ERP與MES集成技術(shù)在服裝行業(yè)中的應(yīng)用

1 服裝行業(yè)面臨的困難

中國(guó)是世界上紡織及服裝生產(chǎn)大國(guó)之一，海關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2007年，全國(guó)紡織品服裝出口額累計(jì)總額為1712億美元。同比增長(zhǎng)18.9％。從數(shù)據(jù)來(lái)看，紡織出口仍保持持續(xù)增長(zhǎng)趨勢(shì)。訂單快速增長(zhǎng)的同時(shí)也給服裝企業(yè)在生產(chǎn)管理方面帶來(lái)了很多困難，由于缺乏科學(xué)的管理，過(guò)分的依賴(lài)經(jīng)驗(yàn)來(lái)統(tǒng)籌安排工作，導(dǎo)致了工人的效能和產(chǎn)能規(guī)劃不一致，容易引起局部的開(kāi)工不足，影響企業(yè)的生產(chǎn)效率。同時(shí)，在生產(chǎn)數(shù)據(jù)收集方面也面臨著很多困難，包括不能及時(shí)的知道現(xiàn)在有多少工位在開(kāi)工還是等待、不能及時(shí)的知道正在進(jìn)行中的實(shí)際生產(chǎn)情況、不能及時(shí)的知道每個(gè)工人正在做什么、不能及時(shí)的知道質(zhì)檢不合格的某個(gè)產(chǎn)品是哪個(gè)工人做的、無(wú)法統(tǒng)計(jì)每個(gè)工人完成每道工序的具體時(shí)間等等。因此，如何解決服裝行業(yè)信息化成為每個(gè)服裝制造企業(yè)迫在眉睫的問(wèn)題。

2 ERP與MES

ERP（EntERPrise Resource Planning）—企業(yè)資源計(jì)劃，是由美國(guó)Caftner Group公司于1990年提出的，由MRPⅡ發(fā)展而來(lái)的。ERP主要包括財(cái)務(wù)、生產(chǎn)、采購(gòu)與銷(xiāo)售三大功能模塊。隨著ERP的不斷發(fā)展，ERP的功能模塊也越來(lái)越廣泛，在服裝制造業(yè)中，ERP將與制造執(zhí)行系統(tǒng)MES集成，形成實(shí)時(shí)化的系統(tǒng)對(duì)制造業(yè)的車(chē)間層進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。MES（Manufacturing Execution System）一制造執(zhí)行系統(tǒng)，是由美國(guó)先進(jìn)制造研究機(jī)構(gòu)（Advaneed Manukluring Research，AMR）提出，定義為“位于上層計(jì)劃管理系統(tǒng)與底層工業(yè)控制之間的、面向車(chē)間層的管理信息系統(tǒng)”，MES主要包括11個(gè)功能管理模塊：作業(yè)計(jì)劃安排模塊；資源分配和狀態(tài)管理模塊；生產(chǎn)調(diào)度模塊；產(chǎn)品跟蹤；人力資源管理；設(shè)備維護(hù)；工藝標(biāo)準(zhǔn)管理；績(jī)效分析管理；過(guò)程管理；質(zhì)量管理；數(shù)據(jù)采集等。AMR還提出了由計(jì)劃層、執(zhí)行層和控制層組成的企業(yè)三層金字塔管理模型，清楚地描述了MES在企業(yè)管理系統(tǒng)中的位置。計(jì)劃層強(qiáng)調(diào)企業(yè)的計(jì)劃性，以客戶(hù)訂單和市場(chǎng)需求為計(jì)劃源頭，充分利用企業(yè)內(nèi)的各種資源，以降低庫(kù)存。提高企業(yè)效益。ERP屬于企業(yè)的計(jì)劃層；執(zhí)行層（MES）是連接企業(yè)的計(jì)劃層和控制層的中間層，可以通過(guò)MES把計(jì)劃層和生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)很好的集成；控制層（Contron）強(qiáng)調(diào)對(duì)車(chē)間的控制。從企業(yè)集成模型可以看出，制造執(zhí)行系統(tǒng)在計(jì)劃管理層與底層控制之間架起了一座橋梁，填補(bǔ)了兩者之間的空隙。如圖2.1所示：

圖2.1 AMR三層企業(yè)集成模型

由于服裝制造業(yè)屬于勞動(dòng)密集型企業(yè)，因此對(duì)企業(yè)信息化的需求和側(cè)重點(diǎn)主要集中在MES的數(shù)據(jù)采集、績(jī)效分析等模塊。本文主要是結(jié)合武漢尚言電子研究所的電子工票系統(tǒng)來(lái)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(chǎn)計(jì)劃模塊更詳細(xì)和準(zhǔn)確，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行在線管理，使得ERP的功能更強(qiáng)大，更符合企業(yè)的需求。

3 武漢尚吉電子工票系統(tǒng)

武漢尚占電子研究所革命性得將RFID（Radio Frequency Identification—射頻識(shí)別技術(shù)）引入成衣生產(chǎn)管理中，用RFID無(wú)限識(shí)別采集技術(shù)，以取代車(chē)間傳統(tǒng)的記數(shù)，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(shí)時(shí)性高、功能多樣、操作快速方便、可重復(fù)使用、長(zhǎng)期使用成本很低等優(yōu)點(diǎn)。配合計(jì)算機(jī)軟件、RFID讀卡器、以及網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)對(duì)流向每道生產(chǎn)工序的衣片上攜帶的電子標(biāo)簽的操作識(shí)別，可以實(shí)時(shí)監(jiān)控管理整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程，包括定單執(zhí)行與完成情況，服裝生產(chǎn)進(jìn)度跟蹤與控制。發(fā)現(xiàn)流水線瓶頸，服裝生產(chǎn)質(zhì)量控制，工人工資核算等，根據(jù)以往的生產(chǎn)信息積累，還可對(duì)訂單進(jìn)行智能化的生產(chǎn)排程。工藝改進(jìn)，使生產(chǎn)效能最大化，提高客戶(hù)的生產(chǎn)力和競(jìng)爭(zhēng)力。

本系統(tǒng)中間件所采用的后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)是SQL Server。該系統(tǒng)經(jīng)RFID設(shè)備采集數(shù)據(jù)后，通過(guò)接在計(jì)算機(jī)上的無(wú)線基站以無(wú)線通信的方式和計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信。無(wú)線基站再以串口通信的方式通過(guò)中間件與計(jì)算機(jī)上的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，這樣就成功的將生產(chǎn)車(chē)間的數(shù)據(jù)及時(shí)的發(fā)送到了企業(yè)ERP系統(tǒng)中。中間件通過(guò)存儲(chǔ)過(guò)程可以對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行查詢(xún)、插入記入等操作。系統(tǒng)框架圖如圖3.1所示。

圖3.1 系統(tǒng)框架圖

通過(guò)該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)如下功能：1，完善工價(jià)定價(jià)體系。根據(jù)生產(chǎn)的情況，及時(shí)采集樣本，智能分析工序工時(shí)的合理性，為完善工序定價(jià)系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。2，生產(chǎn)即時(shí)監(jiān)控。隨時(shí)監(jiān)控每個(gè)訂單的生產(chǎn)進(jìn)度。更可以按照顏色尺碼詳細(xì)的了解不同訂單的完工情況，透明化生產(chǎn)進(jìn)度，為計(jì)劃及調(diào)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(jī)臺(tái)、人員等進(jìn)行多方位查詢(xún)分析，讓經(jīng)營(yíng)者了解工廠實(shí)際生產(chǎn)信息，統(tǒng)一目標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，以提高效率。4，建立有效績(jī)效考評(píng)體系，持續(xù)改進(jìn)。幫助企業(yè)的管理者建立有效的考評(píng)機(jī)制，讓管理人員隨時(shí)了解員工與企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的差異，建立員工、班組、車(chē)間對(duì)比考評(píng)機(jī)制，提高生產(chǎn)、管理的積極性，持續(xù)改進(jìn)。5，完善計(jì)劃調(diào)度支持，解決半成品積壓?jiǎn)栴}。可以隨時(shí)提供不同工位的在線數(shù)量、在線時(shí)間，并幫助企業(yè)的管理者提前發(fā)現(xiàn)影響生產(chǎn)進(jìn)度環(huán)節(jié)，為平衡生產(chǎn)提供幫助。

在網(wǎng)絡(luò)布線方面，該系統(tǒng)中的讀卡器通過(guò)無(wú)線通訊的方式與基站進(jìn)行通信。可以通過(guò)相應(yīng)的設(shè)置確定哪些讀卡器與哪一個(gè)基站進(jìn)行通訊。這樣的網(wǎng)絡(luò)部署結(jié)構(gòu)減少了布置網(wǎng)絡(luò)線的麻煩。使組網(wǎng)布線更加快捷方便。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)部署如圖3.2所示：

圖3.2 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)部署示意圖

4 系統(tǒng)功能分析

本系統(tǒng)主要是基于RFID和中間件的ERP與MES集成信息管理系統(tǒng)。通過(guò)對(duì)該系統(tǒng)的功能分析，可以對(duì)類(lèi)似于像服裝紡織這種勞動(dòng)型密集行業(yè)提供在信息管理方面的參考。

4.1 系統(tǒng)架構(gòu)

通過(guò)中間件集成方式把MES的功能模塊集成到新的ERP系統(tǒng)中，可以隨時(shí)隨地查詢(xún)車(chē)間的生產(chǎn)情況，采用RFID射頻識(shí)別技術(shù)可以減少人工記錄成本，提高數(shù)據(jù)采集的效率，管理人員和工人都可以通過(guò)中間件查詢(xún)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的情況，同時(shí)通過(guò)中間件對(duì)不同的人員設(shè)置不同的訪問(wèn)權(quán)限。

4.2 數(shù)據(jù)的采集

傳統(tǒng)的條碼方式借助于電腦和打印機(jī)，將一扎貨上的大菲每道工序用條碼的方式打印出來(lái)，工人在生產(chǎn)的過(guò)程中根據(jù)自己的生產(chǎn)狀況，用剪刀剪掉自己的工序條碼，作為生產(chǎn)憑證，然后統(tǒng)一匯總，由專(zhuān)人將工人的條碼菲（工票）掃描到電腦系統(tǒng)。這種方式過(guò)分的依賴(lài)掃描設(shè)備，而不同的掃描設(shè)備的誤碼率不同，導(dǎo)致計(jì)件的準(zhǔn)確率不高，同時(shí)還帶來(lái)了紙張的浪費(fèi)和采集數(shù)據(jù)成本很高。

采用RFID射頻識(shí)別技術(shù)后，借助于RFID據(jù)終端采集技術(shù)，將每個(gè)菲票的信息存在于RFID電子標(biāo)簽中，工人根據(jù)自己的工序，通過(guò)采集終端將產(chǎn)品的數(shù)量、加工內(nèi)容（工序）等信息直接發(fā)送到電腦，完成計(jì)菲工作。這種方式有以下優(yōu)點(diǎn)：

1）實(shí)時(shí)性高

采用RFID技術(shù)后，決策者通過(guò)中間件系統(tǒng)可以及時(shí)的知道車(chē)間的生產(chǎn)進(jìn)度，有利于決策層對(duì)生產(chǎn)計(jì)劃做出準(zhǔn)確的預(yù)判和改進(jìn)。

2）安全穩(wěn)定

相對(duì)于條碼計(jì)菲，本系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定性大大增強(qiáng)，工人在進(jìn)行一道工序前只需將物料卡放置于車(chē)位讀卡器上，就可以完成數(shù)據(jù)的采集。

3）上通下達(dá)，信息共享

生產(chǎn)信息完全透明化，工人可以通過(guò)RFID查詢(xún)機(jī)查詢(xún)到當(dāng)天的生產(chǎn)情況，管理人員也可以及時(shí)的知道當(dāng)天生產(chǎn)進(jìn)度。

4）分析流水，解決阻滯

系統(tǒng)自動(dòng)記錄每個(gè)工人在哪些時(shí)段在做哪些工單，耗時(shí)多久，經(jīng)過(guò)分析后決策者可以合理的安排工人的生產(chǎn)，科學(xué)、及時(shí)的解決生產(chǎn)瓶頸。

5）節(jié)約成本

一個(gè)RFID的讀頭可以進(jìn)行幾萬(wàn)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(gè)3000人的車(chē)間來(lái)計(jì)算，一年可以節(jié)約工票耗材成本36萬(wàn)。

6）提高管理

提高生產(chǎn)力和生產(chǎn)線透明度，節(jié)省薪資，責(zé)任到個(gè)人，減少瑕疵品，優(yōu)化生產(chǎn)管理流程，減少在制品在生產(chǎn)線上的積存。

5 結(jié)束語(yǔ)

ERP系統(tǒng)與MES的集成對(duì)于制造業(yè)信息化的發(fā)展是一個(gè)必不可少的階段，能大大提高企業(yè)的管理自動(dòng)化水平。結(jié)合了RFID和中間件技術(shù)的新的ERP與MES集成信息系統(tǒng)，不僅很好的解決了底層控制系統(tǒng)和ERP系統(tǒng)之間的斷層，也給企業(yè)在信息化方面帶來(lái)廠革命性的變化。大大提高了服裝制造企業(yè)的生產(chǎn)效率。對(duì)于ERP系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，如何將MES的其他功能模塊很好的集成到ERP系統(tǒng)中。將成為軟件開(kāi)發(fā)商有待解決的問(wèn)題。

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