Разработка методики автоматизированного проектирования технологического процесса подготовительно-раскройного цеха швейного предприятия Текст научной статьи по специальности «Прочие технологии»

СООБЩЕНИЯ

УДК 658.512.4; 658.531.1

РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПОДГОТОВИТЕЛЬНО-РАСКРОЙНОГО

ЦЕХА ШВЕЙНОГО ПРЕДПРИЯТИЯ

© 2014 г. В.Е. Колесникова, Е.В. Профорук

Колесникова Виктория Евгеньевна - инженер-технолог, Новосибирский технологический институт (филиал) Московского государственного университета дизайна и технологии. E-mail: victoriko@mail.ru

Профорук Елена Владимировна - канд. техн. наук, доцент, кафедра «Технология и дизайн швейных изделий», Новосибирский технологический институт (филиал) Московского государственного университета дизайна и технологии. Тел. (383) 222-01-61. E-mail: proforuk@mail.ru

Kolesnikova Victoria Evgenevna - engineer-technologist Novosibirsk Technological Institute (Branch) of Moscow State University of Design and Technology. E-mail: victoriko@mail. ru

Proforuk Elena Vladimirovna - Candidate of Technical Sciences, assistant professor, department «Clothing Technology and Design», Novosibirsk Technological Institute (Branch) of Moscow State University of Design and Technology. Ph. (383) 222-01-61. E-mail: proforuk@mail.ru

Рассматриваются вопросы повышения качества разработки проектных решений подготовительно-раскройного цеха швейного предприятия путем автоматизации процесса проектирования. Выделены основные варианты структур производственного процесса подготовительного и раскройного цехов с учетом различных подходов к выполнению технологических операций. Путем проведения хрономет-ражных наблюдений и фотографий рабочего времени осуществлена актуализация норм времени операций, составляющих производственный процесс подготовительно-раскройного цеха в условиях функционирующих швейных предприятий г. Новосибирска, а также сформированы электронные базы данных норм времени. Разработанный алгоритм автоматизированного проектирования реализован на базе приложения Microsoft Office Excel 2010 с помощью алгоритмического языка VBA.

Ключевые слова: автоматизированное проектирование подготовительно-раскройного цеха; автоматизированное нормирование; база данных; программный комплекс.

Current article is devoted to questions of improving the quality of project decision development for pre-production and cutting workshop of a sewing enterprise by automation of planning process. This work highlights the major structure variants of a production process, for preproduction and cutting workshop in accordance with different implementation approaches of technological operations. Time valuation operations actualized by chronometric measurements and pictured the production process in preproduction and cutting workshop in a real environment of sewing enterprises of Novosibirsk, as well was created databases with results of measurements. Developed algorithm of the software system-aided design and implemented on the basis of the Microsoft Office Excel 2010 using the VBA programming language.

Keywords: computer-aided design intended for preproduction and cutting workshop; computer-aided rationing operations; database, software package.

В настоящее время на отечественных швейных предприятиях используются различные автоматизированные системы, охватывающие практически все стадии проектирования и подготовки производства, начиная с разработки эскиза и заканчивая распределением труда между исполнителями. Данные системы эффективно используются специалистами экспериментальных и швейных цехов, в то же время решение задач подготовительно-раскройного производства зачастую осуществляется традиционными методами -без привлечения современных вычислительных средств и программных комплексов.

Проектировщики, на которых возложена задача

расчетов и построения планировочных решений вновь создаваемого швейного предприятия или реорганизация действующего, заинтересованы в создании программного продукта, позволяющего проектировать производственный процесс подготовительно-раскройного цеха (ПРЦ) в автоматизированном режиме. Прикладные программы и системы, предназначенные для решения профессиональных задач, помогают специалисту справиться с огромным объемом информации, систематизированно хранить, быстро находить, обрабатывать и многократно использовать наработанные данные, а также создавать на их основе новые информационные массивы.

Основной задачей проектирования технологического процесса является определение прогрессивной организации всех работ, входящих в процесс.

Исходными данными для выбора организации подготовительно-раскройного производства являются требования технического прогресса, определяемые основными направлениями развития швейной промышленности; для выбора оборудования - перечень технологического и прочего оборудования, представленного на рынке; для технологических расчетов -объем работы предприятия, нормативы затрат времени.

При этом схемы протекания производственных процессов принципиально не меняются для предприятий различной мощности, однако существенны следующие отличия:

- в подготовительном цехе (ПЦ) различны способы хранения материалов и степень механизации операций разбраковки и расчета кусков материалов. При этом структура производственного процесса ПЦ почти не изменяется: количество операций остается постоянным, а длительность производственного цикла может меняться в зависимости от совершенствования выполняемых операций на данном участке;

- в раскройном цехе (РЦ) варианты организации производственного процесса имеют основные отличия в способах настилания и раскроя материалов. При этом следует отметить, что количество операций и длительность производственного цикла в РЦ уменьшается с увеличением степени автоматизации операций настилания и раскроя.

Для разработки оптимального технологического процесса необходимо не один раз проанализировать всевозможные варианты организации производственного процесса. Ускорить и упростить данную задачу можно только с помощью автоматизации проектирования, которая позволит структурировать большой объем информации.

Важнейшим условием уменьшения затрат труда в ПРЦ является его обоснованное нормирование.

Норма времен к Норма времени мл вспомогательные приемы Нормы основного времени Норма времени на подготовите л ьно • мил юч ительн ые операции Норма времени на отдых. и личные надобности С помощью 3- Сколько затрачивается времени? На что затрачивается время

Оборудование чего ? Технологическая операция где? Цех швейного предприятия

^ Для чего? Что?

Технические характер и сл и км Эе«и4 Основные приемы вспомогательные приемы Наим*ноааии£ цеха вариант прглни.1лции прон «одсгве нног о процесса

Рис. 1. ER-диаграмма базы данных, необходимых для проектирования подготовительно-раскройного цеха

Любую технологическую операцию можно представить совокупностью таких составляющих, как основные, вспомогательные и подготовительно-заключительные приемы. Это отражается на величине нормы времени.

Существующий в отрасли единый документ «Отраслевые нормативы времени на операции ПРЦ» содержит затраты времени на каждую составляющую технологической операции и позволяет определить норму времени на операции путем суммирования структурных составляющих, используя формулу

А + А

Н„„ = /И + пз0 олн

100

где 4п - оперативное время, с; Апзо - время на подготовительно-заключительные операции и обслуживание рабочего места, % от оперативного времени; Аолн - время на отдых и личные надобности, % от оперативного времени [1].

При этом рутинность ручного нормирования состоит в том, что каждая технологическая операция имеет свой уникальный набор данных, который требуется предварительно проанализировать. Следует также отметить, что данные отраслевых нормативов устарели, так как рассчитаны на операции массовой повторяемости при традиционной организации производства. Устранение этих недочетов возможно путем актуализации данных, создания электронных баз данных (БД) и автоматизации расчетов норм времени.

Поэтому в рамках проведенных исследований осуществлены хронометражные наблюдения за исполнителями операций ПРЦ и индивидуальные и групповые фотографии рабочего времени, в результате чего определены актуальные нормы времени на основные и вспомогательные приемы операций в условиях функционирующих швейных предприятий г. Новосибирска. Они положены в основу разработанной БД (рис. 1).

Требования, предъявляемые к информационному

обеспечению --I -

Общие требования

Целостность

Согласованность

Безопасность

Эффективность

Компактность

Требования пользователей

Доступность пользователям с разным уровнем компьютерной _подготовки_

Быстрый поиск требуемой информации

Возможность вывода на печать выходных документов

Возможность хранения полученных результатов

Рис. 2. Требования, предъявляемые к программе автоматизированного проектирования подготовительно-раскройного цеха

База данных норм

времени вспомогательных приемов

База данных норм основного времени

^ Натаю ^

Подготовка исходной информации

I

Составление материальной сметы

▼

Выбор оборудования

База данных оборудования

Расчет норм времени на выполнение операции да ^^^ Определить норму времени на выполнение ^^^^^ операции? ^^^^

нет X

Расчет количества исполнителей

I

Расчет площади, занимаемой оборудованием, и его количества

I

^ Конец ^

Составление сводной таблицы рабочей силы, оборудования и занимаемой площади

Рис. 3. Алгоритм работы программного комплекса автоматизированного проектирования подготовительно-раскройного цеха

Для успешной автоматизации процесса проектирования к разрабатываемому программному комплексу был предъявлен ряд требований (рис. 2). В качестве платформы для разработки программного комплекса выбрано приложение Microsoft Excel с использованием языка VBA.

Методика автоматизированного проектирования заключается в формализации типовой методики «ручного» проектирования. Поэтому алгоритм работы программного комплекса автоматизированного проектирования может быть представлен в виде блок-схемы (рис. 3).

Так, согласно алгоритму, первый этап проектирования заключается в формировании исходных данных: анализе ассортимента и мощности предприятия, формировании предложений по последовательности выполнения операций и оборудованию. Затем составляется материальная смета предприятия, осуществляется выбор оборудования путем обращения к БД.

Для тех операций процесса, в основу расчета которых положена норма времени на выполнение операции, происходит обращение к базам данных норм времени и расчет их величины в автоматизированном режиме.

После того как в программный комплекс введены все данные, программа производит расчет количества

Поступила в редакцию

рабочих, оборудования, производственных площадей и затрат времени по формулам, внесенным в ячейки табличных форм, с выведением всех необходимых данных в сводную таблицу ПРЦ. Проектировщик имеет возможность при необходимости распечатать полученные расчёты в форме таблиц.

Применение разработанного программного комплекса позволяет повысить качество проектных решений, сократить время на решение проектных задач и облегчить труд проектировщика.

Разработанный программный комплекс может быть использован в учебном процессе студентов, обучающихся по специальности «Технология швейных изделий», а также служить инструментом инженера-проектировщика консалтинговой группы и использоваться на предприятиях швейной промышленности как при проектировании нового технологического процесса, так и при реконструкции уже существующего.

Литература

1. Отраслевые нормативы времени на операции подготовительно-раскройного производства. М., 1987. 200 с.

21 февраля 2014 г.