如何實現服裝“智能制造”?(上)
怎樣將服裝工廠管理好? 怎樣將企業生產效率提升30%以上? 怎樣實現服裝企業的信息流大貫通? 怎樣才能實現紡織服裝“智能生產”? 這正是現在眾多企業在想的,也是中國縫制機械行業的資深專家楊明才先生今天要和大家討論的。
一、服裝工廠"柔性生產"將成為制造業的核心競爭力
如果中國能大規模的改造生產制造系統,使之都具備柔性化生產能力,那么就可以把更多的制造業留住中國。國務院參事湯敏教授認為:未來中國,以大批量生產、低成本取勝的勞動密集型產業外遷到東南亞勢不可擋,中國唯一可以留下的就是小批量、定制化的柔性制造產能。
1、服裝柔性生產“數據協同”是基礎
作為一個工廠,存在的目的只有兩個,生產產品,然后賣出去。所以在工業企業中,通常會分為兩個大的部門,一個是生產部門,一個是業務部門,前者通過MES(制造執行系統)管理,后者通過ERP(資源計劃管理)來管理。這兩個系統啥區別呢?ERP更傾向于財務信息的管理,而MES更傾向于生產過程的控制,簡單的說,ERP主要告訴你客戶需要生產多少服裝,哪天下單,哪天要貨,而MES主要負責監控和管理生產這些服裝的每一個步驟和工序如何實現。
要實現供應鏈協同,需要實現價值鏈各環節的數據共享和策略一致。在生產制造端,首先需要打通ERP與MES的割裂,實現內部協同。所謂要把ERP和MES等等信息系統徹底打通,所以要用物聯網把工業技術數據化互聯,讓工廠原本的所有信息孤島實現連通。
之前我們說過,生產設備和管理信息系統也各自連接起來,并且設備和信息系統之間也連接起來了。你有沒有覺得還缺點什么?沒錯,就是生產的原材料和生產設備還沒有連接起來。這個時候,我們就需要一個東西,叫做RFID,射頻識別技術。簡單來說,這玩意兒就相當于一個二維碼,可以自帶一些信息,他比二維碼牛的地方,在于他可以無線通訊。RFID技術在服裝生產中的系統集成,應用各種信息傳感設備如射頻識別裝置RFID、無線傳感器網絡(WSN-Wireless Sensor Network)等裝置與互聯網結合起來而形成的一個巨大網絡就是物聯網。
物聯網技術在服裝制造業中成功的關鍵,
在于基于RFID的數據采集和相應的領域知識,解決了服裝制造過程中生產、后道整理和全智能倉儲系統的部分問題,企業內部物流從原料(面、輔料) 裁剪 縫制 后道 倉儲全流程的物料跟蹤與管理,并與吊掛生產線連接,形成從生產到入庫的完整解決方案。傳感技術和RFID技術支撐制造業各個環節的精確數據采集,各種有線、無線通訊技術保證數據流的暢通,實時數據處理技術進一步保證數據的時效性,由此形成的工業物聯網可以提供企業生產管理和決策所需的各種準確、有效的數據。
運用“大數據、云計算、智能化”,創新生產組織方式,打造了大數據支撐下的紡織服裝柔性生產平臺。該平臺基于三維信息化模型,以訂單信息流為核心線索,在組織節點進行工藝分解和任務分解,并以基于物聯網技術的數據傳感器,持續不斷地收集任務完成狀況,反饋至中央決策系統及電子商務系統,通過全程數據驅動,傳統生產線與信息化深度融合,實現多品種、小批量、個性化定制的大規模生產。
2、服裝柔性生產“無縫轉款”是關鍵
服裝的快速轉款隸屬于工業工程中快速換模的范疇內,快速換模亦即是單分鐘換模,是由豐田公司的工程師新鄉重夫先生提出來并進行實施的一種能夠顯著降低換模時間的最好的方法,也是一套應對多品種、小批量、降低庫存、提高生產系統快速反應能力的有效技術。
無論是哪一種服裝生產線,要想使流水線實現快速轉款,都要符合以下基本要求:
(1)從企業層面上說,盡量固定流水線生產品類
上衣生產線根據季節變化,單衣、夾衣及棉衣工時差異大,面料、工藝變化多,尤其是女裝,可以考慮簡單的上衣一條線20人左右生產,復雜的上衣兩條線并一條線生產,更好適應生產彈性的變化。
(2)從生產線運行角度,降低傳遞批量
傳遞批量的大小,是考驗整體管理水平和生產系統各個部門寫作水平的一個很重要指標。只有將傳遞批量降下來,從50件,20件,到一打12件、幾件,甚至實行單件流生產,流水線的快速轉款才能實現。
(3)從人員培養角度,班組長、一線員工的素質提升
班組長是流水線的核心人物,在新產品生產線編排、人員調度等方面發揮關鍵作用。在企業中常常看到生產同款產品的不同班組,由于班組長的專業素質、能力和水平的差異,使班組生產狀態呈現很大不同的狀況。
(4)增加一線員工的多能工比例和數量,也是快速轉款的必要條件。
在流水線上經常能夠看到開款時班組長在教前道工序員工操作,而后道員工處于等待狀態的情形。因而,如何增加一線多能工比例,培養多能工的機制的建立,都是企業需要考慮的問題。
3、服裝柔性生產“機器換人”的核心是軟件
以自動化設備、批量生產、降低制造成本為導向的“機器換人”可能存在陷阱,比如,自動縫紉機一臺可以替代6個縫紉工,確實提高了產能節省人工。但是問題來了,自動縫紉機要求針對不同服裝款式,不同縫制要求,預先制作工裝夾具,還需要人工編程打板,制作縫跡文件。這些額外成本使得自動縫紉機依然最適合的是單一款式大批量生產,而這與服裝行業柔性化生產的整體發展方向相悖。因此,“機器換人”的關鍵是如何實現軟件的柔性化、敏捷編程,或自動編程,就像TPS中的“快速換模”一樣。
二、紡織服裝柔性生產系統組成及其技術
服裝柔性生產智能管理系統,不同于傳統ERP等數據統計軟件,它據有實時數據處理技術。
1、服裝柔性生產智能管理系統
柔性生產智能管理系統組成見圖1,整個系統包括服務器、云平臺(B/S架構)、客戶端(C/S架構)、無線路由器、無線終端機、無線手持機和電子看板組成。可對接服裝訂單生成系統、服裝制造高級計劃與排程優化系統、裁剪管理系統、服裝CAT/CAD/CAM快速成衣系統、自動縫制專用機、單元自動系統、RFID智能吊掛系統、柔性整燙中心、智能分揀系統、吊掛輸送式立方體倉儲等系統。各終端機、手持機或手機通過無線網絡與客戶端連接;客戶端通過外網與云平臺連接。
服裝企業的本質是運用各種面料、輔料進行服裝加工生產的企業。各道工序環環相扣、關聯緊密。任何一道工序的生產進度和效率都對服裝產品的整體生產進度與效率有著極大影響。服裝柔性生產智能管理系統為企業提供了全生產流程的智能化管理,其流程見圖2,系統功能介紹見表1。
2.服裝柔性生產智能管理系統中的計劃與排程優化子系統
計劃與排程優化子系統見圖3所示。從企業訂單業務的智能掌控入手,做到企業數據全方位實時管理、全生產流程智能優化、企業運營實時分析,以專家系統的方式為企業提供各種具有針對性的功能與服務,而不僅僅是簡單的報表分析,最終實現覆蓋企業整個業務流程的智能制造與科學運營。
圖3 計劃與排程優化子系統
3. 服裝柔性生產智能管理系統中的裁剪管理子系統
裁剪管理系統見圖4、圖5、圖6所示,功能及作用見表2。在裁剪環節,對面料以及不同流向的裁片,裁剪管理系統進行全面準確的實時監測和智能調配。系統實現裁剪工序的分類管理和快速下發,實時反饋裁剪問題,提高裁剪效率。
服裝柔性生產智能管理系統工廠現場管理解決方案是運用無線低頻射頻識別技術(RFID)通過生產流程來獲得實時生產信息以及工人效能,為工廠提供一套完整的解決方案,實時從每個生產檢驗點收集生產過程中的數據,提供準確的生產數據,改善工廠的車間管理、增加生產效率、控制在制品及簡化薪資程序,及時幫助主管從系統平臺獲取數據,從而實時平衡每一條生產線并進行實時監控。同時也提供一系列工具幫助管理者從不同角度分析做出客觀判斷。