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《毛紡科技雜志》2016年第五期

摘要:

從設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理等3個(gè)方面，闡述服裝制造企業(yè)智能制造的解決方案和應(yīng)對(duì)措施。在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，實(shí)施設(shè)計(jì)數(shù)字化，引入PLM模式。在生產(chǎn)環(huán)節(jié)，采用基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的MES系統(tǒng)對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，促進(jìn)企業(yè)充分利用各種生產(chǎn)資源、合理安排生產(chǎn)。在管理環(huán)節(jié)，通過ERP、PLM、MES系統(tǒng)融合，實(shí)現(xiàn)協(xié)同制造、集成管控，實(shí)現(xiàn)企業(yè)整體的信息流、物流、資金流、價(jià)值流和業(yè)務(wù)流的有效集成，使各級(jí)管理者能夠及時(shí)了解企業(yè)各類資源數(shù)量及使用等方面的信息情況，為高層管理人員經(jīng)營決策提供科學(xué)依據(jù)，有效提高企業(yè)的核心競爭力。

關(guān)鍵詞:

服裝智能制造;服裝設(shè)計(jì)數(shù)字化;生產(chǎn)智能化;管理信息化;智能工廠;數(shù)字化車間

近年來，由于人力成本急劇上漲，作為勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)的服裝制造業(yè)面臨著許多新的壓力，服裝企業(yè)的生產(chǎn)方式開始轉(zhuǎn)變，逐步從人力密集型向技術(shù)密集型轉(zhuǎn)變。國家提出了中國制造2025戰(zhàn)略計(jì)劃，服裝企業(yè)面對(duì)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)和智能制造該如何應(yīng)對(duì)。本文從設(shè)計(jì)技術(shù)創(chuàng)新、生產(chǎn)技術(shù)創(chuàng)新、管理技術(shù)創(chuàng)新等方面闡述服裝制造企業(yè)智能制造的解決方案和應(yīng)對(duì)措施。

1設(shè)計(jì)技術(shù)創(chuàng)新

1.1設(shè)計(jì)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、信息化服裝設(shè)計(jì)受流行、消費(fèi)者需求、風(fēng)格、定位、結(jié)構(gòu)、材料、工藝、成本、文化等諸多因素的影響，服裝企業(yè)通常會(huì)將設(shè)計(jì)研發(fā)中心設(shè)置在流行的中心城市，這就要求設(shè)計(jì)師能協(xié)同、高效的把流行、技術(shù)等信息及時(shí)傳遞給企業(yè)。設(shè)計(jì)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、信息化很好的解決了此類問題［1］。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)使得服裝這一勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)得以數(shù)字化，促使服裝產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。常用的通用設(shè)計(jì)軟件有Photoshop、CorelDraw、Illustrator等。服裝專業(yè)軟件有GERBERCAD、LECTRACAD、富怡CAD等。服裝CAD可完成服裝創(chuàng)意設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、樣板設(shè)計(jì)、樣板縮放、工藝設(shè)計(jì)、工藝單等技術(shù)文件的設(shè)計(jì)開發(fā)。利用CAD進(jìn)行設(shè)計(jì)開發(fā)時(shí)，可以借助款式庫、材質(zhì)庫、色彩庫、圖案庫、配件庫等輔助設(shè)計(jì)師完成設(shè)計(jì)工作。智能化的CAD軟件還可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)縮放、自動(dòng)排料等功能。3D服裝設(shè)計(jì)系統(tǒng)可以高效地完成一款服裝的整體設(shè)計(jì)。數(shù)字化技術(shù)對(duì)于服裝業(yè)技術(shù)革新具有重要意義。由于CAD/CAM系統(tǒng)能大幅縮短服裝產(chǎn)品開發(fā)周期和生產(chǎn)周期，有效提高生產(chǎn)經(jīng)營效率，因此，這種數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、信息化的輔助設(shè)計(jì)與制造系統(tǒng)更適應(yīng)當(dāng)前服裝企業(yè)多品種、小批量的生產(chǎn)經(jīng)營模式［2］。

1.2設(shè)計(jì)研發(fā)引入PLM模式服裝設(shè)計(jì)流行周期短、款式多、批量小，這給設(shè)計(jì)管理帶來不小難度。產(chǎn)品生命周期管理(簡稱PLM)為服裝設(shè)計(jì)管理提供了一種有效的管理方式［3］。產(chǎn)品生命周期管理是以產(chǎn)品為對(duì)象，將產(chǎn)品的生命周期從創(chuàng)意到生產(chǎn)、銷售、退出不同階段都進(jìn)行監(jiān)控管理，產(chǎn)品生命周期管理如圖1所示，讓經(jīng)營者將每個(gè)階段中的人員、資金、物料等生產(chǎn)要素進(jìn)行優(yōu)化整合。PLM是企業(yè)現(xiàn)有信息系統(tǒng)(計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造CAD/CAM、計(jì)算機(jī)輔助工程CAE、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理PDM、企業(yè)資源計(jì)劃ERP等)的整合，它促進(jìn)創(chuàng)造、計(jì)劃和控制之間的協(xié)同，有效地優(yōu)化產(chǎn)品開發(fā)過程。PLM是企業(yè)信息化的基礎(chǔ)，企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)(如企業(yè)資源計(jì)劃ERP、供應(yīng)鏈管理SCM、客戶關(guān)系管理CRM等)是產(chǎn)品生命周期管理重要的組成部分。企業(yè)所有業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)都按照統(tǒng)一的產(chǎn)品定義信息與過程模型被集成到PLM中，相關(guān)部門都能夠過PLM獲得信息服務(wù)。服裝業(yè)PLM解決方案將與產(chǎn)品有關(guān)的數(shù)據(jù)(具體包含過程及項(xiàng)目管理、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理、圖文檔知識(shí)管理、設(shè)計(jì)變更管理、協(xié)同設(shè)計(jì)開發(fā)等內(nèi)容)進(jìn)行集中統(tǒng)一管理，確保數(shù)據(jù)的完整性、一致性和正確性，實(shí)現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部信息共享，服裝PLM設(shè)計(jì)流程架構(gòu)如圖2所示。我國服裝企業(yè)應(yīng)用PLM軟件已經(jīng)取得了初步成效，對(duì)于企業(yè)實(shí)現(xiàn)研發(fā)過程的協(xié)同工作起到了一定的作用。它可以提高設(shè)計(jì)方案的市場需求導(dǎo)向性、有效縮短生產(chǎn)周期、提高設(shè)計(jì)效率和規(guī)劃能力、提高設(shè)計(jì)方案的可轉(zhuǎn)化性、實(shí)現(xiàn)內(nèi)外部協(xié)作開發(fā)［4］。

2生產(chǎn)技術(shù)創(chuàng)新

服裝產(chǎn)業(yè)是典型的勞動(dòng)力密集型行業(yè)，產(chǎn)品的生命周期和生產(chǎn)周期不斷縮短，要求服裝企業(yè)具有快速反應(yīng)機(jī)制。這就要求企業(yè)能夠及時(shí)了解各種生產(chǎn)信息，以便指導(dǎo)生產(chǎn)。為了適應(yīng)服裝款式的快速變化及消費(fèi)者的個(gè)性化需求，在服裝制造過程中融入制造企業(yè)生產(chǎn)過程執(zhí)行管理系統(tǒng)(簡稱MES)［5］，這將有助于企業(yè)充分利用各種生產(chǎn)資源、實(shí)時(shí)監(jiān)控制造進(jìn)度、合理安排各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)。

2.1生產(chǎn)制造過程控制數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化MES系統(tǒng)是面向制造企業(yè)車間執(zhí)行層的生產(chǎn)信息化管理系統(tǒng)，主要包括生產(chǎn)管理、工藝管理、過程管理和質(zhì)量管理等4個(gè)功能。在過程控制方面，MES通過相關(guān)信息的采集與處理，對(duì)從訂單下達(dá)開始到產(chǎn)品完成的整個(gè)產(chǎn)品生產(chǎn)過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控管理，對(duì)生產(chǎn)過程中發(fā)生的異常情況能夠及時(shí)反饋，使其相關(guān)人員及時(shí)采取對(duì)應(yīng)措施進(jìn)行整改。MES是服裝企業(yè)CIMS信息集成的紐帶，是企業(yè)實(shí)現(xiàn)車間敏捷生產(chǎn)的基本手段。作為車間信息管理技術(shù)的載體，MES在實(shí)現(xiàn)服裝企業(yè)生產(chǎn)過程自動(dòng)化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化等方面發(fā)揮著巨大作用。制造執(zhí)行系統(tǒng)MES在企業(yè)信息管理系統(tǒng)中主要用于對(duì)服裝車間現(xiàn)場生產(chǎn)過程中的組織與管理，其作用主要有3個(gè):一是實(shí)時(shí)對(duì)生產(chǎn)進(jìn)行指導(dǎo)。依據(jù)服裝生產(chǎn)定單的要求，計(jì)劃與設(shè)置工作單元具體的生產(chǎn)任務(wù)和工藝流程，均衡生產(chǎn)計(jì)劃，降低非生產(chǎn)用工時(shí)，準(zhǔn)確掌控進(jìn)度。二是對(duì)生產(chǎn)進(jìn)行有效和實(shí)時(shí)監(jiān)控。實(shí)時(shí)監(jiān)控生產(chǎn)現(xiàn)場統(tǒng)計(jì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)，掌控服裝制造的全部生產(chǎn)過程，實(shí)時(shí)跟蹤物料流向，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并警示瓶頸所在。三是生產(chǎn)中的各種信息可追溯。采用條形碼或RFID技術(shù)追溯產(chǎn)品生產(chǎn)過程信息、產(chǎn)品質(zhì)量信息等，做到對(duì)服裝產(chǎn)品加工每道工序的詳盡管控，提高質(zhì)量管理力度，降低損耗，減少浪費(fèi)。

2.2基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的信息交互、實(shí)時(shí)控制從目前服裝企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場看，生產(chǎn)車間中的各種服裝設(shè)備之間的網(wǎng)絡(luò)通信性能差、信息利用率較低，不能及時(shí)獲取需要的信息和數(shù)據(jù)，所有的信息依靠人工方式輸入，工作量大而且慢，出錯(cuò)率高。針對(duì)這一情況，研究人員開發(fā)了一套適合服裝工業(yè)縫紉機(jī)生產(chǎn)現(xiàn)場的MES系統(tǒng)。MES系統(tǒng)的管理模塊通過數(shù)據(jù)采集控制層可以實(shí)時(shí)地監(jiān)控到服裝車間內(nèi)部的情況，服裝制造執(zhí)行系統(tǒng)工作流程，如圖3所示。數(shù)據(jù)采集控制層主要是由末端設(shè)備以及網(wǎng)關(guān)組成的。末端設(shè)備是由各種類型的數(shù)據(jù)采集和控制模塊組成的，比如傳感器設(shè)備，像濕度傳感器、RFID、聲音傳感器等。底層傳感器設(shè)備將采集的數(shù)據(jù)上傳給MES系統(tǒng)［6］，實(shí)現(xiàn)信息流、物料流、勞動(dòng)力流、設(shè)備流實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集和控制，幫助企業(yè)及時(shí)獲取生產(chǎn)進(jìn)度、員工表現(xiàn)、各工序完成及工時(shí)情況、作業(yè)效率等信息，實(shí)時(shí)反映車間現(xiàn)場狀態(tài)，為管理決策提供可靠依據(jù)。通過引進(jìn)先進(jìn)的自動(dòng)化設(shè)備及相關(guān)軟件來改造傳統(tǒng)服裝業(yè)［7］，不僅可使工藝標(biāo)準(zhǔn)化、管理透明化，而且可以優(yōu)化或簡化生產(chǎn)流程，減少用工數(shù)量，同時(shí)還降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)研發(fā)與生產(chǎn)周期。

3管理技術(shù)創(chuàng)新

隨著服裝企業(yè)競爭的加劇，如何進(jìn)行高效管理的問題日益突出。未來，一些服裝企業(yè)中的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、銷售等環(huán)節(jié)可能分布在不同的地域。服裝企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營過程主要包括:計(jì)劃制定、前期開發(fā)、設(shè)計(jì)展開、結(jié)構(gòu)調(diào)整與制版、工藝確定、樣品試制、新產(chǎn)品客戶確認(rèn)或市場試銷、新產(chǎn)品調(diào)整、批量生產(chǎn)等諸多環(huán)節(jié)［8］，各主要經(jīng)營環(huán)節(jié)中又包含許多分支環(huán)節(jié)。整個(gè)過程信息反饋周期較長，某道環(huán)節(jié)一旦有問題且信息反饋不及時(shí)，企業(yè)經(jīng)營便難以順暢推進(jìn)。通過實(shí)施企業(yè)資源計(jì)劃系統(tǒng)［9］(簡稱ERP)可以實(shí)現(xiàn)企業(yè)整體的信息流、物流、資金流、價(jià)值流和業(yè)務(wù)流的有效集成，使各級(jí)管理者能夠及時(shí)了解企業(yè)各類資源數(shù)量、使用等方面的信息情況，同時(shí)可以將企業(yè)的各類資源及時(shí)調(diào)配和平衡。為高層管理人員經(jīng)營決策提供科學(xué)的依據(jù)，從而有效提高企業(yè)的核心競爭力。

3.1協(xié)同制造協(xié)同制造是指企業(yè)充分利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈內(nèi)及跨供應(yīng)鏈間的產(chǎn)品設(shè)計(jì)研發(fā)、制造、管理和商務(wù)等方面進(jìn)行緊密配合與協(xié)調(diào)的一種制造運(yùn)營模式［10］。它是21世紀(jì)的現(xiàn)代制造模式，是敏捷制造、協(xié)同商務(wù)、智能制造、云制造的核心內(nèi)容。對(duì)服裝企業(yè)來說，協(xié)同制造能夠最大限度的縮短服裝新品上市時(shí)間，縮短生產(chǎn)周期，快速響應(yīng)客戶需求，提高設(shè)計(jì)、生產(chǎn)的柔性。通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息技術(shù)使企業(yè)財(cái)務(wù)、生產(chǎn)加工、成本管理、物流、人力等方面快速、有效協(xié)同，使企業(yè)資源最充分利用。協(xié)同制造可以大幅度地提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)效率和可制造性以及成本的可控性，有利于降低生產(chǎn)經(jīng)營成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高客戶滿意度。

3.2集成管控服裝企業(yè)運(yùn)用信息化手段，打通設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理等各方面的信息通道，充分集成PLM、MES、ERP等各個(gè)系統(tǒng)，PLM、MES、ERP的互動(dòng)關(guān)系如圖4所示，使企業(yè)實(shí)現(xiàn)對(duì)主要生產(chǎn)經(jīng)營環(huán)節(jié)的有效管理，主要體現(xiàn)在以下3個(gè)方面:一是對(duì)整個(gè)供應(yīng)鏈進(jìn)行管理;二是精益生產(chǎn)、并行工程和敏捷制造;三是事先計(jì)劃與事中控制。圖4PLM、MES、ERP的互動(dòng)關(guān)系PLM(創(chuàng)新)、ERP(計(jì)劃)、MES(執(zhí)行)是工程數(shù)字化和自動(dòng)化作業(yè)控制系統(tǒng)主要組成部分。PLM、MES和ERP系統(tǒng)的功能可以互相延伸和對(duì)接，共同構(gòu)建更為完善的現(xiàn)代化服裝企業(yè)信息管理體系。數(shù)字化技術(shù)和信息化技術(shù)的快速發(fā)展，不僅使服裝企業(yè)具有了快速響應(yīng)市場需求的能力，同時(shí)也提高了企業(yè)的生產(chǎn)能力和生產(chǎn)效率。服裝企業(yè)管理數(shù)字化和信息化是一個(gè)具有投資大、周期長、系統(tǒng)復(fù)雜和高風(fēng)險(xiǎn)等特點(diǎn)的系統(tǒng)工程。對(duì)多數(shù)服裝企業(yè)來說，這些系統(tǒng)現(xiàn)階段應(yīng)用尚有一定困難，但在滿足產(chǎn)品附加值較高、自動(dòng)化設(shè)備廣泛應(yīng)用、RFID技術(shù)成本進(jìn)一步降低等條件后，還是具備可行性的。畢竟，數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和信息化是服裝企業(yè)未來發(fā)展的一個(gè)重要方向。因此，服裝企業(yè)在上述系統(tǒng)應(yīng)用過程中必須結(jié)合企業(yè)自身實(shí)際情況，從系統(tǒng)工程和科學(xué)管理的角度出發(fā)，選擇適合本企業(yè)的成熟軟件，企業(yè)要有接收變革的心理準(zhǔn)備，做好風(fēng)險(xiǎn)控制和周密完善的計(jì)劃，由實(shí)力強(qiáng)大的團(tuán)隊(duì)實(shí)施，確保各管理系統(tǒng)項(xiàng)目的成功實(shí)施。

4結(jié)語

在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，零距離交互、分布式共生的基因會(huì)更加廣泛地滲透。服裝產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)數(shù)字化、生產(chǎn)過程智能化、企業(yè)管理信息化、采購營銷網(wǎng)絡(luò)化、協(xié)同研發(fā)與生產(chǎn)等現(xiàn)代制造業(yè)特征正逐步在服裝企業(yè)中體現(xiàn)出來，這種以數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)，利用互聯(lián)網(wǎng)信息平臺(tái)和數(shù)據(jù)進(jìn)行智能制造模式會(huì)逐步在服裝企業(yè)中應(yīng)用并推廣。服裝企業(yè)數(shù)字化、智能化、信息化將成為一種全新的制造模式。

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作者：張志斌 李鵬 陳上 單位： 邢臺(tái)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 河北科技大學(xué) 藝術(shù)學(xué)院