基于RFID系統(tǒng)的服裝生產(chǎn)一線員工成長曲線

胡洛燕,　周雁,　符向兵

(1.中原工學(xué)院 服裝學(xué)院，河南 鄭州 450007；2.河南省紡織服裝協(xié)同創(chuàng)新中心,河南 鄭州 450007)

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基于RFID系統(tǒng)的服裝生產(chǎn)一線員工成長曲線

胡洛燕1，2,周雁1,符向兵1

(1.中原工學(xué)院 服裝學(xué)院，河南 鄭州 450007；2.河南省紡織服裝協(xié)同創(chuàng)新中心,河南 鄭州 450007)

摘 要：以某典型針織企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，闡述了RFID數(shù)據(jù)的特點和篩選方法以及員工成長曲線數(shù)據(jù)分析流程，說明RFID數(shù)據(jù)提取和處理的思路，并應(yīng)用MINITAB和EViews軟件進(jìn)行成長曲線的擬合和擬合度分析，得到服裝生產(chǎn)一線員工成長曲線的擬合分析方法。進(jìn)一步論述了該成長曲線在批量系數(shù)確定、生產(chǎn)計劃、流水線編排、員工評價及員工培訓(xùn)等方面的實際應(yīng)用，為服裝生產(chǎn)現(xiàn)場的科學(xué)化、精細(xì)化管理奠定了基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：RFID系統(tǒng)；成長曲線；擬合分析；員工評價

近年來中國服裝行業(yè)處于深度調(diào)整期，企業(yè)只有在商業(yè)模式創(chuàng)新、大數(shù)據(jù)應(yīng)用等方面進(jìn)行不斷探索與實踐，才能獲得可持續(xù)的競爭優(yōu)勢[1]。對于形勢嚴(yán)峻的服裝生產(chǎn)企業(yè)，增加對一線員工的管理和研究力度才能解決生產(chǎn)系統(tǒng)的柔性影響，而員工技能、員工成長曲線則是服裝生產(chǎn)現(xiàn)場柔性管理的突破點。

成長曲線是描述生產(chǎn)過程中員工狀態(tài)變化的特征函數(shù)，在服裝行業(yè)的主要研究可集中于4個方面[2-3]。①成長曲線與企業(yè)生命周期：通過對企業(yè)生命周期各階段分析，為企業(yè)階段性成長的管理提供參考依據(jù)[4]。②成長曲線與成本：工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，成長曲線對產(chǎn)品成本的影響力在生產(chǎn)過程中逐漸減弱最終趨于平穩(wěn)，這種變化趨勢可輔助新產(chǎn)品訂價和企業(yè)經(jīng)營決策[5]。③成長曲線與企業(yè)競爭戰(zhàn)略：利用成長曲線進(jìn)行項目進(jìn)度、項目執(zhí)行力分析，以達(dá)到調(diào)整自身發(fā)展戰(zhàn)略，提升競爭力[6]。④成長曲線與庫存、轉(zhuǎn)款：以“成長曲線”思想進(jìn)行產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)訂購量分析，建立訂購量模型，降低總存貨成本[7]，或利用成長曲線理論分析服裝轉(zhuǎn)款，以確定各種轉(zhuǎn)款因素對生產(chǎn)率的影響，實現(xiàn)快速轉(zhuǎn)款[8]。

成長曲線在服裝生產(chǎn)現(xiàn)場的研究主要是生產(chǎn)環(huán)境的成長變化規(guī)律，從大的影響要素方向著手輔助解決企業(yè)中的問題，而極少將研究細(xì)致到員工個人的成長，在勞動力問題越來越突出的背景下，這恰恰將轉(zhuǎn)變?yōu)樯a(chǎn)中的主要矛盾。文中首次以無線射頻識別(Radio Frequeruy Identificition Devices,RFID)系統(tǒng)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，利用成長曲線理論對一線員工變化規(guī)律和成長曲線應(yīng)用進(jìn)行研究，在實現(xiàn)人員成長的動態(tài)預(yù)測及規(guī)范化管理方面提出了創(chuàng)新性的思路和方法。

1RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)收集與整理

1.1RFID系統(tǒng)

RFID系統(tǒng)是以無線射頻技術(shù)為基礎(chǔ)，以RFID中間件為媒介實現(xiàn)技術(shù)和管理方法的有機(jī)結(jié)合，實現(xiàn)整個生產(chǎn)環(huán)節(jié)半成品及成品的信息化，對生產(chǎn)全過程實時動態(tài)跟蹤及監(jiān)控管理，從而降低管理成本，提高企業(yè)利潤[9]。RFID系統(tǒng)替代了各種信息的手工記錄，通過車位讀卡器及各種信息卡的相互作用和匹配進(jìn)行數(shù)據(jù)的定位收集、傳輸。服裝RFID系統(tǒng)操作流程如圖1所示。

1.2RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)

RFID系統(tǒng)通過客戶端電腦對所有的數(shù)據(jù)進(jìn)行接收和處理，生成大量的生產(chǎn)數(shù)據(jù)報表，供生產(chǎn)中各部門實時了解、控制現(xiàn)場生產(chǎn)狀況和進(jìn)度。

1.2.1數(shù)據(jù)特點RFID系統(tǒng)通過記錄生產(chǎn)開始與結(jié)束時間點的方法對產(chǎn)品生產(chǎn)加工時間進(jìn)行統(tǒng)計，統(tǒng)計數(shù)據(jù)的特點為：①全面性:信息覆蓋每個員工、每件半成品、每個工作時間段；②相對準(zhǔn)確性:生產(chǎn)產(chǎn)值、信息匹配及時間點的信息統(tǒng)計有保障；③實時性:即與生產(chǎn)同步生成相關(guān)數(shù)據(jù)。員工誤操作或操作的不規(guī)范性是影響系統(tǒng)數(shù)據(jù)上述特點的主要因素，也是管理中控制重點。

1.2.2數(shù)據(jù)內(nèi)容目前RFID等現(xiàn)場管理系統(tǒng)，都可自動對收集的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行初步統(tǒng)計分析，即初步階段的信息研究，在員工技能、員工成長曲線、產(chǎn)品返修等方面可進(jìn)行更深層次的研究和應(yīng)用，為企業(yè)管理提供更廣泛的作用。數(shù)據(jù)內(nèi)容和分析思路如圖2所示。

1.3數(shù)據(jù)篩選

經(jīng)統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，員工正常作業(yè)時會被各種生產(chǎn)不定性因素(如不規(guī)范刷卡、機(jī)器故障、產(chǎn)品返修、怠工、間歇等)所干擾，而造成生產(chǎn)數(shù)據(jù)異常。異常數(shù)據(jù)會造成分析結(jié)果的大誤差，文中用生產(chǎn)經(jīng)驗型處理法和數(shù)理統(tǒng)計學(xué)處理法剔除異常數(shù)據(jù)。

1.3.1生產(chǎn)經(jīng)驗型處理法根據(jù)現(xiàn)場生產(chǎn)經(jīng)驗(一般超過標(biāo)準(zhǔn)工時特別大和不足標(biāo)準(zhǔn)工時特別小的數(shù)據(jù)則一定是不正常數(shù)據(jù))，自定義地劃定有效數(shù)據(jù)區(qū)間，直接剔除區(qū)間以外數(shù)據(jù)。該方法以工序標(biāo)準(zhǔn)工時為衡量標(biāo)準(zhǔn)。有效數(shù)據(jù)區(qū)間表示為

(1)

式中:Sj為工序j的標(biāo)準(zhǔn)工時；n為捆包數(shù)量；K1,K2為經(jīng)驗差值系數(shù)，人為自行確定;ti為在進(jìn)行工序j時，生產(chǎn)第i包半成品的總加工時間。

1.3.2數(shù)理統(tǒng)計學(xué)處理法統(tǒng)計學(xué)上用區(qū)間估計進(jìn)行系統(tǒng)數(shù)據(jù)的篩選剔除。在區(qū)間估計中，由樣本統(tǒng)計量所構(gòu)造的總體參數(shù)的估計區(qū)間稱為置信區(qū)間，其中區(qū)間的最小值為置信下限，最大值為置信上限[10]。由正態(tài)分布性質(zhì)可知，置信區(qū)間為

2服裝企業(yè)成長曲線數(shù)據(jù)分析

成長曲線是一條隨著操作者生產(chǎn)熟練程度提高而形成的工時遞減的函數(shù)曲線,服裝企業(yè)一線員工的成長曲線是指在批量生產(chǎn)過程中，單件產(chǎn)品工時的變化和連續(xù)累計產(chǎn)量之間的關(guān)系曲線。只有在大量數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上才能滿足成長曲線數(shù)量化分析的需求，分析流程如圖3所示。基于RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選和初步處理，最終通過曲線擬合得到員工的成長曲線函數(shù)。

2.1數(shù)據(jù)提取和處理

2.1.1數(shù)據(jù)提取RFID系統(tǒng)存儲了大量的數(shù)據(jù)，成長曲線分析需要員工生產(chǎn)的詳細(xì)時間數(shù)據(jù)。按照以下幾個原則提取用于成長曲線分析的數(shù)據(jù):①選擇訂單量大的產(chǎn)品。小訂單，員工還在學(xué)習(xí)階段生產(chǎn)就已結(jié)束，無法得到完整的成長曲線。②全過程數(shù)據(jù)：從生產(chǎn)開始到生產(chǎn)結(jié)束這一完整過程的數(shù)據(jù)。③數(shù)據(jù)的時間序列性：按照員工生產(chǎn)時間順序排列的數(shù)據(jù)序列。

2.1.2數(shù)據(jù)處理RFID系統(tǒng)用于捆包流水線，統(tǒng)計的時間數(shù)據(jù)以包為單位，單件半成品的單位工時需通過以下公式計算：

(2)

式中：Aij為員工i操作第j包半成品的單位工時;n為每包的半成品數(shù)量;tjn為第j包半成品的總加工時間。

然后按照以上數(shù)據(jù)篩選方法進(jìn)行數(shù)據(jù)篩選，得到成長曲線擬合數(shù)據(jù)組。

2.2成長曲線擬合

表1　蘇州企業(yè)某員工的實際生產(chǎn)數(shù)據(jù)組

2.2.1擬合曲線根據(jù)以上選取、處理的樣本數(shù)據(jù)，用MINITAB軟件做出數(shù)據(jù)分布的折線圖或者散點圖，可顯示數(shù)據(jù)組分布的大致趨勢。案例數(shù)據(jù)分析得到的曲線如圖4所示。圖中橫坐標(biāo)表示生產(chǎn)中包件編號的序號，是按照生產(chǎn)時間順序而排列，縱坐標(biāo)表示每一包半成品單件的單位工時。

用MINITAB軟件通過指數(shù)平滑法對樣本進(jìn)行擬合，得到數(shù)據(jù)的擬合值。案例數(shù)據(jù)組擬合值和原始數(shù)據(jù)的時間序列如圖5所示。

對得到的成長曲線函數(shù)，通過對預(yù)測值的誤差檢驗分析，確定預(yù)測結(jié)果的偏差程度，從而判斷模型是否成立。文中用平均絕對誤差百分比MAPE進(jìn)行誤差衡量。案例數(shù)據(jù)組誤差分析結(jié)果見圖7。

由圖7可見，案例模型的MAPE=7.327 898，即數(shù)據(jù)的平均絕對誤差百分比小于10，誤差較小，模型成立。最終擬合曲線模型方程為

Y=35.658X-0.197 199。

2.2.3曲線分析由前人研究成果和文中曲線擬合結(jié)果可知，成長曲線的變化呈指數(shù)函數(shù)關(guān)系，函數(shù)公式可表現(xiàn)為

Y=KX-a

其中,K為首件生產(chǎn)工時;a為學(xué)習(xí)系數(shù)[11]。成長曲線方程和各個參數(shù)是企業(yè)中應(yīng)用成長曲線的關(guān)鍵因素，有很大研究價值，是后期研究的重點。

K為首件產(chǎn)品加工的單位工時，降低K值則可提高員工學(xué)習(xí)效果。K值變化對成長曲線的影響如圖8所示。由圖8可以看出，K值降低時員工完成單件產(chǎn)品所用工時降低，學(xué)習(xí)效果更好，標(biāo)準(zhǔn)工時定額也會降低。因此，對服裝縫制方法、服裝工藝的改進(jìn)，不僅可以加快員工的成長，還可以降低工時定額，降低加工成本。

成長曲線函數(shù)Y=KX-a為指數(shù)函數(shù)，曲線函數(shù)的斜率變化越快則表明員工的學(xué)習(xí)速度越快，函數(shù)的二階導(dǎo)數(shù)可反映曲線斜率變化的快慢：

Y(2)=ka(a+1)X-(a+2)

(3)

可通過計算比較任一生產(chǎn)時間段內(nèi)不同員工學(xué)習(xí)效率的高低。以員工A和B某一成長曲線分析為例：

A,B成長曲線函數(shù)為

Y1=162.7X-0.076,Y2=35.7X-0.197

A,B成長曲線二階導(dǎo)數(shù)為

3成長曲線研究應(yīng)用于服裝企業(yè)管理

3.1成長曲線在流水線編排中的作用

3.1.1制定批量系數(shù)服裝訂單多品種小批量的趨勢使得流水線加工轉(zhuǎn)款快、要求高，往往車工熟練程度還沒有穩(wěn)定，生產(chǎn)就已結(jié)束，因此直接用標(biāo)準(zhǔn)加工時間作為工時定額有失公平。通過成長曲線研究可確定效率與批量的關(guān)系，采用批量系數(shù)進(jìn)行工時定額的調(diào)整，為企業(yè)制定合理公正的工時定額[12-13]。批量系數(shù)是實際批量和標(biāo)準(zhǔn)批量的累計平均加工時間的比值，是批量熟練率根據(jù)批量大小所做的修正，批量系數(shù)ω計算公式為

(4)

式中：Ya為一定實際批量對應(yīng)的總工時;Ys為標(biāo)準(zhǔn)批量對應(yīng)的總工時;λ為批量比。

則修正標(biāo)準(zhǔn)工時定額為

Ya=Ys·ω

(5)

3.1.2生產(chǎn)計劃的制定生產(chǎn)計劃是服裝企業(yè)對產(chǎn)品生產(chǎn)進(jìn)度進(jìn)行控制的指導(dǎo)性文件，可執(zhí)行力強(qiáng)的生產(chǎn)計劃是有效控制生產(chǎn)進(jìn)度的關(guān)鍵。員工成長曲線清楚地顯示員工生產(chǎn)進(jìn)行狀態(tài)，利用成長曲線的進(jìn)度可以更加準(zhǔn)確地預(yù)估生產(chǎn)周期和小組產(chǎn)量，為計劃員提供有價值的參考，以科學(xué)安排生產(chǎn)計劃，準(zhǔn)確估算生產(chǎn)周期。

3.1.3流水線平衡調(diào)度在對流水線同步性進(jìn)行衡量時，需要考慮員工成長的階段性，不同階段員工加工效率和質(zhì)量都受到不同的制約。成長階段同步性是一個動態(tài)變化的數(shù)據(jù)，成長曲線反映員工成長變化的特點，根據(jù)成長曲線的預(yù)測能力提高流水線反應(yīng)速度和同步性。

3.2成長曲線在流水線建模中的應(yīng)用

流水線模擬是流水線改善的一種新方法新思路，可輔助企業(yè)解決現(xiàn)場管理中的很多問題。在流水線模擬中，員工狀態(tài)應(yīng)呈現(xiàn)一種規(guī)律性的變化，員工成長曲線的研究可實現(xiàn)對這種變化性的表述。將成長曲線對生產(chǎn)工時的影響和表現(xiàn)，運用于流水線模型中的動態(tài)循環(huán)時間，實現(xiàn)模型的動態(tài)變化和準(zhǔn)確性。員工成長曲線可分為成長階段和穩(wěn)定階段，在服裝流水線模擬過程中，成長階段單位工時的動態(tài)變化直接引用相應(yīng)成長曲線函數(shù)，即模型單位工序循環(huán)時間為Y=KX-a；穩(wěn)定狀態(tài)下員工的操作單位工時則為Y=kSj(k為員工技能衡量系數(shù))。

3.3成長曲線在員工評價中的應(yīng)用

3.3.1員工崗位適用性分析通常情況下，學(xué)習(xí)率越低,個人適應(yīng)新工作的時間就越短,員工就越適合這個工作。讓有經(jīng)驗和專長的人從事專門工作,或讓綜合性能力強(qiáng)的人充當(dāng)多面手,這是成長曲線研究的意義所在，有利于企業(yè)降低學(xué)習(xí)成本，對人員進(jìn)行崗位適應(yīng)性分析。學(xué)習(xí)率的公式為C=2-a。

通過對員工成長曲線的研究，建立不同工序的平均成長曲線，從而為員工學(xué)習(xí)能力提供整體的參考依據(jù)。在職員工A，B的崗位適應(yīng)性曲線如圖9所示。

由圖9可以看出，在平均成長曲線下方的曲線A員工則更適合操作該工序。管理者可根據(jù)生產(chǎn)的需求和性質(zhì)為核心工序選擇合適的人。而對于成長曲線長期高于平均成長曲線的員工，企業(yè)管理人員應(yīng)該考慮給該員工調(diào)換工位。

3.3.2新工招聘和員工培訓(xùn)成長曲線的研究可輔助企業(yè)對工人的識別和初步判斷，通過比較分析學(xué)習(xí)率和成長曲線趨勢，選擇最優(yōu)的員工。成長曲線還可分析員工的特長、學(xué)習(xí)能力，以及整個生產(chǎn)過程的狀態(tài)，為不同環(huán)節(jié)對員工的指導(dǎo)培訓(xùn)提供方向，為企業(yè)對員工的重點培養(yǎng)提供目標(biāo)和依據(jù)，降低生產(chǎn)指導(dǎo)成本。員工成長曲線不是固定不變的，可采取有效措施激勵員工成長，激發(fā)員工技能與潛質(zhì)，改變員工成長曲線趨勢，以達(dá)到更好的狀態(tài)，從而更好地實現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)目標(biāo)。

文中的研究方法，不僅僅針對于RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)的應(yīng)用，同時適用于吊掛系統(tǒng)數(shù)據(jù)、手工測試數(shù)據(jù)等所有生產(chǎn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)，只要擁有生產(chǎn)現(xiàn)場員工操作的最基礎(chǔ)數(shù)據(jù)都可以對員工成長曲線分析，進(jìn)而指導(dǎo)生產(chǎn)現(xiàn)場。

4結(jié)語

文中基于RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)的員工成長曲線分析的整體思路，得出員工操作不同工序的成長曲線函數(shù)。通過對員工成長曲線綜合研究分析，在企業(yè)整體運營過程中，可以輔助企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)現(xiàn)場編排、生產(chǎn)過程調(diào)度、生產(chǎn)計劃編排等；在產(chǎn)品研究方面，可以輔助企業(yè)建立批量系數(shù)，以合理公平的安排工時定額；在人員研究方面，通過對員工適用性分析，致力于員工招聘、員工培訓(xùn)以及員工崗位分配。

大數(shù)據(jù)時代的降臨，對生產(chǎn)數(shù)據(jù)研究的不斷深化將會大大帶動服裝生產(chǎn)現(xiàn)場管理的提升，為中國服裝行業(yè)的發(fā)展提供了新的研究思路和方向。

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(責(zé)任編輯：邢寶妹)

Study of the Line Employee Growth Curve Application about Garment Enterprises Based on RFID System Data

HU Luoyan1，2，ZHOU Yan1，F(xiàn)U Xiangbing1

(1.School of Fashion,Zhongyuan University of Technology,Zhengzhou 450007,China; 2.Henan Textile and Apparel Collaborative Innovation Center,Zhengzhou 450007,China)

Abstract：Research has shown that line employee has become an important constraint during clothing manufacturing industry development,objectively evaluating the variability of employees is the problem-solving idea.The study data of this paper is based on a RFID Software which comes from a typical knitted garment enterprise.The paper describes the characteristics and the screening method of RFID data and introduces the analysis flow of employee growth curve,illustrates some ideas of RFID data extracting and processing,and uses MINITAB and EViews softwares to conduct employee growth curve fitting and fitting accuracy analysis then ultimately to obtain the method of fitting accuracy analysis of the employee growth curve.Furthermore,it introduces the practical application of the employee growth curve in batch coefficient determination,production plan,assembly line arrangement,employee evaluation,employee training and so on.This research has laid a foundation for the more scientific and meticulous management in Garment production site.

Key words:RFID software,growth curve,fitting accuracy analysis,employee evaluation

中圖分類號：TS 108.8

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號：2096-1928(2016)01-0039-07

作者簡介：胡洛燕(1967—)，女，教授，碩士生導(dǎo)師。主要研究方向為服裝生產(chǎn)管理。Email:linderhu@qq.com

基金項目：河南省高等學(xué)校重點科研項目(15A540008)。

收稿日期：2015-09-05；

修訂日期：2015-10-29。