服裝加工數(shù)字化生產線構建

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摘要：論文介紹了服裝加工數(shù)字化生產線的構建方案，包括總體技術方案、數(shù)字化生產線組成、生產設備聯(lián)網，以及生產線數(shù)字化管控系統(tǒng)軟件的功能模塊、工作流程、體系結構設計等。

關鍵詞：服裝加工；生產線；聯(lián)網；管控系統(tǒng)

0引言

隨著工業(yè)4.0的來臨，國內各制造企業(yè)面臨轉型升級的壓力，各行業(yè)已經意識到只有建立數(shù)字化生產線，貫通車間生產現(xiàn)場各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)鏈，提供連續(xù)的制造過程數(shù)據(jù)流，真正實現(xiàn)制造過程的透明化管控，才能支撐上層精益化管理、智能化決策。這是邁向數(shù)字化車間、智能化工廠的第一步。服裝加工行業(yè)數(shù)字化生產線的構建，圍繞數(shù)字化生產線建設及運行管控需求，綜合采用自動化、數(shù)字化、制造物聯(lián)網等技術，對縫紉設備、物流設備進行自動化、數(shù)字化改造。通過現(xiàn)場網絡對縫紉設備、物流設備的聯(lián)網，通過縫紉生產線數(shù)字化管控系統(tǒng)，實現(xiàn)縫紉生產線設備數(shù)據(jù)的自動采集、生產線現(xiàn)場要素（進度、設備、人員、物流等）的集中監(jiān)控、生產任務優(yōu)化排產和動態(tài)調度、生產線關鍵管控指標（工作量、產量）的統(tǒng)計分析，充分保障生產線的順利運行，提高生產線的生產效率，為服裝加工企業(yè)數(shù)字化、智能化系統(tǒng)的建設提供底層支撐。

1技術方案

1.1總體技術方案

系統(tǒng)采用模塊化、標準化、系列化設計，以方便用戶根據(jù)實情進行配置和組合。系統(tǒng)體系采用開放式架構，預留接口，便于系統(tǒng)擴展和升級。本方案針對服裝行業(yè)生產線現(xiàn)狀和數(shù)字化生產線建設要求，建設包括縫紉設備數(shù)字化和吊掛系統(tǒng)數(shù)字化改造、生產設備聯(lián)網、生產線數(shù)字化管控、數(shù)據(jù)采集和信息顯示系統(tǒng)。總體技術方案如圖1所示。生產線的所有設備通過現(xiàn)場總線進行物理聯(lián)網，實現(xiàn)設備的互聯(lián)互通和數(shù)據(jù)的采集、管理和共享。在此基礎上，針對服裝加工生產線的管控模式和業(yè)務流程，研發(fā)生產線數(shù)字化管控系統(tǒng)，實現(xiàn)服裝加工生產線設備狀態(tài)數(shù)據(jù)、任務數(shù)據(jù)、物流數(shù)據(jù)的采集與分類處理，提供包括生產任務協(xié)調平衡、任務執(zhí)行過程監(jiān)控、生產狀況電子看板、設備運行監(jiān)控、人員加工監(jiān)控、數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析等功能，完成與外部生產管理系統(tǒng)（ERP/MES/PDM）的集成，為服裝加工生產線平穩(wěn)運行和任務準時執(zhí)行打造一個數(shù)字化的協(xié)同管控平臺，為管理人員隨時隨地掌控生產現(xiàn)場狀況，科學決策、高效管理提供支撐。

1.2數(shù)字化生產線組成

縫紉生產線由地面生產線與吊掛物流線兩部分組成，見圖2。地面生產線一般包含幾條生產流水線，每條流水線由20~30個工位組成。其中花樣機、平鎖機、套結機等系統(tǒng)可實現(xiàn)底層的單機縫紉，電控系統(tǒng)可提供WIFI接口通信，為生產管理提供相關數(shù)據(jù)。對于一般的平車系統(tǒng)需要增加數(shù)據(jù)采集裝置，實現(xiàn)對外通信和數(shù)據(jù)輸出。吊掛物流系統(tǒng)指布料、裁片、工具等由懸空吊架進行傳輸?shù)牧魉€物流系統(tǒng)。硬件部分由吊架導軌和物流吊架組成。吊架導軌將縫紉生產線的所有加工工位橋接起來，吊架在不同的工位之間傳輸物料。吊架由上位機控制，帶有不同編碼，可以接收來自物料配送控制系統(tǒng)的實時調度指令，實現(xiàn)物料的高效、精準配送。吊掛物流系統(tǒng)示意圖如圖3所示。

1.3數(shù)字化生產線設備聯(lián)網

服裝加工生產線由縫紉平車、吊掛小車組成，采用工業(yè)以太網實現(xiàn)現(xiàn)場設備的聯(lián)網，為數(shù)據(jù)采集、統(tǒng)計分析及其業(yè)務管理提供基礎支撐。網絡采用開放式體系架構，可與企業(yè)網絡進行連接，便于生產線系統(tǒng)與企業(yè)其他信息系統(tǒng)的集成。生產線設備聯(lián)網拓撲結構如圖4所示。縫紉生產線設備的聯(lián)網功能：①采集縫紉設備數(shù)據(jù)，包括開關機、故障、停機、加工時間、加工數(shù)量等；②生產管控工作站實時監(jiān)控縫紉生產線上的采集數(shù)據(jù)，分析各工位的生產狀態(tài)和效率，掌控生產線運行情況，進行物料補充或任務調配；③物料配送控制工作站接收各工位的生產狀態(tài)作為吊掛物流系統(tǒng)的調度依據(jù)。物料配送控制系統(tǒng)從數(shù)據(jù)庫中獲取生產狀態(tài)數(shù)據(jù)，進行分析及配送決策，生成控制指令下發(fā)給各物流吊掛小車，指揮物流系統(tǒng)運行；④電子看板顯示生產線運行狀態(tài)、物流系統(tǒng)狀態(tài)、設備加工狀態(tài)、人員工作狀態(tài)、生產任務進度等信息；⑤數(shù)據(jù)庫服務器集中存儲所有數(shù)據(jù)，實現(xiàn)信息共享。

2生產線數(shù)字化管控系統(tǒng)軟件

2.1生產線數(shù)字化管控系統(tǒng)軟件功能模塊

生產線數(shù)字化管控系統(tǒng)軟件功能模塊：①車間數(shù)字化建模：車間設備、人員、工作日歷和工藝路線等基本信息的數(shù)字化建模；②生產任務管理：實現(xiàn)生產線生產任務接收、安排、執(zhí)行、統(tǒng)計等，保證生產線上設備協(xié)調平衡運行；③動態(tài)調度管理：實時查詢設備狀態(tài)，實現(xiàn)線內同一工序的不同工位的動態(tài)調度，以及線與線之間的任務動態(tài)調配、插單管理；④物流自動配送：根據(jù)生產現(xiàn)場任務執(zhí)行情況，采用吊掛系統(tǒng)自動、準確、及時配送各個工位的物料；⑤人員管理：人員基本信息管理、生產件數(shù)統(tǒng)計、工時統(tǒng)計、人員調配等；⑥生產運行狀態(tài)電子看板：在聯(lián)網PC機上監(jiān)控所有生產設備的運行情況；⑦生產線實時數(shù)據(jù)存儲與管理：現(xiàn)場生產、設備、物料等實時數(shù)據(jù)的存儲，并實現(xiàn)數(shù)據(jù)的導入、導出、備份、恢復等；⑧數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析：統(tǒng)計分析設備的運行狀況和生產計劃完成情況，統(tǒng)計分析結果以報告和圖表的方式呈現(xiàn)；⑨設備故障分析及預測：包括歷史故障查詢、故障時間分布、故障概率分布、故障概率趨勢、全部設備故障對比圖等；⑩提供與MES、ERP、PDM等各類管理系統(tǒng)集成接口。

2.2生產線數(shù)字化管控系統(tǒng)工作流程

生產線管控系統(tǒng)根據(jù)來自上層系統(tǒng)（如ERP、MES）的任務工單進行細化分解，分配生產資源，將生產指令傳遞給底層控制層（PCS）；管控系統(tǒng)還要采集生產線設備的狀態(tài)數(shù)據(jù)、完工數(shù)據(jù)，實時監(jiān)控底層設備的運行狀態(tài)和加工情況，通過生產線數(shù)據(jù)的統(tǒng)計、分析、計算與處理，及時掌握生產線的運行情況，將控制系統(tǒng)與生產管理系統(tǒng)整合在一起。生產線管控系統(tǒng)工作流程如圖5所示。

2.3生產線數(shù)字化管控軟件體系結構

生產線管控系統(tǒng)軟件體系結構如圖6所示，該結構分為4層。

3結束語

數(shù)字化生產線以提供核心控制系統(tǒng)和產品集成服務來實現(xiàn)縫制行業(yè)的技術跨越，即用先進制造技術改造傳統(tǒng)縫制技術，提高該行業(yè)的整體工業(yè)自動化水平。數(shù)字化生產線的成功實施并推廣應用，在傳統(tǒng)服裝加工行業(yè)運用數(shù)字化、自動化、智能化進行技術提升，為提高縫紉設備生產效率和服裝加工業(yè)建設及技術升級提供保障，大幅提高了企業(yè)的經濟效益。

參考文獻：

[1]張玉蘭，等.組網技術與網絡管理[M].北京：清華大學出版社，2013.

[2]凌紅蓮.數(shù)字化服裝生產管理[M].上海：東華大學出版社，2014.

[3]秦鳳梅.MySQL網絡數(shù)據(jù)庫設計與開發(fā)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2014.

作者:楊奕昕 賀思橋 張健 單位:綿陽市維博電子有限責任公司