服裝工業(yè)化定制中的信息交互

戴玉芳,杜巖冰,凌 軍,杜勁松,陳 建

(1.東華大學 服裝與藝術設計學院,上海 200051;2.中國服裝協(xié)會,北京 100020;3.上工申貝(集團)股份有限公司,上海 201208;4.南通大生集團有限公司,江蘇 南通 214122)

0 引 言

隨著消費升級和企業(yè)數字化轉型,服裝產業(yè)正面臨著從傳統(tǒng)資源導向型向需求導向型轉變。服裝工業(yè)化定制要求企業(yè)以客戶需求為中心,采用大批量生產的方式實現產品的多樣性和個性化,實現“預約購買,按需生產”的運營模式。在工業(yè)化定制中,客戶端繞過中間商家端,實現了用戶需求與制造企業(yè)端無縫對接,如紅領、量品等服裝定制品牌,或結合線上和線下模式對接客戶,如莊吉、報喜鳥等男裝定制品牌[1-4]。服裝工業(yè)化定制與傳統(tǒng)經營模式和集體采購模式有本質區(qū)別,在工業(yè)化定制模式中,企業(yè)提供量體服務以及線上信息采集等,形成單個客戶的訂單。由于企業(yè)定制存在信息孤島、需求信息跟進不及時等問題,因此在企業(yè)運行中,需要以數據為驅動,以人機結合為輔助,實現全面的智能化生產,使用集成化系統(tǒng)合理使用生產技術與資源[5]。其中關鍵環(huán)節(jié)就是如何實現客戶信息的采集與處理,如何實現車間生產能力的提升。互聯(lián)網定制服務平臺可以實現線下服務同時,利用線上進行攬客,消費者在線上通過圖像/虛擬技術進行平面/3D試裝體驗[6],并完成交易。針對每筆交易進行分析和統(tǒng)計,并基于大數據挖掘技術有效實施產品的營銷策略[7],生產數據的挖掘能有效實現準時生產,有效實現以生產數據為驅動的信息交互,從而保證服裝定制的靈活性和合體性,減少不必要的設計,降低設計成本,提高定制效率。

1 服裝個性化定制中的信息交互

服裝定制的基礎是對客戶信息進行采集,包括客戶的基本信息、客戶體型信息、服裝的個性化需求。服裝工業(yè)化定制中采用線上和線下結合的信息采集方式,在線上完成基礎信息收集,在線下通過人機或人人交互深入了解客戶特殊需求和偏好。

1.1 線上定制信息采集

線上定制業(yè)務是客戶通過互聯(lián)網定制平臺、移動客戶端獨立完成訂單的過程,包括完成客戶個人信息、款式、工藝、面料、輔料的選擇。個性化定制需要考慮服裝的合體度、舒適度、面料搭配、色彩搭配以及體型配合等因素。線上訂單生成系統(tǒng)需要運用各種創(chuàng)新性技術來保證訂單信息的準確性、數字模型的展示、用戶虛擬體驗等。

1.1.1 提高訂單信息的準確性 線上展示條件對訂單信息的準確性具有決定性作用。目前服裝款式、面料、圖案等信息主要以二維圖像形式展示,通過摳圖、拼接、變換紋理等圖像處理手段進行服裝平面貼圖。服裝三維展示則通過3D人臺穿著的立體效果圖片進行展示,很難真實反應出面料質感、服裝合體度、工藝特點以及仿真穿著效果等。因此,未來服裝三維展示要突破面料手感、仿真穿衣效果的局限性,采用虛擬縫合試衣技術制作樣衣,可大幅提升客戶在線上定制業(yè)務中對訂單信息判斷的準確性。

1.1.2 提升數學模型應用的準確度 數字平臺端可有效解決尺寸獲取、人體體型識別和號型配伍等問題。人體參數化建模技術越來越受到重視[8]?；谌S人體建模方法,利用專家知識、神經網絡等數據挖掘技術對人體三維掃描數據庫中的訓練,能更準確地判斷人體參數神經網絡權值,實現人體體型分類和標準紙樣的獲取,并利用模型框架建立,實現體型識別和號型配伍的自學習、自更新功能,從而真正做到智能化。

1.1.3 增強線上消費體驗感 線上定制由于缺少直接溝通過程,不能較好地為顧客提供服裝搭配師/店員的專業(yè)建議,顧客只能依靠主觀判斷來選擇,影響消費體驗感。利用VR、AR虛擬技術和3D虛擬仿真技術[3]建立虛擬環(huán)境,或利用人工智能的自動應答技術可以解決客戶線上體驗問題,通過動態(tài)交互完成客戶的需求表達。AR體感互動成像技術與服裝工業(yè)化定制完美結合,可以完成動態(tài)虛擬展示服裝造型過程,自動分析人體靜、動態(tài)尺寸,依據客戶體型、臉型和膚色等特點[9]實現服裝個性化推薦。服裝推薦系統(tǒng)或智能購衣系統(tǒng)[7]使客戶能快速明確合適的定制需求,從而提高成交率和客戶滿意度。BAVLO提供沉浸式3D珠寶定制體驗,通過VR設備可環(huán)視場景,進行切換和交互操作,完成選款、DIY和虛擬模特試戴等功能。

1.2 線下客戶信息采集

目前“互聯(lián)網+”服裝定制技術很難充分滿足客戶個性化需求,線下服務和客戶親身體驗仍是客戶滿意度的重要組成部分,也是從源頭減少退貨率的有效手段,同時是企業(yè)服務過程中文化滲透的重要環(huán)節(jié)。

1.2.1 采集信息 量體師和搭配師通過對觀察客戶,獲得人體尺寸和局部體型特征(肩型、腿型、挺胸、駝背、凸肚、翹臀等)。結合客戶的日常著裝習慣及穿著心理,為客戶提供高品質全方位引導性服務,提升客戶滿意度與忠誠度。服務需求獲取途徑遵循傳統(tǒng)的詢問方式,依據場景問卷來感知客戶對定制的感受,根據企業(yè)的服務進行問卷內容標準化設置,包括定制服裝的使用場景、氣質偏好、個人職業(yè)、運動情況、時尚感知能力等。量化的客戶偏好選項和標準化服務內容為后續(xù)分析挖掘提供數據基礎。

1.2.2 傳遞信息 客戶感知評價模塊定期展開客戶滿意度調查,并對顧客滿意度進行量化評估,反饋的結果可用于優(yōu)化服務問卷,也可計算客戶的凈推薦值(NPS),從售后和售前的客戶參與度方面來提高客戶忠誠度。根據顧客滿意度對客戶的產品價值感知與企業(yè)的文化感知建立權重分析,以產品價格、產品質量、真實描述、服務態(tài)度和定制文化等因素作為量化參數。

1.3 客戶畫像

大數據分析貫穿于服裝定制的各個環(huán)節(jié),其數據來源于定制過程的各個階段。利用數據庫、搜索和認知、流式分析以及數據整合等大數據技術,將現有的數據變成可應用的信息。如海爾大數據平臺通過交叉分析會員消費數據、交互數據、體驗曬單數據、評論數據、產品畫像、用戶畫像等,獲取客戶需求,并利用這些數據信息驅動產品創(chuàng)新升級與技術研發(fā)[10]。京東依據平臺數據對顧客進行畫像,根據用戶在平臺上的結構化、半結構化、非結構化信息建立用戶的基本屬性、行為屬性、購買能力、興趣愛好和心理特征等用戶畫像模型[11]。客戶畫像通過數據采集層(收集客戶各種數據的源頭)、數據管理層(數據清理、關聯(lián)、整合和建模等)和數據接口層和應用層(提供營銷和服務等數據支撐)。大數據畫像是了解產品定位和客戶群的最直接手段,更有助于增強客戶黏性,挖掘潛在客戶,降低成本等。客戶畫像可以抽象出用戶的信息全貌(如圖1所示,淺灰色色帶為原始數據,粉色色帶為模型標簽,藍色色帶為預測標簽)。如人口屬性、資產情況、興趣特征、消費特征、位置特征、終端設備屬性等。為了簡潔描述客戶畫像,通常采用相關性很強的關鍵字作為“標簽”,并通過標簽的回歸算法或規(guī)則對數據源進行篩選,構建基于機器學習的自動分類模型,從而得到多維度的精準預測和應用。

圖 1 客戶畫像“標簽”Fig.1 Labels for user profile

2 智能生產中的信息交互

MES系統(tǒng)對生產車間的管理主要體現為控制和監(jiān)管,各種設備通過通信網絡相互連接,建立物互聯(lián)的生產執(zhí)行系統(tǒng)(MES)[12],可以縱向與資源計劃系統(tǒng)ERP集成[13-14],橫向與定制系統(tǒng) (Made to Measure,MTM)等集成,通過實時數據傳遞,消除系統(tǒng)間的信息孤島問題。依托最優(yōu)計劃排程系統(tǒng)(Advanced Planning and Scheduling,APS),對產線的人、機、物、法、環(huán)實施組織和控制;MES系統(tǒng)的生產監(jiān)控主要通過可視化管理實施的,包括瓶頸預警、設備保修、工位可視化、訂單跟蹤、排產計劃等,如圖2所示。

圖 2 基于MES集成的服裝智能生產技術系統(tǒng)構架Fig.2 Framework of technology system for garment manufacture based on MES integration

2.1 基于MES系統(tǒng)的橫向集成

2.1.1 MTM與MES的集成 服裝大批量定制生產借助自動化設備與企業(yè)信息系統(tǒng)之間的有機結合,實現多款式、多批次的柔性化生產,以滿足C2M(顧客對工廠)的訂單要求。MTM系統(tǒng)全面管理C2M商業(yè)模式中的生產前期準備工作,包括三維人體測量、一人一版、自動單剪單裁、吊掛縫紉流水線等全部定制的生產流程,為智能產線傳輸所需的信息,如客戶訂單信息、工藝技術文件、物料清單(BOM)、生產設備BOM等。

在大批量定制生產過程中,通過全渠道電子商務平臺,應用虛擬現實仿真和3D渲染技術構建PLM、CRM、SCM等客戶信息集成管理系統(tǒng),以MTM方式實現線上線下協(xié)同、一人一版、一衣一款等模塊化的全渠道服務模式。在運作過程中以數據為中心,通過CRM客戶關系管理系統(tǒng)管理消費者資料、體型、穿著習慣等數據,以大數據的精準分析提供進一步的個性化服務,并實現大數據精準化營銷。MTM生產具有模塊化特征,將服裝分為前身、后身、袖子、領子、掛面等部件,將客戶需求轉化為體型、版型、工藝、面輔料等數據,集成在RFID芯片中,并在智能吊掛流水線上進行生產,將生產過程中的動態(tài)數據實時反饋至MES系統(tǒng)?；谖锫?lián)技術的設備數據采集,MES系統(tǒng)中的高級計劃排程(APS)執(zhí)行生產過程的智能化管理,運用可視化系統(tǒng)直接對人機進行管控。如報喜鳥建立的BLPMTM(大規(guī)模個性化定制)系統(tǒng)以MTM與智能吊掛系統(tǒng)/CAM連接,以自動化傳感技術整合吊掛系統(tǒng)和顯示系統(tǒng),對工藝流程操作實現智能化管控,有效提升工作效率以及生產工藝的精確性、可追蹤性。

2.1.2 PLM與MES的集成 產品數據管理(PDM)系統(tǒng)是產品生命周期管理系統(tǒng)(PLM)的一個子集,包含產品的各種文件、文檔、CAD設計、工藝設計文件和權限信息等。PLM系統(tǒng)具有先進的工作流程控制和項目監(jiān)督工具,通過數據資源的傳遞,實現動態(tài)項目管理。PLM+MES的集成,使得PDM中的企業(yè)數據管理直接對接產品生產的數據管理,實現跨部門之間的協(xié)調,縮短產品設計周期和生產數據傳遞,實現快速協(xié)同生產和管理。MES系統(tǒng)直接從PDM系統(tǒng)的CAPP中獲取生產所需的各種定制數據[15],如定制服裝的CAD樣板、服裝的工藝信息、設備信息,包括制造過程的價值流內容。同時MES系統(tǒng)根據收集的生產現場數據(生產設備數據、車間制造過程數據、利用DNC及傳感器等獲取的生產數據等),為后期產品的生產工藝、產品結構優(yōu)化提供支撐。PDM與MES系統(tǒng)是相輔相成的,也是企業(yè)產品管理與生產管理的協(xié)同。如紅領定制在其第二階段搭建了RCMTM、PLM、ERP等系統(tǒng),使得車間制造現場信息傳遞發(fā)生改變，現場所有信息采集和傳遞無紙化。

2.2 基于MES系統(tǒng)的縱向集成

縱向集成既是企業(yè)內部價值鏈重構、研發(fā)協(xié)同、供應鏈協(xié)同等集成,也是與企業(yè)外部信息、物流、資源協(xié)同體系。不同系統(tǒng)、應用、技術的集成是基于數據標準和數據共享而建立的,更便于垂直管理體系的建立,實現各部門間的業(yè)務流、數據流、信息流、資金流等。MES系統(tǒng)的縱向集成確保不同層次設備通過傳感器信號將信息傳輸到數據分析層(MES)和管理決策層(ERP),同時頂層信息也可貫通至底層。

2.2.1 物聯(lián)系統(tǒng)與MES的集成 設備數據采集是智能生產中實現設備信息集成與共享的基礎。通過分析生產數據,為生產調度提供設備狀態(tài)信息、故障信息、設備保養(yǎng)等信息,為車間準確下達生產計劃提供依據,從而有效地將生產設備、生產信息及車間生產制造活動緊密集成在一起。生產數據包括設備狀態(tài)、生產環(huán)境、人員狀態(tài)、生產數據、消耗物料、設備效率(OEE)、倉庫庫存等數據,依托通訊網絡實現數據的傳輸,數據采集方式包括數據采集與監(jiān)控控制系統(tǒng)(SDACA)、分布式控制系統(tǒng)(DCS)、設備可編程邏輯控制器(PLC)、電子工票系統(tǒng)(RFID、條碼)等。

服裝生產的自動化縫制單元,如杜克普自動開袋機、邁卡全自動袖衩機、襯衫克夫(領英)自動縫制單元[16],都能直接采用PLC技術進行數據采集,包括設備故障數據、設備設定數據、在線質量數據、離線質量數據、工藝數據、能耗數據、環(huán)境數據、產品數據等[17]。針對不開放關口的設備數控系統(tǒng),可借助工業(yè)網關的方式連接數控設備的PLC控制器,通過網關的TCP/IP協(xié)議進行設備的間接數據采集[18],實現生產管理、數據采集處理、現場監(jiān)控、系統(tǒng)配置管理等功能。應用射頻識別(RFID)技術對自動吊掛流水線的工位端進行自動計件和記錄工序信息,RFID的自動識別技術與MES等系統(tǒng)的集成模型主要包括物理層的RFID硬件(標簽、天線、傳感器、讀寫器等),應用系統(tǒng)MES和中間服務組件(如接口、安全模塊等)組成,實現RFID信息到MES系統(tǒng)中數據庫的信息傳遞和集成。

2.2.2 ERP與MES的集成 通過ERP下達生產計劃相關的信息,MES完成生產管理和調度執(zhí)行,打通底層設備控制與上層業(yè)務系統(tǒng)ERP。MES與ERP的數據交換基于S95/B2MML的標準企業(yè)連接器進行雙向數據和信息交換。使用可擴展標記語言(XML)[19]作為ERP和MES間的應用數據交換格式,采用XML能夠將不同數據庫的數據進行集成。XML文件進行傳輸交換集成,可對數據庫中的數據源進行訪問。通訊網絡確保ERP與MES的信息暢通,使得ERP系統(tǒng)實時監(jiān)控生產和質量,為APS的決策提供生產執(zhí)行數據的深度和廣度,使數據傳遞更加透明和順暢。

集成后的ERP+MES能發(fā)揮各自的優(yōu)點,通過各自的邏輯運算擇優(yōu)分配各自任務,確保業(yè)務順利進行。MES系統(tǒng)對制造數據、計劃排產、生產調度、庫存、質量等進行管控,根據車間生產完成情況和物料消耗情況主動向ERP發(fā)出物料消耗請求,滿足自動化生產的物料消耗要求。由于客戶和市場需求的變化,ERP中的數據信息實時變化,MES也需進行動態(tài)調整。實現MES與ERP縱向業(yè)務集成,根據實時數據調整生成計劃,更加準確、及時地反映整個生產情況。

通過與MES系統(tǒng)的橫縱向集成,便于企業(yè)內部管理與追溯分析,實現生產數據可視化、數據分析圖表展示功能。通過對歷史庫存分析、物料追溯分析、生產良率分析等各種維度的報表,持續(xù)改善生產線,全面滿足企業(yè)對業(yè)務、生產和管理決策的要求。由于服裝制造業(yè)屬于勞動密集型企業(yè),集成后的ERP+MES需求主要側重在MES的數據采集、績效分析等模塊。

3 工業(yè)大數據驅動

服裝制造業(yè)所建立的數字化生產系統(tǒng)是對生產流程、物料流程、設備狀態(tài)、人員流動等內容的數字化轉變。大量生產數據通過各類系統(tǒng)的加工生成新的信息資源,實現生產活動的運營自動化、管理網絡化、決策智能化等,為管理人員洞悉、觀察生產動態(tài)提供信息。通過“數據采集→數據預處理→數據存儲處理及共享→數據分析和挖掘→數據智能應用”等轉換,全面控制生產和指導生產。生產數據的應用就是建立互聯(lián)網的云計算平臺,通過云平臺處理繁雜、海量的數據[20]。從設備物聯(lián)網數據中分析出生產狀況及設備狀態(tài)等信息,預測縫制設備的故障分布并進行維修預警等;對物料信息的實時分析能自覺評定面輔料的庫存量;對產品質量檢測的實時數據進行快速存儲,尋找解決途徑,確保工序質量、制造成本、生產周期達到企業(yè)的要求。

目前國內外學者在數據驅動的工業(yè)過程監(jiān)控和預測等方面已有大量研究成果,如多塊監(jiān)控結果融合的集散監(jiān)控方法、大數據條件下的用于過程監(jiān)控的并行PCA方法和以主元分析、偏最小二乘、典型相關分析等建模算法為基礎的非線性方法等[21]。迄今為止,大多針對具體工業(yè)過程的研究,尤其是服裝行業(yè),尚未形成過程自優(yōu)化、自適應、自學習系統(tǒng),特別是尚不能解決運行決策故障和協(xié)同故障的遠程移動可視化監(jiān)控、運行環(huán)境識別和用戶需求與原料量化等問題。上述所屬基于MES的系統(tǒng)集成可以實現企業(yè)生產決策的無縫銜接,從而發(fā)展成為由智能自主控制系統(tǒng)、智能協(xié)同控制系統(tǒng)、智能優(yōu)化決策系統(tǒng)、虛擬制造系統(tǒng)、安全運行監(jiān)控系統(tǒng)組成的智能優(yōu)化決策系統(tǒng),在人機交互的基礎上監(jiān)控整個生產全流程的協(xié)同與決策。

4 結 語

服裝工業(yè)化定制只有依托服裝智能生產技術才能得以充分實施,使得生產系統(tǒng)具備深度數據挖掘、實時感知、快速響應的能力,其中信息交互過程借助了大數據分析技術、虛擬仿真技術、系統(tǒng)集成等技術,將生產過程中的數據轉變?yōu)樾畔⒌膫鬟f,讓定制數據平臺有效地促進定制服務的透明化、數字化和智能化。