服裝企業智能制造創新工程研究范文

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《毛紡科技雜志》2016年第五期

摘要:

從設計、生產、管理等3個方面，闡述服裝制造企業智能制造的解決方案和應對措施。在設計環節，實施設計數字化，引入PLM模式。在生產環節，采用基于物聯網技術的MES系統對生產過程進行實時監控，促進企業充分利用各種生產資源、合理安排生產。在管理環節，通過ERP、PLM、MES系統融合，實現協同制造、集成管控，實現企業整體的信息流、物流、資金流、價值流和業務流的有效集成，使各級管理者能夠及時了解企業各類資源數量及使用等方面的信息情況，為高層管理人員經營決策提供科學依據，有效提高企業的核心競爭力。

關鍵詞:

服裝智能制造;服裝設計數字化;生產智能化;管理信息化;智能工廠;數字化車間

近年來，由于人力成本急劇上漲，作為勞動密集型產業的服裝制造業面臨著許多新的壓力，服裝企業的生產方式開始轉變，逐步從人力密集型向技術密集型轉變。國家提出了中國制造2025戰略計劃，服裝企業面對產業轉型升級和智能制造該如何應對。本文從設計技術創新、生產技術創新、管理技術創新等方面闡述服裝制造企業智能制造的解決方案和應對措施。

1設計技術創新

1.1設計數字化、網絡化、信息化服裝設計受流行、消費者需求、風格、定位、結構、材料、工藝、成本、文化等諸多因素的影響，服裝企業通常會將設計研發中心設置在流行的中心城市，這就要求設計師能協同、高效的把流行、技術等信息及時傳遞給企業。設計的數字化、網絡化、信息化很好的解決了此類問題［1］。計算機輔助設計技術使得服裝這一勞動密集型產業得以數字化，促使服裝產業快速發展。常用的通用設計軟件有Photoshop、CorelDraw、Illustrator等。服裝專業軟件有GERBERCAD、LECTRACAD、富怡CAD等。服裝CAD可完成服裝創意設計、結構設計、樣板設計、樣板縮放、工藝設計、工藝單等技術文件的設計開發。利用CAD進行設計開發時，可以借助款式庫、材質庫、色彩庫、圖案庫、配件庫等輔助設計師完成設計工作。智能化的CAD軟件還可以實現自動縮放、自動排料等功能。3D服裝設計系統可以高效地完成一款服裝的整體設計。數字化技術對于服裝業技術革新具有重要意義。由于CAD/CAM系統能大幅縮短服裝產品開發周期和生產周期，有效提高生產經營效率，因此，這種數字化、網絡化、信息化的輔助設計與制造系統更適應當前服裝企業多品種、小批量的生產經營模式［2］。

1.2設計研發引入PLM模式服裝設計流行周期短、款式多、批量小，這給設計管理帶來不小難度。產品生命周期管理(簡稱PLM)為服裝設計管理提供了一種有效的管理方式［3］。產品生命周期管理是以產品為對象，將產品的生命周期從創意到生產、銷售、退出不同階段都進行監控管理，產品生命周期管理如圖1所示，讓經營者將每個階段中的人員、資金、物料等生產要素進行優化整合。PLM是企業現有信息系統(計算機輔助設計與制造CAD/CAM、計算機輔助工程CAE、產品數據管理PDM、企業資源計劃ERP等)的整合，它促進創造、計劃和控制之間的協同，有效地優化產品開發過程。PLM是企業信息化的基礎，企業應用系統(如企業資源計劃ERP、供應鏈管理SCM、客戶關系管理CRM等)是產品生命周期管理重要的組成部分。企業所有業務數據都按照統一的產品定義信息與過程模型被集成到PLM中，相關部門都能夠過PLM獲得信息服務。服裝業PLM解決方案將與產品有關的數據(具體包含過程及項目管理、產品數據管理、圖文檔知識管理、設計變更管理、協同設計開發等內容)進行集中統一管理，確保數據的完整性、一致性和正確性，實現企業內部信息共享，服裝PLM設計流程架構如圖2所示。我國服裝企業應用PLM軟件已經取得了初步成效，對于企業實現研發過程的協同工作起到了一定的作用。它可以提高設計方案的市場需求導向性、有效縮短生產周期、提高設計效率和規劃能力、提高設計方案的可轉化性、實現內外部協作開發［4］。

2生產技術創新

服裝產業是典型的勞動力密集型行業，產品的生命周期和生產周期不斷縮短，要求服裝企業具有快速反應機制。這就要求企業能夠及時了解各種生產信息，以便指導生產。為了適應服裝款式的快速變化及消費者的個性化需求，在服裝制造過程中融入制造企業生產過程執行管理系統(簡稱MES)［5］，這將有助于企業充分利用各種生產資源、實時監控制造進度、合理安排各個生產環節。

2.1生產制造過程控制數字化、網絡化、智能化MES系統是面向制造企業車間執行層的生產信息化管理系統，主要包括生產管理、工藝管理、過程管理和質量管理等4個功能。在過程控制方面，MES通過相關信息的采集與處理，對從訂單下達開始到產品完成的整個產品生產過程進行實時監控管理，對生產過程中發生的異常情況能夠及時反饋，使其相關人員及時采取對應措施進行整改。MES是服裝企業CIMS信息集成的紐帶，是企業實現車間敏捷生產的基本手段。作為車間信息管理技術的載體，MES在實現服裝企業生產過程自動化、智能化、網絡化等方面發揮著巨大作用。制造執行系統MES在企業信息管理系統中主要用于對服裝車間現場生產過程中的組織與管理，其作用主要有3個:一是實時對生產進行指導。依據服裝生產定單的要求，計劃與設置工作單元具體的生產任務和工藝流程，均衡生產計劃，降低非生產用工時，準確掌控進度。二是對生產進行有效和實時監控。實時監控生產現場統計生產數據，掌控服裝制造的全部生產過程，實時跟蹤物料流向，及時發現并警示瓶頸所在。三是生產中的各種信息可追溯。采用條形碼或RFID技術追溯產品生產過程信息、產品質量信息等，做到對服裝產品加工每道工序的詳盡管控，提高質量管理力度，降低損耗，減少浪費。

2.2基于物聯網技術的信息交互、實時控制從目前服裝企業生產現場看，生產車間中的各種服裝設備之間的網絡通信性能差、信息利用率較低，不能及時獲取需要的信息和數據，所有的信息依靠人工方式輸入，工作量大而且慢，出錯率高。針對這一情況，研究人員開發了一套適合服裝工業縫紉機生產現場的MES系統。MES系統的管理模塊通過數據采集控制層可以實時地監控到服裝車間內部的情況，服裝制造執行系統工作流程，如圖3所示。數據采集控制層主要是由末端設備以及網關組成的。末端設備是由各種類型的數據采集和控制模塊組成的，比如傳感器設備，像濕度傳感器、RFID、聲音傳感器等。底層傳感器設備將采集的數據上傳給MES系統［6］，實現信息流、物料流、勞動力流、設備流實時數據采集和控制，幫助企業及時獲取生產進度、員工表現、各工序完成及工時情況、作業效率等信息，實時反映車間現場狀態，為管理決策提供可靠依據。通過引進先進的自動化設備及相關軟件來改造傳統服裝業［7］，不僅可使工藝標準化、管理透明化，而且可以優化或簡化生產流程，減少用工數量，同時還降低工人的勞動強度，縮短產品設計研發與生產周期。

3管理技術創新

隨著服裝企業競爭的加劇，如何進行高效管理的問題日益突出。未來，一些服裝企業中的設計、生產、銷售等環節可能分布在不同的地域。服裝企業的生產經營過程主要包括:計劃制定、前期開發、設計展開、結構調整與制版、工藝確定、樣品試制、新產品客戶確認或市場試銷、新產品調整、批量生產等諸多環節［8］，各主要經營環節中又包含許多分支環節。整個過程信息反饋周期較長，某道環節一旦有問題且信息反饋不及時，企業經營便難以順暢推進。通過實施企業資源計劃系統［9］(簡稱ERP)可以實現企業整體的信息流、物流、資金流、價值流和業務流的有效集成，使各級管理者能夠及時了解企業各類資源數量、使用等方面的信息情況，同時可以將企業的各類資源及時調配和平衡。為高層管理人員經營決策提供科學的依據，從而有效提高企業的核心競爭力。

3.1協同制造協同制造是指企業充分利用網絡技術和信息技術實現供應鏈內及跨供應鏈間的產品設計研發、制造、管理和商務等方面進行緊密配合與協調的一種制造運營模式［10］。它是21世紀的現代制造模式，是敏捷制造、協同商務、智能制造、云制造的核心內容。對服裝企業來說，協同制造能夠最大限度的縮短服裝新品上市時間，縮短生產周期，快速響應客戶需求，提高設計、生產的柔性。通過網絡技術和信息技術使企業財務、生產加工、成本管理、物流、人力等方面快速、有效協同，使企業資源最充分利用。協同制造可以大幅度地提高產品設計效率和可制造性以及成本的可控性，有利于降低生產經營成本，提高產品質量，提高客戶滿意度。

3.2集成管控服裝企業運用信息化手段，打通設計、生產、管理等各方面的信息通道，充分集成PLM、MES、ERP等各個系統，PLM、MES、ERP的互動關系如圖4所示，使企業實現對主要生產經營環節的有效管理，主要體現在以下3個方面:一是對整個供應鏈進行管理;二是精益生產、并行工程和敏捷制造;三是事先計劃與事中控制。圖4PLM、MES、ERP的互動關系PLM(創新)、ERP(計劃)、MES(執行)是工程數字化和自動化作業控制系統主要組成部分。PLM、MES和ERP系統的功能可以互相延伸和對接，共同構建更為完善的現代化服裝企業信息管理體系。數字化技術和信息化技術的快速發展，不僅使服裝企業具有了快速響應市場需求的能力，同時也提高了企業的生產能力和生產效率。服裝企業管理數字化和信息化是一個具有投資大、周期長、系統復雜和高風險等特點的系統工程。對多數服裝企業來說，這些系統現階段應用尚有一定困難，但在滿足產品附加值較高、自動化設備廣泛應用、RFID技術成本進一步降低等條件后，還是具備可行性的。畢竟，數字化、網絡化和信息化是服裝企業未來發展的一個重要方向。因此，服裝企業在上述系統應用過程中必須結合企業自身實際情況，從系統工程和科學管理的角度出發，選擇適合本企業的成熟軟件，企業要有接收變革的心理準備，做好風險控制和周密完善的計劃，由實力強大的團隊實施，確保各管理系統項目的成功實施。

4結語

在互聯網時代，零距離交互、分布式共生的基因會更加廣泛地滲透。服裝產品研發設計數字化、生產過程智能化、企業管理信息化、采購營銷網絡化、協同研發與生產等現代制造業特征正逐步在服裝企業中體現出來，這種以數據驅動，利用互聯網信息平臺和數據進行智能制造模式會逐步在服裝企業中應用并推廣。服裝企業數字化、智能化、信息化將成為一種全新的制造模式。

參考文獻:

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［9］萬蓬勃．ERP技術在服裝企業中應用的探討［J］．中國皮革，2015(4):166－168．

［10］蔣明煒．21世紀制造模式:協同制造［J］．中國高新技術企業，2012(5):58－59．

作者：張志斌 李鵬 陳上 單位： 邢臺職業技術學院 河北科技大學 藝術學院