打造服裝智慧工廠的10個關鍵點
- 智慧工廠的規(guī)劃和實施是一個系統(tǒng)工程，需要工廠的生產、IE、IT、設備和精益等眾多部門的通力協(xié)作，本文根據(jù)紡織行業(yè)的特點，總結了智慧工廠的建設路徑，希望能拋磚引玉。
一、智慧車間的設計
車間設計一般用CAD制圖軟件，也可用專業(yè)的BIM（建筑信息模型），通過三維設計軟件進行建筑設計，尤其是水、電、氣、網(wǎng)絡、通信等管線的設計。
智能車間要規(guī)劃視頻監(jiān)控系統(tǒng)、采光與照明系統(tǒng)、通風與空調系統(tǒng)、安防報警系統(tǒng)、 動作識別系統(tǒng)等。采用智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)，通過人臉識別技術以及其他圖像處理技術，可以自動識別不同物體和人員及動作，減少管理成本，提前預測工作異常。 上圖：智能工廠的廠房布局
整個廠房的的工作分區(qū)：檢驗、剪裁、配送、縫制、檢驗、出貨、倉儲等，可以使用數(shù)字化制造仿真軟件對設備布局、產線布置、車間物流進行仿真。
上圖：智慧工廠的頂層設計。
二、縫紉機等設備聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)智能工廠，最重要的基礎就是要實現(xiàn)M2M，也就是設備與設備之間的互聯(lián)，建立工廠網(wǎng)絡。那么，設備與設備之間如何互聯(lián)？采用怎樣的通信方式（有線、無線）、通信協(xié)議和接口方式？采集的數(shù)據(jù)如何處理？這些問題企業(yè)應當建立統(tǒng)一的標準。
三、現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集、上傳
生產過程中需要及時采集產量、質量、能耗、加工精度和設備狀態(tài)等數(shù)據(jù)，并與訂單、工序、人員進行關聯(lián)，以實現(xiàn)生產過程的全程追溯。出現(xiàn)問題可以及時報警，并追溯到生產的批次、零部件和原材料的供應商。此外，還可以計算出產品生產過程產生的實際成本。有些行業(yè)還需要采集環(huán)境數(shù)據(jù)，如溫度、濕度、空氣潔凈度等數(shù)據(jù)。
上圖：通過二維碼，可采集車間各種設備、物料等生產數(shù)據(jù)，并上傳到企業(yè)云數(shù)據(jù)庫。
四、車間智能物流智慧工廠建設，生產現(xiàn)場的智能物流十分重要，尤其是對于離散制造企業(yè)。智能工廠規(guī)劃時，要盡量減少無效的物料搬運。很多優(yōu)秀的制造企業(yè)在裝配車間建立了集中揀貨區(qū)(Kitting Area)，根據(jù)每個客戶訂單集中配貨，并通過DPS(Digital Picking System)方式進行快速揀貨，配送到裝配線，消除了線邊倉。
上圖：某服裝車間的AGV自動揀貨。車間現(xiàn)場可根據(jù)制衣的前、后道工序之間產能的差異，設立生產緩沖區(qū)。
五、品質管理
提高質量是工廠管理永恒的主題，在智能工廠規(guī)劃時，生產質量管理更是核心的業(yè)務流程。質量保證體系和質量控制活動必須在生產管理信息系統(tǒng)建設時統(tǒng)一規(guī)劃、同步實施，貫徹質量是設計、生產出來，而非檢驗出來的理念。
六、智能產線規(guī)劃
智能產線是智能工廠規(guī)劃的核心環(huán)節(jié)，企業(yè)需要根據(jù)生產線要生產的產品族、產能和生產節(jié)拍，采用價值流圖等方法來合理規(guī)劃智能產線。智能產線的特點是：
①通過電子看板顯示實時的生產狀態(tài)，能夠防呆防錯；
②通過安燈系統(tǒng)實現(xiàn)工序之間的協(xié)作；
③生產線能夠實現(xiàn)快速換模，實現(xiàn)柔性自動化；
④適應小批量、多品種的生產模式；
⑤針對人工操作的工位，能夠給予智能的提示，并充分利用人機協(xié)作。
七、制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES）
MES（制造執(zhí)行系統(tǒng)）是智能工廠規(guī)劃落地的著力點，MES是面向車間執(zhí)行層的生產信息化管理系統(tǒng)，MES旨在加強生產計劃的執(zhí)行功能，及時調度生產，實時反饋生產進展。
①MES系統(tǒng)面向生產一線工人：指令做什么、怎么做、滿足什么標準，什么時候開工，什么時候完工，使用什么工具等等；記錄“人、機、料、法、環(huán)、測”等生產數(shù)據(jù)，建立可用于產品追溯的數(shù)據(jù)鏈；反饋進展、反饋問題、申請支援、拉動配合等；
③MES系統(tǒng)面向一線生產保障人員：確保生產現(xiàn)場的各項需求。
④MES系統(tǒng)需導入生產作業(yè)排程功能，為生產計劃安排和生產調度提供輔助工具，提升計劃的準確性。企業(yè)可以應用APS(先進生產排程)軟件進行排產，提高設備資源的利用率和生產排程的效率。
生產過程中工件配有圖紙、工藝卡、生產過程記錄卡、更改單等紙質文件作為生產依據(jù)。隨著信息化技術的提高和智能終端成本的降低，在智能工廠規(guī)劃可以普及信息化終端到每個工位（如下圖）。
上圖：通過平板顯示褲子的工藝卡。
工廠目視化管理可結合MES系統(tǒng)，操作工人將可在終端接受工作指令，接受圖紙、工藝、更單等生產數(shù)據(jù)，可以靈活第適應生產計劃變更、圖紙變更和工藝變更。有很多廠商提供工業(yè)平板顯示器，甚至可以利用智能手機作為終端，完成生產信息查詢和報工等工作。
九、落地精益生產
精益生產的核心思想是消除一切浪費，確保工人以最高效的方式進行協(xié)作。很多制造企業(yè)采取按訂單生產或按訂單設計，滿足小批量、多品種的生產模式。
工廠要推進目視化、快速換款，可采用了U型的生產線，建立智能制造單元。推進精益生產是一個持續(xù)改善的長期過程，要與信息化和自動化的推進緊密結合。
十、智能調度與指揮系統(tǒng)
上圖：某工廠的生產指揮大屏。
智慧工廠規(guī)劃和建設是一個復雜的系統(tǒng)工程，需要企業(yè)的生產、工藝、IT、自動化、設備和精益等部門通力協(xié)作；同時，也需要引入專業(yè)的工廠設計和智能制造咨詢服務機構深入合作。