ERP与MES集成技术在服装行业中的应用

1 服装行业面临的困难

　　中国是世界上纺织及服装生产大国之一，海关数据显示，2007年，全国纺织品服装出口额累计总额为1712亿美元。同比增长18.9%。从数据来看，纺织出口仍保持持续增长趋势。订单快速增长的同时也给服装企业在生产管理方面带来了很多困难，由于缺乏科学的管理，过分的依赖经验来统筹安排工作，导致了工人的效能和产能规划不一致，容易引起局部的开工不足，影响企业的生产效率。同时，在生产数据收集方面也面临着很多困难，包括不能及时的知道现在有多少工位在开工还是等待、不能及时的知道正在进行中的实际生产情况、不能及时的知道每个工人正在做什么、不能及时的知道质检不合格的某个产品是哪个工人做的、无法统计每个工人完成每道工序的具体时间等等。因此，如何解决服装行业信息化成为每个服装制造企业迫在眉睫的问题。

　　2 ERP与MES

　　ERP(Enterprise Resource Planning)—企业资源计划，是由美国Caftner Group公司于1990年提出的，由MRPⅡ发展而来的。ERP主要包括财务、生产、采购与销售三大功能模块。随着ERP的不断发展，ERP的功能模块也越来越广泛，在服装制造业中，ERP将与制造执行系统MES集成，形成实时化的系统对制造业的车间层进行实时控制。MES(Manufacturing Execution System)一制造执行系统，是由美国先进制造研究机构(Advaneed Manukluring Research，AMR)提出，定义为“位于上层计划管理系统与底层工业控制之间的、面向车间层的管理信息系统”，MES主要包括11个功能管理模块：作业计划安排模块;资源分配和状态管理模块;生产调度模块;产品跟踪;人力资源管理;设备维护;工艺标准管理;绩效分析管理;过程管理;质量管理;数据采集等。AMR还提出了由计划层、执行层和控制层组成的企业三层金字塔管理模型，清楚地描述了MES在企业管理系统中的位置。计划层强调企业的计划性，以客户订单和市场需求为计划源头，充分利用企业内的各种资源，以降低库存。提高企业效益。ERP属于企业的计划层;执行层(MES)是连接企业的计划层和控制层的中间层，可以通过MES把计划层和生产现场很好的集成;控制层(Contron)强调对车间的控制。从企业集成模型可以看出，制造执行系统在计划管理层与底层控制之间架起了一座桥梁，填补了两者之间的空隙。如图2.1所示：

图2.1 AMR三层企业集成模型

图2.1 AMR三层企业集成模型

　　由于服装制造业属于劳动密集型企业，因此对企业信息化的需求和侧重点主要集中在MES的数据采集、绩效分析等模块。本文主要是结合武汉尚言电子研究所的电子工票系统来分析ERP与MES的一种新的集成模式：将MES整合到ERP中，使ERP在生产计划模块更详细和准确，对生产过程进行在线管理，使得ERP的功能更强大，更符合企业的需求。

　　3 武汉尚吉电子工票系统

　　武汉尚占电子研究所革命性得将RFID(Radio Frequency Identification—射频识别技术)引入成衣生产管理中，用RFID无限识别采集技术，以取代车间传统的记数，工票[飞仔]以及条码记录模式，突破旧框架，它具有信息容量大、实时性高、功能多样、操作快速方便、可重复使用、长期使用成本很低等优点。配合计算机软件、RFID读卡器、以及网络，通过对流向每道生产工序的衣片上携带的电子标签的操作识别，可以实时监控管理整个生产过程，包括定单执行与完成情况，服装生产进度跟踪与控制。发现流水线瓶颈，服装生产质量控制，工人工资核算等，根据以往的生产信息积累，还可对订单进行智能化的生产排程。工艺改进，使生产效能最大化，提高客户的生产力和竞争力。

　　本系统中间件所采用的后台数据库是SQL Server。该系统经RFID设备采集数据后，通过接在计算机上的无线基站以无线通信的方式和计算机进行通信。无线基站再以串口通信的方式通过中间件与计算机上的数据进行数据交换，这样就成功的将生产车间的数据及时的发送到了企业ERP系统中。中间件通过存储过程可以对数据库进行查询、插入记入等操作。系统框架图如图3.1所示。

图3.1 系统框架图

图3.1 系统框架图

　　通过该系统可以实现如下功能：1，完善工价定价体系。根据生产的情况，及时采集样本，智能分析工序工时的合理性，为完善工序定价系统提供实时数据。2，生产即时监控。随时监控每个订单的生产进度。更可以按照颜色尺码详细的了解不同订单的完工情况，透明化生产进度，为计划及调度提供有力支持。3，效能完全掌控，提高效率。可以按照不同的工厂、班组、工段、机台、人员等进行多方位查询分析，让经营者了解工厂实际生产信息，统一目标标准，以提高效率。4，建立有效绩效考评体系，持续改进。帮助企业的管理者建立有效的考评机制，让管理人员随时了解员工与企业标准的差异，建立员工、班组、车间对比考评机制，提高生产、管理的积极性，持续改进。5，完善计划调度支持，解决半成品积压问题。可以随时提供不同工位的在线数量、在线时间，并帮助企业的管理者提前发现影响生产进度环节，为平衡生产提供帮助。

　　在网络布线方面，该系统中的读卡器通过无线通讯的方式与基站进行通信。可以通过相应的设置确定哪些读卡器与哪一个基站进行通讯。这样的网络部署结构减少了布置网络线的麻烦。使组网布线更加快捷方便。系统网络部署如图3.2所示：

图3.2 系统网络部署示意图

图3.2 系统网络部署示意图

　　4 系统功能分析

　　本系统主要是基于RFID和中间件的ERP与MES集成信息管理系统。通过对该系统的功能分析，可以对类似于像服装纺织这种劳动型密集行业提供在信息管理方面的参考。

　　4.1 系统架构

　　通过中间件集成方式把MES的功能模块集成到新的ERP系统中，可以随时随地查询车间的生产情况，采用RFID射频识别技术可以减少人工记录成本，提高数据采集的效率，管理人员和工人都可以通过中间件查询生产现场的情况，同时通过中间件对不同的人员设置不同的访问权限。

　　4.2 数据的采集

　　传统的条码方式借助于电脑和打印机，将一扎货上的大菲每道工序用条码的方式打印出来，工人在生产的过程中根据自己的生产状况，用剪刀剪掉自己的工序条码，作为生产凭证，然后统一汇总，由专人将工人的条码菲(工票)扫描到电脑系统。这种方式过分的依赖扫描设备，而不同的扫描设备的误码率不同，导致计件的准确率不高，同时还带来了纸张的浪费和采集数据成本很高。

　　采用RFID射频识别技术后，借助于RFID据终端采集技术，将每个菲票的信息存在于RFID电子标签中，工人根据自己的工序，通过采集终端将产品的数量、加工内容(工序)等信息直接发送到电脑，完成计菲工作。这种方式有以下优点：

　　1)实时性高

　　采用RFID技术后，决策者通过中间件系统可以及时的知道车间的生产进度，有利于决策层对生产计划做出准确的预判和改进。

　　2)安全稳定

　　相对于条码计菲，本系统的安全和稳定性大大增强，工人在进行一道工序前只需将物料卡放置于车位读卡器上，就可以完成数据的采集。

　　3)上通下达，信息共享

　　生产信息完全透明化，工人可以通过RFID查询机查询到当天的生产情况，管理人员也可以及时的知道当天生产进度。

　　4)分析流水，解决阻滞

　　系统自动记录每个工人在哪些时段在做哪些工单，耗时多久，经过分析后决策者可以合理的安排工人的生产，科学、及时的解决生产瓶颈。

　　5)节约成本

　　一个RFID的读头可以进行几万次的刷卡记录，而一张RFID卡片的成本在二十元左右。相比条码方式，如果以一个3000人的车间来计算，一年可以节约工票耗材成本36万。

　　6)提高管理

　　提高生产力和生产线透明度，节省薪资，责任到个人，减少瑕疵品，优化生产管理流程，减少在制品在生产线上的积存。

　　5 结束语

　　ERP系统与MES的集成对于制造业信息化的发展是一个必不可少的阶段，能大大提高企业的管理自动化水平。结合了RFID和中间件技术的新的ERP与MES集成信息系统，不仅很好的解决了底层控制系统和ERP系统之间的断层，也给企业在信息化方面带来厂革命性的变化。大大提高了服装制造企业的生产效率。对于ERP系统来说，如何将MES的其他功能模块很好的集成到ERP系统中。将成为软件开发商有待解决的问题。

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