基于RFID系統的服裝生產一線員工成長曲線

胡洛燕,　周雁,　符向兵

(1.中原工學院 服裝學院，河南 鄭州 450007；2.河南省紡織服裝協同創新中心,河南 鄭州 450007)

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基于RFID系統的服裝生產一線員工成長曲線

胡洛燕1，2,周雁1,符向兵1

(1.中原工學院 服裝學院，河南 鄭州 450007；2.河南省紡織服裝協同創新中心,河南 鄭州 450007)

摘 要：以某典型針織企業生產現場RFID系統數據為基礎，闡述了RFID數據的特點和篩選方法以及員工成長曲線數據分析流程，說明RFID數據提取和處理的思路，并應用MINITAB和EViews軟件進行成長曲線的擬合和擬合度分析，得到服裝生產一線員工成長曲線的擬合分析方法。進一步論述了該成長曲線在批量系數確定、生產計劃、流水線編排、員工評價及員工培訓等方面的實際應用，為服裝生產現場的科學化、精細化管理奠定了基礎。

關鍵詞：RFID系統；成長曲線；擬合分析；員工評價

近年來中國服裝行業處于深度調整期，企業只有在商業模式創新、大數據應用等方面進行不斷探索與實踐，才能獲得可持續的競爭優勢[1]。對于形勢嚴峻的服裝生產企業，增加對一線員工的管理和研究力度才能解決生產系統的柔性影響，而員工技能、員工成長曲線則是服裝生產現場柔性管理的突破點。

成長曲線是描述生產過程中員工狀態變化的特征函數，在服裝行業的主要研究可集中于4個方面[2-3]。①成長曲線與企業生命周期：通過對企業生命周期各階段分析，為企業階段性成長的管理提供參考依據[4]。②成長曲線與成本：工業生產領域，成長曲線對產品成本的影響力在生產過程中逐漸減弱最終趨于平穩，這種變化趨勢可輔助新產品訂價和企業經營決策[5]。③成長曲線與企業競爭戰略：利用成長曲線進行項目進度、項目執行力分析，以達到調整自身發展戰略，提升競爭力[6]。④成長曲線與庫存、轉款：以“成長曲線”思想進行產品經濟訂購量分析，建立訂購量模型，降低總存貨成本[7]，或利用成長曲線理論分析服裝轉款，以確定各種轉款因素對生產率的影響，實現快速轉款[8]。

成長曲線在服裝生產現場的研究主要是生產環境的成長變化規律，從大的影響要素方向著手輔助解決企業中的問題，而極少將研究細致到員工個人的成長，在勞動力問題越來越突出的背景下，這恰恰將轉變為生產中的主要矛盾。文中首次以無線射頻識別(Radio Frequeruy Identificition Devices,RFID)系統數據為基礎，利用成長曲線理論對一線員工變化規律和成長曲線應用進行研究，在實現人員成長的動態預測及規范化管理方面提出了創新性的思路和方法。

1RFID系統數據收集與整理

1.1RFID系統

RFID系統是以無線射頻技術為基礎，以RFID中間件為媒介實現技術和管理方法的有機結合，實現整個生產環節半成品及成品的信息化，對生產全過程實時動態跟蹤及監控管理，從而降低管理成本，提高企業利潤[9]。RFID系統替代了各種信息的手工記錄，通過車位讀卡器及各種信息卡的相互作用和匹配進行數據的定位收集、傳輸。服裝RFID系統操作流程如圖1所示。

1.2RFID系統數據

RFID系統通過客戶端電腦對所有的數據進行接收和處理，生成大量的生產數據報表，供生產中各部門實時了解、控制現場生產狀況和進度。

1.2.1數據特點RFID系統通過記錄生產開始與結束時間點的方法對產品生產加工時間進行統計，統計數據的特點為：①全面性:信息覆蓋每個員工、每件半成品、每個工作時間段；②相對準確性:生產產值、信息匹配及時間點的信息統計有保障；③實時性:即與生產同步生成相關數據。員工誤操作或操作的不規范性是影響系統數據上述特點的主要因素，也是管理中控制重點。

1.2.2數據內容目前RFID等現場管理系統，都可自動對收集的原始數據進行初步統計分析，即初步階段的信息研究，在員工技能、員工成長曲線、產品返修等方面可進行更深層次的研究和應用，為企業管理提供更廣泛的作用。數據內容和分析思路如圖2所示。

1.3數據篩選

經統計發現，員工正常作業時會被各種生產不定性因素(如不規范刷卡、機器故障、產品返修、怠工、間歇等)所干擾，而造成生產數據異常。異常數據會造成分析結果的大誤差，文中用生產經驗型處理法和數理統計學處理法剔除異常數據。

1.3.1生產經驗型處理法根據現場生產經驗(一般超過標準工時特別大和不足標準工時特別小的數據則一定是不正常數據)，自定義地劃定有效數據區間，直接剔除區間以外數據。該方法以工序標準工時為衡量標準。有效數據區間表示為

(1)

式中:Sj為工序j的標準工時；n為捆包數量；K1,K2為經驗差值系數，人為自行確定;ti為在進行工序j時，生產第i包半成品的總加工時間。

1.3.2數理統計學處理法統計學上用區間估計進行系統數據的篩選剔除。在區間估計中，由樣本統計量所構造的總體參數的估計區間稱為置信區間，其中區間的最小值為置信下限，最大值為置信上限[10]。由正態分布性質可知，置信區間為

2服裝企業成長曲線數據分析

成長曲線是一條隨著操作者生產熟練程度提高而形成的工時遞減的函數曲線,服裝企業一線員工的成長曲線是指在批量生產過程中，單件產品工時的變化和連續累計產量之間的關系曲線。只有在大量數據的基礎上才能滿足成長曲線數量化分析的需求，分析流程如圖3所示。基于RFID系統數據進行篩選和初步處理，最終通過曲線擬合得到員工的成長曲線函數。

2.1數據提取和處理

2.1.1數據提取RFID系統存儲了大量的數據，成長曲線分析需要員工生產的詳細時間數據。按照以下幾個原則提取用于成長曲線分析的數據:①選擇訂單量大的產品。小訂單，員工還在學習階段生產就已結束，無法得到完整的成長曲線。②全過程數據：從生產開始到生產結束這一完整過程的數據。③數據的時間序列性：按照員工生產時間順序排列的數據序列。

2.1.2數據處理RFID系統用于捆包流水線，統計的時間數據以包為單位，單件半成品的單位工時需通過以下公式計算：

(2)

式中：Aij為員工i操作第j包半成品的單位工時;n為每包的半成品數量;tjn為第j包半成品的總加工時間。

然后按照以上數據篩選方法進行數據篩選，得到成長曲線擬合數據組。

2.2成長曲線擬合

表1　蘇州企業某員工的實際生產數據組

2.2.1擬合曲線根據以上選取、處理的樣本數據，用MINITAB軟件做出數據分布的折線圖或者散點圖，可顯示數據組分布的大致趨勢。案例數據分析得到的曲線如圖4所示。圖中橫坐標表示生產中包件編號的序號，是按照生產時間順序而排列，縱坐標表示每一包半成品單件的單位工時。

用MINITAB軟件通過指數平滑法對樣本進行擬合，得到數據的擬合值。案例數據組擬合值和原始數據的時間序列如圖5所示。

對得到的成長曲線函數，通過對預測值的誤差檢驗分析，確定預測結果的偏差程度，從而判斷模型是否成立。文中用平均絕對誤差百分比MAPE進行誤差衡量。案例數據組誤差分析結果見圖7。

由圖7可見，案例模型的MAPE=7.327 898，即數據的平均絕對誤差百分比小于10，誤差較小，模型成立。最終擬合曲線模型方程為

Y=35.658X-0.197 199。

2.2.3曲線分析由前人研究成果和文中曲線擬合結果可知，成長曲線的變化呈指數函數關系，函數公式可表現為

Y=KX-a

其中,K為首件生產工時;a為學習系數[11]。成長曲線方程和各個參數是企業中應用成長曲線的關鍵因素，有很大研究價值，是后期研究的重點。

K為首件產品加工的單位工時，降低K值則可提高員工學習效果。K值變化對成長曲線的影響如圖8所示。由圖8可以看出，K值降低時員工完成單件產品所用工時降低，學習效果更好，標準工時定額也會降低。因此，對服裝縫制方法、服裝工藝的改進，不僅可以加快員工的成長，還可以降低工時定額，降低加工成本。

成長曲線函數Y=KX-a為指數函數，曲線函數的斜率變化越快則表明員工的學習速度越快，函數的二階導數可反映曲線斜率變化的快慢：

Y(2)=ka(a+1)X-(a+2)

(3)

可通過計算比較任一生產時間段內不同員工學習效率的高低。以員工A和B某一成長曲線分析為例：

A,B成長曲線函數為

Y1=162.7X-0.076,Y2=35.7X-0.197

A,B成長曲線二階導數為

3成長曲線研究應用于服裝企業管理

3.1成長曲線在流水線編排中的作用

3.1.1制定批量系數服裝訂單多品種小批量的趨勢使得流水線加工轉款快、要求高，往往車工熟練程度還沒有穩定，生產就已結束，因此直接用標準加工時間作為工時定額有失公平。通過成長曲線研究可確定效率與批量的關系，采用批量系數進行工時定額的調整，為企業制定合理公正的工時定額[12-13]。批量系數是實際批量和標準批量的累計平均加工時間的比值，是批量熟練率根據批量大小所做的修正，批量系數ω計算公式為

(4)

式中：Ya為一定實際批量對應的總工時;Ys為標準批量對應的總工時;λ為批量比。

則修正標準工時定額為

Ya=Ys·ω

(5)

3.1.2生產計劃的制定生產計劃是服裝企業對產品生產進度進行控制的指導性文件，可執行力強的生產計劃是有效控制生產進度的關鍵。員工成長曲線清楚地顯示員工生產進行狀態，利用成長曲線的進度可以更加準確地預估生產周期和小組產量，為計劃員提供有價值的參考，以科學安排生產計劃，準確估算生產周期。

3.1.3流水線平衡調度在對流水線同步性進行衡量時，需要考慮員工成長的階段性，不同階段員工加工效率和質量都受到不同的制約。成長階段同步性是一個動態變化的數據，成長曲線反映員工成長變化的特點，根據成長曲線的預測能力提高流水線反應速度和同步性。

3.2成長曲線在流水線建模中的應用

流水線模擬是流水線改善的一種新方法新思路，可輔助企業解決現場管理中的很多問題。在流水線模擬中，員工狀態應呈現一種規律性的變化，員工成長曲線的研究可實現對這種變化性的表述。將成長曲線對生產工時的影響和表現，運用于流水線模型中的動態循環時間，實現模型的動態變化和準確性。員工成長曲線可分為成長階段和穩定階段，在服裝流水線模擬過程中，成長階段單位工時的動態變化直接引用相應成長曲線函數，即模型單位工序循環時間為Y=KX-a；穩定狀態下員工的操作單位工時則為Y=kSj(k為員工技能衡量系數)。

3.3成長曲線在員工評價中的應用

3.3.1員工崗位適用性分析通常情況下，學習率越低,個人適應新工作的時間就越短,員工就越適合這個工作。讓有經驗和專長的人從事專門工作,或讓綜合性能力強的人充當多面手,這是成長曲線研究的意義所在，有利于企業降低學習成本，對人員進行崗位適應性分析。學習率的公式為C=2-a。

通過對員工成長曲線的研究，建立不同工序的平均成長曲線，從而為員工學習能力提供整體的參考依據。在職員工A，B的崗位適應性曲線如圖9所示。

由圖9可以看出，在平均成長曲線下方的曲線A員工則更適合操作該工序。管理者可根據生產的需求和性質為核心工序選擇合適的人。而對于成長曲線長期高于平均成長曲線的員工，企業管理人員應該考慮給該員工調換工位。

3.3.2新工招聘和員工培訓成長曲線的研究可輔助企業對工人的識別和初步判斷，通過比較分析學習率和成長曲線趨勢，選擇最優的員工。成長曲線還可分析員工的特長、學習能力，以及整個生產過程的狀態，為不同環節對員工的指導培訓提供方向，為企業對員工的重點培養提供目標和依據，降低生產指導成本。員工成長曲線不是固定不變的，可采取有效措施激勵員工成長，激發員工技能與潛質，改變員工成長曲線趨勢，以達到更好的狀態，從而更好地實現企業生產目標。

文中的研究方法，不僅僅針對于RFID系統數據的應用，同時適用于吊掛系統數據、手工測試數據等所有生產現場數據，只要擁有生產現場員工操作的最基礎數據都可以對員工成長曲線分析，進而指導生產現場。

4結語

文中基于RFID系統數據的員工成長曲線分析的整體思路，得出員工操作不同工序的成長曲線函數。通過對員工成長曲線綜合研究分析，在企業整體運營過程中，可以輔助企業進行生產現場編排、生產過程調度、生產計劃編排等；在產品研究方面，可以輔助企業建立批量系數，以合理公平的安排工時定額；在人員研究方面，通過對員工適用性分析，致力于員工招聘、員工培訓以及員工崗位分配。

大數據時代的降臨，對生產數據研究的不斷深化將會大大帶動服裝生產現場管理的提升，為中國服裝行業的發展提供了新的研究思路和方向。

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(責任編輯：邢寶妹)

Study of the Line Employee Growth Curve Application about Garment Enterprises Based on RFID System Data

HU Luoyan1，2，ZHOU Yan1，FU Xiangbing1

(1.School of Fashion,Zhongyuan University of Technology,Zhengzhou 450007,China; 2.Henan Textile and Apparel Collaborative Innovation Center,Zhengzhou 450007,China)

Abstract：Research has shown that line employee has become an important constraint during clothing manufacturing industry development,objectively evaluating the variability of employees is the problem-solving idea.The study data of this paper is based on a RFID Software which comes from a typical knitted garment enterprise.The paper describes the characteristics and the screening method of RFID data and introduces the analysis flow of employee growth curve,illustrates some ideas of RFID data extracting and processing,and uses MINITAB and EViews softwares to conduct employee growth curve fitting and fitting accuracy analysis then ultimately to obtain the method of fitting accuracy analysis of the employee growth curve.Furthermore,it introduces the practical application of the employee growth curve in batch coefficient determination,production plan,assembly line arrangement,employee evaluation,employee training and so on.This research has laid a foundation for the more scientific and meticulous management in Garment production site.

Key words:RFID software,growth curve,fitting accuracy analysis,employee evaluation

中圖分類號：TS 108.8

文獻標志碼：A

文章編號：2096-1928(2016)01-0039-07

作者簡介：胡洛燕(1967—)，女，教授，碩士生導師。主要研究方向為服裝生產管理。Email:linderhu@qq.com

基金項目：河南省高等學校重點科研項目(15A540008)。

收稿日期：2015-09-05；

修訂日期：2015-10-29。