基于仿真模拟技术的服装流水线编排方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于仿真模拟技术的服装流水线编排方法，包括数据库和模拟流水线，通过对随机变量的模拟，找到最佳的工作分配方案，指导现实服装流水线的编排。本发明使用仿真模拟技术进行流水线编排提高了服装生产企业内部信息集成度，将传统生产技术与数字化技术结合，将离散的、经验性的服装管理知识转化为规范化的、标准化的智能管理，提升了服装生产管理的现代化水平，建立快速反应的服装生产机制，将给企业带来巨大的效益。
【专利说明】基于仿真模拟技术的服装流水线编排方法
【技术领域】
[0001]本发明属于服装生产管理领域，涉及到计算机信息化管理技术、服装质量管理以及产品计划管理，特别涉及服装生产企业产品流水线编排和优化的一种新技术和方法。
【背景技术】
[0002]服装生产现场存在有大量的随机变量，使得生产现场难控制、难规范，曾经的经验式管理不再满足现实的需求。服装生产现场当前面对的问题主要有两方面:一方面是现场管理，将管理者的经验与科学的理论融合在一起，对现场科学性管理，规范化现场、合理化生产布局；另一方面是现场控制，有效控制生产现场的随机变量，控制生产过程，才能准确的控制和预测生产。
[0003]GSD (General Sewing Data)系统是专门为缝制品行业所设计的一套预定动作时间分析系统，适用于缝制品行业的裁剪、车缝、熨烫、检验以及包装等相关操作的标准动作和标准时间的分析,来建立工艺标准、成本标准,为企业标准化提供基础及量度。
[0004]无线射频(RFID)服装管理系统以RFID技术为基础，以RFID中间件为媒介实现了先进的RFID技术和服装管理方法的有机结合，从服装生产、产品加工、品质检验、仓储、物流运输、配送、产品销售各个环节都进行信息化，为用户提供全程实时动态跟踪及监控管理，同时为各级管理者提供真实、有效的决策支持信息，从而降低管理成本，提高企业利润。
[0005]仿真模拟技术一般在机械行业的生产线中大量使用，主要用于流水线的瓶颈优化，生产产能预测等，辅助解决生产供应链系统中库存、流程、协作和信息共享等一系列生产问题，仿真模拟技术是通过间接模拟真实生产线系统中的各种静态、动态活动，记录各种状态过程中的瞬间状况，分析生产线系统的本质规律，进而进行生产线性能和影响因素的评估，做出建立或改进现场的决策，该技术对于服装行业是一个新的领域和管理方法，具有很大的发展空间。
【发明内容】
[0006]本发明要解决的技术问题是现有服装生产现场难控制、难规范，经验式管理不再满足现实的需要。提供一种基于仿真模拟技术的服装流水线编排方法。
[0007]为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下:
基于仿真模拟技术的服装流水线编排方法，包括数据库和模拟流水线，步骤如下:
第一步建立数据库，将所有有关设备故障维修、产品返修率、工人技能、工人学习曲线的参数和变量录入并建立数据库；
第二步选择工作分配方案，根据GSD系统中提供的工序、工时和数据库中工人技能，以编制效率(编制效率=实际平均工时/实际瓶颈工时*100%，实际平均工时=各工序标准工时*相应人员技能系数，实际瓶颈工时=工序标准工时*瓶颈人员技能系数)为目标，进行工作的自动化分配，选择编制效率最高的分配方案为模拟流水线的工作分配方案；
第三步组建模拟流水线，按照编制效率最高的分配方案进行工作布局，建立与现实相符的模拟流水线；
第四步选择并定义参数，在模拟流水线建好之后，从数据库中选择并定义相应的产品返修率、设备故障维修、工人技能和工人学习曲线；
第五步运行，以运行时间或产品产量为运行目标，运行模拟流水线，模拟流水线在达到运行目标的限制条件之后停止运行并得到运行分析报表；运行分析报表中包含:编制效率、产量/时间和瓶颈，与生产目标相比较，若达到目标，则现实流水线可按仿真的流水线布局；若未达到目标，则操作人员按照运行分析报表中的瓶颈调整模拟流水线中工作分配，然后再次运行模拟流水线，直至达到生产线的目标。
[0008]所述设备故障维修是将设备故障维修记录录入数据库，通过对维修记录的统计分析得出不同设备故障的频率，及相应维修时间区间；设备故障维修根据不同企业加工产品的不同而呈现不同的变化；设备故障不能控制却能通过仿真模拟提前进行不同状况应对方法的规划，提高模拟的精度，提高流水线整体效率。
[0009]所述设备故障维修记录包括:设备种类、故障类型、故障时间及故障维修时间。
[0010]所述产品返修率是将产品的历史返修数据录入数据库，通过对产品的历史返修数据进行统计分析，得出在做不同类产品时，根据工序难度级别的不同每一类操作工序的返修率；所述产品返修率随着产品种类和加工时间的不同而呈现一定的变化规律；返修率按照不同时间段取其平均值，随着时间呈现指数函数的变化规律，将产品返修率运用于仿真模拟中，可大大提高模拟的准确性。
[0011]所述历史返修数据包括产品种类、加工时间、工序难度、返修次数。
[0012]所述工人技能的高低直接影响加工循环时间，这是工作分配计划同现实生产差异大的主要原因，工人技能的评定由数据分析和客观评价组成，数据分析来源于实际生产数据，通过企业RFID系统中实时生产数据同GSD系统中的标准工时计算员工操作不同种类设备的工作效率；客观评价是通过班组长对员工技能的了解进行技能的评价；数据分析和客观评价相结合最终将员工的技能分为8级，员工操作每一种设备具备不同的技能，这样的细分将模拟的精度提高了一个等级，更加准确的定位流水线编排。
[0013]所述工人学习曲线是指在产品生产过程中随累计生产产量的增加，工人熟练度增力口、单位工时变化的规律，函数公式为=JOT1,式中Y代表着累计平均工时，X为累计生产件数，a为学习系数；学习曲线可以准确定位工人加工的动态变化规律，使模拟的流水线在不同时段呈现与现实相对应的生产状态。
[0014]本发明使用仿真模拟技术进行流水线编排提高了服装生产企业内部信息集成度，将传统生产技术与数字化技术结合，将离散的、经验性的服装管理知识转化为规范化的、标准化的智能管理，提升了服装生产管理的现代化水平，建立快速反应的服装生产机制，将给企业带来巨大的效益。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本发明的步骤流程图。
【具体实施方式】
[0016]如图1所示，一种基于仿真模拟技术的服装流水线编排方法，第一步建立数据库:将所有有关设备故障维修、产品返修率、工人技能、工人学习曲线的参数和变量录入并建立数据库。
[0017]在数据库中，通过对设备故障维修的记录的统计分析得出不同设备故障的频率，及相应维修时间区间，设备故障维修根据不同企业加工产品的不同而呈现不同的变化；在数据库中，通过对产品的历史返修数据进行统计分析，得出在做不同种类产品时，根据工序难度级别的不同，每一类操作工序的返修率；在数据库中，通过企业RFID系统中实时生产数据和GSD系统中的标准工时数据计算员工操作不同种类设备的工作效率；员工的工作效率与班组长对员工技能的了解进行技能的评价相结合最终将员工的技能分为8级，员工操作每一种设备具备不同等级的技能；在数据库中，通过对累计平均工时、累计生产件数和学习系数的统计分析，得出在产品生产过程中随累计生产产量的增加，工人熟练度增加、单位工时变化的规律即工人的学习曲线，函数公式为:y =JOTm，式中Y代表着累计平均工时，X为累计生产件数，a为学习系数。
[0018]第二步选择工作分配方案:根据GSD系统提供的工序、工时和数据库中工人技能，以编制效率(编制效率=实际平均工时/实际瓶颈工时*100%，实际平均工时=各工序标准工时*相应人员技能系数,实际瓶颈工时=工序标准工时*瓶颈人员技能系数)为目标,进行工作的自动化分配，选择编制效率最高的分配方案为模拟流水线的工作分配方案。
[0019]第三步组建模拟流水线:按照编制效率最高的分配方案进行工作布局，建立与现实相符的模拟流水线 ，这种相符表现在外观布局、特殊设置和运行结果量的分配上。
[0020]第四步选择并定义参数:在模拟流水线建好之后，从数据库中选择并定义该类产品的产品返修率、相应的设备故障维修、工人技能和工人学习曲线，数据库中的数据在需要的情况下可进行局部修改。
[0021]第五步运行:以运行时间或成品产量为运行目标，运行模拟流水线，模拟流水线在达到运行目标的限制条件之后停止运行并产生运行分析报表；运行分析报表中包含:编制效率、产量/时间和瓶颈，与生产目标相比较，若达到目标，则现实流水线可按仿真的流水线布局；若未达到目标，则操作人员按照运行分析报表中的瓶颈调整模拟流水线中工作分配，然后再次运行模拟流水线，直至达到生产线的目标；整个过程都需要操作者进行判断、设置，所以操作者必须拥有一定的服装流水线专业知识和经验。
[0022]仿真模拟流水线带来生产上的意义:一方面仿真模拟流水线为现实流水线布局以及班组工作规划提供科学的参考依据，并辅助流水线的瓶颈分析；另一方面具有强大的模拟数据，为生产线产能的评估、现场计划的准确性和现场的规范性提供一种高效快捷的方法。使用仿真模拟技术进行流水线编排的方法提高了服装生产企业内部信息集成度，将传统生产技术与数字化技术结合，将离散的、经验性的服装管理知识转化为规范化的、标准化的智能管理，提升服装生产管理的现代化水平，建立快速反应的服装生产机制，将给企业带来巨大的效应。
【权利要求】
1.基于仿真模拟技术的服装流水线编排方法，其特征在于:包括数据库和模拟流水线，步骤如下: 第一步建立数据库，将所有有关设备故障维修、产品返修率、工人技能、工人学习曲线的参数和变量录入并建立数据库； 第二步选择工作分配方案，根据GSD系统工艺单中提供的工序、工时和数据库中工人技能，以编制效率(编制效率=实际平均工时/实际瓶颈工时X 100%，实际平均工时=各工序标准工时X相应人员技能系数,实际瓶颈工时=工序标准工时X瓶颈人员技能系数)为目标，进行工作的自动化分配，选择编制效率最高的分配方案为模拟流水线的工作分配方案； 第三步组建模拟流水线，按照编制效率最高的分配方案进行工作布局，建立与现实相符的模拟流水线，这种相符表现在外观布局、特殊设置和运行结果量的分配上； 第四步选择并定义参数，在模拟流水线建好之后，从数据库中选择并定义相应的产品返修率、设备故障维修、工人技能和工人学习曲线； 第五步运行，以运行时间或产品产量为运行目标，运行模拟流水线，并得到运行分析报表；运行分析报表中包含:编制效率、产量/时间和瓶颈，与生产目标相比较，若达到目标，则现实流水线可按仿真的流水线布局；若未达到目标，则操作人员按照运行分析报表中的瓶颈调整模拟流水线中工作分配，然后再次运行模拟流水线，直至达到生产线的目标。
2.根据权利要求1所述的基于仿真模拟技术的服装流水线编排方法，其特征在于:所述设备故障维修是将设备故障维修记录录入数据库，通过对维修记录的统计分析得出不同设备故障的频率，及相应维修时间区间；设备故障维修根据不同企业加工产品的不同而呈现不同的变化。
3.根据权利要求2所述的基于仿真模拟技术的服装流水线编排方法，其特征在于:所述设备故障维修记录包括:设备种类、故障类型、故障时间及故障维修时间。
4.根据权利要求1所述的基于仿真模拟技术的服装流水线编排方法，其特征在于:所述产品返修率是将产品的历史返修数据录入数据库，通过对产品的历史返修数据进行统计分析，得出在做不同类产品时，根据工序难度级别的不同每一类操作工序的返修率；所述产品返修率随着产品种类和加工时间的不同而呈现一定的变化规律；返修率按照不同时间段取其平均值，随着时间呈现指数函数的变化规律。
5.根据权利要求4所述的基于仿真模拟技术的服装流水线编排方法，其特征在于:所述历史返修数据包括产品种类、加工时间、工序难度、返修次数。
6.根据权利要求1所述的基于仿真模拟技术的服装流水线编排方法，其特征在于:所述工人技能的评定由数据分析和客观评价组成，数据分析来源于实际生产数据，通过企业RFID系统中实时生产数据同GSD系统中的标准工时计算员工操作不同种类设备的工作效率；客观评价是通过班组长对员工技能的了解进行技能的评价；数据分析和客观评价相结合最终将员工的技能分为8级，员工操作每一种设备具备不同的技能。
7.根据权利要求1所述的基于仿真模拟技术的服装流水线编排方法，其特征在于:所述工人学习曲线是指在产品生产过程中随累计生产产量的增加，工人熟练度增加、单位工时变 化的规律，函数公式为:JT = ，式中Y代表着累计平均工时，X为累计生产件数，a为学习系数；学习曲线可以准确定位工人加工的动态变化规律，使模拟的流水线在不同时段呈现与现 实相对应的生产状态。
【文档编号】G05B17/02GK104020676SQ201410219224
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年5月23日 优先权日:2014年5月23日
【发明者】胡洛燕, 周雁, 厉旗, 嵇味琴 申请人:中原工学院, 利诚服装集团股份有限公司