基于eM-Plant的服装制造企业生产仿真

曾 添，谭观音，郭武斌

（华侨大学 工商管理学院，福建 泉州 362021）

基于eM-Plant的服装制造企业生产仿真

曾 添，谭观音，郭武斌

（华侨大学 工商管理学院，福建 泉州 362021）

以嘉源制衣厂为例，对其生产物流流程进行分析，针对其生产的服装产品，运用eM-Plant软件构建仿真模型，对生产物流系统进行动态仿真，依据仿真结果分析生产物流系统存在的问题，根据实际情况调整生产的工序，比较和分析仿真结果，提出生产新产品的优化方案，使生产物流系统工序分配合理化。

eM-Plant；服装制造企业；生产仿真

1 引言

伴随着服装制造业之间的竞争由质量竞争、规模竞争逐步转向为速度竞争，企业若想在竞争中取得优势，就必须优化生产物流的各环节，缩短生产周期。本文以嘉源制衣厂在生产物流中的动态制造过程为例，对嘉源制衣厂进行走访调查，了解到嘉源制衣厂的员工之间工资差距很大，而实际工作时，工人工作时间并不平衡。根据其实际情况运用eM-Plant软件构建仿真模型，进行动态仿真，然后根据仿真情况分析实验结果，发现导致工资不平衡的原因是整个生产中工序安排上存在的问题。针对这些问题，对工序进行调整，缩小工人之间的差距，从而使企业在一个比较良性的运作之中，共同为企业目标奋斗，提高企业生产效益。

2 企业背景

嘉源制衣厂主要经营服装、纺织品、针织品、劳保用品等。公司尊崇“踏实、拼搏、责任的企业精神，并以诚信、共赢、开创经营理念，创造良好的企业环境，以全新的管理模式、完善的技术、周到的服务、卓越的品质为生存根本，始终坚持用户至上，用心服务于客户，坚持用自己的服务去打动客户。通过对工人的实际调研发现，各个工人分别负责不同的工序，由于各个工序的复杂程度不同，所需时间不一致，同时薪水也不一致。公司采用计件工资制，工人之间的工资有时会存在较大差距，这也导致工人之间会相互不配合，故意拖延甚至会产生矛盾的现象。本文的仿真目的，主要是为了解决工人工作时间悬殊较大的问题，为工厂在工序的优化上提出决策参考。

3 嘉源制衣厂生产物流流程分析及系统数据建模

3.1 嘉源制衣厂生产物流流程分析

本文以嘉源制衣厂的生产物流为例，由于服装行业具有季节性和时尚性，产品的更新周期较短，因此常常需要在生产线上更新产品。在新产品大规模生产之前，需要进行试生产，调整生产线的设备参数和原料，以此提高生产效率。为了节约试生产的时间和成本，可以通过eM-Plant进行生产流程仿真。其服装制造的生产物流流程如图1所示。

图1 生产工序流程图

笔者在实际调研中发现，嘉源制衣有2条生产线，各个生产线的员工所完成的任务基本一致，在实际建模过程中对模型进行简化，得到各个生产工序的作业时间与设备(或工人)数量见表1。

表1 生产工序作业时间与工人数量

在缝制阶段，分为不同的工序，有些工序可以同时进行，而有些工序需在前面工序完成后方可工作。其中，衣领、袖口、口袋、主体缝制、贴标签可以同时分别由不同工人进行，由于各个工序所需时间不一致，有时不可避免的存在等待时间，完成这些工序后，可以进行拼接成型工作，然后进行钉扣和剪线，检验合格后，提供给下一个车间进行生产。

3.2 仿真模型总体介绍

按照服装生产流程，通过eM-Plant仿真软件进行建模，仿真模型如图2所示，缝制模型如图3所示，模型中主要的仿真对象对应的现实对象见表2。

图2 服装生产流程

图3 缝制流程图（注：两条生产线工艺相同）

表2 仿真对象与现实对象对应关系

3.3 建模过程

3.3.1 待加工实体及其自定义属性设置。布料（cloth）为Entity类型，在用户自定义属性中添加名称为quality的属性,以此区分次品和良品。属性设置如图4、图5所示。

图4 布料属性

图5 布料自定义属性

布料（cloth）由Source按照表Tablefile内容以顺序的方式进行生成，本次模拟中试生产500件，因此，在TableFile中设置数目为500件。

3.3.2 布料检验。由于工厂一般采用批量采购的方式，有时会有一部分废布料产生，而另外一部分废布是在裁剪过程中产生的，由于工人操作失误或者是没有办法继续满足衣服生产的要求，我们在这里按照以往的经验认为，一般会产生2%的废布，通过在检验分流方法添加一个Method来实现（如图6、图7所示），这些废布可做其他用途，将其存放在Drain1中。通过统计废布的数量，可以为公司在采购时提供参考，而对总时间的统计，能够让公司根据签订订单的时间合理的安排生产的顺序。

图6 布料检验分流

图7 布料检验分流方法

3.3.3 缝制过程。缝制过程做为衣服生产过程中的一个主要环节，决定着服装厂的产品的销量和长期发展，也是本文仿真的主要任务所在。缝制分为很多工序，有些工序之间可以平行运作，有些需要其他工作完成后方可进行。缝制过程的不同工艺由于复杂程度不同，所需的时间会有所不同，因而会出现等待时间。通过Chart对象来反映各个工序的动态工作情况（如图8、图9所示）。

3.3.4 质检分流。衣服经过缝制过程基本已经成型，这时需要对衣服进行质量检验，以满足销售的需要，嘉源制衣厂按照以往的经验设置有一个质检部门，衣服往往存在在脱线、错位、纽扣漏订等问题，一般存在着约5%的次品，通过定义quality属性来定义衣服的好坏，并添加一个Method1来实现（如图10所示）产品的分流，检验合格的产品可以进行后续的包装出厂工作，检验不合格的需要进行返工处理。

3.3.5 返工。嘉源制衣厂为了保证衣服的质量对次品进行返工处理，同时采取了一系列举措，以往次品由组长进行集中处理，后来改为由责任人进行返工处理，为了仿真的需要，我们在这里简化了流程，使用DismantleStation对象，同时使用Variable变量定义返工数，通过添加Method4实现（如图11所示）。

图8 chart对象设置

图9 chart表格设置

图10 衣服的检验分流

图11 返工数统计

4 仿真结果分析和优化

4.1 仿真结果分析

以试生产500件衣服为例，运行仿真钟，仿真Totaltime=29:12:000,良品为=493件，返工数为21件，废布为7匹，见表3。打开Chart对象，显示分析图表如图12所示。

表3 仿真结果统计

图12 各工序动态工作图

从图12可以看出，拼接的工作任务量最大，其次是主体部分、钉扣、剪线和衣服主体工艺，由于这些工作的耗时较长，也导致了其他工序的很多等待时间，这表现在工作中的情况是一部分工人十分劳累，而另一部分工人则比较清闲，造成了不经济现象。

4.2 仿真结果优化

针对上述的情况，提出以下优化建议，增加拼接、钉扣、剪线以及衣服主体的工作人数，在实际情况中，我们可以安排那些比较清闲的工序的工人来帮忙完成，同时，由于精细分工，可以提高工作效率，因此，我们可以让一个工人做两个工序，这样可以减少等待时间，从而提高工作效率。在仿真模型中，我们对模型进行简化，即采用直接增加相应工序的方式。优化后的工序模型如图13所示。

对改进后的工序流程图，运行仿真程序，打开Chart图表，查看各个工序的动态工作情况，如图14所示。

将优化前后的数据进行对比得到表4。

工序之间从对于两个柱状图的比较，主要比较图中各个矩形柱之间的高度差，从而得出各个工人所负责的工序的时间。从表4可以看出，在优化之前，各个工序之间的工作率之间差距很大，如S8、S51的工作率分别高达0.95、0.75，而S2、S61仅为0.15；加入S9和S10后，工序之间的差距明显减小，最高的为S5仅为0.45，而最低的为S2的0.15。从优化后的图中可以看出，各个工序的工作状况差距减少，各个工人的工作状况基本趋于一致。这里需要说明的是，由于钉扣和剪线工序在实际的生产过程中与其他工序之间联系不那么紧密，因而没有做为主要的优化对象。

图13 优化后的工序流程图

图14 优化后的工序动态工作情况

表4 优化前后工序工作率之间的对比

[1]施於人.eM-Plant仿真技术教程[M].北京：科学出版社,2009.

[2]杨堃.基于eM-Plant的生产物流系统仿真与应用[J].工业工程,2010,(5):95-100.

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[4]崔建亭.基于eM-Plant的生产线人员优化配置方法[J].科技与创新,2015,(10):89-90.

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，湖北咸宁人，华侨大学工商管理学院物流工程硕士；谭观音，江西于都人，华侨大学工商管理学院副教授，硕士生导师，研究方向：物流管理、决策优化；郭武斌，男，博士，湖北十堰人，华侨大学工商管理学院物流管理系讲师，主要研究方向：应急物流管理、车辆导航等。