RFID技术在服装行业智能制造中的应用

吴 龙

(西安工程大学 服装与艺术设计学院,陕西 西安 710048)

0 引 言

美国麻省理工学院在1999年提出了产品电子代码概念与架构,给服装企业在生产流程管理、供应链管理中智能制造的应用带来了一次革命[1-2]。美国、德国、日本等服装零售业将RFID技术应用在纺织服装行业,使服装企业极大地提升了企业竞争力和快速反应能力[3-4]。随着ERP系统引入中国,企业普遍接受实施ERP成为提升企业竞争力和企业做大做强的重要手段。近几年以射频识别技术为核心的物联网技术、视联网技术在企业管理、生产、仓储、物流配送、产品营销中逐渐兴起[5]。近年来，红领、红豆、报喜鸟、雅戈尔等国内知名服装品牌也在生产环节或物流上采用了RFID系统,用以提升零售店客户体验、仓储管理与供应链管理等[6-8]。但是在企业实施过程中,发现仍然会存在审批角色和权限设计、物流资金流和信息流的不同步、库管人员作业频繁以及无法及时响应[9]等问题。

为了提高服装企业的智能制造水平,保持企业在市场环境中的竞争优势,本文运用文献研究法和个案调查法,分别在服装企业采购、生产、库存及销售等环节,分析RFID技术目前不能推广和应用的瓶颈。并结合国际咨询公司的预测和服装快时尚企业的经验,探讨RFID技术在服装行业产供销各环节应用的解决方案。通过数据对比,说明RFID技术在未来的趋势和规模,为服装产业的转型和升级提供建议和对策。

1 现状及存在的问题

目前中国正在实施“中国制造2025”规划,旨在加强制造业创新,促进产业转型。服装业的产业结构也在不断改善,正在从劳动密集型转向技术密集型[10]。随着消费者需求的日益多样化,市场竞争日益激烈,将会导致服装企业的生产和管理更精细化,企业的管理人员与协同的营销人员也需要实时掌握生产状况。产品一旦出现问题,要能快速定位和追溯,这样才能提高出货承诺时间的准确性[11]。传统服装业中存在如下几个方面的问题:

1.1 采购和供应

我国服装行业较其他行业比较特殊,在竞争之中处于弱势地位。在供应链中存在多个物料供应商和制造商,此外服装行业普遍采取外包生产以降低企业的市场风险。供应链中各个服装企业之间信息不畅、分工不明、经营混乱,整体管理水平较为落后。采购和供应商运作机制的协调起着重要的作用。国外一大批著名的管理公司提供供应链管理软件产品。例如高级计划和排程(APS)、先进供应链计划(ASCP)、约束优化系统(CBO)、 全球订单执行系统(GOP)、供应商关系管理(SRM)、供应链优化处理(SCO)等主要功能模块的 SCM 产品[12-18]。

对于如何选择服装企业供应商,我国目前还没有量化的综合评价体系，对其选择主观因素较多[19]。即使有些企业设定了一些标准,却忽视了交货期和准时性,只看中价格和质量[20]。 大多数服装企业只注重市场变化,却忽略了与供应商建立一个公开、透明、协作的合作关系[21]。

对于采购业务,服装企业通常凭经验计算采购点。采购作业无法及时了解产品的销售状况,导致原材料库存积压,库存成本升高[22-24]。对于供应商,由于无法得知合作生产企业的制造与销售情况,无法提前配合准备,最终导致无法满足企业要求[25-28]。

1.2 生产管理

服装生产工艺分为验布、裁剪、缝制和熨烫等4个环节。西服缝制有120道工序,并不包括西裤缝制。 在旺季的缝纫车间,每天生产线上在制品约3 000件, 如果按照每个随工单包含7件, 每条生产线上每天要处理400余件随工单。 如果每条生产线有50人, 管理员总共需要处理的信息约有20 000条[29-30]。这还不包括质量问题、在制品积压、生产进度管理等,管理工作量大。 传统缝制车间只有在交班时才能统计, 而且主要依赖手工记录。数据主要来自于随工单和问题记录单,而且数据缺乏实时性[31-33]。 在生产计划和生产制造之间信息不能很好地协调, 管理者无法获取实时数据进行决策, 造成生产配送不及时, 无法对生产计划进行合理的安排[34-35]。 销售环节也无法了解生产计划的进度和追踪订单, 降低了企业信息系统运作的整体效率和作用[36-38]。

1.3 仓储管理

服装行业仓储操作流程标准化程度低。出于自身利益的考虑,许多企业不愿意执行行业内形成的标准[39-40]。服装行业仓储操作流程没有与世界接轨,标准化程度低,增加了生产成本[41-43]。仓储库存控制与规划布局不合理,没有分门别类存放,不利于查询和控制,仓库的利用率低[44-46]。

缺乏先进的仓储管理设施和信息系统,传统管理效率低下且错误率极高, 收发货和盘点工作量大[47-48]。这势必造成人力成本上升,无法对在库生产资料实时监控[49-51]。市场趋势预测的不及时,无法对生产战略规划进行实时调整[52]。

1.4 物流分销

随着服装电商平台的异军突起,每到服装销售的高峰期,物流配送是收到投诉较多的环节。问题主要集中在库内作业频繁，退换货无法及时响应，仓库管理混乱,收货积压等,无法满足消费者的需求[53]。目前大多数企业的供货周期约70 d。如果超过这个时间上市,将有40%的产品可能面临降价出售或变成库存,降低了企业的利润率。此外还将造成流动资金周转周期延长,拖欠供货商货款,影响商业信用,最终失去竞争能力[54-55]。

在零售终端时若给商品贴上RFID标签,需要店员不断地在售前挂上和售后去掉,无形中增加了工作量而且无法保证每件商品都有标签。如果采用在包装箱贴上RFID,目前的精度还无法保证,虽然速度比单件快很多,但是会有漏读的情况。如有漏读还需要进行人工核对,不但增加了工作量而且效益并未提高多少[56-57]。对于已经购买过商品的老顾客,在VIP卡中植入RFID标签的作用也不明显,因为顾客不一定随身携带,即使随身携带，顾客的喜好和尺寸信息会随着时间而发生变化。最终信息的维护还是靠门店销售人员进行维护[58]。

2 解决方案

RFID系统使企业的生产运行节奏和精准度大大提高,实现从事后核算到事中监控的革命性改变。据IDTechEx咨询公司推测,在全球范围内仅用于服装领域的RFID标签在未来10年内的年需求量将接近200亿,到2021年,每年的市场份额可达10亿[59]。根据国际物联网贸易与应用促进协会统计,2013～2017年中国RFID行业市场规模以年均27.88%的速度增长[60-61]。据IDTechEx公司统计,2017年全球RFID及应用市场价值为160亿美元,预计未来10年仍保持约20%的增长率[62]。

RFID技术减少了管理成本和后台库存,在供应链中使流通速度加快,销售额增大[63]。

RFID电子标签可以帮助在服装生产和销售环节提升信息的识别速度,促进智能制造技术的发展。服装中可以采用铭牌、吊牌、水洗标牌，甚至可以衣片植入。减少了服装企业在物流仓储和配送中商品盘点的时间和失误率,使企业的管理效率得到提升。

2.1 采购和供应

借助RFID技术,供应商查询商品信息时间缩短,处理过程更高效。对于采购商,可采用指定式或补贴式策略提高他的供应商采用RFID技术的积极性。供应商应对采购商的补贴式策略,会尽快采用先进技术和管理,减少观望等待时间。

在服装行业中,女装相比男装影响因素更复杂,淡旺季、潮流、款式等均能影响生产与销售。通常采用设置补单机制应对实际的需求变化。现阶段从销售终端补单到前端供货商追加供货,均需要长时间沟通和多道审批环节。RFID技术能够减少中间层级,优化中间环节,即时关注终端,提高反映速度。

2.2 生产过程执行管理

在服装制造业中,生产加工数据的采集存在一定的难度。体现在车间流水线布局调整,生产工艺反复优化修改,车间电器布线等方面。现阶段主要采用条码技术在加工制造行业收集生产数据,由于静态信息标识易污损脱落,容量有限,无法实现对产品的实时追踪。

制造企业生产过程执行管理系统(MES)的出现能很好地弥补ERP系统的不足,消除了生产计划在生产控制的信息断层。一些发达国家的MES系统已实现产业化,并使企业的经济效益获得了显著的提升,例如Invensys、Simens、Honeywell、GE Fanuc等著名MES厂商。该系统是面向制造企业车间执行层的生产信息化管理系统,通过对生产过程中大量的实时数据进行收集,同时又与计划部门和生产控制部门保持双向通信,对实时事件进行分析和处理。虽然国内MES系统的开发和应用时间较短,目前与国外差距较大,但是已取得初步成效。

在缝制车间采用吊挂系统配合RFID技术对生产进行实时监控和配送调度,系统中每个工位安装有RFID读写设备,用来采集主轨道标签信息并传送给服务器。吊架上待缝制衣片按件划分并附有电子标签,当工人缝制完一个吊架衣片后,在返回主轨道时读写设备更新电子标签信息，上传给软件并记录。缝制生产线上操作员工及效率、加工设备及状态、物料状态、使用的工艺、工作环境参数等信息都会上传到信息服务器供管理层查询。一旦生产任务全部完成,相对应的任务卡会自动失效。

国际权威组织制造执行系统协会(MESA)1996 年世界范围的广泛调查统计结果显示，使用MES后平均效益数据以及平均投资回报周期为14个月[64]。

2.3 现代化仓储管理

现代化服装仓储管理模式除具有传统意义的简单储存管理职能外,还具有仓储警报、风向标等功能。例如货品分拣、超储或短缺报警、实时跟踪在库生产资料信息状态、预测市场需求等。所以服装现代化仓储管理不但是供应保障和调配中心,也是企业制定战略决策与规划的核心。

以基于RFID技术的西服企业的仓储为例,第一步入库。在整烫车间加工后,在每一件西服附着一张RFID标签,包含货号、面料成份、款式、颜色、尺码、价格等信息,并与吊牌等一起穿挂。第二步盘点。利用远距离非接触式RFID读写器,在仓库的通道可以识别仓库内所有西服的RFID标签信息,使盘点效率大幅提高。第三步货品分拣。根据客户订单信息查找货位并取出,通过比较电子标签上的信息打印价格标签,提高发货的准确性。第四步装箱。根据订单生成装箱单信息,并将RFID标签贴于箱子上。当成品仓库低于最小库存或超储时,系统会自动报警。第五步出库及物流管理。货物装车或卸货后,通过RFID电子标签司机查询初始货物清单,系统会自动发给监控中心。运输过程中如有车内异常或行驶路线偏离,也自动发送信息给监控中心。驾驶员管理模块包括姓名、年龄、驾照类型、驾龄、车队等,车辆管理模块包括车牌号、车载终端号、载重等[65]。

2.4 分销管理

基于RFID的分销管理系统包括专卖店上架、智能试衣、退换货、防盗等环节,为库存调拨和市场决策提供准确的数据。

专卖店上架。当货箱到达专卖店时,先读取装箱单RFID标签,如果正确则自动完成记账入库,如果发生错漏,则不用开箱,直接向总部退货。

智能试衣。消费者既可以在店内挑选合适的西服,从附带的RFID标签中自动读取相关信息进行搭配,同时也可以通过观察屏幕得知此款西服还有哪些颜色和尺码,而不需要在店内专门寻找。当确定购买时,利用标签完成销售记账,提高结算效率。还可以将此标签作为VIP卡,当客户穿着有RFID标签的西服再次选购时,系统可识别客户资料和购买记录,导购员可以进行有针对性的推荐。系统还可以利用销售记录,预测市场流行趋势。

退换货与防盗。专卖店应用RFID技术后,不仅可以实现盘点和退货等作业,还可以实现防盗等功能。电子防盗系统 (EAS) 的安装用于顾客身份识别和防窃。当系统启动时,一旦出口门禁探测到西服附着的RFID标签是非法的,就会触发安全警报,店员或保安就要进行跟进和处理。如果在服装销售场所配合使用墨水标签配套器,当衣服被盗时,墨水会喷洒到衣服上,专用于鞋、衣物、纺织产品等。

2.5 困惑及对策

尽管服装生产和销售环节应用RFID技术可以提高效率,但目前中国服装制造企业应用RFID 技术的积极性并不高,原因在于有些服装制造企业认为RFID 技术在应用上还存在一系列困难[67]。

2.5.1 前期投入成本 由于目前使用条码的成本不高,而更换成RFID标签成本会成倍增加,所以新技术的推广阻力较大。2014年,超高频耐高温防水RFID纸质带背胶标签成本8元/个,这几年随着成本快速下降,现在成本约为4元,价格下降了50%。通过RFID技术的进一步改进和生产效率提高,成本呈现继续下降的趋势。此外在服装行业,通过改善运营方式,提高RFID电子标签的可重复利用率,也能为RFID成本的降低起到积极的作用。

2.5.2 RFID技术的二次开发 由于RFID技术从国外引入,国内相关研究起步较晚,对中间件和底层关键技术的研究需要进一步的实践和突破,还没有形成有自主知识产权的完整产品体系。国产的电子标签在使用过程中经常会出现数据出错,需要频繁找后台更正,不但增加了工作量,也造成计件不准确,工资计算不正确等连锁反应,影响了使用的积极性。RFID提供商需要按照服装企业的个性化要求进行二次开发,以弥补系统使用中的不足。传统服装从业人员总体知识层次偏低,对RFID技术和智能制造的设备掌握能力偏低。需要不断加强员工的培训,并不断提升绩效管理的技能。

2.5.3 电子标签的个性化需求 由于目前用户需求的复杂性和多样性,RFID研发产品的普适性不高,国家标准的不健全以及与国际的不兼容,也使我国产品在世界范围流通中遇到阻碍。服装行业中加工工艺种类繁多,需要电子标签具有远距离读取、柔性、耐高温、防水、耐洗涤等特点,必须通过创新使之与条码相比具有性能和价格上的优势。

2.5.4 信息安全问题 目前使用RFID电子标签技术,在安全性方面提供了加密方式。但还存在隐患,不应该任何人持有设备就能对各个标签进行识别,应该确保只有授权用户,避免攻击者借助标签进行任何形式的跟踪。应该从整体去思考RFID的安全性问题,不应该寄托在RFID电子标签的安全机制上。从目前技术发展来看,确保RFID电子标签信息安全的策略包括身份验证、多重认证和访问权限等。

3 结 语

本文通过对国内外RFID技术发展现状和趋势的分析,归纳出我国服装企业在采购供应、生产管理、仓储管理和物流分销等环节中存在的问题,并提出了RFID技术在各环节相应的对策研究和建议。服装企业管理者可以借助RFID 技术实现对产供销每个环节实行追踪,实时掌握面料从入库到铺布、裁剪、缝制、后整理、包装、出库等的状态和位置。RFID信息采集技术可以加快产业技术创新,加速提升服装智能制造水平,提高市场竞争力。