基于RFID技术的制衣生产线实时数据采集系统方案

项目背景

目前,国内大中型(1000多辆服装车)服装厂一般采用非自动传工装配线生产方式,生产过程基本相同。典型的生产过程如下:

根据生产计划,切割部门填写切割床单;

切割后,按照尺寸、布层、颜色等规则将同一部分的多层衣服捆绑在一起,并将根据切割床单输入打印的订单捆绑在每一捆衣服上。订单上记录了衣服的属性,如款号、尺寸、颜色、批次、切割床号、工序号、订单号件数等信息;

缝纫车间到裁床部门领取捆扎好的衣服,按照生产工艺将相同订单号的衣服绑在一起,徒手送到相应的车站;
 
工作站的工人收到衣服后,应进行规定的操作程序。操作完成后,在订单存根上签署工作号码,并在订单上剪下一个(称为飞仔)作为计算工资的凭证;

配扎工将前道工序完成的半成品收集起来,再次与同一系号的其他部位的衣片捆绑起来,手动传送到下道工序;

重复4、5步,直到所有工序完成,成品包装并入库。

订单的功能是标记衣服的属性和切割批次,指示捆绑的加工工艺和本批次产品的数量,并记录每个车站的工作量信息。布料切割完成后,工人完全依靠订单上的信息进行生产操作,以确保每件衣服都按照计划的程序,由相同属性的衣服缝制。同时,执行每道工序的工人还应凭保留的单条结算计件工资。因此,扎单是将所有生产经营环节联系起来的关键工具。

需求分析

生产管理是服装行业经过多年的探索总结出来的一套现行解决方案。该方案简单实用,与整体信息化水平较低的服装行业相匹配。然而,随着客户对快速反应生产和可视化生产监管需求的不断提高,订单管理模式显示出许多需要改进的地方:

生产进度的监控只停留在纸上,车间每天下班后总结一次,使生产管理部门无法实时准确地掌握生产进度。这种状态的结果是企业决策者的信息滞后,不能立即了解生产情况,不能准确掌握生产能力,影响后期生产计划安排,缺乏订单谈判的决策支持。

服装行业99%的工人工资制度是计件工资。目前服装行业采用的工资计算方法是计算工作量,然后乘以单位工资,得到每个工人的工资。这项工作需要大量的人力,容易出错,经常引起纠纷。此外,由于工人在每个过程中花费的时间无法实时记录,每个过程的工价验证非常主观,容易造成差异。因此,制衣厂基本上每天都有工人对工资的异议。

无法灵活定制扎单内容。由于目前的订单打印在印刷的订单纸上,不同的产品信息只能打印在相同格式的订单纸上,有时床工人需要手写来补充内容。造成上述问题的主要原因是纸质订单不能满足实时准确生产信息收集、整理和分析的要求。人工记录主要工序的完成状态和计算每个工序的完成时间是制衣厂唯一的生产信息收集方法。扎单是跟踪每批产品生产进度的主要线索。这种信息收集只能获得滞后的信息反馈,生产计划和商业决策必然会有误差。因此,实时生产信息采集是服装企业提高生产效率、优化管理模式、获得决策支持的关键。

解决方案

以采用RFID该技术的电子卡代替纸质卡,记录加工信息并绑在衣服上。电子卡片随着衣片传输到各种工序;布置在每个站点RFID所有读头都与主服务器连接,形成系统网络。当衣服传输到规定的加工过程时,工人扫描数据采集终端上的电子标志,系统记录加工过程的开始时间。加工完成后,工人按下结束键,通知系统已完成。每个员工都有RFID工作卡,进入工作卡登记,使工作站所有操作与员工卡相关,实现工作量自动统计,工资自动结算,可追溯质量责任。
 
各环节电子扎牌的具体应用方案初步设计如下:

1.发行电子卡 

切割部门根据生产管理部门发布的生产指示,填写切割报告并送交车间办公室。车间办公室工作人员使用电子卡创建程序将床单信息输入系统。到目前为止,该批产品所需的订单内容已经生成。 

切割部门调出该批次产品的订单目录,使用电子订单发行程序选择相应的订单,打印纸质标签,将生成的订单信息写入电子订单,然后将纸质标签和电子订单绑在衣服上。可重写标签打印机可实现可视信息打印和电子标签内容写入一步操作。需要外发加工(如刺绣)的衣服也与电子标签捆绑,外发过程应视为生产进度跟踪系统中记录的正常过程。 

2、生产准备

生产计划发布到指定的生产小组后,组长使用工艺管理程序,安排各站工人完成工艺;在生产过程中,各站只能执行指定的工艺,否则系统不支持,但组长可以根据生产进度进行调整,改变站与工艺的对应性。当工人进入车站时,每个车站使用工卡RFID在数据采集终端上注册,自动工资结算系统对应工人工号和执行程序。 

3、衣片配扎
 
缝纫车间的配扎工到切床部门领取切割好的衣服,按工艺顺序送到指定工位加工;
加工完成后,配扎工将半成品衣片收回,并根据加工需要,使用电子卡发行程序将需要在下一道工序中缝合的衣片配扎在一起。实现这一步有三种方法: 
绑扎工阅读绑在衣片上的纸质标签上的绑扎号,手动绑扎; 
绑扎工用手持读头读取一捆衣片上的绑单号后,绑扎程序记录此号码,绑扎工用读头扫描其他衣片的电子卡。如果绑数相同,则自动提示; 
使用特殊的绑扎套房:绑扎人员扫描第一组衣服,然后按照扫描顺序绑定衣服上的特殊指示灯,然后扫描另一组衣服。当绑扎号与第一组绑扎号相同时,绑扎器上的指示灯将亮起,以便绑扎器可以手动匹配相同的绑扎号。这种半人工方式可以降低对工人集中注意力的要求,减少错误,加快操作速度。 
 
4、工序跟踪

工人上岗时,用工卡在工位数据采集终端登记;
绑扎人员将绑扎好的衣服送到指定的车站。工人在数据采集终端上扫描衣服上的电子卡,采集终端提示操作开始,系统记录工艺的开始时间,并记录在车站注册的工作卡。工人处理完这个过程的所有衣服后,按下阅读头上的完成按钮,系统记录完成时间,记录工人的工作量。
重复4-ii步骤,直到需要更新绑扎信息或完成所有流程(绑扎也是一个流程,但不反映在生产计划中)。

5、扎牌回收
 
在生产过程中,当两捆半成品的衣服将缝合成一个整体时,就会出现两个电子标志。此时,应回收其中一个,并将下一个过程的内容写入另一个电子标志。回收工作在绑扎过程中由绑扎工完成。
绑扎工从已完成的车站收回半成品服装后,在电子卡发行程序中扫描电子卡。当扫描前一道工序中必要的几个电子卡时,生成下一道工序的卡内容。此时,绑扎工可以将新的卡内容写入任何电子卡,并将其与下一道工序中需要缝制的绑在一起。
其他电子标签被删除并回收。(如何区分使用中的标签和空标签?如何将标签与打印标签结合起来? 

系统布置

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数据利用 

该系统收集的原始数据是衣服和半成品在生产线上的位置和时间。加工原始数据可获得丰富的生产管理和统计数据,包括各工序的运行时间、线下原材料的时间和位置、工人的总工作量、每个工人运行某一工序的累计时间等。
分析这些数据可以生成各种直观的报表或图表:

目前的生产进度 
每个过程的工时分析和瓶颈过程分析 
日常生产数量、生产收入、工时 
实时统计工人工作量 
实时产能分析 
周期生产率分析 
等等,可根据客户需求定制 
综上所述,生产线数据实时采集系统可执行以下功能: 

基于RFID生产信息集成系统采用电子标志和rfid数据采集终端采集发生在装配线上的任何事件。事件发生时可以确认相关数据。实时信息保证了高效的管理和控制。

生产线平衡:快速响应在线检测到的生产线瓶颈,及时调整生产进度,获得高效回报。
订单完成进度:收集和总结各生产线最新订单的执行情况,从而提供生产情况的即时信息。
质量管理:系统存储和显示不同操作员工的工作记录,实时在线监控操作员的操作错误和效率
远程监控:总部可随时在总部办公室查看各分公司的实时生产信息,支持移动管理和分布式管理。
工资结算:实时透明的在线操作和工资计算有助于激发操作员的积极性。
成本控制:监控加班要求,消除计算错误。
效率控制:通过跟踪和分析操作时间,可以设定更好的效率目标。
工人技能数据库:建立所有员工的技能数据库。
跟踪加工部件:提供正在加工的成品和半成品信息。

实施效益:实施生产线数据实时采集系统可以帮助生产企业提高生产效率。使用类似系统的制衣企业总结,系统实施后整体效率提高10%~25%。有了真实准确的生产线数据,生产经理可以更准确地监控生产状态,立即获得生产效率分析数据,快速响应变化,提前预测可能发生的事件,及时调整生产布局;有了生产状态实时报告和图表,企业经理可以在任何时候获得必要的决策支持依据,而无需在工厂密切监督和控制所有工作进度。 该系统的实施还可以大大提高工人工资结算的效率和准确性,帮助工厂更科学合理地定价各种流程,也可以追溯到缺陷流程的操作人员。

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