引言

　　黨的二十大報告明確提出，“高質量發展是全面建設社會主義現代化國家的首要任務”, 對加快建設制造強國､質量強國､網絡強國､數字中國做出重大戰略部署，強調構建新一代信息技術､人工智能等新的增長引擎｡加快推進傳統產業智能制造轉型升級，已經成為我國制造業的主要驅動力之一｡中國家居行業智能制造轉型升級，是從大規模定制家具模式的轉變開始的，通過不斷的演化､迭代提升，經歷了信息化變革期､數字化轉型期､“互聯網 + 制造” 發展期､高質量發展期四個階段，形成了基于家居信息化管控平臺的技術體系和基于家居產品生命周期管理 (PLM) 的數字化技術體系，初步解決了定制家居生產過程中效率低､生產周期長的問題 [1]｡面對中國經濟高質量發展，更需要構建基于信息化的家居智能制造技術體系，通過不斷推進家居產業現代化水平和智能化程度，提升產業的核心競爭力｡

　　區塊鏈技術是利用塊鏈式數據結構來驗證與儲存數據､利用分布式節點共識算法來生成和更新數據､利用密碼學的方式保證數據傳輸和訪問的安全､利用由自動化腳本代碼組成的智能合約來編程和操作數據的一種全新的分布式基礎架構與計算范式，具有強大的數據儲存和數據處理能力 [2-3]｡利用該技術助力智能制造企業，有利于解決智能制造企業在設備管理､數據共享､多方信任協作､安全保障等方面存在的問題，目前已廣泛應用于金融､醫療､教育､云存儲､大數據､人工智能等眾多領域 [4]｡如何將區塊鏈技術融入到家居智能制造技術體系中，加快家居智能制造轉型的步伐，既是家居企業高質量發展的重要戰略選擇，也是產業高質量發展賦能技術的關鍵之一｡

　　1 區塊鏈技術的內涵與現狀

　　1.1 概念

　　區塊鏈源于 2008 年 Satoshi Nakamoto 發表的論文 “Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System”, 文中描述區塊鏈是一種按照時間順序將數據以鏈條方式儲存組合的特定鏈式結構，通過分布式節點和共識算法儲存和處理數據，利用自動化代碼編程和數據操作，構建了一種全新的去中心化基礎架構和分布式計算范式 [5]｡簡而言之，區塊鏈是一個分布式的賬本或數據庫，其中存儲的數據或信息是去中心化的，基于區塊鏈技術的所有交易都是可追溯的，并具有不可篡改的特點 [6]｡

　　目前，根據去中心化程度可以將區塊鏈分為三種類型：公有鏈､私有鏈和聯盟鏈｡公有鏈是任何對象都可以查詢､發送信息并參與交易的開放式區塊鏈，具有開放性､透明性和無需第三方的特點｡私有鏈是針對個人或組織開放的區塊鏈，所有節點由個人或機構控制，只有他們具有讀取和寫入權限，具有快速､高隱私性和低成本等優點｡聯盟鏈是僅特定成員或組織可以參與的區塊鏈，參與者在許可控制下共同維護､管理和使用，具有封閉性､高效性和可控性的特點 [7-9]｡

　　公有鏈去中心化程度高但交易速度較慢，私有鏈交易速度快但中心化程度高，這兩者都存在一定的缺陷｡而聯盟鏈相對來說普適性更強，應用范圍更廣，因此目前企業應用區塊鏈技術基本選擇聯盟鏈形式進行框架的構建 [10-11]｡

　　1.2 技術特征

　　去中心化｡區塊鏈上每個節點的權限都是相同的，彼此之間同步更新數據，不依賴第三方機構，沒有中心管理，保證了數據的真實性，實現了真正意義上的去中心化 [12]｡

　　安全性｡區塊鏈上節點之間的數據交換遵循固定的算法，數據在每個節點上的存儲相同，單獨節點的故障不會影響整體運行，攻擊者沒有單一入口點，從而保障鏈上數據的安全｡

　　不可篡改｡信息在添加至區塊鏈以后，就會按照時間順序被記錄下來，永久存儲 [13]｡

　　匿名性｡各節點的信息不必公開或驗證，區塊鏈使用非對稱加密，只有擁有獨立密碼的用戶才有權查看所有相對應的信息｡資產的轉賬､交易的對象以及各類隱私數據都可以設立私鑰進行匿名，滿足了用戶對于自身隱匿的需求｡

　　透明性｡區塊鏈的分布式賬本上記載所有的數據記錄，經過處理將數據分類并進行編號，任何節點都可以查閱區塊鏈中的所有公共信息｡

　　可信任度高｡由于沒有第三方，區塊鏈中的信息安全，可信度高以及交易雙方都無需擔心身份信息，使得區塊鏈具有高信任的特征｡

　　1.3 發展現狀

　　2016 年國務院《關于印發 “十三五” 國家信息化規劃的通知》中，區塊鏈技術被列入戰略性前沿技術;2020 年國家及各省市發布了區塊鏈技術相關的政策､法規､方案文件共 217 份，地方政府積極完善有關區塊鏈技術的規章制度和政策，加強區塊鏈技術監管力度，大力促進區塊鏈的發展 [14]｡如今，我國研究團隊以及相關企業在區塊鏈技術方面逐步取得了許多理論成就和應用成果｡區塊鏈技術企業分布廣泛，應用不斷深入，應用場景持續延伸｡目前我國區塊鏈企業主要分布在金融､教育､建筑等行業｡

　　區塊鏈技術發展的十幾年過程中，從最初是比特幣的應用基礎，逐漸發展到具有自身獨特應用價值屬性的技術;從最初只是技術愛好者的幻想到成為世界技術發展的方向 [15], 目前區塊鏈技術在諸多領域已經有很多應用實踐｡例如，利用區塊鏈技術增強農產品交易模式中各方的信任程度和優化農產品物流策略;通過區塊鏈技術密碼學原理建立去中心化的信任機制，追溯服裝紡織產品碳足跡;打造基于區塊鏈的生態環境檢測平臺，檢測并收集環境數據，推動環境保護監管升級，提升監管水平;參與電信運營商的數據產品開發，利用智能合約，實現鏈上支付､數據訪問權限自動獲取等功能，提高數據交易自動化水平 [16-19]｡

　　2 區塊鏈技術賦能家居智能制造

　　2.1 家居智能制造企業發展現狀與主要問題

　　自 2015 年發布的《中國制造 2025》[20] 中提出，將智能制造作為信息化和工業化深度融合的主攻方向開始，信息化､智能化逐漸在家居企業中推廣開來，索菲亞家居､兔寶寶家居等企業引入新興技術并應用于生產線管理 [21]｡經過十多年的努力，我國家居行業在標準化技術構建､柔性制造技術研究､自動信息采集技術研究､數字化木工設備研發和數字化管控平臺搭建等方面取得了許多成果并成功應用于企業實踐中 [22], 為家居行業的發展帶來了更多機遇和優勢｡

　　家居智能制造是隨時代發展產生的新興技術､互聯網迭代與家居制造技術的深度融合，也是貫徹新發展理念､引領家居行業高質量發展的重要實踐，但在實際的家居智能制造過程中，存在產品數據丟失､用戶信任缺失､供應鏈管理混亂等諸多問題，對家居智能制造企業產生了消極影響，嚴重制約了家居智能制造企業的發展 [23-25]｡目前家居智能制造企業主要存在以下問題｡

　　家居產品質量難以控制，產品質量追溯體系尚不健全｡目前我國家居智能制造企業的信息化､智能化程度較低，缺少數據收集､處理､整合的平臺，例如原材料獲取時間不準確，導致后續生產加工的時間成本提升;倉儲管理混亂，成品､半成品､零件積壓或缺貨情況嚴重;產品生產和檢測流程不完善，原材料質量不過關｡目前亟需完成對家具質量的可追溯化，構建一個完整的家具商品質量追溯體系｡

　　生產制造過程不可控，全流程智能化管理尚未實現｡目前只有小部分大型企業采用全機器生產加工一體化的流水線加工方式，多數企業生產線仍采用人工和機器相結合的方式，導致制造過程存在人等機器､機器等人等情況，產生大量浪費，人員､設備､物料很難達到平衡｡智能化､數字化在生產制造過程中沒有得到很好的體現｡因此相關企業需要加快數字化進程，完成智能化轉型，盡快實現對生產制造全過程全方位的智能化管理｡

　　供應鏈難以控制管理｡在傳統的供應鏈信息管理過程中，企業面臨供應鏈的數據流通性差､安全性低､共享程度低等問題｡供應鏈的交易過程中也存在交易雙方不信任､用戶身份信息泄露､產品與信息不符等問題｡

　　缺少標準､規范的智能制造平臺｡人､設備､產品和服務不能實時聯通，相互識別，共享信息，有效交流，缺少一個高效率､高靈活度的數字化､網絡化平臺來實現信息互通｡目前也有家居制造企業運用相關平臺進行信息與實體的協同，但平臺本身仍存在無法承擔大量數據的存儲和處理，信息安全很難保證等問題｡

　　區塊鏈技術利用去中心化､匿名性､不可篡改等特性，能有效解決家居智能制造企業管理過程中存在的問題｡

　　2.2 區塊鏈技術應用于家居智能制造的可行性分析

　　構建基于區塊鏈技術的家居智能制造新路徑，是將新興技術應用于家居制造企業的創新實踐｡本文從家居智能制造目的､家居智能制造過程和家居智能制造條件 3 個方面對區塊鏈技術應用于家居智能制造進行可行性分析 [26]｡

　　家居智能制造目的方面｡家居智能制造的目的是實現個性化定制，在制造過程中實現柔性化､高質量､低能耗，最大化提高生產效率，使整體利益達到最優｡要想實現智能化制造，首先要通過互聯網將設備､終端､控制系統等組合連接，解決研發和設計中的互聯問題;再將人､機器､服務相互連接，解決生產過程中的互聯問題;最后還需將所有的信息和過程公開，解決消費者對于生產過程或產品質量存疑的問題｡而區塊鏈技術最重要的特征就是去中心化，每個節點都是獨立的且數據相同，節點之間可以單獨進行交互，沒有第三方參與｡這就使得消費者和企業之間可以無需第三方直接對接，同步所有流程和信息，實現家居制造的全過程信息公開，使家居產品質量可追溯｡節點獨立也讓設備數據能實時監控，及時發現瓶頸工序并進行自適應調整，從而提高生產制造的效率｡

　　家居智能制造過程方面｡家居智能制造的過程是企業各部門通過互聯網連接從而高效制造產品的流程｡企業內部部門眾多且具有很高的相關性，原材料供應､生產制造､倉儲､銷售､運輸､售后等部門構成一種緊密聯系的鏈式組織結構，而區塊鏈技術的鏈式結構正好與之契合，還能使每個節點都能獨立進行數據的儲存和處理，單個節點的故障也不會影響整體系統的運行，實現對制造全過程的實時控制管理｡

　　家居智能制造條件方面｡家居智能制造的實現必須依靠一個高效､安全､信任度高的平臺｡對于家居產業而言，由于其產品種類繁多､數據復雜且具有較高的價值，安全和信任的重要性更加凸顯｡區塊鏈技術作為互聯網技術的重要成果，可以為家居智能制造提供強大的技術平臺，能夠確保信息的安全和透明，從而增強消費者對產品的信任｡

　　2.3 基于區塊鏈技術的家居智能制造新路徑

　　通過可行性分析可以得出區塊鏈技術應用于家居智能制造有其獨特的優勢，針對家居智能制造企業的現存問題，本文從定制家居產品質量溯源管理､生產制造過程智能化管理､供應鏈運營管理､信息物理系統 (CPS) 平臺組建和管理等 4 個方面簡述區塊鏈技術賦能家居智能制造的創新路徑，具體模式如圖 2 所示｡

　　2.3.1 區塊鏈技術賦能家居產品質量溯源管理

　　家居產品質量溯源管理包括家居產品數據的采集､處理､同步､查詢等｡數據采集獲取每個家居產品在各個階段的信息，并將數據記錄在基于區塊鏈構建的數據庫中，之后由服務器對數據進行分類處理并將所有信息和操作記錄進行編號 [27]｡由于區塊鏈技術會同步每個節點上的數據，企業可以在任意節點對產品的原材料獲取､加工生產､倉儲物流､產品銷售等環節實施全方位的信息追溯，確保信息不會丟失，保證家居產品質量｡

　　區塊鏈技術賦能家居產品質量溯源管理具體體現在以下方面｡

　　原材料獲取：將原材料信息輸入區塊鏈的數據庫，記錄原材料的產地､種類､數量､品質等信息｡在交易時與原材料供應商簽署智能合約，并與其共享原材料的所有信息，包括收貨日期､收貨地點､物流運輸等，儲存在區塊鏈的數據庫中｡

　　加工生產：輸入原材料代碼､加工生產項目名稱､使用機械名稱､使用機械時間､零配件信息､廢料情況等數據｡并對階段完成的半成品和已經完成的產品信息進行同步｡

　　倉儲物流：對儲存的半成品､成品､零配件信息整合，將售出產品的信息通過區塊鏈與物流同步，生成家居成品識別碼，包括原材料種類､原材料產地､產品種類､加工過程､生產設備､物流信息､企業文化等數據｡

　　產品銷售：企業或消費者都可以通過成品識別碼對售出或購買的家居產品進行識別，查詢此產品從原材料到成品的全部信息｡因為整個過程以區塊鏈技術貫穿始終，區塊鏈中的信息具有公開透明､無法篡改的特性，所以消費者可以獲得可信的數據，而企業也能保證產品的質量和售后服務｡

　　2.3.2 區塊鏈技術賦能生產制造過程智能化管理

　　智能化管理在生產制造過程中主要體現為數據采集､過程監控､設備管理､質量管理､生產調度和數據統計分析｡結合區塊鏈技術的創新應用能有效解決生產過程中數據異常､設備管控､效率低下等問題｡

　　利用區塊鏈的分布式存儲技術，將家居產品的生產過程､生產設備､維修情況等數據記錄相連接，實時掌握相關進程｡將不同設備和生產過程的數據進行分組，每個過程形成一條數據鏈，最終形成多鏈式存儲結構，提高設備的生產效率，更高效地完成生產任務｡

　　選擇合適的區塊鏈類型，實現產能共享｡通過建立家居智能制造企業新共享模式，構建家居智能制造企業聯盟，通過聯盟鏈將企業聯盟的產能進行整合處理共享，擴大行業內的共享范圍，提高共享效率｡

　　通過區塊鏈的鏈式區塊結構，將企業､設備管理者和設備監管部門進行連接，確保設備信息的真實性與一致性，實現有效的設備管控和監督｡此外還能降低事故發生的概率，提高生產過程安全性，有利于后續追究責任與設備改進｡

　　2.3.3 區塊鏈技術賦能供應鏈運營管理

　　區塊鏈技術在供應鏈運營管理上的應用能有效解決當前供應鏈存在的數據流通性差､安全性低等問題，主要體現在 2 個方面｡

　　保證供應鏈數據安全，增強供應鏈上交易雙方的合作誠信｡將區塊鏈技術運用在產品生產中，分布式賬本能存儲家居產品生產過程的所有數據，且區塊鏈中的數據不可篡改，提高了數據的真實性｡每個節點不能直接改變信息，必須得到半數以上節點的統一才能修改信息，整個系統也不會因為單個節點的故障而失效，充分保證數據的安全｡這也使得交易雙方對交易過程更加信任，提升合作誠信｡

　　提高供應鏈上數據共享的程度｡目前供應鏈上的數據共享主要依托于第三方機構或平臺，會存在企業或個人不信任第三方從而不愿意共享數據等情況，而區塊鏈的去中心化特征本質就是沒有中心，每個節點都可能是中心，網絡系統是開放性強的平等狀態，具有良好的抗合謀性｡系統中每個節點實現信息共享和信息互連，一個或者幾個節點發生信息錯誤也會被附近的節點及時糾正，從而保證系統的高質高效運行，使得區塊鏈技術對所有參與供應鏈的各方都能實現準確定位，為實現數據信息共享奠定了基礎｡制造業供應商的參與者基于相同目標簽訂共同的協議，對不同層面上的工作進行統一推進｡原料采購､信息傳輸､產品加工到采購商評級管理等多個方面的數據都能上傳于區塊鏈技術的共享分布式數據庫，所有供應鏈參與者､利益相關者都能實現數據共享，并且這些共享數據都具有完整性和透明性｡因此可以實現交易雙方直接對接，無需第三方的參與，增強了企業共享數據的意愿，擴大了共享范圍 [28], 提高了數據的集中程度，滿足大量數據的儲存與匹配，降低數據查詢花費的成本，推動行業實現大規模數據共享，協同發展｡

　　2.3.4 區塊鏈技術賦能 CPS 平臺組建和管理

　　信息物理系統 CPS 是一個將網絡信息和物理實體融合的系統 [29]｡CPS 與物聯網概念相近，但更強調控制能力，讓信息與實體在過程中相互協同 [30]｡將 CPS 平臺運用在家居制造企業能提高其敏捷性､柔性､智能化，從而實現家居智能制造｡目前 CPS 在家居企業中的應用還處于初步階段，存在技術不成熟､管理不完善等問題｡基于區塊鏈技術建立 CPS 平臺，可以有效地解決上述問題，使制造過程更加自動化和智能化｡

　　數據支持｡要使 CPS 成為理想的平臺，大量的數據儲存和處理是基礎，而區塊鏈技術的分布式賬本和鏈式結構，符合家居制造多過程､多場景和多目標的需求｡可以收集和整理包括制造､設備､倉儲等全過程數據，在此基礎上，區塊鏈技術還可以通過共享平臺的搭建獲取更多的相關數據，為 CPS 平臺提供充足的數據，保證其高效運行。

　　保障數據安全。CPS 系統在構成家居企業生產過程控制及運營管理的基礎平臺時，網絡范圍內的信息監測、通訊將涉及底層感知、網絡以及應用層面的安全及安全管理問題。企業的信息化安全管理需求超出一般意義上的網絡安全界定，現有的網絡安全規定很難滿足，而在區塊鏈中數據具有不可篡改和高安全性，能為 CPS 平臺建立可靠的網絡安全技術保障體系。

　　3 結語

　　互聯網時代的飛速發展給家居制造行業帶來了新思路，產生了許多新的管理模式。將區塊鏈技術引入家居智能制造企業中，實現家居產品全方位溯源質量管理，提高生產制造過程的智能化管理程度，保障供應鏈管理安全并組建 CPS 平臺推動家居制造企業全方位智能化管理。但區塊鏈技術應用的具體模式還需要進一步研究，需要結合不同家居制造企業所處的行業地位、主攻方向，針對各企業特點和定位，決定區塊鏈技術的應用程度和方式。家居智能制造企業的未來發展一定會將區塊鏈技術與智能制造更充分地融合，搭建更安全、更高效的平臺，為企業提供更完善的管理手段，創造一個創新發展、蓬勃進取的家居智能制造系統。

熊先青;張乾辰,南京林業大學家居與工業設計學院,202402