第二节 纺织信息化相关的信息技术
这里主要列出了与纺织信息化密切相关,具有行业特点的信息技术,以应用软件技术(即“工业软件”)为重点,而一些通用的计算机技术、网络技术、通信技术,以及系统软件技术未包括在内。
一、设计与产品开发技术
计算机辅助设计(Computer Aided Design,简称CAD)是指利用计算机进行产品设计。纺织CAD技术包括服装、印花、绣花、提花纹制、织物组织辅助设计等领域。如服装CAD利用计算机技术,按照服装设计的基本要求,对服装新产品进行输入、设计及输出等,是一项综合性的,集计算机图形学、数据库、网络通信等计算机及其他领域知识于一体的高新技术。
计算机辅助工艺过程设计(Computer Aided Process Planning,简称CAPP)的作用是利用计算机来制定产品加工工艺过程。服装行业中CAD系统解决做什么服装的问题,而服装CAPP系统解决如何做的问题。CAPP应具备工艺单的制作、生产线的平衡、生产成本的核算、计件工资计算等功能,后台有强大的数据库支持,包括制作工艺单常用的资料,如各类国家标准、缝口示意图、设备资源库、各种服装组件图等。CAPP是连接设计与制造之间的桥梁,设计信息只能通过工艺设计才能生成制造信息。
计算机辅助制造(Computer Aided Manufacturing,简称CAM)指的是从产品设计结果到产品加工制造的计算机控制的生产实现。CAM在服装企业应用较多的有自动拉布机和自动裁床等计算机控制的设备,还包括对制造活动中与物流有关过程(加工、缝纫、检验、存贮、输送)的监视、控制和管理。
产品数据管理(Product Data Management,简称PDM)是以产品为中心,将产品生命周期内与产品相关的信息和所有与产品相关的过程集成到一起,如CAD/CAM的文件、物料清单(BOM)、产品配置、事务文件、产品订单、电子表格、生产成本、供应商状况等,使参与产品开发的人员能共享和传递与产品相关的信息。如服装PDM系统以服装款式数据管理及款式开发、生产过程管理为核心,提供一个系统的集成平台,统一管理各种数据,使产品数据在其生命周期内保持一致性和安全性。
产品生命周期管理(Product Lifecycle Management,简称PLM)是对产品的整个生命周期(包括:培育期、成长期、成熟期、衰退期、结束期)的产品数据信息进行管理。该技术是产品数据管理PDM概念的延伸,不仅针对设计研发过程中的产品数据进行管理,同时也包括产品数据在生产、营销、采购、服务、维修等部门的应用。
如服装PLM是服装设计体系中的集成软件,当前应用较多的服装个性化定制中,产品品种多、数量少、差异性大、要求快速响应,需要这类软件全面支持以设计工作为出发点的流程,协同管理从产品开发到产品销售的应用,帮助优化缩短开发周期,协调设计与生产、销售等部门的工作,帮助提高服装企业新产品设计开发能力。
三维人体测量技术也被称作为“非接触式三维人体测量技术”,是一种对人体进行全身扫描的技术,即通过应用光敏捕捉设备捕捉投射到人体表面的光在人体上所形成的图像,并在计算机上把该图像显示出来。使用该技术制作的测量仪器通常被称为三维人体测量仪。三维人体测量技术是现代人体测量技术,描述的是人体体型特征的三维数据,与传统测量技术相比,其对人体体型描述得更加全面,更符合人体特征。
通过三维人体测量技术的测量后进行设计生产制造的服装,可以更加合身;三维人体测量技术可灵活准确地对不同客体人群、地域、国家的人体进行测量,获得有效数据,有利于建立客观准确的服装用人体数据库;三维人体测量技术与三维辅助设计技术结合,可以实现计算机“虚拟试衣”,这对服装的个性化定制、远程销售将发挥进一步的推动作用。
人体体位轮廓数据又称体表尺寸,是服装制作的依据。进行三维人体数据采集、提取和数据库的建立,从服装设计的角度对三维数字化人体数据信息进行挖掘,为服装大规模定制的进一步发展打下了基础。通过服装用人体数据库,不仅可以查到某一人群的相应人体体位轮廓数据,同时还可以根据已有的人体体位数据计算出未知的其他体位的数据,为服装号型的修改、更新、制定及人体体型的细分提供理论依据,为服装的设计、生产制造、销售提供更大的便利,也为更加深入的人体工程学研究提供基础。
二、生产制造控制和管理技术
自动控制系统(Automatic Control)是在无人直接参与下可使生产过程按照预定程序进行工作的控制系统,应用于车间的生产现场,实现对生产设备和生产过程的计算机检测和控制。该系统可以独立运行或向上联系MES系统,是实现生产过程自动化的主要手段,流程式大中型企业应用居多。集散控制系统(Distributed Control System,简称DCS)是其中的一种控制方式,为满足工业生产中日益复杂的过程控制的要求,按功能分散、危险分散、管理集中等原则设计,要求高可靠性,又便于维修与更新,主要应用于化纤、印染等流程式企业。
自动吊挂系统由数控加工设备、物料储运装置、计算机控制系统等组成,是基于物联网的连续化制造系统。主要应用于服装和家纺等终端消费品企业。其特点是,将裁片夹持在带有不同编码的吊架上,通过快速轨道,在中央主控电脑控制下,将加工工件送至指定加工位置,在吊挂状态下完成搬运和缝制,不需对在制半成品进行捆绑、打包和拆包等操作。使用自动吊挂系统,能快速提高设备利用率,缩短加工辅助时间,提高生产效率,减少半成品占地面积,便于员工绩效管理。
制造执行系统(Manufacturing Execution System,简称MES)在制造企业中定义为位于企业上层ERP与底层设备自动控制系统之间的、面向车间层的管理系统。一方面,MES可以对来自ERP的生产管理信息进行细化、分解,将来自计划层操作指令传递给底层控制层;另一方面,可以采集设备、仪表的状态数据,以实时监控底层设备的运行状态;同时,可以为ERP、SCM(供应链管理)提供生产现场的实时数据,实现生产制造数据的自动化采集,从而加强计划管理层与底层控制之间的沟通,起承上启下的作用。棉纺织厂和针织厂在线监测系统、印染厂生产过程集中管理系统、服装厂基于RFID(射频识别)的生产管理系统等都属于MES范畴。
三、企业管理和协同技术
管理信息系统(Management Information System,简称MIS),是一个以信息技术为基础,用于企业信息的收集、传送、储存、维护和使用,为企业管理和决策提供信息支持的系统。其特点是建立企业数据库,强调达到数据共享。管理信息系统是信息系统的重要分支之一,在20世纪80年代、90年代一直是纺织企业信息化的重要内容。
企业资源计划(Enterprise Resource Plan,简称ERP)系统是指建立在信息技术基础上,以系统化的管理思想,为企业决策层及管理人员提供决策支持手段的管理平台。较之MIS, ERP更加强调先进的管理理念,现代企业的运行模式,合理调配企业资源,最大化地创造社会财富。其基本思想是将企业内部划分成几个相互协同作业的子系统,如财务、市场营销、生产制造、服务维护、工程技术等,可对企业内部供应链上的所有环节如订单、采购、库存、计划、生产制造、质量控制、运输、分销、服务与维护、财务、成本控制、经营风险与投资、决策支持、实验室/配方、人力资源等有效地进行管理。
ERP针对某些行业的需求,有着具体的实现模式,和CRM、SCM一样都属于广义的企业管理信息系统的范畴。重要的是,一些有影响的商品化企业管理软件都采用了ERP的思想和原理。
客户关系管理(Customer Relationship Management,简称CRM)是一种旨在改善企业与客户之间关系的新型管理机制和应用系统,既是一种理念,也是一套管理软件和技术。它实施于企业的市场营销、销售、服务与技术支持等与客户相关的领域,利用CRM系统,企业能搜集、跟踪和分析每一个客户的信息,从而知道什么样的客户需要什么东西。其目标是一方面通过提供更快速和周到的优质服务吸引和保持更多的客户,另一方面通过对相关业务流程的全面管理来降低企业的成本。
供应链管理(Supply Chain Management,简称SCM)是对企业整个原材料、零部件和最终产品的供应、储存和销售系统进行总体规划、重组、协调、控制和优化。与ERP侧重企业内部管理有所不同,SCM主要是协调企业内外资源来共同满足需求,采用的策略是一种基于企业间的协作,有利于有效利用和整合外部资源,与上下游企业建立合作伙伴关系以实现信息共享和业务集成。
四、物流管理与电子商务技术
自动化仓储系统(Warehouse Management System,简称WMS)是出入库系统、无人搬运车、控制系统及周边设备组成的自动化系统。利用该系统快速取得所需产品信息,可持续地检查过期产品,防止不良库存,提高管理水平。自动化仓储系统能充分利用存储空间,通过计算机可实现设备的联机控制,迅速准确地处理物品,合理地进行库存管理及数据处理。通过自动化仓储系统,能够提高拣货效率,降低误拣错误率,提升出货配送物流效率,降低劳动力成本。
物流信息化技术是指运用现代信息技术对物流过程中产生的信息进行采集、分类、传递、汇总、识别、跟踪、查询等处理,以实现对货物流动过程的控制,从而降低成本、提高效益。纺织企业物流信息化是对供应物流、生产物流和销售物流的协同管理。其中企业内部的生产物流信息化系统包括基于条形码或电子标签的自动分拣系统、自动配件系统、自动输送系统和自动包装系统,并能够与外部物流管理系统(TMS)对接。
电子商务(Electric Business)也就是电子交易,主要指利用互联网提供的信息化平台在网上进行交易活动,包括通过互联网买卖产品和提供服务。从电子商务平台的服务范围分类,企业中电子商务应用主要有:企业对消费者(Business to Customer, B2C)、企业对企业(Business to Business, B2B)、消费者对消费者(Customer to Customer, C2C),以及线上到线下(Online to Offline, O2O)等。
电子商务的运用既可以带来国际间更为便利和快捷的企业贸易方式,为广大纺织企业尤其是中小企业带来新的机遇;也可以为企业与企业之间,与消费者之间通过平台实现高效协同,紧密合作,以更低的成本、更快的速度满足消费者的需求。
五、新一代信息技术
物联网是在互联网的基础上,利用射频识别(RFID)、无线通信技术、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等技术,延伸互联网的功能,把众多物品直接连接,构成覆盖面更广,效率更高的网络。其实质是利用这些新技术,对所有的物品实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理,达到信息的实时共享。该技术在纺织服装企业生产管理、质量管理、设备管理、库存管理和物流管理等方面都有典型应用,加强了在线实时采集和处理数据的能力。在此基础上,可以更加精细和动态的方式管理生产和物流,必然有利于MES、SCM、电子商务推广应用,是实现纺织服装工业互联网的基础。
云计算是虚拟化、分布计算、并行计算、网格计算、软件服务等一系列信息技术的组合,是在这些技术基础上的集成创新。云计算又是一种新的服务模式,通过基础设施服务(IaaS)、云平台服务(PaaS)、云应用服务(SaaS)直接提供用户应用软件服务。在纺织服装行业,云平台面向个性化定制供应链上下游的企业,实现各个企业间及时有效的沟通和信息共享、协调和协作;云服务把各种数据、软件资源有效整合并提供给这些企业,使行业化的资源分配和使用更加合理有效,生产效率更高。
移动互联网是指互联网的技术、平台、应用与移动通信技术密切结合,成为一种通过智能移动终端,采用移动无线通信方式获取业务和服务的新技术和新模式。该技术包含终端、软件和应用三个层面:终端层包括智能手机、平板电脑,软件包括操作系统、中间件、数据库和安全软件等,应用层包括针对不同行业的应用与服务。移动互联网加上社交网络可以积累海量数据,是大数据的重要来源,同时又可以灵活机动的方式随时随地使用数据,优化利用信息资源,使企业信息化管理系统、电子商务系统的用户终端多元化、便携化,效果最为立竿见影,已经催生了很多不同于以往的全新应用。
大数据是一种规模大到在获取、存储、管理、分析方面大大超出了传统数据库能力范围的数据集合,其特征是快速增长的海量数据,来自多种来源,存在多种类型,需要快速处理,并可利用这些数据创造更大的价值。大数据技术包括大规模并行处理数据库、数据挖掘、分布式文件系统、分布式数据库、云计算平台等。大数据分析与管理应用于纺织行业可以对消费数据进行挖掘和分析,提取个体消费特征,结合产品设计生产开辟各种各样的深度应用。