服装柔性生产智能管理系统中的标准工时/工艺分析GST子系统

生产工艺是制造企业运营的核心环节之一，生产制造环节解决的是谁来做的问题，而工艺则是连接设计和生产的桥梁，解决的是如何做的问题。这其中涵盖了人、机、料、法所有范围，包括工艺路线、作业方法、标准工时、质量标准、设备资源、材料要求、人机需求、产能分析等。

传统的生产模式是通过做样衣、写制单、开产前会等模式来解决如何做的问题。这种模式通常是靠经验丰富的工艺人员将设计师的需求转变成员工能够读懂的工艺单，员工的作业指令靠技术指导工和现场管理人员通过面对面的沟通来传递。

GeneralSewingTime的缩写GST为：一般车缝时间。GST根据缝制品行业的作业过程，提供了一套作业员所有可能出现的动作资料库，每个基本动作已经预设相应的时间。GST将每个工序的操作过程按照动作经济原则分解成一系列连续的动作流程，从而形成作业标准；在此基础上进一步将所有动作对应的操作时间相加，再结合生产中的管理水平、人、设备、生产环境等的宽放率而得到工序的标准时间。GST功能示意见图7、动作分析示意见图8、标准作业指导书SOP见图9所示。标准工时为产品生产过程提供科学统一的标准可以有助于生产标准化的管理,能为生产计划和工作结果提供客观参考值。标准工时是MTM时间测量方法，它能将工序分解成一组组代码方便准确转换成常用时间。MTM的单位Tmu,1Tmu=0.秒。

图7GST功能示意

图8动作分析示意

柔性生产智能管理系统将这些需求统一传输到后台数据库中，形成数字模型，由CAD完成打版，随后由GST分解成一道道独立工序，通过MES及时下达给流水线上的工人。能让我们的企业内部实现信息化管理，提高管理水平，优化流程，提高监管效率，更加适时掌控我们的生产进度，准确、及时、有效、而不再是依赖于个人的独立管理，而是一个系统性的管理，人与系统结合，形成智能化产业链！

现在，在GST辅助下，只需根据图稿或样衣，就可得到成衣生产的时间分析，极大帮助生产效率的提高和成本的控制。通过GST的上线，也使我们的工时工价，更加科学化、合理化、标准化。

GST标准工时系统采取的建模方式，将所有的品类，板型工艺库，部件工艺库，工序工艺库，工艺流程，标准工时，质量标准，作业标准，人机需求等都建立起标准模型，细分到每个工序全面的SOP。工艺标准作业指导书SOP--是以文件的形式描述作业员在生产作业过程中的操作步骤和应遵守的事项：（1）是作业员的作业指导书、（2）是检验员用于指导工作的依据。工艺SOP可以通过GST系统分析自动产生而成，如下图9：

图9标准作业指导书SOP

iGST系统在GST的基础上进行功能升级，更融入了新IT技术和新的管理在里面，使功能进一步的详细扩展。线上供应商流程管控、多企业资料库、工厂数据引用、数据多元化管理。

iGST系统架构与组成见图10、图11所示,系统为B/S三层架构，具有集成性强、扩展性好的特点，可以无缝整合加工厂的业务流程及数据；系统支持建立多个参数环境，允许不同地区、不同工厂同时独立运作。系统弥补了传统标准化建设工作的缺陷，采用行业内最科学、最先进的动作分析方法结合计算机信息技术，为企业标准化建设工作提供了方法和平台。

图10iGST系统架构

图11iGST系统拓扑图

5、服装柔性生产智能管理系统中的缝制管理子系统

智能吊挂生产线缝制管理子系统见图12所示。每个吊架内置唯一RFID标签，实现产品生产到存储等各个环节的身份认证。生产站点前后均设置读卡器，精确识别各个吊架内产品的加工状态。物料、制品全智能追踪，人为取放吊架后仍能正常运转；实时统计生产进度，实时产能分析，生产即时调整；实时查看当前各工序、各员工生产数据，细节把控；成品、返修、报废追踪到个人，实现薪资透明，激发职工生产积极性。

图12智能吊挂生产线缝制管理子系统

吊挂生产线通过RFID多种传感器的配备，可以实现精确识别和实时追踪生产线上每一个布料的加工信息和位置信息，不同的款式，不同品种的面料可以同时挂入生产线，系统会准确的将不同款式和品种的面料传送到对应的工序和工人手中，在工人和缝制设备充足的条件下，实现了一条生产线中同时对不同品种、多款式服装等产品的加工生产。

智能吊挂柔性生产加工线多线连接见图13所示。多线连接是目前世界上吊挂生产系统的最新算法，智能程度更加完美。

图13多线连接

智能吊挂柔性生产加工线个性化定制见图14所示。

图14个性化定制

目前，智能吊挂系列包含“智能吊挂生产系统”、“智能吊挂后道系统”以及“智能吊挂分拣系统”。连接“云智造”平台的系统已经实现了全智能调度：面对瓶颈工序等问题时，系统会根据工序的工种、设备、匹配职工等信息，在生产线智能查找可代替的工序站点，在不影响整体工序正常工作的情况下，让出现瓶颈的工序在代替工序上加工。实现工序内、工序间自动消除生产瓶颈，保障生产线整体高速运转。系统很好地解决了纺服产品生产过程中用工多、效率低、资源浪费等一系列问题。在面对临时换款时，系统已经将传统模式及普通吊挂线所需要的6个小时甚至1到2天时间缩短到了2至3个小时，完美应对越来越多的小批量、多品种生产要求，极大提升了企业的生产应变能力。

6、服装柔性生产智能后道、分拣系统

智能后道系统见图16所示。服装完成前道工序加工后，按照款式、尺码、颜色等规格重新上线，由系统按照规格自动分配站点，充分提高后道整烫、挂吊牌等工序操作效率。智能分拣系统，用户按照装箱配比要求设置相应参数，生成各任务编号；机械设备将任务编号，进行自动分拣和传输，职工只需在指定工位，等待产品分拣完成后直接下线装箱即可。

智能吊挂生产系统，可以与智能后道系统、智能分拣系统无缝对接，包括吊架的无缝传输和管理数据的透明共享，实现生产、后道、分拣全流程的智能化生产与管理。

A款式，S码，X色4件、M码，X色5件、N码，Y色10件；

B款式，S码，Y色5件、M码，X色12件；……

图16智能后道系统

7、智能仓储管理子系统

智能仓储管理系统见图17所示，以物联网技术为基础的智能仓储管理系统，可以为企业提供原料和成品的全智能仓储管理服务，完整、实时且智能的数据采集，全面的数据处理与分析，仅需少量的管理人员即可保证企业的仓库井然有序，不但随时掌握仓储的情况，而且方便快捷的完成进出库等操作。

图17智能仓储管理系统

“云智造”是我们联合中国科学院软件研究所、江苏云道，共同研发，面向服装、家纺等离散制造企业的工业4.0云服务平台。

“云智造”从企业订单业务的智能掌控入手，做到企业数据全方位实时管理、全生产流程智能优化、企业运营实时分析，最终实现覆盖企业整个业务流程的智能制造与科学运营。云智造平台见图18、平台逻辑架构见图19、MES云服务平台部署架构图见图20所示。

图18“云道智造”平台

图19平台逻辑架构

图20MES云服务平台部署架构图

“云智造”将制造生产过程中的优化调度技术与大数据分析、物联网等技术相融合，为生产企业提供实时、准确且全面的生产管理数据及分析。对面辅料采购、裁剪、缝制、后整、分拣入库、成品装箱等整个生产流程进行实时管理、统一调度，为企业提供全生产流程最高效、最智能化的生产解决方案。云智造”平台整体生产流程智能化管理见图21、图22所示。实现生产资源的合理利用、生产流程的动态平衡以及生产过程的智能管理。帮助企业提高整体运营效率、随时掌握生产信息，实现企业的数字化、网络化转变，帮助传统产业改造升级。

图21“云智造”平台整体生产流程智能化管理

图22“云智造”平台生产全过程实时调度平衡

服装柔性生产个性化定制平台见图23所示。

图23个性化定制平台

三、纺织服装工业4.0“智能制造”

众所周知，工业4.0与中国制造战略关键是智能化。“工业4.0”分为两大主题，一是“智能工厂”，二是“智能生产”。智能工厂，也叫未来工厂，主要是整个生产，物流的管理过程，比如人机互动，3D技术等在工业生产过程的运用；智能生产主要指生产制造系统和生产制造过程以网络信息化自动化实施实现。中国中小企业特别适用智能生产转型，可以优先成为行业先进技术创造者和优质供应商。

1、纺织服装工业技术数据化

纺织服装的“智能生产”真正要解决的，就是工业技术数据化，从制造驱动向数据驱动的转变，见图24所示。数据在研发、设计、生产、物流等环节的自动流动，所有的数据都能及时准确到达规定地点，用数据的流动来解决生产柔性的不确定性问题，即所谓的“数据流动自动化”。

图24纺织服装工业技术数据化

信息技术是工业化的支柱。判断一个制衣企业的信息化程度如何，要看这个企业的生产过程、物料移动、办公流程、客户交互等业务过程是否实现数字化运作，是否将国内外市场信息、客户需求通过信息系统网络加工生成新的信息资源。在制衣行业里，依然存在着一些落后的生产方式。比如：设计上没有使用服装CAD软件系统，无法实现电脑绘图、计算机传输等信息集成；生产上没有实现RFID无线射频识别技术和电脑控制吊挂流水作业，无法实现数字网络链接；销售上没有实现网络营销，无法与国际市场产生互动，实现迅速反应。

2、服装智能化生产系统结构

服装智能化生产系统结构见图25所示。包括柔性生产智能管理系统（服务器、云平台(B/S架构)、客户端(C/S架构)、无线路由器、无线终端机、无线手持机和电子看板组成）、工艺数据库系统、工业物联网云智造平台、手机APP系统。可对接服装订单生成系统、服装制造计划与排程优化系统、裁剪管理系统、服装CAT/CAD/CAM快速成衣系统、自动缝制专用机、单元自动系统、RFID智能吊挂系统、吊挂线下系统、柔性整烫中心、智能分拣系统、吊挂输送式立方体仓储等系统。各终端机、手持机或手机通过无线网络与客户端连接；客户端通过外网与云平台连接。

图25服装智能化生产系统结构

纺织服装工业4.0“智能制造”的理念，是用标准工时GST系统全面建设企业生产工艺的标准化和工艺数据的信息化管理，为下一步生产的智能化和自动化智能管理和技术基础。在底层以工业物联网为基础，通过RFID无线射频识别技术、多种传感设备以及无线网络通信技术相结合，实时获取企业生产全流程的各类数据，用科技手段优化服装加工的每一个环节，来提高服装生产的效率和品质。通过计算机辅助工艺CAPP、计算机智能辅助设计ECAD、射频识别技术RFID、智能吊挂、制造执行MES、自动裁床、智能缝制单元的组合以及计算机控制的仓库管理系统EWMS建设，全面打造电子化量身定制EMTM数字化驱动工厂。

3、纺织服装智能制造如何落地？

智能化改造首先要从设备入手，引入信息化、自动化设备，并将生产数据收集，以备传输分析。再对生产线进行智能化改造，通过多种软件系统开发集成，加装各种传感器，并实现了工人、机器、原料的互联互通。

接下来就要对控制层进行改造，要建立数据采集分析系统、可编程的控制器、对每个环节的分控系统布置控制总线。有了设备，布局了控制系统，我们就需要将这两块结合在一起，设计工艺流程，并根据流程建立数字化模型，嵌入制造执行系统，这样，我们就有了一个完整的智能车间。订单上的款式就可通过计算机实现数据建模，这些数据像是一种机器间通用的语言，通过控制层，生产任务被发送到生产线或每台机器上。

数字化车间生产的每一件产品上都有一块芯片，当某个环节加工结束后，数据采集设备就会扫描芯片，收集生产数据。当产品质量出现问题时，系统就能智能化地追溯其出错环节，并进行纠错。

构建了完整的智能生产车间后，我们就需要向更高层次迈进，就是让机器连接互联网这个充满无限想象力的空间，这时，我们需要打通两个环节——企业层和协同层。

当D-work数字车间一体化解决方案与云通制造平台对接后，通过平台与智能硬件无缝对接，实现计算机端、移动端、无线智能设备等终端实时同步共享数据，能让企业决策者实时掌握采购、库存、用电量等动态数据，实现制造效率倍增。

下一步根据客户的要求提供整体的智能化解决方案，随后引入各类的原料供应商，并将其统统接入统一的云平台。“比方，在意大利米兰的采购商下单要订制一批款式独特、花样新颖的针织衫，他可以打开手机在原料库界面选择是用羊绒还是羊毛，要修身款还是宽松款，打什么品牌，要谁设计等等信息，

订单生成后行进数据建模，然后大数据根据发货要求分析出，哪里生产效率最高、哪里质量最稳定、哪里原料供应最充裕、哪里的成本最低、哪里物流最便利。可以在佛罗伦萨生产，也可以是在越南，全世界用我们设备并入云的厂家均可接单。”

如此一来，还可以有效解决困扰服装企业的最大问题之一——库存。通常采购商要在五六十天前就下订单，然后发往各个门店铺货，如今，全球化的智能生产可以大大缩短交货期，并随时根据市场反馈调整订单量与种类，向零库存发起挑战。

“网络协同、个性化定制、智能服务都是高级的智能制造形态，这要求实现规模化柔性生产，就比如一条生产线既能生产衬衣、又能生产西装。这不仅是对生产线的改造，更需要大量资本，并大幅度提高企业整体的管理水平。

我们的努力方向就是将生产环节与设计、财务、业务、销售集成到一个数据系统中，实现生产工艺仿真化、生产过程智能化、生产状态自适应监控，随后就将这些数据再放上云端，依托大数据打造真正的智能化协同制造。

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