曾 添，譚觀音，郭武斌

（華僑大學(xué) 工商管理學(xué)院，福建 泉州 362021）

基于eM-Plant的服裝制造企業(yè)生產(chǎn)仿真

曾 添，譚觀音，郭武斌

（華僑大學(xué) 工商管理學(xué)院，福建 泉州 362021）

以嘉源制衣廠為例，對(duì)其生產(chǎn)物流流程進(jìn)行分析，針對(duì)其生產(chǎn)的服裝產(chǎn)品，運(yùn)用eM-Plant軟件構(gòu)建仿真模型，對(duì)生產(chǎn)物流系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真，依據(jù)仿真結(jié)果分析生產(chǎn)物流系統(tǒng)存在的問題，根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整生產(chǎn)的工序，比較和分析仿真結(jié)果，提出生產(chǎn)新產(chǎn)品的優(yōu)化方案，使生產(chǎn)物流系統(tǒng)工序分配合理化。

eM-Plant；服裝制造企業(yè)；生產(chǎn)仿真

1 引言

伴隨著服裝制造業(yè)之間的競爭由質(zhì)量競爭、規(guī)模競爭逐步轉(zhuǎn)向?yàn)樗俣雀偁?，企業(yè)若想在競爭中取得優(yōu)勢(shì)，就必須優(yōu)化生產(chǎn)物流的各環(huán)節(jié)，縮短生產(chǎn)周期。本文以嘉源制衣廠在生產(chǎn)物流中的動(dòng)態(tài)制造過程為例，對(duì)嘉源制衣廠進(jìn)行走訪調(diào)查，了解到嘉源制衣廠的員工之間工資差距很大，而實(shí)際工作時(shí)，工人工作時(shí)間并不平衡。根據(jù)其實(shí)際情況運(yùn)用eM-Plant軟件構(gòu)建仿真模型，進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真，然后根據(jù)仿真情況分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致工資不平衡的原因是整個(gè)生產(chǎn)中工序安排上存在的問題。針對(duì)這些問題，對(duì)工序進(jìn)行調(diào)整，縮小工人之間的差距，從而使企業(yè)在一個(gè)比較良性的運(yùn)作之中，共同為企業(yè)目標(biāo)奮斗，提高企業(yè)生產(chǎn)效益。

2 企業(yè)背景

嘉源制衣廠主要經(jīng)營服裝、紡織品、針織品、勞保用品等。公司尊崇“踏實(shí)、拼搏、責(zé)任的企業(yè)精神，并以誠信、共贏、開創(chuàng)經(jīng)營理念，創(chuàng)造良好的企業(yè)環(huán)境，以全新的管理模式、完善的技術(shù)、周到的服務(wù)、卓越的品質(zhì)為生存根本，始終堅(jiān)持用戶至上，用心服務(wù)于客戶，堅(jiān)持用自己的服務(wù)去打動(dòng)客戶。通過對(duì)工人的實(shí)際調(diào)研發(fā)現(xiàn)，各個(gè)工人分別負(fù)責(zé)不同的工序，由于各個(gè)工序的復(fù)雜程度不同，所需時(shí)間不一致，同時(shí)薪水也不一致。公司采用計(jì)件工資制，工人之間的工資有時(shí)會(huì)存在較大差距，這也導(dǎo)致工人之間會(huì)相互不配合，故意拖延甚至?xí)a(chǎn)生矛盾的現(xiàn)象。本文的仿真目的，主要是為了解決工人工作時(shí)間懸殊較大的問題，為工廠在工序的優(yōu)化上提出決策參考。

3 嘉源制衣廠生產(chǎn)物流流程分析及系統(tǒng)數(shù)據(jù)建模

3.1 嘉源制衣廠生產(chǎn)物流流程分析

本文以嘉源制衣廠的生產(chǎn)物流為例，由于服裝行業(yè)具有季節(jié)性和時(shí)尚性，產(chǎn)品的更新周期較短，因此常常需要在生產(chǎn)線上更新產(chǎn)品。在新產(chǎn)品大規(guī)模生產(chǎn)之前，需要進(jìn)行試生產(chǎn)，調(diào)整生產(chǎn)線的設(shè)備參數(shù)和原料，以此提高生產(chǎn)效率。為了節(jié)約試生產(chǎn)的時(shí)間和成本，可以通過eM-Plant進(jìn)行生產(chǎn)流程仿真。其服裝制造的生產(chǎn)物流流程如圖1所示。

圖1 生產(chǎn)工序流程圖

筆者在實(shí)際調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，嘉源制衣有2條生產(chǎn)線，各個(gè)生產(chǎn)線的員工所完成的任務(wù)基本一致，在實(shí)際建模過程中對(duì)模型進(jìn)行簡化，得到各個(gè)生產(chǎn)工序的作業(yè)時(shí)間與設(shè)備(或工人)數(shù)量見表1。

表1 生產(chǎn)工序作業(yè)時(shí)間與工人數(shù)量

在縫制階段，分為不同的工序，有些工序可以同時(shí)進(jìn)行，而有些工序需在前面工序完成后方可工作。其中，衣領(lǐng)、袖口、口袋、主體縫制、貼標(biāo)簽可以同時(shí)分別由不同工人進(jìn)行，由于各個(gè)工序所需時(shí)間不一致，有時(shí)不可避免的存在等待時(shí)間，完成這些工序后，可以進(jìn)行拼接成型工作，然后進(jìn)行釘扣和剪線，檢驗(yàn)合格后，提供給下一個(gè)車間進(jìn)行生產(chǎn)。

3.2 仿真模型總體介紹

按照服裝生產(chǎn)流程，通過eM-Plant仿真軟件進(jìn)行建模，仿真模型如圖2所示，縫制模型如圖3所示，模型中主要的仿真對(duì)象對(duì)應(yīng)的現(xiàn)實(shí)對(duì)象見表2。

圖2 服裝生產(chǎn)流程

圖3 縫制流程圖（注：兩條生產(chǎn)線工藝相同）

表2 仿真對(duì)象與現(xiàn)實(shí)對(duì)象對(duì)應(yīng)關(guān)系

3.3 建模過程

3.3.1 待加工實(shí)體及其自定義屬性設(shè)置。布料（cloth）為Entity類型，在用戶自定義屬性中添加名稱為quality的屬性,以此區(qū)分次品和良品。屬性設(shè)置如圖4、圖5所示。

圖4 布料屬性

圖5 布料自定義屬性

布料（cloth）由Source按照表Tablefile內(nèi)容以順序的方式進(jìn)行生成，本次模擬中試生產(chǎn)500件，因此，在TableFile中設(shè)置數(shù)目為500件。

3.3.2 布料檢驗(yàn)。由于工廠一般采用批量采購的方式，有時(shí)會(huì)有一部分廢布料產(chǎn)生，而另外一部分廢布是在裁剪過程中產(chǎn)生的，由于工人操作失誤或者是沒有辦法繼續(xù)滿足衣服生產(chǎn)的要求，我們?cè)谶@里按照以往的經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為，一般會(huì)產(chǎn)生2%的廢布，通過在檢驗(yàn)分流方法添加一個(gè)Method來實(shí)現(xiàn)（如圖6、圖7所示），這些廢布可做其他用途，將其存放在Drain1中。通過統(tǒng)計(jì)廢布的數(shù)量，可以為公司在采購時(shí)提供參考，而對(duì)總時(shí)間的統(tǒng)計(jì)，能夠讓公司根據(jù)簽訂訂單的時(shí)間合理的安排生產(chǎn)的順序。

圖6 布料檢驗(yàn)分流

圖7 布料檢驗(yàn)分流方法

3.3.3 縫制過程?？p制過程做為衣服生產(chǎn)過程中的一個(gè)主要環(huán)節(jié)，決定著服裝廠的產(chǎn)品的銷量和長期發(fā)展，也是本文仿真的主要任務(wù)所在?？p制分為很多工序，有些工序之間可以平行運(yùn)作，有些需要其他工作完成后方可進(jìn)行?？p制過程的不同工藝由于復(fù)雜程度不同，所需的時(shí)間會(huì)有所不同，因而會(huì)出現(xiàn)等待時(shí)間。通過Chart對(duì)象來反映各個(gè)工序的動(dòng)態(tài)工作情況（如圖8、圖9所示）。

3.3.4 質(zhì)檢分流。衣服經(jīng)過縫制過程基本已經(jīng)成型，這時(shí)需要對(duì)衣服進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)，以滿足銷售的需要，嘉源制衣廠按照以往的經(jīng)驗(yàn)設(shè)置有一個(gè)質(zhì)檢部門，衣服往往存在在脫線、錯(cuò)位、紐扣漏訂等問題，一般存在著約5%的次品，通過定義quality屬性來定義衣服的好壞，并添加一個(gè)Method1來實(shí)現(xiàn)（如圖10所示）產(chǎn)品的分流，檢驗(yàn)合格的產(chǎn)品可以進(jìn)行后續(xù)的包裝出廠工作，檢驗(yàn)不合格的需要進(jìn)行返工處理。

3.3.5 返工。嘉源制衣廠為了保證衣服的質(zhì)量對(duì)次品進(jìn)行返工處理，同時(shí)采取了一系列舉措，以往次品由組長進(jìn)行集中處理，后來改為由責(zé)任人進(jìn)行返工處理，為了仿真的需要，我們?cè)谶@里簡化了流程，使用DismantleStation對(duì)象，同時(shí)使用Variable變量定義返工數(shù)，通過添加Method4實(shí)現(xiàn)（如圖11所示）。

圖8 chart對(duì)象設(shè)置

圖9 chart表格設(shè)置

圖10 衣服的檢驗(yàn)分流

圖11 返工數(shù)統(tǒng)計(jì)

4 仿真結(jié)果分析和優(yōu)化

4.1 仿真結(jié)果分析

以試生產(chǎn)500件衣服為例，運(yùn)行仿真鐘，仿真Totaltime=29:12:000,良品為=493件，返工數(shù)為21件，廢布為7匹，見表3。打開Chart對(duì)象，顯示分析圖表如圖12所示。

表3 仿真結(jié)果統(tǒng)計(jì)

圖12 各工序動(dòng)態(tài)工作圖

從圖12可以看出，拼接的工作任務(wù)量最大，其次是主體部分、釘扣、剪線和衣服主體工藝，由于這些工作的耗時(shí)較長，也導(dǎo)致了其他工序的很多等待時(shí)間，這表現(xiàn)在工作中的情況是一部分工人十分勞累，而另一部分工人則比較清閑，造成了不經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象。

4.2 仿真結(jié)果優(yōu)化

針對(duì)上述的情況，提出以下優(yōu)化建議，增加拼接、釘扣、剪線以及衣服主體的工作人數(shù)，在實(shí)際情況中，我們可以安排那些比較清閑的工序的工人來幫忙完成，同時(shí)，由于精細(xì)分工，可以提高工作效率，因此，我們可以讓一個(gè)工人做兩個(gè)工序，這樣可以減少等待時(shí)間，從而提高工作效率。在仿真模型中，我們對(duì)模型進(jìn)行簡化，即采用直接增加相應(yīng)工序的方式。優(yōu)化后的工序模型如圖13所示。

對(duì)改進(jìn)后的工序流程圖，運(yùn)行仿真程序，打開Chart圖表，查看各個(gè)工序的動(dòng)態(tài)工作情況，如圖14所示。

將優(yōu)化前后的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比得到表4。

工序之間從對(duì)于兩個(gè)柱狀圖的比較，主要比較圖中各個(gè)矩形柱之間的高度差，從而得出各個(gè)工人所負(fù)責(zé)的工序的時(shí)間。從表4可以看出，在優(yōu)化之前，各個(gè)工序之間的工作率之間差距很大，如S8、S51的工作率分別高達(dá)0.95、0.75，而S2、S61僅為0.15；加入S9和S10后，工序之間的差距明顯減小，最高的為S5僅為0.45，而最低的為S2的0.15。從優(yōu)化后的圖中可以看出，各個(gè)工序的工作狀況差距減少，各個(gè)工人的工作狀況基本趨于一致。這里需要說明的是，由于釘扣和剪線工序在實(shí)際的生產(chǎn)過程中與其他工序之間聯(lián)系不那么緊密，因而沒有做為主要的優(yōu)化對(duì)象。

圖13 優(yōu)化后的工序流程圖

圖14 優(yōu)化后的工序動(dòng)態(tài)工作情況

表4 優(yōu)化前后工序工作率之間的對(duì)比

[1]施於人.eM-Plant仿真技術(shù)教程[M].北京：科學(xué)出版社,2009.

[2]楊堃.基于eM-Plant的生產(chǎn)物流系統(tǒng)仿真與應(yīng)用[J].工業(yè)工程,2010,(5):95-100.

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Production Simulation of Garment Manufacturing Enterprise Based on eM-Plant

Zeng Tian,Tan Guanyin,Guo Wubin
(School of Business Administration,Huaqiao University,Quanzhou 362021,China)

In this paper,we analyzed the production logistics process of the Jiayuan Garment Manufacturing Factory and then in view of the garments produced therein,used the eM-Plant software to dynamically simulate the production logistics system of the factory.Next according to the simulation result,we analyzed the problems existing in the production logistics system,adjusted the production sequences in view of the practical situation of the factory,studied and compared the state of the system before and after the adjustment and at the end, proposed the optimization solution for the production of new products.

eM-Plant;garment manufacturing enterprise;production simulation

F407.86;TP391.9

A

1005-152X(2016)12-0146-05

10.3969/j.issn.1005-152X.2016.12.034

2016-10-13

曾添，女，湖北咸寧人，華僑大學(xué)工商管理學(xué)院物流工程碩士；譚觀音，江西于都人，華僑大學(xué)工商管理學(xué)院副教授，碩士生導(dǎo)師，研究方向：物流管理、決策優(yōu)化；郭武斌，男，博士，湖北十堰人，華僑大學(xué)工商管理學(xué)院物流管理系講師，主要研究方向：應(yīng)急物流管理、車輛導(dǎo)航等。