（服装设计与工程专业论文）基于吊挂系统下服装生产流程重组及作业人员优化的研究[服装设计与工程专业优秀论文].pdf

东华大学硕一 ：学位论文 摘嘤 计算得到初始的平均节拍。在此平均节拍的基础上，对工序分析表进 行拆分或合并，使得处理过的各工序的加工时间均小于或等于初始节 拍。然后得到工作地和工作人员的数据信息。 本论文研究的重点在第五章，即如何合理地设计西服作业工作地 安排和作业人员分配问题。通过服装生产线调度技术理论和自己的实 践经验，采用遗传算法并结合计算机编程建立了优化模型，深入分析 研究服装流水线人员的合理编排问题。论文中选用的数据是在服装企 业西服的真实生产数据，根据西服吊挂生产工序，进行编制效率评价、 工作地的安排、以及作业人员编排的设计，为实际西服生产的优化和 提高企业生产效率提供一些有益的参考。 最后，通过本论文的研究发现，采用遗传算法解决服装生产中的 流水线中的作业人员编排问题，更容易得到最优解，效率更高。同时 利用本论文编制的软件，在实际生产实践中可以大大简化计算工作， 有利于在服装企业中推广应用。也希望通过本论文的研究模型和成 果，为服装生产的现代化和数字化提供一些有益的借鉴，为我国的服 装产业研究献上一点绵薄之力。 关键词：吊挂生产线，生产流程，工序平衡，遗传算法，作业人员编 排，优化模型 东华人学硕士学位论文 a b s t r a c t s t u d yo np r o c e s sr e e n g i n e e r i n ga n dp e r s o n n e la s s i g n m e n t o p t i m i z i n gi ng a r m e n tp r o d u c t i o na p p l y i n gf m s a b s t r a c t w i t ht h e d e v e l o p m e n t o fm o d e mm a n u f a c t u r et e c h n o l o g ya n d c o m p u t e rt e c h n i q u e ， t h e e 伍c i e n c yo fg a m e n te n t e r p r i s e h a v eb e e n i m p r o v e da n dt h el i m ( so fp r o d u c i n ga d m i n i s t r a t i o nh a v eb e e np e r f e c t e d b u ta st h eg a r m e n te n t e 叩r i s ei no u rc o u n t 叫s t a r t e dv e 拶l a t e ，c o m p a r e d w i t ht h es a m ek i n do fi n t e m a t i o n a la d v a n c e do n e s ，t h ed o m e s t i cg a r m e n t e n t e 印r i s e sa r es t i l li na na w k w a r dc o n d i t i o nt h a tt h el e v e lo fm a n a g e m e n t f a l l sb e h i n d ，t h ee m c i e n c ya n dq u a l i 妙o fp r o d u c t i o ni sl ow r e c e n t l y s c i e n t i f i cr e s e a r c h e ro ff a s h i o nu n i v e r s i t i e sa n dc 0 1 l e g e si no u rc o u n t 哆 h a v em a d eg r e a te 仃、o r tt or e s o l v et h e s ep r o b l e m s ，a n dt h e yh a v ea c h i e v e d al o te s p e c i a l l yi nt h ef i e l d so ff a s h i o ne n g i n e e r i n gd i g i t i z a t i o n ，g a r m e n t c o m f o r ta n dg a m e n ti n d u s t r i a le c o n o m i c s b u tt h ep r e v i o u sr e s e a r c h e s a r ei n s u m c i e n t ，b e c a u s em o s to ft h e ma r ec o n 6 n e dt ot h e o r e t i c a ls t u d y ， u n a b l et ob ea p p l i e dt ot h ep r o d u c i n gp r a c t i c e 东华人学硕l ：学位论文 a b s l r a c t i no r d e rt og ob e y o n dt h ed e n c i e n c yo fs i m p l et h e o r e t i c a ls t u d i e s ， t h e p a p e rh a sd e s c r i b e d a b o u tt h ep e r s o n n e la s s i g n m e n to fg a r m e n t p r o d u c t i o nl i n e i n g a r m e n tc a m ， s t u d i e do nt h ed e s i g no fg a n n e n t p r o d u c t i o nl i n ea n dt h eo p t i m i z a t i o no fp e r s o n n e la r r a n g i n gu n d e rt h e f m sc o n d i t i o n ，e x p l o r e da n dc o m p 订e dap r a c t i c a la p p l i e ds o r w a r eo n t h eb a s i so ft h eg e n e t i ca l g o r i t h m sm o d e l f i r s t ，t h ep 印e rh a ss u m m e du pt h et e c h n o l o g yc h a r a c t e r i s t i ca n dt h e a p p l y i n g s t a t u so fh a n g i n gp r o d u c t i o nl i n ea tt h e p r e s e n t ， s e c o n d ， a n a l y z e dt h eh a n g i n gw o r k i n gp r o c e d u r ec o m b i n i n gw i t ht h et h e o 拶o f g a m e n tw o r k i n gp r o c e d u r eb a l a n c i n ga n dt h ea s s i g n m e n to fp r o d u c i n g w o r k ，t h e n ，c a l c u l a t e dt h eo r i g i n a ls t a n d a r dp i t c ht i m ea c c o r d i n gt ot h e w o r k i n gp r o c e s s e s a n dw o r k s t a t i o n d e p l o y m e n t i na c t u a l g a m e n t e n t e 巾r i s e 0 nt h e b a s i so ft h i ss t a n d a r dp i t c ht i m e ，t h ew o r k i n g p r o c e d u r e sh a v eb e e nd i s m a n t l e da n dm e 唱e dt o t h er e s u l tt h a te a c h p r o c e d u r et i m e i sl e s st h a nt h eo r i g i n a ls t a n d a r dp i t c ht i m ew i t h o u t e x c e p t i o n ，a n dt h e ng e tt h ei n f o r m a t i o no f w o r k i n gs i t ea n ds t a f fm e m b e r t h e k e yp o i n t o ft h e p a p e r i sh o wt oa s s i g nr e a s o n a b l yt h e w o r k s t a t i o na n dt h ep e r s o n n e lo ft h ew e s t e m s t y l ec l o t h e sp r o d u c t i o nl i n e i nt h ef i r hc h a p t e r s c o m b i n i n gw i t hm eg e n e t i ca l g o r i t h m s ，t h et h e o 咿 o fg a r m e n tp r o d u c t i o nl i n em a n a g i n gt e c h n i q u e a n ds e l f p r a c t i c a l e x p e r i e n c e ，t h ep a p e rh a v eb u i l tt h eo p t i m i z a t i o nm o d e lb ym e a n s o ft h e c o m p u t e rp r o g r a m m i n g ，w h i c hd e e p l ya n a l y z e dt h ep r o b l e mi ng a r m e n t 东华大学硕f ：学位论文 a b s t r a c t p r o d u c t i o nl i n ep e r s o n n e la 1 1 7 a n g i n g t h ed a t aa p p e a r e di nt h ep a p e ri s t n j ei nt h ep r o d u c t i o no fw e s t e m s t y l ec l o t h e si n g a r m e n te n t e 叩r i s e ， c o n n e c t i n gw i t ha c t u a lw e s t e m s t y l ec l o t h e sp r o c e d u r eo nf ms ，t h e p a p e rh a se v a l u a t e dt h ep r o d u c i n ge m c i e n c y a r r a n g e dt h ew o r k s t a t i o n ， a n da s s i g n e dt h ep e r s o n n e l ，g i v i n gt h er e f e r e n c et ot h eo p t i m i z a t i o no f p r o c e s sa n dm r t h e ri m p r o v e m e n to ft h ep r o d u c t i o ne 伍c i e n c yi nt h e a c t u a lp r o d u c t i o no fw e s t e m - s t y l ec l o t h e s f i n a l l y ，t h ep 印e rh a sc o n c l u d e dt h a ti tw a se a s i e rf o rt h eg a r m e n t e n t e r p r i s et og e tt h eo p t i m u ms o l u t i o na n db e t t e re 币c i e n c yt or e s o l v et h e p r o b l e mo fp e r s o n n e la s s i g n m e n to ft h eg a m e n tf a c t o r i e si na d o p t i n g g e n e t i ca l g o r i t h m s m e a n w h i l et h es o r w a r ed e s i g n e db yt h i sp a p e rc a n g r e a t l ys i m p l i 矽t h ec a l c u l a t i n gw o r ki np r a c t i c a lp r o d u c t i o n ，a n db e n e n t f o rt h e 印p l i c a t i o ni ng a m e me n t e 印r i s e t h eo p t i m i z e dm o d e la n dt h e c o n c l u s i o no ft h i s p a p e r i s e x p e c t e d t o g i v e s o m ea d v i c e s o n m o d e m i z a t i o na n dd i g i t i z a t i o no fg a r m e n tm a n u f a c t u r e ，a n dd os o m e c o n t r i b u t i o nt ot h er e s e a r c ho ft h eg a r m e n ti n d u s t 巧i no u rc o u n t 巧 w a n gd a o l i a n g ( f a s h i o nd e s i g na n de n g i n e e r i n g ) s u p e r v i s e db yz h ug u a n g y a o k e yw o r d ：h a n g i n gp r o d u c t i o nl i n e ，p r o c e s so fp r o d u c t i o n ，w b r k i n g p r o c e d u r e b a l a n c i n g ， g e n e t i ca l g o r i t h m s ， p e r s o n n e la s s i g n m e n t ， o p t i m i z i n gm o d e l 东华大学学位论文原创性声明 本人郑重声明，我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位论文，是本 人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已明确注明和引用 的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品及成果的 内容。论文为本人亲自撰写，我对所写的内容负责，并完全意识到本声明的法律 结果由本人承担。 学位论文作者签名：多面莨 刚胡：跏叼年1 月l 巾 东华大学学位论文版权使用授权书 学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留 并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅或借阅。 本人授权东华大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检 索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 本学位论文属于 学位论文作者签名：溉 同期：刎年，月i 厂日 保密口，在年解密后适用本版权书。 不保密口 指导教师签 日期：。7 年月 先粗 ，广同 东华大学硕士学位论文第l 章绪论 1 1 论文的研究背景 第1 章绪论 进入2 1 世纪，随着服装市场消费档次的多样化，生产类型正由大批量、少 品种、长周期向小批量、多品种、短周期方向发展，服装企业的生产管理面临 着许多新的问题。生产计划的编制更加频繁和复杂；数据存储及处理量急剧增 大；几个品种同时在生产线上加工时优化配置各生产要素的难度增大；用户要 求准时交货、企业需要对生产计划与管理的各个环节迅速做出科学决策、安排 好生产计划、物资供应及人员配备等等。 新时代的服装产品呈现出新的特点： ( 1 ) 服装生命周期日渐缩短，服装流行趋势越来越短，更新速度越来越快。 ( 2 ) 服装品种越来越丰富，消费者购买范围越来越广，市场竞争同趋激烈。 ( 3 ) 消费者对服装质量和服务的要求越来越高。 如何才能更好的应对这些变化，也是对服装企业的生产管理提出了更高的 要求。企业的管理者逐渐意识到服装的个性化、多样化、差别化，必须采取小 批量、多品种、高质量、快交货的生产方式来响应市场需求，才能在激烈的市 场竞争中争得一席之地。 对我国而言，现代服装工业发展的历史相对较为短暂，加之又脱胎于计划 经济的服装企业粗放经营的状态，这样就不可避免地会出现向西方服装体制学 习和模仿的一些痕迹【。我国的服装企业大多数仍然是基于订单生产的企业， 其生产类型可以说是“大而全”或“小而全”，拥有全套的设计、生产、经营部 门的设置和管理。生产品种可能是四季生产不同的服装，如套装、衬衫、连衣 裙、大衣和外套等。美国市场上1 7 左右的服装及欧洲市场的1 5 左右的服装 都是我国生产的，其中我国9 0 以上的出口服装使用国外进口商指定的商标1 2 j 。 然而加入w t o 以后我国的纺织服装业面临着前所未有的竞争与挑战，我国服 东华人学硕十学位论文 笫i 章绪论 装业在其自身的生产制造上也将面临新的挑战： ( 1 ) 市场竞争能力较弱，市场占有速度较慢，以往的低成本优势逐渐消失， 生产周期过长。 ( 2 ) 服装行业的整体设备仍显陈旧，设备的自动化程度低，部分产品的质 量没有保证，服装机械不能适应高附加值生产的要求。 ( 3 ) 工艺技术落后，生产管理落后，生产效率较低。 ( 4 ) 技术力量薄弱，职工整体素质不高。一些企业职工流动性大，从业人 员整体素质较低。 伴随着企业信息化建设的逐步深入，我国广大服装中小企业已逐步意谚 到 在激烈的市场竞争环境中，必须彻底摆脱以往陈旧的管理手段和生产经营理念， 将最先进的生产技术和最自仃沿的科学管理方法导入企业的生产以及管理机制， 才能有望获得生机和持续发展。 1 2 本论文研究的意义 随着全球化市场的形成、客户需求的个性化以及产品更新换代速度的加快， 原来所采用的那种单一产品、单一流程、专用装置的大批量生产方式逐渐被淘 汰，而订单驱动、综合生产流程、采用多功能生产设备的多品种、小批量生产 方式被越来越多的企业所采纳。本论文的研究正是基于服装行业这样的一个生 产现状，借助于先进的生产组织形式，并合理的安排生产作业人员，从而期望 到达满足这一生产的特征。 另外有资料显示，在服装产品整个生产过程中，仅有5 的时间用于加工和 制造，其余9 5 的时间都用于储存、装卸、等待加工、设计和运输。我国服装 产业的物流如果达到国际先进水平，平均成本就可以降低2 8 拶j 。对于服装企 业而言，如果缺乏高效率的内部资源整合将无法快速对市场做出反应。反之如 果企业能在吊挂系统基础上很好规划运作内部资源，就可以很有效地解决服装 生产企业由于这些内部生产原因而造成的时问浪费。进一步提高企业的市场反 应能力。 近年来，竞争的主要因素在不断变化，2 0 世纪6 0 年代，企业竞争的主要 因素是成本，到7 0 年代转变为质量，8 0 年代以后，主要因素转变为时间1 4j 。这 2 东华人学硕l j 学位论文 第l 帝绪论 里所说的时间主要是指交货期和响应周期。用户不仅要求厂家按时交货，而且 要求的交货期越来越短。这就是业内流传的关于“快鱼吃慢鱼”的现象。而中 小企业由于自身的人、财、物的规模较小，“巧妇难为无米之炊”的窘境使它们 时刻都有面临着成为“慢鱼 被吃掉的威胁【5 1 。 从宏观上来讲，服装吊挂系统的优势就是能较大程度地实现优化资源配置， 最大限度地提高产品生产效率和降低成本，并能较大程度地满足快速生产作业 的需求。 1 3 本课题研究的方法 德国汉诺威大学生产系统研究所曾对6 个不同行业的企业做过调查，调奄 结果表明：工件实际加工时间在总加工周期中占不到1 5 ，而8 5 以上的时间 用于等待、搬运和排队，因此通过组建高效的信息收集、处理系统和开发先进 而实用的调度和控制算法已被先进的企业所共识，新的调度算法和调度工具的 研究也越来越受到关注1 6 j 。 用先进的科学技术提升我国服装企业对市场的反应能力，通过合理科学的 调度，统筹安排，挖掘企业的生产潜力。在使用先进设备的前提下，合理高效 的安排作业人员的生产，充分提高企业的生产效率，适应市场的需求，是增强 企业经济效益的重要内容。通过合理安排生产，按照市场需求在预定的时i 日j 生 产出预期的产品，也有利于节约加工和存储费用。 本课题是对服装生产流程优化方法的研究。服装吊挂系统生产流程面对的 不仅仅是一个工序或一个款式，而是各种款式服装在流水线上的整个运行过程， 要控制全过程就必须掌握大量的事实数据作参考，因此需要实地经历并收集作 业现场的生产工艺作业资料。现在国外在流水线研究方面大多采用计算机模拟 现实技术，比如仿真服装流水线系统，该系统能够在一定的可信度前提下建立 虚拟运转的流水线实况。利用这种研究手段有利有弊，优点是不受客观条件的 限制，可任意实现预定条件的流水线作业；但是所模拟的流水线系统可信度和 现实符合度并不令人满意，它所考虑的现实因素数量毕竟有限。 3 0 年前，从纺织到成衣销售平均时间为6 6 周，经过几十年的科技进步， 西方发达国家现在平均周期已下降到半年，有的只需要2 周，这完全是为了适 东华大学硕十学位论文第l 章绪论 应服装市场的需要，多品种小批量才能满足突出个性，短周期才能体现流行。 1 7 】而服装的新产品周期( 设计、成衣到进入销售) 工业发达国家平均2 周，美 国最快4 天，而我国平均是l o 周时间，差距非常明显【引。在市场国际化的今天， 随着科技进步和经济发展，消费者追逐流行，崇尚个性，服装多样化及个性化 成了趋势。我国服装企业必须紧追国际先进水平，建立以电脑技术为核心快速 反应能力生产机制，才能赢得市场、占领市场。 多品种、小批量、高质量的生产方式的核心是用高科技技术达到对市场动 态做出快速反应，以及缝制设备、服装设计和生产管理全面电脑化，从而缩短 服装的生产周期。本论文就是基于这样前提，首先从工序分析表出发，根据实 际服装企业的工作站配置情况，计算得到初始的平均节拍。在此平均节拍的基 础上，对工序分析表进行预处理，使得处理过的工序分析表中各工序的加工时 间均小于等于初始节拍。然后对工序分析表进行拆分或合并，得到工作地和工 作人员的数据信息。结合自己的实践经验和现实生产情况，以及服装尘产线调 度技术的理论，采用遗传算法并结合计算机编程，深入分析研究服装流水线人 员的合理编排问题，并建立了优化模型。 1 4 本课题研究的内容和目标 服装工业化生产是批量生产，它不同于单件服装的生产。我国的服装的企 业大多是基于订单驱动的，即从接受订单开始，到成品出厂由多个环节组成， 其操作流程如下：接受订单一材料检验一绘制纸样一试制样衣一样衣确认一纸 样定型一纸样缩放一制定工艺一分床一铺料一排料一裁剪一验片一打号一缝制 一整烫一检验一包装一成品出厂，每一个环节完成的质量都直接影响整个产品 的质量。 本课题主要研究的是服装部件悬挂到吊架上以后的服装缝制作业流程，其 内容主要包括服装生产线工序负荷的平衡、服装工作地个数的确定、以及决定 生产量的最小节拍的确定。并在前人研究的基础上，基于遗传算法和流水线理 论对流水线作业人员编排设计优化模型，并采用实际生产中的西服生产数据， 运用以上模型进行优化，对现实的服装企业生产作业安排提出可行建议。 本研究首先比较了使用吊挂系统与不使用吊挂系统两种情况下的服装生产 4 东华人学硕f ：学位论文 第l 审绪论 中数据，得出生产效率最优的服装生产方式。然后基于吊挂系统结合遗传算法 模型，对上架工序的作业进行优化处理，对人员编排进行设计，得出可以指导 实际生产的较优结果。 1 5 本章小结 本章主要根据服装加工企业所面临的问题，并在相关的课题调查研究基础 上，提出本论文研究的背景、目的、意义和内容，并对相关的研究进行概述。 本章是对本文的总体概括，统帅全文的主要思路。 东华人学硕 = 学位论文第2 章服裟企业生产流程的发展 第2 章服装企业生产流程的发展 2 1 服装生产方式的演变 在距今五千年以前，我们的祖先已经掌握了纺纱织布，养蚕制丝的技术， 为服装提供了丰富的衣料资源，并促进了服装缝制手工工艺的发展、变化和改 善。以后各个历史时期，缝纫业都有了一定的发展，产品的种类同益繁多，也 开始有了局部分工协作的加工方式。譬如在中国纺织史上有名的纺织革新家黄 道婆，她对纺织技术进行改革，制成一套扦、弹、纺、织工具( 如搅车、椎弓、 三锭脚踏纺车等) ，提高了纺纱效率；在织造方面，她用错纱、配色、综线、花 工艺技术，织制出有名的乌泥泾被，推动了棉纺织技术和棉纺织业的发展【9 l 。 但由于我国长期处于闭关自守状态，缝纫设备一直没有得到重大进展，故在相 当长的一段时间内，服装制造业始终局限在师徒承袭，手工作坊的个体手工操 作范围内自生自长的状态。缝纫机问世后，我国在2 0 世纪3 0 年代以后丌始引 进，以后逐渐发展起来成为一个较大的行业【l0 1 。 最初的服装生产，不外乎就地取材，用动物的毛皮及树叶来简单制作，使 用的工具也仅仅是简陋的动物骨头磨成骨针，缝线则为动物的筋线。随着社会 的发展、分工的需要、服装需求的扩大，服装生产工具也在不停地发展。在中 国南宋时期，已有成套的棉纺织工具；到元朝，服装生产已演变分化为扦、弹、 纺、织等众多类型。但整件服装制作仍为手工作业。这种手工作业的方式，一 直延续到十八世纪木，整个人类社会进入工业化时代。 到了1 7 9 0 年，英国人托马斯逊特发明了世界上第一台手摇链式线迹缝纫 机。1 8 5 1 年美国人胜家兄弟设计制造出世界上第一台全金属的锁式线迹缝纫机， 转速达6 0 0 转分，并于18 5 3 年取得专利后大批量生产销售。这使得服装生产 具有了基础的缝制设备。1 8 9 0 年电动缝纫机的问世，更为服装工业化生产扣下 了孥固的基础 1 l 】。 6 东华大学硕士学位论文 第2 帝服裟企业生产流程的发展 而在同一时期里，早期的管理学家提出了劳动分工的好处。不久，科学管 理学派又提出采用一些科学方法来提高生产现场的生产效率问题。比如古典管 理理论的创始人泰勒管理模式就是“物本管理”的代表，它把企业看作是 一个“大机器”，而企业的员工则就是这一机器中的“零部件”。其中泰勒对工 人规定科学的操作方法，制定了一整套科学的工艺规程；“福特制”是在1 9 1 3 年由美国“汽车大王”亨利福特首创，最先在福特汽车公司采用，其主要特 点是：在实行生产自动化和产品标准化的基础上，利用高速传送装置，把生产 过程组成流水作业线，连续不停地运转，强制工人快速操作，大大提高了劳动 生产率，迅速增加产品的数量。这是通过劳动组织形式和生产管理方法的改进 来提高劳动生产率的一项成就。为了提高竞争能力，企业家福特充分利用了流 水生产的优点，采取生产标准化和移动式装配法，提高了整个企业的效率，把 企业的生产成本降低到最低限度。他创造了流水作业的生产方式，建立了传送 带式的流水生产线【1 2 】，对工业化大批量生产到来起到了划时代的意义。 人类社会生产方式的第一次大转换发生在二十世纪二十年代即从手工 生产方式转向工业化大批量生产方式【1 0 】。服装生产企业的生产方式丌始学习“福 特制”采用了流水线，而且根据发展需要还逐渐的细分大流水和小流水作业。 流水线生产采用专业设备，大大提高了生产效率，还保证了产品质量。这种生 产方式适合当时物质产品还不很丰富的现状，在当时颇受欢迎。其特点见表2 1 ： 表2 1 大小流水作业对比 项目 大流水作业小流水作业 工序要求生产1 i 序划分很细，专业化程度很高 工序划分比较粗略，专业化科度不高 作业要求一个人操作一道或少数儿道l ：序一个人可操作多道i ：序， 设备人员设备较多、人员较多、流水线较长人员安排较少，流水线较短 款式特征适合款式品种较同定、批量较人适合品种有一定变化的中小批量乍产 适合品种工装、制服、军服等西裤、裙装等 从八十年代以来，美国、西欧、日本等工业发达国家纷纷投入大量的人力 和物力，研究适应信息社会的企业新制造战略，生产方式的发展发生了第二二次 东o # 火学顾j ：学位论文第2 章服裟企业生产流程的发展 大转换由大批量的流水线生产方式转换为多品种小批量的快速反应的生产 方式【l 。只有具备快速反应能力的“时间竞争者”才能获得生存和发展，事实 上，已经有很多企业通过建立快速反应机制获得了成功。所谓快速反应，就是 把“时间”列为竞争优势，要求产品生产周期很短，服装企业对市场反应灵敏， 能很快根据市场需要更换产品品种，适应性较强。各个国家的企业，根据自己 的国情，企业的资金、技术、生产产品品种及场地、产品销售的实际情况，选 择最适合的生产方式。生产方式发展不同类型及作业特点见表2 2 ： 表2 2 服装生产几种不同作业方式的比较 生产方式作业特点描述 一股两人一组为一个单元，保持组与组之间的统一1 ，奏( 即1 i 拍) ，因 为单元节拍时间加大，更易达到流水线的均衡，编制效率更高，而组 小组式的生产方式内作业人员可完成多种不同性质的_ r ：序，又可互助，冈而适应性更强。 当更换产品品种时，不需做较大改动，就能生产：流水线更短，更加 适合小批鼙生产。 各部件分区域生产，设备也按各部件区域布置，最后再组合成成tu 1 。 分部什生产的方式这种生产方式的：l ：序划分比较粗略，适应不同卉 种的转换；义减少了 设备，1 y 约了场地，适合中小批擐生产。 一人多1 ：序、多设备，最多可操作高至5 6 台设备，以组成模块， 模块之间的在制品传递常为单件，这种方式要求资金充足，设备配备 模块式生产方式 较多，占刚场地较人，人员少，但要多技能，适应高附加值、多 种、 小批鼙的快速生产。经济发达国家因为劳动力昂贵，生产成本高，但 资金充足，多采用这种生产方式。 采用电脑控制，高吊悬空或落地式轨道，把每个农架送到指定的卜一 柔性吊挂系统个工作站，中央主控机以网络形式联结每一个t ：作站内的智能终端 机，通过中央主控机可即时了解当前生产情况，以实现对整条流水线 的实时管理控制。 柔性吊挂生产方式，优点在于可以对生产状况进行实时管理控制，减少了 8 东华大学硕l 学位论文第2 章服裟企业生产流私的发j 砭 非缝纫时间及搬运时间，生产效率大大提高。产品不落地、不堆放，减少了污 垢和折皱，保证了产品质量。而目前“柔性”的含义还在于生产系统的弹性、 适应性，只要根据客户要求，对加工工位工序编码进行修改，就可以实现多种 款式产品的同时加工生产【1 引。 2 2 传统的服装生产流程的特点 我国部分先进的服装企业已经陆续开始引进和制造的服装吊挂生产管理系 统，该技术的应用在服装生产中已取得了一定的效益，但大多数企业目自，j 仍采 用传统捆扎流水线生产方式进行生产，其流程图如图2 1 所示i l 钔。捆扎式生产 线就是将服装裁片以5 0 6 0 片为单元，采用捆扎的形式进行传递。在这种传统 的大流水作业中，设备的排列一般为竖向课桌式或“u ”形方式，整条流水线 由1 0 5 0 人组成，操作工人单机坐式操作。首先要把裁剪车间捆扎好的一捆搁 衣片解丌，对好将要缝制的衣片的编号，按加工顺序传递给不同的缝纫工人， 直到缝制、整烫、锁钮、后整理至成衣，运送过程全部由人工完成。整个作业 流程可以用图2 1 来描述： 匝 叵卜区 互卜匝互恒 图2 1 传统生产线流程图 传统捆扎式生产流水线中机器设备的位置与工人的工位固定，生产中如出 现隔排，工人传递前后工序的半成品易发生衣片遗失和错片等现象。如果批量 大，衣片以捆扎方式传递，一旦发现制作错误，就会由于流水线上已有许多在 制品，还会造成较高的返工率，质量难以控制。 传统的生产方式人数多，工序分解细，单人单机完成一道工序，从而增加 了辅助时间，浮余率一般比较高，浮余率公式见公式2 1 。国内的服装工厂，浮 余率一般在3 0 5 0 之间，当然在一些管理方面优秀的工厂里，浮余率不到 2 0 的也有15 1 。浮余率高的企业一般有效工作效率就不高。 辅助工作时间 浮余率= 有效工作时间+ 辅助工作时间 9 1 0 0 ( 式2 1 ) 东华大学硕j ：学位论文第2 章服裟企业牛产；：j c 程的发展 对各类服装加工时间的分析结果显示：在整个生产加工过程中，只有极少 部分的时间是“增值时间”即专门用于将布料裁剪成衣片、再将其组合缝 制为成衣所需的时间，其余大部分时i 日j 是在制品被搁置在缝纫机旁等待加工、 或被运送到指定工位【l 酬。由此看出，要将整个生产时间缩短，较有效的方法是 减少在制品等候及被传递时间，从而也更加容易进行质量控制。 缝纫车间的在制品是指正在加工过程中的服装材料、零部件及半成品。在 制品传递是将材料或半成品在尽可能短的时间内，从个加工点运送到另一个 加工点，在制品传递的主要目的是希望能减少传送时间。有效的在制品传递会 给生产带来许多好处，比如可以大幅度提高生产加工能力、减少服装在加工过 程中的花费、工作条件得到改善等。如果在制品被很好地组织和传递，生产控 制和管理所用时间办会大大减少。因此，进行在制品管理时，应主要考虑较少 的传递量和较低的传递强度。传递量和传递强度的大小，与生产管理水平密切 相关，其影响因素主要有以下几方面：生产线排列、传递器具、传递方式。其 中良好的生产线排列会大大减少在制品的传递量，合适的传递器具与合理的传 递方式会有效地减少在制品的传递强度。 2 3 服装吊挂生产系统流程的特点 传统的服装企业缝制车间罩，捆包和分包系统以及在制品传递被认为是管理 困难，劳动强度大的系统。那么随着电脑平缝机以及各种电脑控制的专用机的发 展，如何提高服装企业生产效率、降低生产成本、缩短生产时间? 如何进一步提 高缝制车间的设备和空间利用率? 怎样通过提高管理水平来满足当前快速生产 反应的需求? 为解决这些问题，电脑控制吊挂系统就此应运而生。 服装吊挂生产系统也称柔性生产系统或灵活生产系统( f m s ) ，基本构成是 一套悬空的物件传输系统，整个系统由多个工作站组成。这种传输系统改变了服 装行业传统的捆扎式生产方式，有效地解决了服装生产过程中辅助作业时| 日j 所占 比例大、生产周期长、成衣产量和质量难以有效控制等问题，对服装企业小批量、 多品种、短周期的市场需求形成快速反应能力具有十分重要的作用。 服装吊挂生产系统( f m s ) 是在数控机械、机器人、自动化仓库、自动输送 等自动化设备和计算机技术项目下发展起来的生产单元或系统。【1 7 】通过电脑控制 l o 东华大学硕l 学位论文第2 章服皱企业生产流程的发腱 带有不同编码的吊架在不同工位的传输，从而达到对衣服或衣片的运输。陔系统 能提高设备利用率、缩短加工辅助时间、提高生产效率、减少半成品占地面积、 保证产品质量，是适合高效率生产的系统。 服装吊挂生产系统( f m s ) 根据生产加工工艺的要求，在缝制车问中自动将 衣片或半成品按加工顺序输送到各个加工工序，并且直接输送到每个操作人员最 方便的位置。它可以不受加工线路长短和加工位置排列的限制，系统可长町短， 可高可低，可根据需要自由排列组合，灵活方便，是一种柔性的生产管理系统。 吊挂系统的工作程序为： 发料台( 配号) 上吊架一读编码一主传动系统一进料系统检码一工位进料 一出料系统检码一工位出料一主传动系统 服装吊挂生产系统( f m s ) 按人机作业方式分由吊挂衣片传输装置与计算 机控制缝制机械组成。它与机械加工系统的不同在于计算机控制的自动化连续 程度不同。机械加工系统可以做到全自动，而服装由于各缝纫机位的人工化， 在自动化流程上是断续的，所以服装f m s 需人工参与。 服装吊挂生产系统( f m s ) 按控制方法可分为机械控制和计算机控制，现 代生产中多采用后者。每个工位按照生产节拍平衡进行规定工序的缝制加工， 所以每一个工位是组成f m s 的基本单元。整个f m s 的生产、管理均由计算机 控制。管理人员通过计算机上参数的设定实现衣片的按工位传送和各工位间的 实时调节与控制。正因为如此，f m s 的电脑控制将各工位自动化缝制的断流、 缝制工段到整烫工段的断流、整烫工段各工位的断流、整烫工段到服装成品物 流配送的断流，进行信息的直接联接，所以服装吊挂生产系统( f m s ) 是服装 企业实现信息化制造不可缺少的设备。 2 3 1 吊挂系统的软硬件特点 服装吊挂生产系统为企业带来了巨大的发展空间。企业花巨资引进现代化 生产设备后，必须配备技术力量深入地进行研究，结合企业的实际情况，编制 合理的生产工艺，不断地进行分析总结，充分发挥现代化生产设备优势，提高 企业的竞争力，为企业创造巨大的经济效益。 电脑控制吊挂系统从外形和安装方式上可分为两种：高吊悬空式和落地式。 末华大学碘i ：学位论史 第2 章撇城企n 生p “【枉的较腱 6 u 者所有轨道、工作站均固定在天花板上。地面干净整洁，央送裁片和半成品 的吊架由电脑控制，喂入各工站的传送链可以下降到达每位缝纫t 人认为合适 的工作位置，缺点是价格较贵。落地式的吊挂系统所有轨道和：l 作站均圃；芒往 地面，价格比高吊悬空式便宜。两种方式实现的工效是一样的。无论是怒空式 的吊挂还是落地式的吊挂，它们大体可以分为两部分：硬体部分和软体部分。 我校悬空式的吊挂系统硬体部分安装后如图2 2 ； 雷2 五东华大学服装学院快速反应实验室悬空式吊挂系统 ( 1 ) 硬体部分：主轨道和工作站 主轨道负责将夹持裁片或半成品的吊架循环传送至各个工作站，它的长短 以及是否需要转弯可灵话地由工作站的数量和生产场地决定，不论是在同个 楼面或不在同一楼面的流水线各主轨道可以通过架桥得以延伸和联结。 轨 道上有马达配合运输链带动吊架作循环输送，当中央控制器决定吊架应进入某 一工作站进行处理时该吊架就从主轨道流入此工作站的内轨。经各工作站处 理完的吊架会回流到主轨道向下一道工序的工作站输送。 工作站包含有内轨、上架盒、下架盒、喂入喂出传动链、吊架、读码器和 智能终端机等。车缝人员在各工作站内完成整条流水线的各道工序任务。每个 工作站均由数字表明站号，无论此工作站的用途是装货、车缝、品检等电脑 东华大学硕士学位论文第2 章服装企业生产流程的发_ f 芝 只根据这些站号来识别各工作站。 每个吊架都有条码标志，读码器对进入喂入喂出传动链进行处理的每个吊 架进行辨识，并将资料回馈给电脑控制器。内轨分为三种：单轨、双轨或多轨， 视用途灵活确定。 值得一提的是喂入喂出传动链上的“工作位置”，它是指当时的车缝工要处 理的那个夹持裁片或半成品的吊架位置，由于吊挂系统设计的目的之一就是让 每一位车缝工以最舒适、简洁的动作，最大限度地发挥工效，所以这个位置的 设置必须符合人体工学和作业需要，方便操作人员拿取和央持。它可以通过本 工作站的智能终端机调节。 工作站内的智能终端机功能非常强大，它可以控制工作站的开和关，也可 以设定测试模式，对本工作站进行硬件检测。从它的荧光屏上可以了解到操作 者的作业数量、工序流向、当前处理的吊架号等信息。 ( 2 ) 软件部分：即电脑控制部分 中央主控机以网络形式联结每一个工作站内的智能终端机，通过中央主拦 机荧屏可即时了解当前生产情况，以实现对整条流水线的实时管理控制。 生产状况显示：电脑系统可以为管理人员提供每一个工作站、每一个员工、 每一个吊架、每一个品种每时每刻的状况，追踪目标产能，显示生产进度， 产生综合报表，以便管理人员及时掌握现场状况，及时做出调整。图2 3 中颠 是实际操作e t o n 吊挂系统软件的各工作站显示情况，工作人员可以很容易赣 知道每一个工作站的生产进度以及生产线的负荷。 工段排序：为每一个品种或颜色设定一条特定的工序流程，以至不同品种 或颜色的裁片可以在同一条流水线上按各自不同的流程行进而不会发生碰撞。 主轨上的吊架根据电脑工序表有序地流入各工作站进行处理，并最终自动将不 同品种或颜色的成品分类下线。工段排序后进入吊架生产，其操作界面如图2 4 ， 工作人员可以直接了解到订单生产的具体细节情况。 自动平衡：依据各工人缝纫技术的不同熟练程度，自动调节工作站内裁片 或半成品吊架的存量，将余量转移到其他工作站，以保证整条流水线的顺畅流 通。若生产线需同时生产两个产品，可通过控制系统将吊挂生产线的工位分成 两组，分别由两个工艺控制程序控制传输架的传输路线，两条生产线相互独立。 圈2 3e t o n 州社系统软件t 怍站操作外 栅_ - 毗揭目精蹦铘 一g 糍鬣群；裂 到 塞件缠珥整助 r t t l _ i n 窖 l 谒d k h l li e “b h3 fl 4 ll 嘶ee hr li e 7l e nr l j _ 上 j _ 丘 _ 且 _ 旦 血 且 j 2 卫 止 j 亘 卫 j 旦 j 旦 丑 上l 丑 罔2 ，4e t ( ) 扑系统软什款式、i 清单放蹄线h 操作抖幽 东华大学硕上学位论文 第2 章服装企业生产流程的发展 品质检测：以随机或管制的方法对整条流水线进行品质检测，依掘测得瑕疵 的不同种类，用不同的代码来决定不同的处理方式。