CN103164754A

CN103164754A - 用于服装行业的生产管理和控制过程的方法及mes系统架构

Info

Publication number: CN103164754A
Application number: CN 201110405126
Authority: CN
Inventors: 王艳; 吴利夫
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-12-08
Filing date: 2011-12-08
Publication date: 2013-06-19

Abstract

本发明涉及一种用于服装行业的生产管理和控制过程的方法和MES系统架构，该MES系统架构包括生产管理模块（101）、与生产管理模块通过HTTP协议的数据总线连接的企业计划系统、与生产管理模块连接的数据库（100）以及与生产管理模块和企业计划系统连接的云存储（105）模块；该管控系统还包括与所述云存储模块连接的终端设备（104）以及分别和终端设备、云存储模块连接的网络安全设备（103）。基于云计算的SaaS架构的生产管理和控制过程的方法和系统。本发明的用户对象主要是面向服装生产行业中的中小型服装生产商。服装生产的过程由企业获得的订单来驱动，生成生产计划和任务的下达。在服装生产执行过程中，本系统(MES)被用来执行和实施计划的生产过程并在车间和班组两个层面上执行。

Description

用于服装行业的生产管理和控制过程的方法及MES系统架构

技术领域

本发明涉及基于云计算的SaaS架构的控制管理方法，尤其是涉及一种用于服装行业的生产管理和控制过程的方法以及MES系统架构。

背景技术

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。

传统上作为面向车间一级的生产执行系统(MES)是在企业或工厂内部独立安装和运行的软件系统。对企业内部的I T技术力量要求比较高，软硬件设施投资也相对比较大。需要配备计算机服务器，数据库系统和相应的应用软件。对其管理和设置以及运行需要专门的技术人员。这在大型企业，这也许不是个问题，但对大多数中小型传统服装生产企业来讲，是个很大的问题。这也是信息化的生产管理等难以在我国的广大中小型企业中推广开来的重要原因。

SaaS是Software-as-a-service(软件即服务)的简称，是随着互联网技术的发展和应用软件的成熟，而在21世纪开始兴起的一种完全创新的软件应用模式。它与“on-demandsoftware”(按需软件)，the application service provider(ASP，应用服务提供商)，hostedsoftware(托管软件)所具有相似的含义。它是一种通过Internet提供软件的模式，厂商将应用软件统一部署在自己的服务器上，客户可以根据自己实际需求，通过互联网向厂商定购所需的应用软件服务，按定购的服务多少和时间长短向厂商支付费用，并通过互联网获得厂商提供的服务。用户不用再购买软件，而改用向提供商租用基于Web的软件，来管理企业经营活动，且无需对软件进行维护，服务提供商会全权管理和维护软件，软件厂商在向客户提供互联网应用的同时，也提供软件的离线操作和本地数据存储，让用户随时随地都可以使用其定购的软件和服务。对于许多小型企业来说，SaaS是采用先进技术的最好途径，它消除了企业购买、构建和维护基础设施和应用程序的需要。

在这种模式下，客户不再象传统模式那样花费大量投资用于硬件、软件、人员，而只需要支出一定的租赁服务费用，通过互联网便可以享受到相应的硬件、软件和维护服务，享有软件使用权和不断升级，这是网络应用最具效益的营运模式。

基于SaaS的架构的生产控制和执行的软件系统体系使得中小型企业不必为生产自动化和管理信息化在初期投入大量的资金。软件使用如同月或年租用似的。其基本要求的终端设备是联网的电脑，移动手机或平板电脑。

发明内容

鉴于以上所述问题，本发明的目的在于提供用于服装行业的生产管理和控制过程的方法以及MES系统架构，用于解决现有技术中信息化的生产管理等难以在中小型企业中推广的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种MES系统架构，该系统架构包括生产管理模块(101)、与生产管理模块通过HTTP协议的数据总线连接的企业计划系统、与生产管理模块连接的数据库(100)以及与生产管理模块和企业计划系统连接的云存储(105)模块；该管控系统还包括与所述云存储模块连接的终端设备(104)以及分别和终端设备、云存储模块连接的网络安全设备(103)。

优选地，所述管控系统还包括与数据库连接的中间件，用于进行存储。

优选地，所述管控系统还包括与所述中间件通过串口通信的无线基站。

优选地，所述管控系统还包括与所述无线基站通过无线通信连接的RFID设备。

本发明还包括一种用于服装行业的生产管理和控制过程的方法，该方法包括以下步骤：

步骤一，通过基于HTTP协议的数据总线使生产管理与企业计划系统得到生产计划数据；

步骤二，生产管理与企业计划系统得到的生产计划数据在云存储中的生产管理数据整合，以并生成生产计划和生产任务的下达；

步骤三，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；

步骤四，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，将生产车间的数据及时的发送到了企业计划系统中。

优选地，所述企业计划系统包括专门面向服装行业中小企业开发的订单管理、进出货管理和账目管理的行业ERP、或者是企业已用的第三方的ERP系统。

如上所述，本发明的特点是通过基于HTTP协议的数据总线使生产管理与企业的计划系统(ERP)得到生产计划数据，并与在云存储中的生产管理数据整合，以并生成生产计划和生产任务的下达。企业的计划系统可以是本系统中的专门面向服装行业中小企业开发的订单管理，进出货管理和账目管理的行业ERP，也可以是企业已用的第三方的ERP系统。而生产控制执行是由SaaS系统中的多个功能模块来实施并给与指令的下达。其控制和执行结果的数据则由有人工输入和与条形码和RFID等专用设备的数据库相连的数据总线完成数据整合，以达到对执行结果的及时和完整的掌控。

附图说明

图1显示为本发明系统架构图。

图2显示为本发明中企业集成模型示意图。

图3显示为本发明系统框架图。

图4显示为本发明系统具体结构示意图。

元件标号说明

数据库	100
		生产管理	101
网络安全设备	103
		终端设备	104
云存储	105
		企业计划系统	106

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

请参阅图1至图4。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

如图所示，本发明提供一种用于服装行业的生产管理和控制过程的方法以及MES系统架构。系统架构是基于SaaS的B/S系统结构。生产管理数据等主要是用云存储，也可与企业内部的数据库相连。系统的运行是云计算的设施，通常是远程数据中心的服务器，代理服务器，数据库，和网络安全等设备。

ERP(Enterprise Resource Planning)-企业资源计划，是由美国Gartner Group公司于1990年提出的，由MRP II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)-制造执行系统，其定义为“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。其包括了由计划层、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(Control)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所示。

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。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。

本发明将RFID(Radio Frequency Identifiication-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ERR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所示。

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。

本系统主要是基于RFID和中间件的ERR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。

通过中间件集成方式把MES的功能模块集成到新的ERR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。

传统的条码方式借助于电脑和打印机，将一扎货上的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費(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，将每个費票的信息存在于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，完成计費工作。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

相对于条码计费，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。

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了革命性的变化，大大提高了服装制造企业的生产效率。

综上所述，本发明的特点是通过基于HTTP协议的数据总线使生产管理与企业的计划系统(ERP)得到生产计划数据，并与在云存储中的生产管理数据整合，以并生成生产计划和生产任务的下达。企业的计划系统可以是本系统中的专门面向服装行业中小企业开发的订单管理，进出货管理和账目管理的行业ERP，也可以是企业已用的第三方的ERP系统。而生产控制执行是由SaaS系统中的多个功能模块来实施并给与指令的下达。其控制和执行结果的数据则由有人工输入和与条形码和RFID等专用设备的数据库相连的数据总线完成数据整合，以达到对执行结果的及时和完整的掌控。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims

1.一种用于服装行业的生产管理和控制过程的MES系统架构，其特征在于：该系统架构包括生产管理模块(101)、与生产管理模块通过HTTP协议的数据总线连接的企业计划系统、与生产管理模块连接的数据库(100)以及与生产管理模块和企业计划系统连接的云存储(105)模块；该管控系统还包括与所述云存储模块连接的终端设备(104)以及分别和终端设备、云存储模块连接的网络安全设备(103)。

2.根据权利要求1所述的用于服装行业的生产管理和控制过程的MES系统架构，其特征在于，所述管控系统还包括与数据库连接的中间件，用于进行存储。

3.根据权利要求2所述的用于服装行业的生产管理和控制过程的MES系统架构，其特征在于，所述管控系统还包括与所述中间件通过串口通信的无线基站。

4.根据权利要求3所述的用于服装行业的生产管理和控制过程的MES系统架构，其特征在于，所述管控系统还包括与所述无线基站通过无线通信连接的RFID设备。

5.一种用于服装行业的生产管理和控制过程的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的用于服装行业的生产管理和控制过程的方法，其特征在于：所述企业计划系统包括专门面向服装行业中小企业开发的订单管理、进出货管理和账目管理的行业ERP、或者是企业已用的第三方的ERP系统。