面向大规模定制下的金属家具柔性化制造体系

朱远鹏

摘要：随着科技的进步，受众需求的变化，市场竞争的加剧，要求金属家具制造商以更低的成本和更高的效率来满足市场的不同需求。大规模定制金属家具设计与生产是解决这一问题的方向。灵活性的引入可以给传统的大型金属家具定制带来更大的灵活性和市场适应性。本文论述了柔性金属家具大批量定制的设计思想、方法和过程，并阐述了金属家具模块配置的过程。

关键词：金属家具设计；大规模定制；柔性化；柔性化设计

在21世纪，消费者需求的多样化和个性化得到了实现，工业生产效率得到了大幅度提高，节约了社会成本。同时，柔性生产模式可以改变迅速，产品生命周期缩短，产品的同质性大规模定制具有更好的灵活性和反应速度，即使客人价格竞争以及动态多变的市场环境，等等，这些由于社会发展带来巨大的挑战，也可以克服通过灵活的大规模生产模式。

大规模定制，以大批量生产的成本和时间，提供满足客户个性化需求的产品和服务，对企业灵活性提出更高的要求。[1]本文将大规模定制生产模式与企业柔性能力相结合，分析了大规模定制企业柔性能力的构成要素，以及对大规模定制企业柔性能力的评价方法。

一、柔性化生产的相关内涵

（一）柔性化生产的概念

柔性生产是指多品种、小批量的生产方式，主要依靠高度柔性的制造设备。[2]这种柔性生产既强调设备技术的智能化，又满足产品的个性化需求。目前，广泛应用于汽车、纺织、电子等领域。当然，这在金属家具制造领域并不罕见。“柔性生产”相对于“刚性生产”，很多人可能不熟悉“刚性生产”的概念。“刚性生产线”是专门为某一特定产品生产的生产线。它具有效率高、质量好等优点，但一旦产品不生产，生产线就不能使用。

（二）柔性化生产的本质

柔性生产的本质是使生产过程以制造商为主导，向消费者转变。因为使用大数据技术和思维，整合消费者和生产者成为关键。在大数据的应用中，企业可以通过收集和分析大量的数据来更快的找到市场。同时，消费者可以通过开放生产环节参与生产过程。

（三）金属家具业在柔性生产上的表现

索菲娅投资了亚洲定制服装公司使用的第一条柔性生产线。据了解，柔性生产线是由多台可调机床（多为专用机床）和自动运输装置组成的生产线。它依靠计算机管理和多种生产模式的结合，以降低生产成本，做到最好。这种柔性生产线，工作有条不紊，工人少，只在极少数岗位上操作电脑。

二、金属家具柔性加工系统

柔性加工制造系统（FMS）是计算机信息处理系统、控制系统、数控加工中心和原辅料自动储运系统的有机结合。[3]它可以按照任意顺序处理一组具有不同工艺和加工节拍的工件，并且可以自由地进行调度和管理。该系统能在设备的技术性能范围内自动适应各种工件和生产批次。通过连接多个柔性系统，利用中央计算机进行管理控制，结合CAD、CAM、企业的运行管理系统，形成自动化柔性制造车间或制造企业。

三、柔性的度量

柔性是指工厂或生产车间系统在无人值守的情况下，能够同时处理多种产品形式、容忍故障、延长运行时间的能力，即调整变化的能力。

柔性有三种基本形式：

（1）溶解度、柔韧性和溶解度是系统适应产品结构和形式变化的能力，可以用从产品设计到生产的时间来衡量。时间越短，系统就越灵活。

（2）能力灵活性是指系統适应输出变化的能力。

（3）可扩展性的灵活性和可扩展性的灵活性是指系统适应新产品引进的能力，即生产过程系统适应市场需求变化和快速调整的能力。

四、实施柔性化制造的必要性和可行性

对于我国金属家具制造业来说，工业化和信息化的成熟度还不够。“柔性制造”是根据金属家具行业的实际情况，有效促进产业升级转型的首选方式，是在大规模定制下真正实现金属家具生产的关键技术手段。[4]柔性制造可以提高企业的响应能力和竞争力。柔性制造在不牺牲大量企业资源的前提下，能够快速响应市场变化，消除或减少各种不确定性变化对企业的影响。此外，我国已经具备发展柔性金属家具生产的产业条件，可以发挥各企业的优势，在一定区域内相互合作，共同抵御外部风险。不同国内金属家具制造企业生产模式和现状，在保持优势的同时，还应该建立柔性制造系统级别，不同级别的效率将是高度自动化质量自动生产线配置模式，当前模型和小规模的处理模式，结合灵活性，确保社会资源的有效使用，同时加快企业先进生产管理模式改革步伐，提高金属家具生产能力，降低金属家具生产成本，提高金属家具行业整体生存能力。

五、结论

自20世纪60年代以来，金属家具行业一直以规模化、高效化、高度分散化的金属家具生产线为首选生产模式，生产高品质、规模化、两类或三类金属家具产品。针对大规模定制下金属家具生产模式的转变，金属家具制造业需要通过建立灵活的制造体系来完善。[5]柔性技术的创新和升级必将给中国制造业带来新的升级，在世界制造业中创造一个新的“柔性中国”，将成为开放互联网、金属家具定制、金属家具工业4.0的门户，为中国制造业打下基础。柔性生产对促进中国制造业的创新和发展，提高质量和效率具有重要作用。

参考文献：

[1]祈国宁，顾新建，杨青海，等.大批量定制原理及关键技术研究[J].计算机集成制造系统，2014，9（9）：778-783

[2]王海军，赵勇，马士华.基于供应链的大量定制金属家具生产计划原型系统[J].工业工程与管理，2015（3）：78-81

[3]伊辉勇，刘伟.行业竞争力导向的在线大规模定制产品族规模优化方法[J].管理工程学报，2016，25（3）：100-105

[4]崔晓磊，孙艳君，沈隽.金属家具大规模定制的发展背最及现状研究[J].森林工程.2015，30（4）：77-81

[5]董明光，李军伟.板式金属家具大规模定制的探讨[J].林业机械与木工设备2016（8）：37- 40443