基于ERP的智能針織襪業(yè)車間系統(tǒng)設計

(武漢紡織大學機械工程與自動化學院 湖北 武漢 430200)

一、我國傳統(tǒng)針織襪業(yè)車間目前的形式

(一)我國傳統(tǒng)的針織襪業(yè)車間發(fā)展狀況和面臨的問題

針織襪業(yè)屬于我國輕工業(yè)領域，是典型的量大利薄型行業(yè)。其銷售渠道有國內、東南亞、歐美等國家。隨著近期中美貿易問題惡化，銷售渠道受阻。促使制襪企業(yè)存在著嚴峻的競爭關系，從而導致利潤嚴重下滑，甚至一些傳統(tǒng)襪業(yè)公司面臨倒閉的風險。制襪企業(yè)采用縮減人員、減小針織襪業(yè)車間規(guī)模，來解決這一現狀。就目前形勢來看，我國傳統(tǒng)針織襪業(yè)車間發(fā)展狀況十分艱難。我國傳統(tǒng)襪針織業(yè)車間也存在著大量的問題。比如：襪子包裝縫頭等機構自動化程度過低、車間人數較多、人工成本過高、且員工自身素質較差、布局空間設計不合理、信息處理方式過于落后、各部門間協調能力不足、無法實現信息共享、產能過低、效率低下。

(二)我國傳統(tǒng)的針織襪業(yè)的實踐探索

傳統(tǒng)的針織襪業(yè)面臨上述的問題，在實踐的探索中采取了一系列的措施。制定標準作業(yè)指導書，規(guī)定工作人員工作的標準的動作。制定物流集成點，合理的流動產品，不干擾他人工作和正常的走動。特定工位、特定設備安裝警報器，出現異常情況，進行實時的報警，確保相關人員快速到位，解決問題。

(三)智能化針織襪業(yè)車間發(fā)展的趨勢

伴隨著近年來大數據、云計算、互聯網技術的發(fā)展，國務院正式印發(fā)“中國制造2025”戰(zhàn)略，強調信息化和工業(yè)化的深度融合發(fā)展“互聯網+工業(yè)”，實現我國傳統(tǒng)制造向智能制造的轉型[1]。

相比國內智能制造發(fā)展，國外也針對新形勢下的制造業(yè)制定了一系列的規(guī)劃，其中比較著名的戰(zhàn)略規(guī)劃如下：2012年，美國通用公司發(fā)布了《工業(yè)互聯網——打破智慧與機器的報告》[2]。2013年，德國針對提高制造業(yè)的競爭力，制定了“工業(yè) 4.0”戰(zhàn)略[3]；韓國推進“新增長動力規(guī)劃”；法國也制定了“新工業(yè)法國”計劃。

由上述國內外對智能制造發(fā)展制定的戰(zhàn)略，智能制造方式成為現階段一種發(fā)展趨勢。因此我們要跟進時代步伐，抓住發(fā)展趨勢，將智能制造融入到紡織襪業(yè)中，建設一種全新形式的智能化針織襪業(yè)車間。從軟件到硬件，從生產到管理，從接單到出貨，全部智能化生產運營。

二、智能針織襪業(yè)車間整體設計

圖1 智能針織車間信息及執(zhí)行制造系統(tǒng)集成圖

智能針織襪業(yè)車間采用全新的信息技術，建立信息集成平臺，實現產業(yè)鏈的互聯互通，支撐制造資源的優(yōu)化配置，供需雙方快速匹配和網絡化系統(tǒng)設計制造，進而消除各環(huán)節(jié)信息孤島，提高襪子的產品設計和制造效率[4]。

為了使“智能針織襪業(yè)車間”在各個方面都做到信息通暢，消除襪子制造產品全過程各環(huán)節(jié)的信息孤島問題，則主要通過企業(yè)資源管理系統(tǒng) ERP、制造執(zhí)行系統(tǒng) MES、產品生命周期管理系統(tǒng) PLM等信息系統(tǒng)的應用及系統(tǒng)信息互聯共享，企業(yè)資源、制造執(zhí)行、實現產品生命周期，智能化硬件設備的綜合管控，圖1為智能針織襪業(yè)車間信息及執(zhí)行制造系統(tǒng)集成。

(一)智能針織襪業(yè)車間的ERP信息系統(tǒng)

ERP是(企業(yè)資源計劃)的簡稱，是針對物資資源管理(物流)、財務資源管理(財流)、信息資源管理(信息流)集成一體化的企業(yè)管理軟件[5]。ERP系統(tǒng)可以對整個智能針織襪業(yè)車間中數據信息進行高度共享，有效的協調各個部門的動態(tài)配合程度，使企業(yè)的業(yè)務流程和管理過程得到優(yōu)化，生產效率得到提高。智能針織襪業(yè)ERP系統(tǒng)主要分為八個功能模塊，分別為訂單管理模塊、銷售管理模塊、資源管理模塊、財務管理模塊、生產運作管理模塊、采購管理模塊、系統(tǒng)管理模塊、庫存管理模塊。訂單管理:企業(yè)接受的不同類別襪子訂單進行整理、分類、對客戶的信息資源進行管理以及相關合同進行評審。銷售管理：企業(yè)的襪子銷售訂單進行查詢、修改、編輯、統(tǒng)計，并生成各種銷售報表，以供后期核查的需求。資源管理:資源管理主要分為兩部分,一部分為對人力資源的管理，另一部分為對設備資源的管理。財務管理:企業(yè)財務狀況的管理。主要包括企業(yè)財務的收入和支出，企業(yè)收入主要是產品出售到客戶手中，從中獲取的利益。生產運作管理:智能針織襪業(yè)車間內部襪子的生產過程進行管理。包括對智能操作層中襪子生產過程中每道工序的加工情況、定型情況、質量檢驗情況、包裝情況及流轉方向等信息進行監(jiān)測。將記錄的數據傳到ERP數據庫中。系統(tǒng)管理:智能針織襪業(yè)車間ERP系統(tǒng)的維護和管理。對ERP系統(tǒng)的維護主要是體現在對ERP數據庫的維護，其中有數據備份、還原、共享、修改等方面。采購管理:企業(yè)采購原材料，以及生產過程的其他物資。根據襪業(yè)的訂單，以及自身的庫存儲備情況做出科學合理的判斷，并且制定出物料需求計劃，生成最終的采購計劃并且制定訂單和報表。庫存管理:庫存管理是對物資進出倉庫進行信息的統(tǒng)計和采集。物資不僅包括成品襪子、半成品、原料庫的管理。庫存管理利用了RFID無限射頻傳感技術對襪子成品、半成品、乃至原材料進行追蹤，進出庫的同時，信息已經錄入，數據實現同步更新，實現智能化倉儲。

(二)智能針織襪業(yè)車間的MES系統(tǒng)

智能針織襪業(yè)車間中引進MES系統(tǒng)，MES智造執(zhí)行系統(tǒng)是一套面向制造企業(yè)車間執(zhí)行層的生產信息化管理系統(tǒng)。MES系統(tǒng)強調的是車間的執(zhí)行層，與企業(yè)最上層的信息層中的ERP和最下層的操作層相互作用，承上啟下。ERP與MES系統(tǒng)進行無縫連接，由最上層的ERP接受各種信息傳遞給MES系統(tǒng)，在進行各種執(zhí)行控制的操作，最后將命令傳遞操作層，進行生產和加工襪子。同時MES對智能針織襪業(yè)車間生產襪子的過程中進行集成、控制和監(jiān)控，以及合理有效的配置和組織所有資源，滿足智能針織襪業(yè)車間信息化需要，提高智能針織襪業(yè)車間對突發(fā)情況事件處理能力。

該智能針織襪業(yè)的MES系統(tǒng)為執(zhí)行層，該層的主要實現三個目的。

第一，對信息層ERP系統(tǒng)傳遞來的生產訂單進行處理，對現有的資源包括人、機、料等生產資料信息進行預估，并且利用智能算法，科學合理的指定出智能化的調度方案，最終向操作層傳遞具體的生產任務。

第二，通過RFID無線射頻技術對生產過程中的信息進行采集，將采集信息傳入MES信息數據庫中。MES 系統(tǒng)對數據進行分析處理可以實現對訂單的追蹤、設備的監(jiān)控、異常報警、質量的分析等一系列智能活動。MES系統(tǒng)可以對襪子的加工狀態(tài)、訂單完成量、產品合格率等加工信息向上層進行信息反饋。

第三，MES數據庫可以和其他已有數據的共享，不重不漏，促使企業(yè)資源最優(yōu)化，生產效率最大化，生產模式最智能化。

(三)智能針織襪業(yè)車間的操作系統(tǒng)

智能針織襪業(yè)車間建設代表了信息化未來發(fā)展方向，可以帶動企業(yè)信息化轉型發(fā)展、創(chuàng)新發(fā)展，從而進一步提升企業(yè)整體信息化水平。智能襪業(yè)針織車間包括多種智能化的設備：全自動式智能織襪機器，襪子一體成型減少原有縫頭工序。智能輸送系統(tǒng)，利用智能傳送帶代替人員搬運。智能檢測與定型系統(tǒng)，改變原有的工作模式，創(chuàng)新性的直接在傳送添加檢測定型系統(tǒng)，避免了人員操作擁擠相互干涉的問題。智能包裝系統(tǒng)，引入智能包裝機代替人員手動包裝工作，解決工作瓶頸問題。智能配送系統(tǒng)，成品襪子信息錄入庫存，庫存取締，直接發(fā)往客戶。在整個襪業(yè)制造智能車間中從接收訂單到配送發(fā)貨以及整個生產過程中全部智能化處理，促使整個車間的生產效率達到最優(yōu)，襪子質量最佳，生產成本最低。

三、智能針織襪業(yè)車間的優(yōu)越性

智能針織襪業(yè)車間與傳統(tǒng)襪業(yè)車間進行了比較，可發(fā)現智能襪業(yè)針織車間與傳統(tǒng)針織襪業(yè)車間的差異性。在信息系統(tǒng)對信息采集、執(zhí)行制造系統(tǒng)對生產狀況的反饋、生產工藝流程的創(chuàng)新、操作層智能化設備等方面都取得了顯著的改善。

四、總結

構建智能襪業(yè)針織車間，打破了原有的生產制造模式，淘汰以往落后的機械設備、擁擠人群的工作方式、以及落后的管理模式。引進新興信息技術，和高端科技產品，智能針織襪業(yè)車間發(fā)生了革命式的變革，真正的做到從制造到智造。在智能針織襪業(yè)車間中，ERP軟件系統(tǒng) 和MES制造執(zhí)行系統(tǒng)與智能化設備的高度集中使用，促使整個智能針織襪業(yè)車間更加科學、更智能、更高效。