基于RFID技術(shù)的制衣生產(chǎn)線實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)方案

　　項(xiàng)目背景

　　目前國(guó)內(nèi)大中型（1000臺(tái)衣車以上）制衣廠普遍采用非自動(dòng)傳送的人工流水線生產(chǎn)方式，生產(chǎn)流程基本相同。典型的生產(chǎn)流程如下：

　　裁剪部門按照生產(chǎn)計(jì)劃單領(lǐng)料、鋪布、裁剪，填寫裁床單；

　　裁剪后把相同部位的多層衣片按照尺碼、布層、顏色等規(guī)則捆扎起來(lái)，并把根據(jù)裁床單錄入并打印出的扎單捆綁在每一捆衣片上，扎單上記錄有該衣片的屬性，比如款號(hào)、尺碼、顏色、批次、裁床號(hào)，以及工序號(hào)、扎單號(hào)和件數(shù)等信息；

　　縫紉車間到裁床部門領(lǐng)取捆扎好的衣片，按照生產(chǎn)流程把相同扎單號(hào)的衣片配套捆綁在一起，并徒手遞送到對(duì)應(yīng)的工位上；
 
　　工位上的工人領(lǐng)到衣片后進(jìn)行規(guī)定工序的操作，操作完成后在扎單存根上簽上工號(hào)，同時(shí)剪下扎單上的一條（稱作飛仔），以作為核算計(jì)件工資的憑證；

　　配扎工把前道工序完成的半成品收集起來(lái)，再次和相同扎號(hào)的其他部位衣片配套捆綁，手工傳送到下一道工序；

　　重復(fù)操作4、5步驟，直至所有工序完成，成品包裝并入庫(kù)。

　　扎單的作用是標(biāo)示衣片的屬性、裁剪的批次，指示該捆衣片需要執(zhí)行的加工工序和本批次產(chǎn)品的件數(shù)，以及記錄各工位工作量信息。布料裁剪完成后，工人完全依靠扎單上的信息來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)操作，以保證每件衣服都是遵照計(jì)劃好的工序、由相同屬性的衣片縫制而成的。同時(shí)，執(zhí)行每道工序的工人也要憑借保留的扎單條來(lái)結(jié)算計(jì)件工資。所以，扎單是一個(gè)把所有的生產(chǎn)作業(yè)環(huán)節(jié)聯(lián)系在一起的關(guān)鍵工具。

　　需求分析

　　通過使用扎單對(duì)生產(chǎn)進(jìn)行管理是制衣行業(yè)經(jīng)過多年的摸索后總結(jié)出來(lái)的一套現(xiàn)行解決方案。這套方案簡(jiǎn)單而實(shí)用，與整體信息化水平不高的制衣業(yè)相匹配。不過，隨著客戶對(duì)快速反應(yīng)式生產(chǎn)和可視化生產(chǎn)監(jiān)管的需求的不斷提高，扎單管理方式顯現(xiàn)出了很多待改進(jìn)的地方：

　　生產(chǎn)進(jìn)度的監(jiān)控只停留在紙面上，車間每天下班時(shí)匯總一次，這樣，生產(chǎn)管理部門無(wú)法實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地掌握生產(chǎn)進(jìn)度。這種狀態(tài)造成的結(jié)果是企業(yè)決策者的信息滯后，因此不能立即了解生產(chǎn)狀況，對(duì)產(chǎn)能的發(fā)揮無(wú)法準(zhǔn)確把握，以致影響后期的生產(chǎn)計(jì)劃安排和缺乏訂單談判的決策支持。

　　制衣業(yè)內(nèi)99%的工人工酬體系是計(jì)件工資?，F(xiàn)在制衣業(yè)采用的工資計(jì)算方式是通過統(tǒng)計(jì)扎單存根上的工人簽名記錄和工人剪下來(lái)的扎單條來(lái)計(jì)算工作量，再乘以單位工價(jià)，得出每個(gè)工人的工資。這項(xiàng)工作需要大量的人力，而且容易出錯(cuò)，經(jīng)常引起糾紛。另外，由于無(wú)法實(shí)時(shí)記錄工人在每一道工序上所花費(fèi)的時(shí)間，每道工序工價(jià)的核定就很主觀，容易引起分歧。因此，制衣廠里基本上每天都會(huì)出現(xiàn)工人對(duì)工酬有異議的情況。

　　扎單內(nèi)容無(wú)法靈活定制。因?yàn)楝F(xiàn)在的扎單都是打印在印制好的扎單紙上，所以不同的產(chǎn)品信息都只能打印在相同格式的扎單紙上，有時(shí)裁床工人需要手寫來(lái)補(bǔ)充內(nèi)容。產(chǎn)生以上問題的主要原因是紙質(zhì)扎單無(wú)法滿足實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的生產(chǎn)信息采集、整理和分析的要求。人工記錄主要工序的完成狀態(tài)和掐秒表計(jì)算每道工序的完成時(shí)間是目前制衣廠里唯一的生產(chǎn)信息采集方式。而扎單則是跟蹤每批產(chǎn)品生產(chǎn)進(jìn)度的主要線索。通過這種信息采集方式只能獲得滯后的信息反饋，以此為根據(jù)所做出的生產(chǎn)計(jì)劃和商業(yè)決策也必然是會(huì)有誤差的。因此，實(shí)時(shí)的生產(chǎn)信息采集方式就是制衣企業(yè)提高生產(chǎn)效率、優(yōu)化管理方式和獲得決策支持的關(guān)鍵之處。

　　解決方案

　　以采用RFID技術(shù)的電子扎牌代替紙質(zhì)扎單，將加工信息記錄其中并捆扎到衣片上。電子扎牌跟隨衣片被傳遞到各道工序；在每個(gè)工位上布置RFID數(shù)據(jù)采集終端，所有讀頭都與主服務(wù)器連接構(gòu)成一個(gè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)衣片被傳遞到規(guī)定工序進(jìn)行加工時(shí)，工人在數(shù)據(jù)采集終端上掃描電子扎牌，系統(tǒng)記錄該加工工序的起始時(shí)間，加工完成后，工人按結(jié)束鍵，通知系統(tǒng)該工序已經(jīng)完成。每個(gè)員工都配有RFID工卡，進(jìn)入工位時(shí)以工卡進(jìn)行登記，這樣該工位所執(zhí)行的所有操作都與員工工卡相關(guān)聯(lián)，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)工作量，自動(dòng)結(jié)算工資，并可以追溯質(zhì)量責(zé)任。
 
　　電子扎牌在各個(gè)環(huán)節(jié)中的具體應(yīng)用方案初步設(shè)計(jì)如下：

　　1、發(fā)行電子扎牌 

　　裁床部門根據(jù)生產(chǎn)管理部下達(dá)的生產(chǎn)指示裁剪布料后，照常填寫裁床報(bào)表并送交車間辦公室，車間辦公室人員使用電子扎牌創(chuàng)建程序?qū)⒉么矄涡畔浫氲较到y(tǒng)，至此該批次產(chǎn)品所需使用的扎單內(nèi)容已全部生成。 

　　裁床部門調(diào)出該批次產(chǎn)品的扎單目錄，使用電子扎牌發(fā)行程序?yàn)樗υ囊缕x取對(duì)應(yīng)的扎單條目，打印紙質(zhì)標(biāo)簽，同時(shí)將已經(jīng)生成的扎單信息寫入電子扎牌，然后把紙質(zhì)標(biāo)簽和電子扎牌一起捆綁到衣片上。如果使用可重寫標(biāo)簽打印機(jī)則可以實(shí)現(xiàn)可視信息打印和電子標(biāo)簽內(nèi)容寫入一步操作。需要外發(fā)加工（如繡花）的衣片也捆扎電子扎牌，外發(fā)工序應(yīng)被視為一道正常工序，記錄在生產(chǎn)進(jìn)度跟蹤系統(tǒng)中。 

　　2、生產(chǎn)準(zhǔn)備

　　生產(chǎn)計(jì)劃下達(dá)至指定生產(chǎn)小組后，組長(zhǎng)使用工序管理程序安排各個(gè)工位上的工人完成各道工序；在生產(chǎn)過程中，每個(gè)工位只能執(zhí)行指定的工序，否則系統(tǒng)不支持，但組長(zhǎng)可以根據(jù)生產(chǎn)進(jìn)度進(jìn)行調(diào)整，更改工位與工序的對(duì)應(yīng)。工人進(jìn)入工位時(shí)使用工卡在每個(gè)工位的RFID數(shù)據(jù)采集終端上登記，自動(dòng)工資結(jié)算系統(tǒng)將工人工號(hào)與所執(zhí)行的工序?qū)?yīng)。 

　　3、衣片配扎
 
　　縫紉車間的配扎工到裁床部門領(lǐng)取裁剪好的衣片，按照工序順序，遞送到指定工位上進(jìn)行加工；
　　加工完成后，配扎工把半成品衣片收回，使用電子扎牌發(fā)行程序根據(jù)加工需要把要在下一道工序縫合在一起的衣片配扎在一起。實(shí)現(xiàn)這個(gè)步驟可以有三種方式： 
　　配扎工閱讀衣片上捆綁的紙質(zhì)標(biāo)簽上的扎單號(hào)，人工配扎； 
　　配扎工使用手持式讀頭讀取一捆衣片上的扎單號(hào)之后，配扎程序記錄下這個(gè)號(hào)碼，配扎工再用讀頭掃描其他衣片的電子扎牌，如果扎號(hào)相同則自動(dòng)提示； 
　　使用專門的配扎套間：配扎工掃描第一組衣片然后按掃描順序在衣片上捆綁專用的指示燈，然后掃描另一組衣片，當(dāng)衣片上的扎號(hào)與第一組某捆衣片的扎號(hào)相同時(shí)，這捆衣片上的指示燈會(huì)亮，這樣配扎工就可以手動(dòng)把相同扎號(hào)的衣片配在一起。這種半人工的方式可以降低對(duì)工人集中注意力的要求、減少錯(cuò)誤出現(xiàn)、加快操作速度。 
 
　　4、工序跟蹤

　　工人上崗時(shí)用工卡在工位上的數(shù)據(jù)采集終端上登記；
　　配扎工將配扎好的衣片送到指定工位，工人將衣片上的電子扎牌在數(shù)據(jù)采集終端上掃描一下，采集終端提示操作開始，系統(tǒng)記錄此工序起始時(shí)間，并且記錄在此工位登記的工卡。工人加工完成此道工序的所有衣片后，在讀頭上按完成鍵，系統(tǒng)記錄下工序完成時(shí)間，同時(shí)記錄了工人的工作量。
　　重復(fù)4-ii步驟，直到需要配扎工更新扎單信息或所有工序都完成（配扎也是一道工序，只是不在生產(chǎn)計(jì)劃里體現(xiàn)為工序）。

　　5、扎牌回收
 
　　在生產(chǎn)過程中，當(dāng)兩捆半成品衣片將要被縫合成一個(gè)整體時(shí)，會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)電子扎牌，這時(shí)應(yīng)該回收其中的一個(gè)，并向另一個(gè)電子扎牌寫入下一道工序的內(nèi)容。這個(gè)回收的工作在配扎的過程中由配扎工完成。
　　配扎工從已經(jīng)完成操作的工位上收回半成品衣片后，在電子扎牌發(fā)行程序中掃描電子扎牌，當(dāng)必要的前道工序的幾個(gè)電子扎牌都被掃描到之后，下一道工序的扎牌內(nèi)容即生成，這時(shí)配扎工可以把新的扎牌內(nèi)容寫到任一電子扎牌中，并與下一道工序所要縫制的衣片捆扎在一起。
　　其余的電子扎牌被清除內(nèi)容并回收再用。（如何目視區(qū)分使用中的扎牌和空扎牌？如何把扎牌和打印標(biāo)簽結(jié)合起來(lái)？） 

　　系統(tǒng)布置 

　　數(shù)據(jù)利用 

　　這套系統(tǒng)所采集的原始數(shù)據(jù)是衣片和半成品在生產(chǎn)線上停留的位置和時(shí)間。對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行加工，則可以取得豐富的生產(chǎn)管理和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，包括各道工序的操作時(shí)間、原料在線下的時(shí)間和位置、工人的總工作量、每名工人操作某道工序的累計(jì)時(shí)間等。
對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，則可以生成多種直觀的報(bào)表或圖表：

　　當(dāng)前生產(chǎn)進(jìn)度 
　　各工序工時(shí)分析和瓶頸工序分析 
　　每日生產(chǎn)數(shù)量、生產(chǎn)收入、生產(chǎn)工時(shí) 
　　工人工作量實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì) 
　　實(shí)時(shí)產(chǎn)能分析 
　　周期生產(chǎn)率分析 
　　等等其他，可以根據(jù)客戶需求定制 
　　總結(jié)起來(lái)，生產(chǎn)線數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)可以執(zhí)行以下功能： 

　　實(shí)時(shí)信息采集：基于RFID的生產(chǎn)信息集成系統(tǒng)利用電子扎牌和rfid數(shù)據(jù)采集終端采集發(fā)生在流水線上的任何一個(gè)事件。有關(guān)的數(shù)據(jù)可以在事件發(fā)生的同時(shí)獲得確認(rèn)。實(shí)時(shí)信息保證了高效的管理和控制。

　　生產(chǎn)流水線平衡：通過快速響應(yīng)在線檢測(cè)到的生產(chǎn)流水線瓶頸，及時(shí)調(diào)控生產(chǎn)進(jìn)度以獲得高效的回報(bào)。
　　訂單完成進(jìn)度：可以收集和匯總各生產(chǎn)流水線的最新定單執(zhí)行狀況，從而提供生產(chǎn)狀況的即時(shí)信息。
　　品質(zhì)管理：系統(tǒng)儲(chǔ)存并顯示不同操做員工的工作記錄，在線實(shí)時(shí)地監(jiān)控操作員的操作失誤和效率
　　遠(yuǎn)程監(jiān)控：通過廣域網(wǎng)的連接，總公司能隨時(shí)在總部辦公室查看各個(gè)分廠的實(shí)時(shí)生產(chǎn)信息，支持移動(dòng)管理和分布式管理。
　　工資結(jié)算：在線操作和工資計(jì)算的實(shí)時(shí)透明化有助于激發(fā)操作員積極性。
　　成本控制：能對(duì)加班要求進(jìn)行監(jiān)控，消除計(jì)算錯(cuò)誤。
　　效率控制：通過追蹤分析操作工序時(shí)間，能制定一個(gè)更好的效率目標(biāo)。
　　工人技能數(shù)據(jù)庫(kù)：建立所有員工的技能數(shù)據(jù)庫(kù)。
　　加工部件的追蹤：提供正在加工中的成品和半成品信息。

　　實(shí)施利益：實(shí)施生產(chǎn)線數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)能幫助生產(chǎn)企業(yè)提高生產(chǎn)效率。已經(jīng)使用類似系統(tǒng)的制衣企業(yè)總結(jié)，系統(tǒng)實(shí)施后整體效率提高10%～25%不等。有了真實(shí)準(zhǔn)確的生產(chǎn)線數(shù)據(jù)資料，生產(chǎn)管理者能夠更準(zhǔn)確地監(jiān)控生產(chǎn)狀態(tài)，立即獲得生產(chǎn)效率分析數(shù)據(jù)，從而對(duì)變化做出快速反應(yīng)，并且能夠提前預(yù)測(cè)可能發(fā)生的事件狀況，及時(shí)調(diào)整生產(chǎn)布置；有了生產(chǎn)狀態(tài)實(shí)時(shí)報(bào)表和圖表，企業(yè)管理者不必在工廠就可以對(duì)所有的工作進(jìn)展進(jìn)行密切的監(jiān)督與控制，任何時(shí)候都能獲得必要的決策支持依據(jù)。 這套系統(tǒng)的實(shí)施還可以極大地提高工人工資結(jié)算效率和準(zhǔn)確率，并且?guī)椭S對(duì)各道工序進(jìn)行更科學(xué)合理的定價(jià)，而且還可以追溯到瑕疵工序的操作者。

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