高效的物流作业
1.原材料补货
司米橱柜工厂所有物料都统一纳入了WMS仓储管理系统进行管理。
WMS仓储管理系统的物料管理模块对原材料供应商开放，供应商可通过系统对物料的使用情况进行实时查看和统计。原材料设有各自的风险库存提示，当原材料低于设定库存时，系统将自动提示供应商按需补货。因此，除了战略采购库存外，在工厂内极少见到大量存放的货物。
司米橱柜工厂共设有 2个外购件入口，均采用集中供货。入库时，物料自动扫描信息录入系统。物料入库完成后该2个入库口还可作为发货口使用。
半成品缓存与输送
2.原材料存储与转运
门板类的原材料通过智能立体仓库进行储存，通过三轴机械手进行原材料板件的储存与运转。
3.标签打印
每开料完成一块板件就会打印对应的板件标签，标签相当于板件的“身份证”，包含其订单类别、加工尺寸、生产工艺、包装尺寸、分拣流程等所特有的定制属性及特有信息。任何板件都可以通过条码溯源。
板件出来，出料口的员工需要对板件进行抽检，若合格，则板件进行流通运转；若不合格的话，则进行停机调试，直至测试合格，才进行生产。与定制件不同的是，通用件以批量的形式进行生产，每批板件都会有其对应的工序跟踪单。
4.半成品运转及缓存
在生产流程中，不同的生产环节之间都设有无动力辊筒或电动辊筒输送线，这些输送线不仅可以替代人工进行运转控制人工成本，同时也可以作为不同生产环节之间的缓存区。
半成品缓存与输送
5.包装及预分拣
每垛板件进入包装设备前，经扫描板件对应的条码，与入料口的条码，进行绑定与信息的提取。经过打包机，到达堆垛工序，通过手持式可移动扫描设备，对柜体包的外包装标签进行扫描，通过目视化亮灯显示，将柜体包放置到亮绿灯对应的托盘上，直到红灯亮起，完成包裹预分拣动作。
6.智能分拣、拼单
当一个生产批次完成后，系统将按订单依次从暂存位取下，通过条码识别，由输送系统分配到对应拼单口进行码垛、组盘，完成分拣、拼单的工作。
完成组盘的订单托盘，在通过全方位外形检测和精确称重检测合格后方可通过提升机及自动输送线进入智能仓库。
7.智能存储
智能立体仓整体通过系统的操作实行自动化运转，按客户需要的订单发货日期，直接调取所需发运货物对应的托盘，进行订单装车发运。
8.出库发运
发货口可满足10台车同时进行发运，发运效率可达2800包/小时。WMS系统接收到发货任务后，包装好的产品在系统的调度下，通过巷道堆垛机、提升机、托盘输送机等物流配套设备，将订单托盘按不同订单运送到指定发货口。发货时，系统会扫描每个包裹的条码，以复核订单包裹是否缺失，如无缺失方可发运，如有缺失，系统会第一时间将缺失包裹的板件信息反馈给生产制造系统进行改补。
发货台：升降机+伸缩皮带机
核实无误的货品经皮带伸缩机自动运送到车厢内部，经人工完成车内码垛作业，完成发运。
五、智能制造未来发展
谈及智能制造与智慧物流方面接下来的探索方向，庄宏金表示，面对定制家具行业的不断升级，定制家具企业正在想尽一切办法提高生产效率、加快产品升级，以适应持续增加的产业升级压力、日益加剧的市场竞争和逐渐转变的消费者思维。宁基智能作为定制家具行业专业物流一体化解决方案提供商，正在助力索菲亚家居在工业4.0的道路上不断实现突破、稳步实施与推进数字化转型，并将不遗余力地为家具行业的智能制造配套打造高效、适用的智慧物流体系，提升生产效率，降低物流成本。
人工智能赛博物理操作系统
AI-CPS OS
“人工智能赛博物理操作系统”（新一代技术+商业操作系统“AI-CPS OS”：云计算+大数据+物联网+区块链+人工智能）分支用来的今天，企业领导者必须了解如何将“技术”全面渗入整个公司、产品等“商业”场景中，利用AI-CPS OS形成数字化+智能化力量，实现行业的重新布局、企业的重新构建和自我的焕然新生。
AI-CPS OS的真正价值并不来自构成技术或功能，而是要以一种传递独特竞争优势的方式将自动化+信息化、智造+产品+服务和数据+分析一体化，这种整合方式能够释放新的业务和运营模式。如果不能实现跨功能的更大规模融合，没有颠覆现状的意愿，这些将不可能实现。
领导者无法依靠某种单一战略方法来应对多维度的数字化变革。面对新一代技术+商业操作系统AI-CPS OS颠覆性的数字化+智能化力量，领导者必须在行业、企业与个人这三个层面都保持领先地位：
重新行业布局：你的世界观要怎样改变才算足够？你必须对行业典范进行怎样的反思？
重新构建企业：你的企业需要做出什么样的变化？你准备如何重新定义你的公司？
重新打造自己：你需要成为怎样的人？要重塑自己并在数字化+智能化时代保有领先地位，你必须如何去做？
AI-CPS OS是数字化智能化创新平台，设计思路是将大数据、物联网、区块链和人工智能等无缝整合在云端，可以帮助企业将创新成果融入自身业务体系，实现各个前沿技术在云端的优势协同。AI-CPS OS形成的数字化+智能化力量与行业、企业及个人三个层面的交叉，形成了领导力模式，使数字化融入到领导者所在企业与领导方式的核心位置：
精细：这种力量能够使人在更加真实、细致的层面观察与感知现实世界和数字化世界正在发生的一切，进而理解和更加精细地进行产品个性化控制、微观业务场景事件和结果控制。
智能：模型随着时间（数据）的变化而变化，整个系统就具备了智能（自学习）的能力。
高效：企业需要建立实时或者准实时的数据采集传输、模型预测和响应决策能力，这样智能就从批量性、阶段性的行为变成一个可以实时触达的行为。
不确定性：数字化变更颠覆和改变了领导者曾经仰仗的思维方式、结构和实践经验，其结果就是形成了复合不确定性这种颠覆性力量。主要的不确定性蕴含于三个领域：技术、文化、制度。
边界模糊：数字世界与现实世界的不断融合成CPS不仅让人们所知行业的核心产品、经济学定理和可能性都产生了变化，还模糊了不同行业间的界限。这种效应正在向生态系统、企业、客户、产品快速蔓延。
AI-CPS OS形成的数字化+智能化力量通过三个方式激发经济增长：
创造虚拟劳动力，承担需要适应性和敏捷性的复杂任务，即“智能自动化”，以区别于传统的自动化解决方案；
对现有劳动力和实物资产进行有利的补充和提升，提高资本效率；
人工智能的普及，将推动多行业的相关创新，开辟崭新的经济增长空间。
给决策制定者和商业领袖的建议：
超越自动化，开启新创新模式：利用具有自主学习和自我控制能力的动态机器智能，为企业创造新商机；
迎接新一代信息技术，迎接人工智能：无缝整合人类智慧与机器智能，重新
评估未来的知识和技能类型；
制定道德规范：切实为人工智能生态系统制定道德准则，并在智能机器的开
发过程中确定更加明晰的标准和最佳实践；
重视再分配效应：对人工智能可能带来的冲击做好准备，制定战略帮助面临
较高失业风险的人群；
开发数字化+智能化企业所需新能力：员工团队需要积极掌握判断、沟通及想象力和创造力等人类所特有的重要能力。对于中国企业来说，创造兼具包容性和多样性的文化也非常重要。
子曰：“君子和而不同，小人同而不和。” 《论语·子路》云计算、大数据、物联网、区块链和 人工智能，像君子一般融合，一起体现科技就是生产力。
如果说上一次哥伦布地理大发现，拓展的是人类的物理空间。那么这一次地理大发现，拓展的就是人们的数字空间。在数学空间，建立新的商业文明，从而发现新的创富模式，为人类社会带来新的财富空间。云计算，大数据、物联网和区块链，是进入这个数字空间的船，而人工智能就是那船上的帆，哥伦布之帆！
新一代技术+商业的人工智能赛博物理操作系统AI-CPS OS作为新一轮产业变革的核心驱动力，将进一步释放历次科技革命和产业变革积蓄的巨大能量，并创造新的强大引擎。重构生产、分配、交换、消费等经济活动各环节，形成从宏观到微观各领域的智能化新需求，催生新技术、新产品、新产业、新业态、新模式。引发经济结构重大变革，深刻改变人类生产生活方式和思维模式，实现社会生产力的整体跃升。
产业智能官 AI-CPS
用“人工智能赛博物理操作系统”（新一代技术+商业操作系统“AI-CPS OS”：云计算+大数据+物联网+区块链+人工智能），在场景中构建状态感知-实时分析-自主决策-精准执行-学习提升的认知计算和机器智能；实现产业转型升级、DT驱动业务、价值创新创造的产业互联生态链。
长按上方二维码关注微信公众号： AI-CPS，更多信息回复：
新技术：“云计算”、“大数据”、“物联网”、“区块链”、“人工智能”；新产业：“智能制造”、“智能金融”、“智能零售”、“智能驾驶”、“智能城市”；新模式：“财富空间”、“工业互联网”、“数据科学家”、“赛博物理系统CPS”、“供应链金融”。
官方网站：AI-CPS.NET
本文系“产业智能官”（公众号ID：AI-CPS）收集整理，转载请注明出处！
版权声明：由产业智能官（公众号ID：AI-CPS）推荐的文章，除非确实无法确认，我们都会注明作者和来源。部分文章推送时未能与原作者取得联系。若涉及版权问题，烦请原作者联系我们，与您共同协商解决。联系、投稿邮箱：[email protected]