1.1 服装生产行业信息化建设现状

中国是世界上纺织及服装生产大国之一，集中了世界上大量的中低端服装供商，仅仅惠州市登记注册的服装企业就有3000家之多，加上东莞、深圳、佛山、中山、广州等服装企业，就有数万家，国内从事服装生产行业工人更加是一个非常庞大的数字。相对于其他行业，服装生产行业有独特之处，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，服装生产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，是服装生产企业管理人员非常重视的问题。在这个领域中，大大小小的服装生产企业信息化建设参差不齐，目前电子工票使用率不足0.5%，统计工票方式主要为以下三种：

1、手工机算

即：工人将自己生产的产品、数量、工序用笔记录在本子上，月底计算工资时将本子统一汇总，有专门人员统计。此统计方法要求所有的工作都要求工人手工记数，然后由专门人员计算工资，现在仍然有许多小规模（大约100人以下）的加工厂商，仍然采用此种方法，这种方法也只能用在小型规模的厂商，否则工作量呈几何级上升。

2、人工统计纸菲

即：将工人用的工票（菲），用印章的模式印在固定的一张纸上，每扎衣服一大张菲票，然后每工序一个小菲，工人生产某道工序的时候用剪刀将相应工序的小菲剪下来，作为自己生产产品数量的凭证，然后统一汇总到电脑（或者手工），统计总数量根据工价计算工资。

3、条码计菲

即：借助于电脑和打印机，将一扎货上的大菲每道工序用条码的方式打印出来（分为：针式打印机、激光打印机、专业条码打印机等，每种打印机成本不同）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菲（工票）扫描到电脑系统。

1.2 传统的记数、纸菲以及条码记录模式带来的问题研究

服装生产行业可以继续维持使用手工机算、人工统计纸菲、条形码等计菲方式，但为什么我们建议更换使用电子菲？这是因为电子菲可解决以往图章化、半自动化产票带来的两大系列问题，管理困难、成本高，这些问题体现在以下几点：

1、以往手工机算、纸菲、条码菲带来管理困难

A. 一些工人很忙在赶生产，另一些工人却坐着等没事干？这是因为工人的效率不同，容易引起小组的分工不均匀；

B. 一旦发现某些工序数量有异常，怎样知道到底是哪个工人、哪天出的问题？

C. 传统的手工收集数据准确度不高，使用条码系统，劳动效率低下，如：工人每做一个工序就要手工剪下一张条码并妥善保管；也许工人做一个工序所需时间只30秒，而手工剪下一张条码就要10秒时间，实际工作时间利用率不高；

D. 服装生产行业管理人员肯定有很深的印象，以条码为例，条码菲一旦印刷不清晰、有折叠的痕迹等问题时，条码枪便很难识别，统计人员经常会为遇到不能识别的条码菲头痛；

E. 收集信息是隔天之后有专门的统计人员进行信息录入，这样便不能实时了解到当前工作状态，更无法实时追踪，管理层难以根据工作状态进行工作安排，如果工作过程某个工序出现问题，要排除的话也必须等到下一天。这样无疑增加了管理难度，而且造成经济损失。

2、以往手工机算、纸菲、条码菲带来劳动成本的上升

A. 菲票统计有时需要专门安排人员队伍专门进行，按1000人的工厂计算，三个统计员工的工资大约￥4500元，一年￥54000元，劳动成本开销大； 

B. 每个月产票纸张的消耗、打印机的消耗都是一笔庞大的、看不到的账本。按1000人的工厂计算，每个月打印机维护及纸张耗材纸￥8000元，一年￥96000元；

C. 自动离职人员的工资被其它员工领取，合计约￥xxxx元；

D. 手工录入带来的对数耗时大约损失收入￥yyyy元。

2、什么是制衣业RFID实时生产线

RFID实时生产线是制衣业的大势所趋，发展前景非常广阔。制衣业RFID实时生产线项目又称为制衣业RFID电子工票，通常简称电子工票。它是使用无线工位机配合服装生产行业ERP软件公司的平台，集成了国内上百家服装鞋业的先进管理经验和当前的智能卡读写技术、数据采集技术等融会一体的集中高科技项目的体现。它把智能卡应用引入到制衣业，使用RFID电子工票代替传统纸质条码工票，真正实现实时采集生产数据。解决以往采集速度慢、统计方式落后、统计成本高的问题。

RFID实时生产线工作流程：

1) 裁剪捆扎时，配上一张智能物料卡，代替条码工票或者排头签；

2) 在每台衣车上或者需要计件的岗位上，安装一个工位机（读卡器）；

3) 员工工作时，员工把要生产的对应每扎物料卡在工位机上刷一下，代替手工剪工票，工位机自动实时采集。

所有在工位机上的刷卡数据，均以每秒115.2Kb的速度实时被系统采集。有了这些原始数据，ERP软件就可轻松统计员工在哪些时段在做哪些工单，每道工序耗时多久。实现对车间实时监测，智能分配，帮助企业实时获取生产进度、员工表现、每包衣服每道工序时间、品质信息，即时现场做出调度，平衡现场生产瓶颈，改进生产工艺。

2.1 RFID实时生产线工作流程

1) 裁床部门将布裁成裁片

2) 根据裁床单的内容产生裁片交接卡并与裁片放在一起，以便车缝部门入线使用

3) 车缝部门收到裁床部门的裁片与裁片交接卡，在装篮机上刷裁片交接卡确认要开始做此裁片

刷裁片交接卡后，RFID设备会显示裁片交接卡的内容，如：生产单号、颜色、尺码与件数，刷组长的员工卡进行确认后此床裁片就可以开始在车间运作，RFID设备会显示裁片数量，每刷一个篮裁片数就会减少，如果裁片数为0时就不允许再发卡了，直至刷下一个裁片卡。

4）车缝部门每个员工完成各自的工序后就刷卡

在车间上会分成很多生产线，每一条生产线都会配有很多篮子，每个篮子都绑上一张ID卡（称作车缝卡），如图：

一个篮子装一件衣服的所有裁片，缝制衣服在工厂中是采用流水线作业，将整件衣服的缝制工作拆分成不同的工序（如：上袖口工序、缝领口工序等），每个工序由不同的员工负责，当衣服的裁片经过全部的工序后就变成一个缝制好的成品了。

在系统中分成三种不同部分：

A） 装篮部分，负责将裁片放到篮子内并刷卡，表示此件衣服的缝制开始。

B） 工序部分，负责将裁片缝制为成品，员工完成后刷卡。

C） 中查部分，负责检查衣服是否合格，完成刷卡后释放ID卡后再回到装篮处。

RFID显示内容

第一行显示员工姓名与当前正在做的尺码

第二行显示工序编号

第三行显示完成数与返工数

第四行显示提示信息

5）车缝部门与尾部通过RFID设备进行交收

所有的管理人员可通过电脑即时监控各生产线的实时生产状态，如下图(供参考，具体与选用的软件产品有关)：

2.2传统工票方式与使用RFID实时生产的对比

2.3实施RFID实时生产线前后的对比

使用传统工票的工厂管理，某个工序完成一大堆衣服后再传给下一个员工，容易造成衣服堆积

工厂数字化管理，堆积很少：

2.4 RFID实时生产线优势及效益

A. 速度快，让ERP软件即时获取数据并进行分析，实现实时自动统计工人生产进度及自动统计工人产量、每道工序工时及实时监控每个车位的产能，平衡生产线产能；

B. 智能卡可重复使用10年以上，节省员工剪工票、扫描条码时间，无需专门的统计人员，减少人员，节省工资成本。按刚刚1000人的工厂计算，一年节省耗材成本￥96000元，统计人员工资￥54000元。一年共节省耗材、人工成本￥15万元；

C. 实际工作时间利用率提高，每个车位用电子工票系统每人每天可节省大约15-20分钟的时间；1000人的企业共增加工时：15000~20000分钟，大约250~330工时；每个工时按6元计算，每天可增加收入￥1500~￥2000元；每个月增加收入￥42000~￥56000元；

D. 企业迎来的经济效益列表统计如下：

3、无线工位机简介

我们凭借多年来对智能卡系统开发经验，并对服装生产行业长期考察研究，分析需求、整理方案，专门针对该行业的特点进行优化，结合我司在智能卡行业多年保持领先优势的无线解决方案，开发出使用ZigBee无线通讯技术的服装生产行业无线工位机。

无线工位机采用国际标准IEEE 802.15.4（ZigBee）无线通讯技术结合RFID无线射频识别技术，没有布线烦恼，高速获取原始刷卡数据，简易的数据接入办法，与制衣业ERP软件完美融合，可帮助企业实时获得生产信息以及工人效能，让客户随时随地了解订单生产进度、员工表现、车位状态、在制品数量等各方面的综合信息，快速找到并解决生产减速环节、平衡各个生产线，使企业对生产计划能够胸有成竹、决胜千里。

3.1 网络结构

标准网络结构图

结构图中各个角色说明

A、RFID现场管理服务器：

一台RFID现场管理服务器可以管理多台控制器，建议不要超过16台，如果电脑配置较低，建议不超过8台；

标准工作模式（被动模式）：

1. PC机在开机后，向控制器发送初始化指令（包括控制器的组号，扫描的开始设备编号和结束设备编号）；

2. PC机被动等待各台设备的数据，当某台设备有数据时，控制器主动将某台设备的数据转发给PC机，并等待PC机处理（这时的控制器已经处于停止状态，单方面等待PC机的指令）。

3. PC机根据设备的状态，确定对当前数据的处理，比如：修改显示屏、发声等操作。

4. PC机在完成对某台设备的处理后，重新向控制器发送初始化指令，使控制器工作。（这条很重要，否则控制器在执行完PC开机的指令后，还是处于停止状态，相当于系统停止了工作）

主动工作模式（一般用于PC机配置设备的各项参数）：

1. PC机有数据或指令要发送给某台设备，首先向控制器发送停止工作指令；

2. 控制器停止工作后，PC机对某台设备发送指令，比如：修改显示屏、发声等操作。

3. PC机指令发送完毕后，重新向控制器发送初始化指令，使控制器工作。（这条很重要，否则控制器在执行完PC开机的指令后，还是处于停止状态，相当于系统停止了工作）

B、H200WT控制器：

1. 一台控制器可以连接多台无线工位机，理论连接70台，实际建议不要超过50台（如果对相应时间要求不高，可以增加）；同一台控制器链接的无线工位机的组号必须相同；

2. 控制器开机后处于停止状态，并且默认为0组；

3. 控制器接收到RFID现场管理服务器的开始扫描指令后，自动扫描该组内所有的设备，当某台设备有数据时，控制器停止扫描，并将数据转发给RFID现场管理服务器；等待RFID现场管理服务器的处理。

4. RFID现场管理服务器对设备的所有操作，必须通过控制器转发；建议RFID现场管理服务器在向设备发送指令时，先确保控制器已经处于停止扫描状态，如果不能确定，建议发送一条停止扫描指令给控制

C、无线工位机：

1. 设备平时记录刷卡数据，键盘操作等；

2. 当收到控制器或RFID现场管理服务器的指令时，设备执行相应操作，并且发送应答包；

3. 每台设备必须有分组号和设备编号两个重要属性，并且仅能与分组号相同的控制器通讯。

4. 设备所有的通讯，都是直接发送给控制器；如果该命令是PC机发出的，那么控制器会转发给RFID现场管理服务器的。

无线技术指标

3.2 无线工位机优势

1、 技术成熟，ZigBee网络的基础是IEEE 802.15.4；

2、 成本低廉，ZigBee网络的主控制器一般使用SoC（片上系统），外围电路简单，与智能卡设备的主处理器（MCU）的接口方便。现有智能卡设备体系机构无需作较大升级改动即可简单实现；

3、 使用国际ISM开放频段，不需要申请无线频道；

4、 通讯速度快，ZigBee网络通讯速度可达250kbps，无线工位机实际信号在空气中传输速度实际为115.2Kbps，足够满足实时生产线对速度要求；

5、 网络容量大，采用ZigBee无线网络通讯的无线工位机可按控制器划分分组，最大可划分为250组，每组数量70台，因此系统可容纳17500台设备。控制器划分的分组距离只需要间隔50米以上便可以被重复使用，因此支持工位机数量还可以继续扩展，其联网能力大大超过了有线RS485网络、TCP/IP网络等；

6、 无线通讯没有线路限制，信号能轻易穿透墙壁、玻璃、木材等可导电物体，设备就位后无线网络通道立即形成，施工速度快。网络建成后只要在无线信号覆盖范围内，所有无线工位机可实现任意移动和有限数量设备扩展；简化的网络组成让最终客户也可以自行组建专业的一卡通网络，将智能卡设备的应用推向一个新的里程碑。

7、 无线通讯可以大量减少线缆的使用，以平均每台机使用50米线材计算，一个1000台衣车的生产车间使用无线工位机，节省线缆5万米，如果使用五类线，则节省10多万元的线缆成本；如果以每米10元的布线成本计算，则节省50多万的布线成本。在中央建设节约型社会的政策下，无线智能卡设备的普及具有明显的社会效益。

3.3 无线、有线投资分析

在中央建设节约型社会的政策下，无线通讯技术的普及具有明显的社会效益。作一个比较，以一个拥有600台衣车（假定分12个组，每组50台衣车）的生产车间为例，使用我们的无线通讯技术与TCP/IP技术比较如下：

1、前期安装对比

使用有线TCP/IP协议工位机设备需要进行安装布线，安装时假设电源就近取电忽略不算，通讯线路需要布线，使用网线传输，600台衣车需要布600条线，以平均每台机使用20米线材计算，完成该车间布线需用线材12000米，并需要12台48口交换机、2台24口交换机。

使用ZIGBEE无线工位机安装非常简便快速，安装时我们在车间每个分组的中央位置放置一个控制器（型号：H200W），该控制器采用RS232与电脑进行通讯，因此12个控制器需要布线6条或12条（二台控制器可共用一根网线）。RS232协议标准通讯距离为12米，但我们测试过，使用六类带十字骨架结构网线传输RS232协议可达150米。其余600台工位机只需要就近取电固定便完成安装。也按每条线消耗20米计算，600台衣车的车间使用我们的无线工位机解决方案布线线材消耗仅为240米。

以上比较可得，前期安装已经节省线材1万多米，节省交换机14台。快速的施工安装，也节省人力成本。这只是一个单纯的计算，大部分车间已经建好，如果建设初期考虑不足未能预留网络管线，只能考虑打墙、挖地等重新敷设管线。而且制衣业的生产车间工作时是不允许停止的，这意味着施工布线只能在每天晚上进行，结果往往施工造价已经远远超过了设备的总投入。

600台衣车的生产车间前期安装对比如下：

2、后期维护难度对比

使用TCP/IP通讯技术，由于24小时均需要进行大量数据交换，选用的交换机如果不是思科、华为等质量很好的设备，则会有时候遇到交换机死机问题。这是严重的，一旦交换机死机，表示的是该交换机管理下的所有工位机将全部不能工作，严重影响生产进度。又例如项目实施后的某天管理人员觉得车间内衣车摆放位置不合理、有碍生产需要调整，那么意味着所有有线工位机需要重新考虑调整安装布线，增加后期维护成本。又例如服装生产企业要扩大车间规模，搬到了新的厂址去，那么，使用有线设备意味着需要重复投资。

使用无线通讯技术，后期维护方便。ZIGBEE是国际标准的工业级通讯网络，其性能可靠、稳定，控制器与电脑间7x24小时不间断进行大量数据交换没有任何问题，经过多个客户验证认同。无线通讯，在控制器信号有效范围内，工位机可任意移动，甚至可以实现设备手持。直接增加工位机便完成扩展，一次性投资，扩展轻松简便，无布线烦恼。