服装企业实时数据采集及管理控制系统的设计

服装企业实时数据采集及管理控制系统的设计

Design Of Real-time Data Collection And Administration Control System In Clothes Enterprise

                                                      史艳华    耿兆丰

                                                    Shi, YanHua  Geng, ZhaoFeng

摘  要：随着计算机和通讯技术的飞速发展，国内服装业信息化的高要求也迫在眉睫。本文主要针对服装业讨论设计了一套实时数据采集及管理控制系统，它避免了目前服装业常用管理软件的信息延迟与滞后的问题，可以做到生产过程的实时控制，把国内服装业的管理水平推向一个更高的层次。

关键词：实时控制；工况信息；批处理；成绩表现；生产平衡

Abstract: With the development of the computer and communication technology , it is very necessary for clothes enterprises in china to accelerate innovations . In this paper , it is principal to design a system in clothes enterprise for real-time data collection and administration control , which can escape the important problem occurred by nowadays administrative software ——information delay and can improve the administration level .

Keywords: real-time control; work information; bundle; performance; production balance

1. 前言

相对于其他行业，服装业有其自身的特点，比如说大规模、小批量、多款式、产品周期短、季节性强等等；同时，随着中国经济从卖方市场进入买方市场，服装行业面临的竞争压力前所未有。因此，如何控制成本，以销订产，科学预测，是非常现实的问题，在这种情况下，随着计算机及通讯技术的发展，通过现代IT技术对服装业进行计算机管理，可以说已经是迫在眉睫。但是，大量的调查资料表明目前国内的服装企业管理水平与国外还存在一定的差距，除了有少量企业采用CAD/CAM技术之外，似乎离IT还很远；在服装生产过程中的管理模式也只停留在粗糙的人工和手动基础上。虽然，目前国内也有一些服装企业相应的研发了一系列的ERP管理软件，但是它们并没有做到实时控制与管理，因为实际上，服装加工过程是一个随时间推移的动态过程，在进行软件实现时所需要的录入信息，只有等到下班后经过管理人员汇总才能录入计算机，这就不可避免的产生了信息的延迟与滞后。为此，我们有必要讨论设计一套实时数据采集及管理控制系统，实时录入有价值的信息，实现时间上的实时调度与控制，提高人力资源的利用率，增加经济效益，促进管理理念。

2. 硬件装置的简介——管理控制系统中底层工况信息采集器(terminals)

首先，介绍硬件装置的外观和各按钮的功能。

图1 硬件装置的外观图

以下列出各按钮的功能：

（注：上标*表示需要工人ID认证）

其次，旁边的凹槽是供工人刷ID卡之用，可以记录工人的上班时间、具体的身份信息以及批处理等等一些有价值的信息。

最后，介绍一下显示屏幕上内容的具体功用。

当一个工人开始一项批处理（每批待加工产品中都对应一张批卡号）的时候，在扫描完批卡号的条形码之后，这批待加工产品的精确数量就会显示至操作装置的输出端。如果批卡号因某种原因而被拒绝扫描记录的话，在装置的终端必有其详细解释；如果批卡号顺利通过扫描，那么装置终端（Terminals）必给出一些评价参数。接下来，将逐一描述这些评价参数：

1. 标准价值－Standard Value ，即待加工的单位产品所需要付给工人的具体工资数额，它将会出现在屏幕的左上方。至于这个数额具体是以哪个币种表示的，由消费者也就是厂家决定的，比如说：SAM，SAH，或者Dollars。
2. 批数量－Bundle Value ，一批待加工产品的具体数量将会显示在屏幕的正上方。
3. 整天的成绩表现－All Day Performance ，工人一天的成绩表现显示在屏幕的右上方。它是一个百分比，浮动范围是0％到999％。
4. 目标时间－Target Time ，完成这批产品的目标时间显示在屏幕的左下方。它是通过“时：分：秒”的格式显示的；它结合完成产品所允许的时间和工人的目标成绩水平两方面估算出来的，而目标成绩水平是系统通过衡量过去成绩水平给出的。在屏幕上估算的目标时间逐秒递减，持续显示剩余时间。当目标时间到达零的时候，它就开始累计增加超时时间，也就是暗示你浪费时间了，该加速了。
5. 目标数量—Target Quantity ，即对应于相应的目标时间工人在理论上必须完成的批产品的数量，显示在屏幕的底部。它从零开始，然后随着目标时间逐个累计，直到另外一批产品被扫描，再自动清零。当这批产品在规定的时间内应该完成的时候，屏幕上的目标数量和批数量就会达到完全一致；但是如果工人在规定时间到后，还在继续工作的话，目标数量会继续递增。这点可以提供视觉上的形象暗示：你已经花了过多的时间，错过了很多该完成的产品。
6. 批成绩表现－Bundle Performance ，对于目前处理的批产品来说，工人的批成绩表现显示在屏幕的右下方。这个评价参数的初始值只是假定工人在一开始对应的目标时间下刚好完成批任务，即最大值999％。它在批处理过程中随着工人的实际能力不断的变化。

举个具体的实例来说明：

假定每个产品的标准价值是以$来计算的，一个工人开始了一批具体数量为30的任务，其中每个产品的价值是0.010830$，这个工人自己的期望成绩表现百分比是120％；而在他开始工作之前，系统已经设定了他的成绩百分比为123％(此值是根据历史记录给定的)。那么这批产品的总体价值就是0.32490$(0.01083×30)，他的目标时间是0.27075小时（0.32490/120％），每单位产品消耗的目标时间是0.00903小时。

    12分钟之后，他理论上应该完成22个单位产品；如果此时他能够按预定要求完成任务的话，那么他的成绩表现百分比将上升至135％，接下来的剩余的4分15秒也会更好的进行。

然而实际上，他最终花了17分20秒的时间才完成该批任务。他超时了1分零5秒，按照预期要求，在此期间他可以完成32个产品，所以他的成绩表现百分比将降至112％。

3. 实时数据采集及管理控制系统的组成

此系统主要有以下几个部分组成的：

1. 实时终端－Realtime Terminals，它使用简单，在恶劣的环境里也有较长的使用寿命；对于条形码对应的数据输入具有高效性和准确性；键盘简单；对于显示内容具有很强的灵活性。
2. 网络管理器－Network Manager，它主要完成底层的终端输出和主机之间的数据通讯。
3. 主机－Host Computer，它是整个管理控制系统的核心和灵魂，它运行一些主要的系统程序和应用程序。
4. 软件－Software，它可以说是整个系统的血和肉，能够按照要求完成各种功能，也是可以不断进化和更新的。

图2  管理控制系统的构建图

4. 管理控制系统实时性的具体表现

无论是对于工厂管理层还是工人来说，它都具有强大的实时控制能力，集中体现在以下几个方面：

1. 操作信息反馈与工作能动性－Operator Feedback and Motivation，工人可以通过硬件操作装置及时输入自己的底层数据，并且可以看到一些衡量自己工作能力的反馈信息，从而可以鞭策自己努力工作。
2. 自动生成薪水册－Automatic Payroll，它大大减少了用于人工统计工资的费用；工人可以随时查询工资；不用担心统计过程中产生的误差。
3. 保持生产平衡－Production Balance，它可以持续的提供生产和库存信息；预测出现的问题；给出解决方案。
4. 实时额外耗费查询－Realtime Excess Cost Inquiries，可以及时显示出现的额外费用。
5. 计件成绩表现－Piecerate Performance，对于曾经加工过的产品记录对应工人的历史成绩表现。

5．问题讨论

在服装企业中能够实现此管理控制系统的运作，不仅在企业管理方面能够提高企业的综合管理能力，创新管理思维，推广企业信息化的时代潮流；而且对于企业中工人来说也是受益匪浅，主要体现在以下几个方面：

1. 避免了以前人工调度生产模式下常产生的信息延迟与滞后的问题。在人工调度生产模式下，车间内的协调工作只是通过人的经验进行大概的估测，缺乏实时性、精确性与系统性。
2. 加强工人工资的管理。通过管理系统就可以对工人进行精确的计件累积，做到分配的公平性、公正性。
3. 改善工人的精神状态，调动工人的工作热情。这可以大大提高人力资源的利用率，尽量做到少投资，多回报。
4. 提高了国内服装企业的市场竞争力。而对于规模越大的服装企业，实施工况信息的及时采集与生产过程的实时调度与控制，越发显得尤其重要！

参考文献

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[2]  苏金国 .   服装业     Computer  Weekly[N]  ,  2001年1月8日, 总281期

[3]  贺德强, 李勇, 武良臣, 尚会超.   中国服装企业的ERP研究,  郑州纺织工学院学报[J],  Vol. 11 ,  No. 4,  Dec. 2000

[4]  张凤鸣, 桂家祥.    建立服装加工工序间设备与人员优化配置的理论模型[J],  现代商检科技,  第8卷,  第1期

作者简介：

    史艳华，女，1979年11月生，25岁，江苏滨海人，现为东华大学信息学院硕士研究生，主要从事服装企业ERP及工程优化的应用研究。

            联系地址：上海市延安西路1882号东华大学193＃  200051

            email地址：yhshi@163.com

            电话：021－62373065     手机：13918338709

    耿兆丰，男，69岁，江苏张家港人，博士生导师，研究领域主要包括控制工程，服装CAD及智能款式设计，图像处理，模式识别。

（200051   上海市延安西路1882号东华大学193＃）史艳华    耿兆丰

（DongHua  University , Shanghai,  200051）Shi, Yanhua    Geng, Zhaofeng