浙江工商大學(xué)杭州商學(xué)院 梁祝華

RFID技術(shù)目前在服裝行業(yè)已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用，例如世界著名的服裝生產(chǎn)企業(yè)Zara、H&M等都使用了RFID技術(shù)。國際數(shù)據(jù)公司（International Data Corporation，IDC）指出，2010年美國服裝業(yè)用在RFID硬件、軟件和服務(wù)上的費用已突破850萬美元，這些企業(yè)產(chǎn)品裝配線的每個工位都安裝有RFID讀寫器，服裝供應(yīng)鏈的每一個環(huán)節(jié)都嚴格采用RFID技術(shù)進行監(jiān)控。企業(yè)資源分配是服裝供應(yīng)鏈中的一個重要問題，服裝制造商通過企業(yè)分配資源，使面料的采購、服裝生產(chǎn)、倉儲、配送等環(huán)節(jié)相互協(xié)調(diào)。如果企業(yè)的某個部門資源分配不足，整個產(chǎn)品生產(chǎn)周期將被延長，從而可能造成半成品庫存過大。相反如果資源分配過多，成品庫存將會增加，給企業(yè)服裝配送帶來壓力。我國傳統(tǒng)企業(yè)資源分配管理基本上采用手工作業(yè)，制定資源分配計劃所需時間長且容易出現(xiàn)誤差。尤其考慮到某些時裝的易逝品特性，需要對市場需求做出快速反應(yīng)，例如Zara從生產(chǎn)到產(chǎn)品上市僅需要半個月左右時間，這樣就對企業(yè)的資源分配系統(tǒng)提出了更高的要求。

1 企業(yè)資源分配系統(tǒng)需求分析

服裝行業(yè)所面對的最常見問題之一就是原材料的采購數(shù)量與實際需求量不一致。服裝生產(chǎn)在實際操作過程中往往存在原材料損耗，現(xiàn)在的通用方法是企業(yè)在采購原材料時考慮一定水平的材料損耗，但是目前仍舊沒有系統(tǒng)的方法來確定不同服裝類型的原材料損耗比。當(dāng)原材料的損耗比設(shè)置得太小，就需要重新訂購原材料，這對于一些全球采購原材料的企業(yè)來說顯得尤為不利。

服裝行業(yè)在生產(chǎn)過程中往往依據(jù)經(jīng)驗來決定需要機器的數(shù)量。不同類型的服裝款式、裁剪的數(shù)量以及服裝面料等需要不同的機器類型。然而，這些技術(shù)在很大程度上依賴于管理者的經(jīng)驗，因此很容易造成偏差。

服裝行業(yè)往往存在庫存偏大的現(xiàn)象，這不僅包括原材料的庫存，還包括半成品及成品的庫存。當(dāng)采購數(shù)量過大或是機器數(shù)量偏少時，就容易造成原材料積壓。當(dāng)機器數(shù)量配合出現(xiàn)偏差時，可能會出現(xiàn)半成品庫存過大等。

此外，服裝行業(yè)缺乏實時信息監(jiān)測實際的采購、生產(chǎn)、倉儲、配送等環(huán)節(jié)。沒有可供借鑒的實時數(shù)據(jù)，管理者也就不能及時地跟蹤各個環(huán)節(jié)，以提前應(yīng)對生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的問題。為了解決上述問題，本文提出了一種基于RFID技術(shù)的資源分配系統(tǒng)（RFID-RAS）。該系統(tǒng)集成RFID技術(shù)和模糊邏輯的實時數(shù)據(jù)，對采購、生產(chǎn)、倉儲等各個環(huán)節(jié)進行跟蹤、管理，以提高企業(yè)的效率。

2 基于RFID的資源分配系統(tǒng)方案

RFID在企業(yè)資源分配方面的主要應(yīng)用包括：追蹤識別、傳感和記錄數(shù)據(jù)。RFID技術(shù)追蹤識別主要應(yīng)用于原材料采購、服裝生產(chǎn)、倉儲以及配送等，通常采用的標(biāo)簽為只讀或者一次寫入多次讀取的方式，根據(jù)標(biāo)簽內(nèi)容和應(yīng)用系統(tǒng)實時跟蹤商品的位置、規(guī)格、數(shù)量等信息，并且可以通過識別標(biāo)簽中唯一性標(biāo)示及互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)查詢系統(tǒng)。RFID技術(shù)傳感主要應(yīng)用于生產(chǎn)運作流程，生產(chǎn)運作流程中通過閱讀器對零部件快速識別，可以實現(xiàn)原材料、半成品等流向管理以及對加工信息的查詢。記錄數(shù)據(jù)主要是閱讀器與標(biāo)簽之間的讀寫操作，RFID標(biāo)簽通常可多次讀取并寫入信息。

RFID數(shù)據(jù)采集終端可以容易地收集原材料、半成品和成品中電子標(biāo)簽存儲的身份信息與產(chǎn)品的批次信息。根據(jù)所收集的信息實現(xiàn)原材料、半成品和成品中批號生成與管理以及采購、生產(chǎn)、倉儲、配送等信息的在線查詢、顯示、錄入等，實現(xiàn)企業(yè)的無紙化作業(yè)。信息的高度共享性使得企業(yè)的各個部門人員能夠?qū)Ω鱾€流水線進行實時監(jiān)控，例如可以迅速了解原材料的耗損情況、半成品庫存狀況等。

RFID-RAS可以很好地幫助服裝行業(yè)實現(xiàn)企業(yè)資源優(yōu)化配置。如圖1所示，該系統(tǒng)主要由兩個模塊組成，即數(shù)據(jù)采集模塊和決策支持模塊。數(shù)據(jù)采集模塊由RFID技術(shù)來獲取采購、生產(chǎn)、倉儲、配送等環(huán)節(jié)的相關(guān)數(shù)據(jù)，并進行監(jiān)控。采集的信息被存儲在中央數(shù)據(jù)庫中，中央數(shù)據(jù)庫充當(dāng)這兩個模塊之間的橋梁，并且與其它數(shù)據(jù)庫相連接，如倉庫管理系統(tǒng)（WMS）、企業(yè)資源規(guī)劃（ERP）、客戶關(guān)系管理（CMR）等。當(dāng)企業(yè)要查詢某項資源的分配情況時，查詢數(shù)據(jù)從中央數(shù)據(jù)庫傳送到?jīng)Q策支持模塊中的模糊邏輯建議資源分配計劃。輸入的數(shù)據(jù)根據(jù)定義的模糊規(guī)則被模糊化，其模糊化規(guī)則可以通過RFID在采購、生產(chǎn)、倉儲、配送等過程中搜集的信息以及生成的相應(yīng)的質(zhì)量檢查（QC）報告、庫存報告來進行修正、改進，不斷提高資源分配能力。每個模塊的詳細功能構(gòu)成的RFID-RAS的描述如下。

（1）RFID-RAS數(shù)據(jù)采集模塊。該模塊采用不同的RFID設(shè)備對企業(yè)的采購、生產(chǎn)、倉儲以及配送進行數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控。RFID標(biāo)簽被包含在采購、生產(chǎn)、倉儲以及配送各個環(huán)節(jié)的各種形態(tài)的產(chǎn)品中。企業(yè)采用移動RFID終端設(shè)備對流水線上所讀取的RFID標(biāo)簽信息進行收集，實現(xiàn)數(shù)據(jù)無線傳輸，這樣就可以通過中央數(shù)據(jù)庫由決策支持模塊決策資源分配計劃。同時中央數(shù)據(jù)庫允許其它的數(shù)據(jù)庫系如WMS、ERP、CRM等以標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)格式進行數(shù)據(jù)交換。另一方面，生產(chǎn)訂單的原材料以及與之捆綁的RFID標(biāo)簽信息傳輸?shù)缴a(chǎn)線閱讀器中去，同時各個生產(chǎn)部門也可以通過信號檢測到該原材料已經(jīng)到達的相應(yīng)生產(chǎn)部門，所有標(biāo)簽中的數(shù)據(jù)通過使用RFID中間件轉(zhuǎn)換成有意義的信息并存儲在中央數(shù)據(jù)庫中，從而通過RFID-RAS在各個部門進行共享。這樣就使得生產(chǎn)運作的各個環(huán)節(jié)實現(xiàn)了可視化，生產(chǎn)運營的瓶頸可以從RFID信號中予以確定。

圖1 RFID-RAS架構(gòu)圖

（2）RFID-RAS決策支持模塊。該模塊采用模糊推理機進行模糊決策，模糊推理機的輸入數(shù)據(jù)包括顧客需求參數(shù)（產(chǎn)品數(shù)量、生產(chǎn)提前期以及顏色、尺寸等）、產(chǎn)品需求參數(shù)（裁剪樣式、縫紉距離等）、原材料參數(shù)以及運營參數(shù)等。在輸入?yún)?shù)之后，會員函數(shù)和顯示規(guī)則將輸入數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成模糊集，并且通過模糊推理機產(chǎn)生輸出數(shù)據(jù)。輸出數(shù)據(jù)主要包括展幅臺、裁剪機、縫紉機、精加工臺以及質(zhì)檢臺編號等。

通過RFID從采購、生產(chǎn)、倉儲、配送環(huán)節(jié)中采集到的數(shù)據(jù)，以及各個部門的庫存報告和QC報告，管理決策者可以對資源分配計劃進行有效的評估。如果評價結(jié)果與預(yù)期結(jié)果有較大差異，比如原料損耗嚴重、產(chǎn)品存在缺陷、半成品庫存過大等，此時需要調(diào)整該模塊中的模糊規(guī)則，從而實現(xiàn)資源配置的優(yōu)化。

3 案例研究

某公司成立于1987年，總部設(shè)在深圳，每年生產(chǎn)超過150萬件服裝，主營為女士服裝。由于時裝的快速異變以及生命周期短等特性，公司不僅要保證產(chǎn)品質(zhì)量，而且還要縮短服裝從設(shè)計到上市的時間。該公司自主研究一套RFID-RAS來提高企業(yè)運營效率，以保持在行業(yè)中的競爭力。

3.1 企業(yè)實施RFID-RAS前面臨的困境

該公司在實施該系統(tǒng)之前缺乏實時的數(shù)據(jù)跟蹤采購、生產(chǎn)、倉儲、配送等環(huán)節(jié)的操作，因此無法及時識別運作流程中的瓶頸。同時該公司決策者的評估主要依賴于服裝樣品和生產(chǎn)文檔，這在很大程度上依賴個人的特定經(jīng)驗。如果沒有系統(tǒng)提供足夠的數(shù)據(jù)支持，經(jīng)驗不足的員工可能無法做出適當(dāng)?shù)臎Q定。該公司估計每件產(chǎn)品的原料浪費為1%～5%，然而原料在采購、生產(chǎn)、倉儲等環(huán)節(jié)中的損耗不易控制，導(dǎo)致原料實際與預(yù)期不符。因為沒有可以實時檢測的數(shù)據(jù)，輸入變量如生產(chǎn)數(shù)量、顏色、尺寸以及決策變量如展幅臺、裁剪機、縫紉機、精加工臺、質(zhì)檢臺的數(shù)量等都取決于個人經(jīng)驗，決策質(zhì)量并不能得到保證，因此需要開發(fā)一個智能化系統(tǒng)幫助決策者來進行資源分配。

圖2 資源分配計劃流程圖

3.2 RFID-RAS流程

在輸入變量和決策變量確定以后，企業(yè)開始實施RFID-RAS，其流程如圖2所示。RFIDRAS的工作流主要包括三個步驟：獲取生產(chǎn)訂單屬性、產(chǎn)生資源配置計劃并進行實時追蹤以及評估生產(chǎn)運營。訂單屬性主要通過技術(shù)評估來獲得，當(dāng)附有RFID標(biāo)簽的生產(chǎn)文件到達生產(chǎn)部門時，其對應(yīng)的讀寫器確認生產(chǎn)訂單、取得相應(yīng)的生產(chǎn)訂單屬性并儲存在中央數(shù)據(jù)庫中。當(dāng)生產(chǎn)文檔的RFID標(biāo)簽到達生產(chǎn)各個部門時，RFID讀取器提取所有相關(guān)訂單屬性并存儲在資源分配決策系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中。用戶可以查看生產(chǎn)屬性，并將它們發(fā)送到生產(chǎn)資源分配計劃中去。在每一個制造企業(yè)中，RFID獲取的信息都被傳遞到生產(chǎn)部門，這樣就可以實現(xiàn)物料的可視化，公司也能夠及時確定生產(chǎn)運營中的瓶頸，并且評估現(xiàn)有資源計劃的有效性。資源計劃的評估主要基于以下三個信息源：生產(chǎn)績效的實時反饋、生產(chǎn)部門的QC報告以及制造部門和倉庫的庫存報告。通過參考生產(chǎn)績效的實時反饋信息，企業(yè)能夠在一個真實的環(huán)境中監(jiān)控生產(chǎn)運作并且及時調(diào)整企業(yè)資源分配計劃。當(dāng)某個部門出現(xiàn)物料積壓時，這就暗示該部門的機器數(shù)量不能滿足真實的生產(chǎn)需求，因此必須增加相應(yīng)的機器數(shù)量。各個部門的半成品、成品的質(zhì)量反映了資源分配計劃是否可行，質(zhì)量缺陷可能來源于不恰當(dāng)?shù)馁Y源應(yīng)用或不充足的原材料。在這種情形下，提高資源的數(shù)量就能夠降低相應(yīng)的缺陷率。各個部門的物流流入與流出數(shù)據(jù)是計算真實物流需求的主要保證，當(dāng)真實物料與期望物流產(chǎn)生矛盾時，企業(yè)有必要重新修改模糊規(guī)則來提高企業(yè)資源分配計劃。

3.3 企業(yè)實施RFID-RAS效果

利用Matlab模糊邏輯工具箱進行為期三個月的試驗，根據(jù)企業(yè)的實際情況不斷對模糊規(guī)則進行修正。企業(yè)在三個月內(nèi)的運營結(jié)果顯示，采購提前期出現(xiàn)較大幅度縮短，庫存水平有效減少，生產(chǎn)損耗得到有效控制。結(jié)果表明RFID-RAS優(yōu)于傳統(tǒng)的資源配置計劃。

（1）原材采購提前期縮短。RFID-RAS使得企業(yè)可以從中央數(shù)據(jù)庫中獲取所需的生產(chǎn)實時信息，并被實時傳遞到?jīng)Q策支持系統(tǒng)。通過使用這個系統(tǒng)，訂單提前期時間減少10.30%，并且準(zhǔn)確率提高了20%。

（2）原材料、半成品庫存水平減少。隨著RFID技術(shù)的使用，企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營情況更加透明化。根據(jù)RFID標(biāo)簽的信息對原材料以及半成品進行監(jiān)控，企業(yè)更好地進行企業(yè)資源分配，生產(chǎn)運作流程得到優(yōu)化，從而使得原材料、半成品到達庫存之后及時進行安排生產(chǎn)，原材料和半成品庫存分別減少3.28%和1.55%。

（3）生產(chǎn)損耗得到控制。企業(yè)通過采用RFID-RAS能夠采集到企業(yè)生產(chǎn)原材料的使用數(shù)據(jù)，為企業(yè)的決策提供客觀，準(zhǔn)確的決策。