基于ERP的智能針織襪業車間系統設計

(武漢紡織大學機械工程與自動化學院 湖北 武漢 430200)

一、我國傳統針織襪業車間目前的形式

(一)我國傳統的針織襪業車間發展狀況和面臨的問題

針織襪業屬于我國輕工業領域，是典型的量大利薄型行業。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，甚至一些傳統襪業公司面臨倒閉的風險。制襪企業采用縮減人員、減小針織襪業車間規模，來解決這一現狀。就目前形勢來看，我國傳統針織襪業車間發展狀況十分艱難。我國傳統襪針織業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)我國傳統的針織襪業的實踐探索

傳統的針織襪業面臨上述的問題，在實踐的探索中采取了一系列的措施。制定標準作業指導書，規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)智能化針織襪業車間發展的趨勢

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

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

由上述國內外對智能制造發展制定的戰略，智能制造方式成為現階段一種發展趨勢。因此我們要跟進時代步伐，抓住發展趨勢，將智能制造融入到紡織襪業中，建設一種全新形式的智能化針織襪業車間。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、智能針織襪業車間整體設計

圖1 智能針織車間信息及執行制造系統集成圖

智能針織襪業車間采用全新的信息技術，建立信息集成平臺，實現產業鏈的互聯互通，支撐制造資源的優化配置，供需雙方快速匹配和網絡化系統設計制造，進而消除各環節信息孤島，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節的信息孤島問題，則主要通過企業資源管理系統 ERP、制造執行系統 MES、產品生命周期管理系統 PLM等信息系統的應用及系統信息互聯共享，企業資源、制造執行、實現產品生命周期，智能化硬件設備的綜合管控，圖1為智能針織襪業車間信息及執行制造系統集成。

(一)智能針織襪業車間的ERP信息系統

ERP是(企業資源計劃)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)集成一體化的企業管理軟件[5]。ERP系統可以對整個智能針織襪業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配合程度，使企業的業務流程和管理過程得到優化，生產效率得到提高。智能針織襪業ERP系統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、系統管理模塊、庫存管理模塊。訂單管理:企業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：企業的襪子銷售訂單進行查詢、修改、編輯、統計，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:企業財務狀況的管理。主要包括企業財務的收入和支出，企業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測。將記錄的數據傳到ERP數據庫中。系統管理:智能針織襪業車間ERP系統的維護和管理。對ERP系統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:企業采購原材料，以及生產過程的其他物資。根據襪業的訂單，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)智能針織襪業車間的MES系統

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

該智能針織襪業的MES系統為執行層，該層的主要實現三個目的。

第一，對信息層ERP系統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 系統對數據進行分析處理可以實現對訂單的追蹤、設備的監控、異常報警、質量的分析等一系列智能活動。MES系統可以對襪子的加工狀態、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，促使企業資源最優化，生產效率最大化，生產模式最智能化。

(三)智能針織襪業車間的操作系統

智能針織襪業車間建設代表了信息化未來發展方向，可以帶動企業信息化轉型發展、創新發展，從而進一步提升企業整體信息化水平。智能襪業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，利用智能傳送帶代替人員搬運。智能檢測與定型系統，改變原有的工作模式，創新性的直接在傳送添加檢測定型系統，避免了人員操作擁擠相互干涉的問題。智能包裝系統，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，成品襪子信息錄入庫存，庫存取締，直接發往客戶。在整個襪業制造智能車間中從接收訂單到配送發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，襪子質量最佳，生產成本最低。

三、智能針織襪業車間的優越性

智能針織襪業車間與傳統襪業車間進行了比較，可發現智能襪業針織車間與傳統針織襪業車間的差異性。在信息系統對信息采集、執行制造系統對生產狀況的反饋、生產工藝流程的創新、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，智能針織襪業車間發生了革命式的變革，真正的做到從制造到智造。在智能針織襪業車間中，ERP軟件系統 和MES制造執行系統與智能化設備的高度集中使用，促使整個智能針織襪業車間更加科學、更智能、更高效。