1 服裝行業面臨的困難
中國是世界上紡織及服裝生產大國之一,海關數據顯示,2007年,全國紡織品服裝出口額累計總額為1712億美元。同比增長18.9%。從數據來看,紡織出口仍保持持續增長趨勢。訂單快速增長的同時也給服裝企業在生產管理方面帶來了很多困難,由于缺乏科學的管理,過分的依賴經驗來統籌安排工作,導致了工人的效能和產能規劃不一致,容易引起局部的開工不足,影響企業的生產效率。同時,在生產數據收集方面也面臨著很多困難,包括不能及時的知道現在有多少工位在開工還是等待、不能及時的知道正在進行中的實際生產情況、不能及時的知道每個工人正在做什么、不能及時的知道質檢不合格的某個產品是哪個工人做的、無法統計每個工人完成每道工序的具體時間等等。因此,如何解決服裝行業信息化成為每個服裝制造企業迫在眉睫的問題。
2 ERP與MES
ERP(EntERPrise Resource Planning)—企業資源計劃,是由美國Caftner Group公司于1990年提出的,由MRPⅡ發展而來的。ERP主要包括財務、生產、采購與銷售三大功能模塊。隨著ERP的不斷發展,ERP的功能模塊也越來越廣泛,在服裝制造業中,ERP將與制造執行系統MES集成,形成實時化的系統對制造業的車間層進行實時控制。MES(Manufacturing Execution System)一制造執行系統,是由美國先進制造研究機構(Advaneed Manukluring Research,AMR)提出,定義為“位于上層計劃管理系統與底層工業控制之間的、面向車間層的管理信息系統”,MES主要包括11個功能管理模塊:作業計劃安排模塊;資源分配和狀態管理模塊;生產調度模塊;產品跟蹤;人力資源管理;設備維護;工藝標準管理;績效分析管理;過程管理;質量管理;數據采集等。AMR還提出了由計劃層、執行層和控制層組成的企業三層金字塔管理模型,清楚地描述了MES在企業管理系統中的位置。計劃層強調企業的計劃性,以客戶訂單和市場需求為計劃源頭,充分利用企業內的各種資源,以降低庫存。提高企業效益。ERP屬于企業的計劃層;執行層(MES)是連接企業的計劃層和控制層的中間層,可以通過MES把計劃層和生產現場很好的集成;控制層(Contron)強調對車間的控制。從企業集成模型可以看出,制造執行系統在計劃管理層與底層控制之間架起了一座橋梁,填補了兩者之間的空隙。如圖2.1所示:
圖2.1 AMR三層企業集成模型
由于服裝制造業屬于勞動密集型企業,因此對企業信息化的需求和側重點主要集中在MES的數據采集、績效分析等模塊。本文主要是結合武漢尚言電子研究所的電子工票系統來分析ERP與MES的一種新的集成模式:將MES整合到ERP中,使ERP在生產計劃模塊更詳細和準確,對生產過程進行在線管理,使得ERP的功能更強大,更符合企業的需求。
3 武漢尚吉電子工票系統
武漢尚占電子研究所革命性得將RFID(Radio Frequency Identification—射頻識別技術)引入成衣生產管理中,用RFID無限識別采集技術,以取代車間傳統的記數,工票[飛仔]以及條碼記錄模式,突破舊框架,它具有信息容量大、實時性高、功能多樣、操作快速方便、可重復使用、長期使用成本很低等優點。配合計算機軟件、RFID讀卡器、以及網絡,通過對流向每道生產工序的衣片上攜帶的電子標簽的操作識別,可以實時監控管理整個生產過程,包括定單執行與完成情況,服裝生產進度跟蹤與控制。發現流水線瓶頸,服裝生產質量控制,工人工資核算等,根據以往的生產信息積累,還可對訂單進行智能化的生產排程。工藝改進,使生產效能最大化,提高客戶的生產力和競爭力。
本系統中間件所采用的后臺數據庫是SQL Server。該系統經RFID設備采集數據后,通過接在計算機上的無線基站以無線通信的方式和計算機進行通信。無線基站再以串口通信的方式通過中間件與計算機上的數據進行數據交換,這樣就成功的將生產車間的數據及時的發送到了企業ERP系統中。中間件通過存儲過程可以對數據庫進行查詢、插入記入等操作。系統框架圖如圖3.1所示。
圖3.1 系統框架圖
通過該系統可以實現如下功能:1,完善工價定價體系。根據生產的情況,及時采集樣本,智能分析工序工時的合理性,為完善工序定價系統提供實時數據。2,生產即時監控。隨時監控每個訂單的生產進度。更可以按照顏色尺碼詳細的了解不同訂單的完工情況,透明化生產進度,為計劃及調度提供有力支持。3,效能完全掌控,提高效率。可以按照不同的工廠、班組、工段、機臺、人員等進行多方位查詢分析,讓經營者了解工廠實際生產信息,統一目標標準,以提高效率。4,建立有效績效考評體系,持續改進。幫助企業的管理者建立有效的考評機制,讓管理人員隨時了解員工與企業標準的差異,建立員工、班組、車間對比考評機制,提高生產、管理的積極性,持續改進。5,完善計劃調度支持,解決半成品積壓問題。可以隨時提供不同工位的在線數量、在線時間,并幫助企業的管理者提前發現影響生產進度環節,為平衡生產提供幫助。
在網絡布線方面,該系統中的讀卡器通過無線通訊的方式與基站進行通信。可以通過相應的設置確定哪些讀卡器與哪一個基站進行通訊。這樣的網絡部署結構減少了布置網絡線的麻煩。使組網布線更加快捷方便。系統網絡部署如圖3.2所示:
圖3.2 系統網絡部署示意圖
4 系統功能分析
本系統主要是基于RFID和中間件的ERP與MES集成信息管理系統。通過對該系統的功能分析,可以對類似于像服裝紡織這種勞動型密集行業提供在信息管理方面的參考。
4.1 系統架構
通過中間件集成方式把MES的功能模塊集成到新的ERP系統中,可以隨時隨地查詢車間的生產情況,采用RFID射頻識別技術可以減少人工記錄成本,提高數據采集的效率,管理人員和工人都可以通過中間件查詢生產現場的情況,同時通過中間件對不同的人員設置不同的訪問權限。
4.2 數據的采集
傳統的條碼方式借助于電腦和打印機,將一扎貨上的大菲每道工序用條碼的方式打印出來,工人在生產的過程中根據自己的生產狀況,用剪刀剪掉自己的工序條碼,作為生產憑證,然后統一匯總,由專人將工人的條碼菲(工票)掃描到電腦系統。這種方式過分的依賴掃描設備,而不同的掃描設備的誤碼率不同,導致計件的準確率不高,同時還帶來了紙張的浪費和采集數據成本很高。
采用RFID射頻識別技術后,借助于RFID據終端采集技術,將每個菲票的信息存在于RFID電子標簽中,工人根據自己的工序,通過采集終端將產品的數量、加工內容(工序)等信息直接發送到電腦,完成計菲工作。這種方式有以下優點:
1)實時性高
采用RFID技術后,決策者通過中間件系統可以及時的知道車間的生產進度,有利于決策層對生產計劃做出準確的預判和改進。
2)安全穩定
相對于條碼計菲,本系統的安全和穩定性大大增強,工人在進行一道工序前只需將物料卡放置于車位讀卡器上,就可以完成數據的采集。
3)上通下達,信息共享
生產信息完全透明化,工人可以通過RFID查詢機查詢到當天的生產情況,管理人員也可以及時的知道當天生產進度。
4)分析流水,解決阻滯
系統自動記錄每個工人在哪些時段在做哪些工單,耗時多久,經過分析后決策者可以合理的安排工人的生產,科學、及時的解決生產瓶頸。
5)節約成本
一個RFID的讀頭可以進行幾萬次的刷卡記錄,而一張RFID卡片的成本在二十元左右。相比條碼方式,如果以一個3000人的車間來計算,一年可以節約工票耗材成本36萬。
6)提高管理
提高生產力和生產線透明度,節省薪資,責任到個人,減少瑕疵品,優化生產管理流程,減少在制品在生產線上的積存。
5 結束語
ERP系統與MES的集成對于制造業信息化的發展是一個必不可少的階段,能大大提高企業的管理自動化水平。結合了RFID和中間件技術的新的ERP與MES集成信息系統,不僅很好的解決了底層控制系統和ERP系統之間的斷層,也給企業在信息化方面帶來廠革命性的變化。大大提高了服裝制造企業的生產效率。對于ERP系統來說,如何將MES的其他功能模塊很好的集成到ERP系統中。將成為軟件開發商有待解決的問題。
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本文標題:ERP與MES集成技術在服裝行業中的應用