服装企业智能制造创新工程研究范文

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《毛纺科技杂志》2016年第五期

摘要:

从设计、生产、管理等3个方面，阐述服装制造企业智能制造的解决方案和应对措施。在设计环节，实施设计数字化，引入PLM模式。在生产环节，采用基于物联网技术的MES系统对生产过程进行实时监控，促进企业充分利用各种生产资源、合理安排生产。在管理环节，通过ERP、PLM、MES系统融合，实现协同制造、集成管控，实现企业整体的信息流、物流、资金流、价值流和业务流的有效集成，使各级管理者能够及时了解企业各类资源数量及使用等方面的信息情况，为高层管理人员经营决策提供科学依据，有效提高企业的核心竞争力。

关键词:

服装智能制造;服装设计数字化;生产智能化;管理信息化;智能工厂;数字化车间

近年来，由于人力成本急剧上涨，作为劳动密集型产业的服装制造业面临着许多新的压力，服装企业的生产方式开始转变，逐步从人力密集型向技术密集型转变。国家提出了中国制造2025战略计划，服装企业面对产业转型升级和智能制造该如何应对。本文从设计技术创新、生产技术创新、管理技术创新等方面阐述服装制造企业智能制造的解决方案和应对措施。

1设计技术创新

1.1设计数字化、网络化、信息化服装设计受流行、消费者需求、风格、定位、结构、材料、工艺、成本、文化等诸多因素的影响，服装企业通常会将设计研发中心设置在流行的中心城市，这就要求设计师能协同、高效的把流行、技术等信息及时传递给企业。设计的数字化、网络化、信息化很好的解决了此类问题［1］。计算机辅助设计技术使得服装这一劳动密集型产业得以数字化，促使服装产业快速发展。常用的通用设计软件有Photoshop、CorelDraw、Illustrator等。服装专业软件有GERBERCAD、LECTRACAD、富怡CAD等。服装CAD可完成服装创意设计、结构设计、样板设计、样板缩放、工艺设计、工艺单等技术文件的设计开发。利用CAD进行设计开发时，可以借助款式库、材质库、色彩库、图案库、配件库等辅助设计师完成设计工作。智能化的CAD软件还可以实现自动缩放、自动排料等功能。3D服装设计系统可以高效地完成一款服装的整体设计。数字化技术对于服装业技术革新具有重要意义。由于CAD/CAM系统能大幅缩短服装产品开发周期和生产周期，有效提高生产经营效率，因此，这种数字化、网络化、信息化的辅助设计与制造系统更适应当前服装企业多品种、小批量的生产经营模式［2］。

1.2设计研发引入PLM模式服装设计流行周期短、款式多、批量小，这给设计管理带来不小难度。产品生命周期管理(简称PLM)为服装设计管理提供了一种有效的管理方式［3］。产品生命周期管理是以产品为对象，将产品的生命周期从创意到生产、销售、退出不同阶段都进行监控管理，产品生命周期管理如图1所示，让经营者将每个阶段中的人员、资金、物料等生产要素进行优化整合。PLM是企业现有信息系统(计算机辅助设计与制造CAD/CAM、计算机辅助工程CAE、产品数据管理PDM、企业资源计划ERP等)的整合，它促进创造、计划和控制之间的协同，有效地优化产品开发过程。PLM是企业信息化的基础，企业应用系统(如企业资源计划ERP、供应链管理SCM、客户关系管理CRM等)是产品生命周期管理重要的组成部分。企业所有业务数据都按照统一的产品定义信息与过程模型被集成到PLM中，相关部门都能够过PLM获得信息服务。服装业PLM解决方案将与产品有关的数据(具体包含过程及项目管理、产品数据管理、图文档知识管理、设计变更管理、协同设计开发等内容)进行集中统一管理，确保数据的完整性、一致性和正确性，实现企业内部信息共享，服装PLM设计流程架构如图2所示。我国服装企业应用PLM软件已经取得了初步成效，对于企业实现研发过程的协同工作起到了一定的作用。它可以提高设计方案的市场需求导向性、有效缩短生产周期、提高设计效率和规划能力、提高设计方案的可转化性、实现内外部协作开发［4］。

2生产技术创新

服装产业是典型的劳动力密集型行业，产品的生命周期和生产周期不断缩短，要求服装企业具有快速反应机制。这就要求企业能够及时了解各种生产信息，以便指导生产。为了适应服装款式的快速变化及消费者的个性化需求，在服装制造过程中融入制造企业生产过程执行管理系统(简称MES)［5］，这将有助于企业充分利用各种生产资源、实时监控制造进度、合理安排各个生产环节。

2.1生产制造过程控制数字化、网络化、智能化MES系统是面向制造企业车间执行层的生产信息化管理系统，主要包括生产管理、工艺管理、过程管理和质量管理等4个功能。在过程控制方面，MES通过相关信息的采集与处理，对从订单下达开始到产品完成的整个产品生产过程进行实时监控管理，对生产过程中发生的异常情况能够及时反馈，使其相关人员及时采取对应措施进行整改。MES是服装企业CIMS信息集成的纽带，是企业实现车间敏捷生产的基本手段。作为车间信息管理技术的载体，MES在实现服装企业生产过程自动化、智能化、网络化等方面发挥着巨大作用。制造执行系统MES在企业信息管理系统中主要用于对服装车间现场生产过程中的组织与管理，其作用主要有3个:一是实时对生产进行指导。依据服装生产定单的要求，计划与设置工作单元具体的生产任务和工艺流程，均衡生产计划，降低非生产用工时，准确掌控进度。二是对生产进行有效和实时监控。实时监控生产现场统计生产数据，掌控服装制造的全部生产过程，实时跟踪物料流向，及时发现并警示瓶颈所在。三是生产中的各种信息可追溯。采用条形码或RFID技术追溯产品生产过程信息、产品质量信息等，做到对服装产品加工每道工序的详尽管控，提高质量管理力度，降低损耗，减少浪费。

2.2基于物联网技术的信息交互、实时控制从目前服装企业生产现场看，生产车间中的各种服装设备之间的网络通信性能差、信息利用率较低，不能及时获取需要的信息和数据，所有的信息依靠人工方式输入，工作量大而且慢，出错率高。针对这一情况，研究人员开发了一套适合服装工业缝纫机生产现场的MES系统。MES系统的管理模块通过数据采集控制层可以实时地监控到服装车间内部的情况，服装制造执行系统工作流程，如图3所示。数据采集控制层主要是由末端设备以及网关组成的。末端设备是由各种类型的数据采集和控制模块组成的，比如传感器设备，像湿度传感器、RFID、声音传感器等。底层传感器设备将采集的数据上传给MES系统［6］，实现信息流、物料流、劳动力流、设备流实时数据采集和控制，帮助企业及时获取生产进度、员工表现、各工序完成及工时情况、作业效率等信息，实时反映车间现场状态，为管理决策提供可靠依据。通过引进先进的自动化设备及相关软件来改造传统服装业［7］，不仅可使工艺标准化、管理透明化，而且可以优化或简化生产流程，减少用工数量，同时还降低工人的劳动强度，缩短产品设计研发与生产周期。

3管理技术创新

随着服装企业竞争的加剧，如何进行高效管理的问题日益突出。未来，一些服装企业中的设计、生产、销售等环节可能分布在不同的地域。服装企业的生产经营过程主要包括:计划制定、前期开发、设计展开、结构调整与制版、工艺确定、样品试制、新产品客户确认或市场试销、新产品调整、批量生产等诸多环节［8］，各主要经营环节中又包含许多分支环节。整个过程信息反馈周期较长，某道环节一旦有问题且信息反馈不及时，企业经营便难以顺畅推进。通过实施企业资源计划系统［9］(简称ERP)可以实现企业整体的信息流、物流、资金流、价值流和业务流的有效集成，使各级管理者能够及时了解企业各类资源数量、使用等方面的信息情况，同时可以将企业的各类资源及时调配和平衡。为高层管理人员经营决策提供科学的依据，从而有效提高企业的核心竞争力。

3.1协同制造协同制造是指企业充分利用网络技术和信息技术实现供应链内及跨供应链间的产品设计研发、制造、管理和商务等方面进行紧密配合与协调的一种制造运营模式［10］。它是21世纪的现代制造模式，是敏捷制造、协同商务、智能制造、云制造的核心内容。对服装企业来说，协同制造能够最大限度的缩短服装新品上市时间，缩短生产周期，快速响应客户需求，提高设计、生产的柔性。通过网络技术和信息技术使企业财务、生产加工、成本管理、物流、人力等方面快速、有效协同，使企业资源最充分利用。协同制造可以大幅度地提高产品设计效率和可制造性以及成本的可控性，有利于降低生产经营成本，提高产品质量，提高客户满意度。

3.2集成管控服装企业运用信息化手段，打通设计、生产、管理等各方面的信息通道，充分集成PLM、MES、ERP等各个系统，PLM、MES、ERP的互动关系如图4所示，使企业实现对主要生产经营环节的有效管理，主要体现在以下3个方面:一是对整个供应链进行管理;二是精益生产、并行工程和敏捷制造;三是事先计划与事中控制。图4PLM、MES、ERP的互动关系PLM(创新)、ERP(计划)、MES(执行)是工程数字化和自动化作业控制系统主要组成部分。PLM、MES和ERP系统的功能可以互相延伸和对接，共同构建更为完善的现代化服装企业信息管理体系。数字化技术和信息化技术的快速发展，不仅使服装企业具有了快速响应市场需求的能力，同时也提高了企业的生产能力和生产效率。服装企业管理数字化和信息化是一个具有投资大、周期长、系统复杂和高风险等特点的系统工程。对多数服装企业来说，这些系统现阶段应用尚有一定困难，但在满足产品附加值较高、自动化设备广泛应用、RFID技术成本进一步降低等条件后，还是具备可行性的。毕竟，数字化、网络化和信息化是服装企业未来发展的一个重要方向。因此，服装企业在上述系统应用过程中必须结合企业自身实际情况，从系统工程和科学管理的角度出发，选择适合本企业的成熟软件，企业要有接收变革的心理准备，做好风险控制和周密完善的计划，由实力强大的团队实施，确保各管理系统项目的成功实施。

4结语

在互联网时代，零距离交互、分布式共生的基因会更加广泛地渗透。服装产品研发设计数字化、生产过程智能化、企业管理信息化、采购营销网络化、协同研发与生产等现代制造业特征正逐步在服装企业中体现出来，这种以数据驱动，利用互联网信息平台和数据进行智能制造模式会逐步在服装企业中应用并推广。服装企业数字化、智能化、信息化将成为一种全新的制造模式。

参考文献:

［1］吴艳，洪文进，吴小艺．基于大数据时代下的网络男装产品开发模式探究［J］．毛纺科技，2015，43(8):66－70．

［2］周济．智能制造:“中国制造2025”的主攻方向［J］．中国机械工程，2015(9):2273－2284．

［3］俞沛文．基于PLM的快时尚产品设计管理研究［D］．杭州:浙江理工大学，2013．

［4］石美红，贺行行，朱欣娟，等．个性化西服定制和虚拟展示系统的设计与实现［J］．毛纺科技，2015，43(10):36－42

［5］郭力子．吴建艺．面向MES的服装大规模定制系统［J］．计算机系统应用，2014(4):102－106．

［6］陈绍文．数字制造环境中MES的发展和对企业架构的影响［EB/OL］．(2013－06－05［2016－01－21］)

［7］毕东贞．基于物联网的工业缝纫机系统的设计与实现［D］．青岛:青岛大学，2012．

［8］金祥克．鞋业敏捷化智能制造若干关键技术研究［D］．杭州:浙江理工大学，2006．

［9］万蓬勃．ERP技术在服装企业中应用的探讨［J］．中国皮革，2015(4):166－168．

［10］蒋明炜．21世纪制造模式:协同制造［J］．中国高新技术企业，2012(5):58－59．

作者：张志斌 李鹏 陈上 单位： 邢台职业技术学院 河北科技大学 艺术学院