服装吊挂系统生产效率分析[20191208130300]
摘要
本文首先介绍了捆扎式生产线和吊挂系统生产线的组织形式和构造特性，并对两条生产线从生产浮余率、生产周期、日产量和占地面积四个方面进行比较，然后计算了吊挂系统生产线的工序编制效率和工序负荷效率等数据，从而研究在吊挂系统下的组织合理性，最后通过重新组织生产安排优化吊挂系统生产线，提高它的生产效率。
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关键字:服装生产线吊挂系统生产效率
目 录
1.前言 1
1.1国内外研究现状及分析 1
1.1.1国外研究现状1
1.1.2国内研究现状2
1.2研究的目的和意义 3
1.3研究方法 3
2.服装生产线 4
2.1生产线的生产方式 4
2.2 流水线组织形式 4
2.3传统捆扎式生产线5
2.3.1生产特征5
2.3.2生产缺陷5
2.4 服装吊挂系统生产线6
2.4.1系统构成6
2.4.2服装吊挂系统的特点7
2.4.3服装吊挂系统发展的必要性8
2.4.4服装吊挂系统应用的发展趋势8
3.服装吊挂生产系统和传统捆扎式生产系统的比较10
3.1生产流水线浮余率11
3.2产品生产周期12
3.2.1生产周期12
3.2.2 资金周期成本13
3.3流水线的生产能力13
3.4占地面积14
3.5员工竞争度14
3.6小结14
4.服装吊挂系统的生产性能分析16
4.1节拍16
4.2各道工序工作站数16
4.3瓶颈工序16
4.4工序编制效率16
4.5工序负荷率15
5.吊挂系统的优化18
5.1状况描述18
5.2观察分析18
5.3分析解决19
6.总结21
参考文献22
致谢23
1.引言
1.1国内外研究现状及分析
服装产业趋向“多品种、小批量”的趋势发展，客户对服装生产商的快速交货能力有了较多的考量，这导致企业在款式、工艺要求和面料等客户要求的变化多样的压力下，必须在各个生产环节有着快速反应机制，能够保证货品快速地、有质量地高效交货[1]。
服装吊挂系统是基于自动化设备以及计算机设备发展而出现的生产流水线，它主要运用于面料与辅料搬运、缝制车间的生产管理、整烫运输管理及仓储运输管理[2]。
服装吊挂系统能够实现快速化生产，根据当前市场需求多元化、流行周期短的特点，进行快速化生产，具有节约生产时间、节约劳动力成本、提高生产效率等特点。
1.1.1国外研究现状
1967年，第一条服装吊挂系统在瑞典出现，名为ETON2000吊挂系统。这条吊挂系统的诞生也意味着服装流水线先驱ETON公司的创立，随后日本的兄弟公司，美国的格伯公司，德国的杜克普爱华公司和艾斯特系统公司等先后研制出各自的吊挂系统，并不断地进行机械传动部件的改进[3]。
ETON2000型系统在机械设计方面构造简便，动作精确稳定，易于维修和管理，大部分结构采用铝型材料和工程塑料，整体轻便美观；性能方面平稳、耗能较少但在衣片传送方面遇到两个或两个以上工位做同一道工序时，上道工序的编码分送难以继续；有时在生产时会给生产人员带来压抑感。
随着电子技术水平的发展，吊挂系统在结构上发生了革新的变化，如日本JU-KI、美国GM-300型等均采用了计算机控制，它们不仅在缝纫流水线上出现，还被广泛运用到整烫环节和仓储环节。其中GM-300型吊挂系统在平衡工艺方面有良好表现,是国际上目前水平较高、应用最多的系统。它通常采用40个标准工位，工艺流程按照人机工程学原则进行安排，生产人员操作方便、劳动强度低[4]。
今后吊挂系统发展将会突破吊挂传输的电脑控制技术，进行吊挂传输主轨道、工位轨道的改进创新，实现自主工位轨道自循环设计[5]。
（1）数字化
随着服装生产管理水平的不断提高，单靠传统机械设备已经满足不了如今的生产管理需求，一些高效的传感器设备和监控设备也被引入车间当中，如红外测温设备、RFID设备、视频摄像装置等，这些设备的传输信息均为数字信号，这一变化势必为服装吊挂系统带来一次新的革新。
（2）全自动化
随着经济的不断发展，人力资源成本也在不断地上升，因此在企业生产中，提高设备自动化程度，降低人工的参与程度已经成为企业面对招工荒、劳动力成本上升的有效途径。服装生产流水线也不可避免地在这自动化潮流中，其中典型的代表为日本公司设计的全自动化服装吊挂系统，整个生产过程需要的操作人员大大减少，整个过程都由计算机全程控制，生产效率大大提高[6]。
1.1.2国内研究现状
我国于1987年2月引进了第一条服装吊挂系统——ETON2001系统，由于当时计算机技术、数据采集的发展和设备落后等原因的局限，仅仅实现了从捆扎式生产到单件流的转变，在不少企业是形象工程，实际运用率不高[7]。
我国第一台自主智能化服装吊挂系统是根据ETON2001系统的基础吸收消化，于1990年研制出国产化的FD系列服装吊挂生产系统。此后有计算机控制的吊挂传输式系统FD2000型、模块化快速响应缝制加工生产系统VZS701型等生产系统陆续面世，其中FD2000型与美国的GM-300型相比较，其设备安装要求较低，操作较之简便，但在自动化程度上GM-300型更胜一筹。
国内品牌的吊挂系统有：台州飞跃双星成衣制造有限公司生产的衣拿智能吊挂系统、宁波圣瑞思服装机械有限公司生产的圣瑞思服装吊挂系统、江苏瑞鹰机械有限公司生产的亿佳智能服装吊挂系统、鹏昆科技 ( 上海)有限公司生产的欧泰科全自动制衣吊挂系统等。在2011年衣拿智能服装吊挂系统产量超过20000个工作站遥遥领先，而圣瑞思、亿佳等在5000站左右水平徘徊，其余规模较小的服装企业产量则低于1000站。而今年我国吊挂系统的市场在5～7万站，而往后需求量会逐年上升， 覆盖率逐步增加，明年就有可能达到10万站[8]。
生产企业对吊挂系统的认知度大相径庭，一些企业家依旧维持传统的生产模式，难以作出创新。进入21世纪我国信息技术产业的发展，我国服装企业对智能化于吊挂系统的逐步了解和掌握，同时我国沿海城市等经济发达地区出现用工荒，人力成本上升，为了提高劳动效率，越来越多的服装企业采用了这一生产系统，如雅戈尔、杉杉红豆、雪中飞等知名企业。国内使用服装吊挂系统的不足：
（1）工业设备自动化程度低
我国服装工业基础薄弱，设备自动化程度低，有些企业在生产时，其他设备不能完全和服装吊挂系统有效地融合，不达到国际先进的工艺组合水平。
（2）人员生产水平参差不齐
服装吊挂系统的本质为物流系统的一个工具，只有在生产人员的操作下才能发挥其作用，然而企业并未完全重视培养有关吊挂系统流水线生产的专业人员，员工素质良莠不齐，无法将服装吊挂系统的功能利用率至最大化。
1.2研究的目的和意义
随着市场需求的个性化、细分化，服装生产向柔性化、自动化和数字化方面发展。本文正是根据这一行业趋势，从服装生产流水线的角度定义服装生产这一环节在整个产业供应链中所扮演的新角色。
英国研究人员在车间的动作分析调查中显示：纯车缝时间约占整个车缝作业时间的20.2%，有部分时间被用在等待、运输和储存的过程中；服装吊挂生产系统可以提高生产效率20~30%，提高成衣生产量30%左右。本文基于对针织服装吊挂系统生产效率的分析，优化在该系统下作业的人员组织和工序流程，使服装流水线均衡化，提高流水线的生产效率，从而实现服装产业的快速反应系统[9]。
1.3研究方法
（1）信息采集分析法
通过收集资料，查阅书籍等方法了解吊挂系统的性能和特征。
（2）比较法
通过生产同款产品的捆扎流水线生产方式和吊挂系统流水线生产方式的比较来了解分析吊挂系统各个数据及性能。
（3）实验法
在服装吊挂系统流水线上进行实际生产操作，熟悉整个流程运作，了解服装吊挂系统的运作特性。通过对华茂针织服饰有限公司的POLO衫实地观察和操作，采集各项数据，进行深入分析。
2.服装生产线
服装流水线是一种工业生产方式，具体指在制产品遵循一定的线路、速度，不间断的通过每个工位，同时每个生产工位只专门负责其中一道产品工序，提高作业人员熟练度，从而提高生产效率[10]。
2.1生产线的生产方式
（1）小组单元式生产方式
这一生产方式适合小批量的生产模式，通常情况下以两位作业人员一组为单元，能够让两位相互协作，完成不同要求的工序，提高了作业人员对不同产品生产的适应度，同时也能确保每个组之间的生产平衡。生产中每个组生产节拍的变大，能够更容易地均衡流水线，提高生产效率。
（2）部件生产方式
将一件产品根据不同生产要求，组织形成分门别类地生产小组，例如专业负责领子部件的生产小组，负责袖子不见得生产小组等，最后将每个部件组合在一起。部件生产方式的主要特点是：对产品品类的变化适应性强，能够降低设备的使用量。
（3）一人多机生产方式
在这种生产方式下，每个作业人员负责产品的多道工序，一人控制多台机器设备。一人多机生产方式需要较多生产设备，资金要求较高，同时要求作业人员对产品生产的多道工序都有了解，需要成为一个多面手。这一生产方式多出现于劳动力短缺，资金充裕的发达国家服装企业。
（4）吊挂系统生产方式
吊挂系统生产方式主要是通过计算机、传送轨道等设备实现的智能化生产方式，通过对各个工作站的实时数据分析和管理，降低了生产浮余率，大大提高了生产线效率，同时还有流水线生产环境好，生产弹性高的特点，实现快速反应的生产模式。
2.2 流水线组织形式
（1）捆扎式生产线
捆扎式生产线是以一定数量的半成品为一捆，以一捆为一个单元在服装每个工序之间传递生产,传递顺序以缝制加工顺序为准。
（2）流水同步式生产流水线
流水线同步式生产流水线是以一件成品衣服为一个单元，以服装加工流程的顺序进行作业[11]。
（3）部件式生产流水线
模块式生产流水线是将成品衣服拆解成领子、袖子、后身等部件，以这几个部件为基准，分成几个专门的小组负责相对应的部件，在每个模块内提高相对应的生产设备和作业人员，适应小批量的生产模式，生产周期处于可调控的范围内。
（4） 吊挂生产流水线
服装吊挂生产系统主要作用是实现每个工位之间的悬挂传递的运输系统，并通过自动化设备和数控设备实现即时管理。具体为用夹送装置固定衣片，通过主轨道、接收轨道将半成品衣片从上一个工位传送至下一个衔接工位。
服装吊挂系统极大改变了服装供应链的整体环境，通过减少产品待传递时间，缩短生产周期，帮助企业能够根据市场快速变化的需求提供相应产品，让快速反应的供应链得以实现。
（5）模块式生产流水线
模块式生产流水线中每个作业人员负责多台生产设备，一个作业人员和多台生产设备形成一个生产模块，这一生产流水线对作业人员的缝纫工艺要求较高，作业人员必须熟悉多道工序的操作。
模块式生产流水线能够进行小批量多品种的生产，在更换产品品类生产时有些款式可以在三个小时内完成，同时由于一个模块内采用了单人多设备的模式，节省了作业人员拿取衣片的大量时间。
2.3传统捆扎式生产线
2.3.1生产特征
一般为10-20片的半成品衣片进行捆扎传递的形式，这一传递形式的特点为需要的作业人数比较多，衣服的每道工序分解得十分细，主要表现为单人单机来完成一道工序。
2.3.2生产缺陷
（1）在传递过程中需要把捆扎好的衣片打开，校准衣片的编号，根据生产顺序将衣片分配到不同的作业岗位，由于生产过程基本为人工传递，过程中所花费的辅助时间较长，占据了整个生产过程相当多的时间，提高了生产的浮余率，从而降低了生产过程中的生产效率。
（2）传统生产流水线的缝制设备相对较为固定，在衣片的传输过程中容易出现颠倒工序现象，导致错片和衣片遗失的发生。
（3）捆扎式生产的过程中会有许多制品在生产线上，如果生产流水中出现缝制等错误就会导致返工率的大幅度提高，甚至最后成衣的质量难以得到保证。
2.4 服装吊挂系统生产线
2.4.1系统构成
服装主要机械系统和管理控制系统两大块组成。机械系统包括主轨道、接收轨道和回收轨道。管理控制系统主要由人工操控和电脑自动操控两种控制形式。
主轨道的主要功能为通过夹送装置将半成品衣片传递至各个工位，它不受工作站的地理限制，它的长度、高度可以根据工位的多少灵活运用，自由排列。接收轨道的主要功能为将主轨道的半成品衣片接收到工作站，衣片可依次在接收轨道内等待作业人员的操作。回收轨道主要功能为通过夹送装置将每个工作站内所有工序已完成的衣片运回至主轨道，进而通过主轨道传送至下一个工作站[12]。
人工操控具体表现为图1中吊挂系统的每个工位上的操控仪器。仪器主要显示该工位的工序、产量、返工数量和效率。当工位上的作业人员发现半成品衣片某道工序出现工艺制作失误或缝制瑕疵时可以按负责该道工序工作站的对应编号，系统将自动将衣片传送至相应工作站，能够快速、便捷的实现返工修改程序。
图1 人工操控仪器
图2 电脑自动操控
图2中电脑自动控制的主要作用体现为统计、平衡和调节的作用。电脑控制系统能够显示实时生产的现况，具体为显示在工作站作业的人员为员工某某某，每个工作站现在积压的衣架数量，每个工作站所执行的工序以及每个工作站的的产量；通过分析数据计算每个工作站积压的衣架数量，通过图表的形式反馈出在哪一个工位出现了积压，能够安排半成品进入其他积压不严重的工作站，从而保持整个生产线的平衡。同时也可以记录每小时各工作站的衣架流量，并通过红、黄、绿三种颜色由小到大依次表示每小时衣架流量，通过时间轴的横向对比可以比较出每个作业人员的效率值，工位序号的纵向比可以哪些工位流量大不容易积压，哪些工作站衣架积压比较严重；统计每个工作站当前产量、平均潜能、需要达到目标、最大潜能和小时产量等数据，通过生产潜能与目标产量比率了解基于这个产品整个生产线的效率，并结合数据进一步提高效率。

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