CC BY
27
хов А.Ю., Пикалов С .В.// Современные материалы, техника и технологии. 2015. № 1 (1). С. 13-16.
22. К вопросу о переработке алюминиевых отходов электроэрозионным диспергированием/ Новиков Е.П., Агеев Е.В., Сытченко А.Д.// Современные материалы, техника и технологии. 2015. № 1 (1). С. 169-172
23. О возможности переработки отходов шарикоподшипниковой стали методом электроэрозионного диспергирования/ Хардиков С.В., Агеев Е.В., Зубарев М.А. // Современные материалы, техника и технологии. 2015. № 1 (1). С. 169-172
УДК 687.05
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ГИБКОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ШВЕЙНОГО
ПРОИЗВОДСТВА Черунова Ирина Викторовна, д.т.н., профессор (e-mail: i [email protected]) Институт сферы обслуживания и предпринимательства (филиал) Донского государственного технического университета в г. Шахты, Россия Радюхина Галина Викторовна, к.т.н., доцент (e-mail: [email protected]) Поволжский технологический университет сервиса, г.Тольятти, Россия
Куренова Ирина Васильевна, к.т.н., (e-mail: [email protected]) Институт сферы обслуживания и предпринимательства (филиал) Донского государственного технического университета в г.Шахты, Россия
В статье представлены новые разработки в сфере производства швейных изделий. В частности, представлены авторские решения нового автоматизированного рабочего места для модификации утепляющих материалов путем внедрения отходов арамидного сырья. А также представлены элементы теоретического описания процессов управления технологическим процессом, направленным на повышение показателей гибкости и производственной эффективности.
Ключевые слова: технологический процесс, оборудование швейного производства, гибкость процессов, модификация материалов, моделирование.
Правильное построение модели рабочего процесса технологического комплекса способствует значительному улучшению экономических показателей производства. Это достигается, прежде всего, за счет создания условий, обеспечивающих высокую степень загрузки рабочих мест и сокращения времени процесса обработки узлов и сборки изделия в целом. Кроме того, повышению эффективности процессов швейного производства в современных рыночных условиях способствует внедрение инноваций, непосредственно меняющих функциональность и качественные характери-
стики как конечного продукта, так и вытекающих из этого производственных звеньев.
Для реализации обозначенных приоритетов можно обоснованно выделить процесс модификации материалов швейного производства как один из необходимых способов повышение конкурентоспособности швейного производства. В рамках обозначенной концепции была поставлена задача и разработаны принципиальные решения специального устройства для модификации универсального связного волокнистого утепляющего материала на синтетической основе путем внедрения в его структуру пульпы отходов волокна «Кеу1аг» [1].
Устройство для заполнения межволоконного пространства синтетического нетканого утеплителя модификатором, содержащее рабочий стол и средства перемещения рабочего органа относительно поверхности стола в прямоугольных координатах и систему его управления, отличающееся тем, что рабочий орган выполнен в виде полой форсунки цилиндрической формы с коническим наконечником, причем в цилиндрической части имеются радиальные отверстия продолговатой формы в осевом направлении, а также ёмкость с модификатором, соединенную одним гибким шлангом с форсункой, а другим - с компрессором.
Поставленная задача достигается путем заполнения межволоконного пространства синтетического нетканого утеплителя модификатором с помощью устройства, содержащего рабочий стол и средства перемещения рабочего органа относительно поверхности стола в прямоугольных координатах и систему его управления. Рабочий орган устройства выполнен в виде полой форсунки цилиндрической формы с коническим наконечником, причем в цилиндрической части имеются радиальные отверстия продолговатой формы в осевом направлении для эффективного внедрения модификатора.
Сущность запатентованной разработки поясняется чертежами, где на рис.1 показана схема общего вида устройства. Устройство для внесения модифицирующего вещества в синтетический утеплитель состоит из следующих основных узлов: манипулятора (5), закрепленного подвижно на направляющей (6), с возможностью перемещения над поверхностью раскройного стола (7), компрессора для подачи вещества «Кеу1аг» (1) в форсунки (8) через гибкий шланг (4) посредством сжатого воздуха.
Устройство работает следующим образом (Рис.1). Перемещение модуля с манипулятором, расположенного на раме осуществляется по направляющим, расположенным вдоль раскройного стола. Форсунки опускаются на середину толщины синтетического нетканого утеплителя, прокалывая (раздвигая волокна) его. Модифицирующее вещество посредством сжатого воздуха из компрессора (1) подается через гибкий шланг (2) из емкости с модификатором (3) в форсунку (8). Проводится введение вещества в межволоконную структуру утеплителя.
3 2 1
Рисунок 1. Принципиальная схема устройства рабочего стола с функцией автоматизированного процесса модификации объемных волокнистых утепляющих материалов [1].
Представленное инновационное решение единичного элемента технологической цепи швейного производства утепленных изделий с дополнительной функцией термической защиты за счет внедрения в систему материалов термостойкого волокна «Кеу1аг» и требует интеграции его в общую систему технологического обеспечения швейного производства предприятия. Наибольшее значение такие задачи имеют для малых и средних предприятий, так как позволяют повысить гибкость и, соответственно, их рыночную эффективность. Для управления такими процессами наиболее эффективно применение методов математического моделирования технических систем [2].
Моделирование рабочих процессов в условиях мелкосерийного производства является сложной задачей. Частая смена ассортимента изделий требует широкого парка шьющих модулей и управляющих программ рабочих процессов различной сложности и эффективности [3]. Поскольку ГС швейного оборудования потенциально обладают возможностью оперативно переналаживаться на выпуск разнообразных изделий, моделирование рабочих процессов не должно опираться на алгоритмы, использующие перебор всех возможных вариантов при поиске оптимального, так как это привело бы к большим потерям времени. Для производственных задач такие алгоритмы зачастую отсутствуют.
Первоначально рассмотрим условия, когда в процессе участвуют, например, объекты обработки, имеющие идентичные технологические маршруты. Идентичность технологических маршрутов обработки означает, что шьющие модули задействуются в процессе в одинаковой последовательности.
Пусть к объектов обработки последовательно взаимодействует с Б шьющими модулями. Обозначим через т ] i время занятости партии i - го объекта обработки ^ = 1,2,.. .к) на ] - том шьющим модуле (] = 1,2,.. .Б). Это время определяется по известной зависимости:
т i ] = п i * т ш. .i i +Т п .з. i ] ;
(1)
где п i - размер партии i - го объекта обработки; т ш. .i i - штучное время занятости i - го объекта обработки на ] - том шьющим модуле, в ч.; Т п .з. i ] - подготовительно- заключительное время на партию i - го объекта обработки на ] - том шьющим модуле, в ч..
Швейный технологический комплекс, подготовленный для объектов обработки с идентичными технологическими маршрутами, может рассматриваться как некая производственная система, состоящая из рабочих мест, на рабочих позициях которых в данный момент установлены Б шьющих модулей, взаимодействующих с к объектами обработки. Такой производственной системе соответствует матрица операционного времени:
А =
1 1
2 1
т 1 2 т 2 2
к 1 т к 2
т 1 Б т 2 Б
т к Б
(2)
где т i } > 0.
Вследствие асинхронности представленного процесса, которая вызвана неравенством пооперационных затрат времени взаимодействия шьющих модулей с объектами обработки, могут возникнуть либо задержки объектов обработки в ожидании высвобождения шьющего модуля для выполнения последующей операции ( т прол. ^ ] + 1 ), либо перерывы в работе этих шьющих модулей в ожидании поступления объектов обработки с предшествующей операции (т пур. ^ ] + 1) .
Время рабочего цикла зависит от той очередности, в которой партии объектов обработки поступают на рабочие места к шьющим модулям. Эта зависимость отражена в первом и третьем слагаемым зависимости (1.1). При этом суммарное время перерывов в работе последнего, Б - го шьющего модуля находится в зависимости от перерывов в работе всех других шьющих модулей, начиная со второго (] = 2) до последнего (] = Б - 1).
Известно, что для к объектов обработки возможны к! различных вариантов очередности поступления их к шьющим модулям. Необходимо выбрать такую последовательность запусков объектов обработки, при которой обеспечиваются наименьшие перерывы в работе шьющих модулей и достигается в совокупности минимальная длительность рабочего цикла швейного комплекса.
Такая концепция может позволить повысить эффективность не только универсального процесса сборки традиционных деталей швейных изделий,
т
но и встроить в него инновационную составляющую в виде участка модификации материалов. При этом следует понимать, что в качестве объекта модификации будут использоваться детали кроя из универсальных волокнистых полотен, которые, пройдя такой участок технологического обеспечения производства, переходят далее в виде модифицированных элементов конструкции новых более конкурентоспособных изделий, что существенно повышает эффективность современных малых и средних швейных предприятий в целом. Список литературы
1. Черунова И.В., Куренова И.В. Устройство для модификации синтетического утеплителя / Патент RU 2013137105 А, B23Q 1/00 (2006.01) // Заявитель и патентообладатель: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса» (ФГБОУ ВПО «ЮРГУЭС»); Заявка: 2013137105/12, 06.08.2013; Опубликовано: 20.03.2015 Бюл. № 8.
2. Черунова И.В. Математическое моделирование в рамках гибкого проектирования теплозащитной одежды/ И.В.Черунова// Швейная промышленность, 2006. - № 5.- С.37-38.
3. Сучилин В. А., Радюхина Г.В. Гибкие производственные системы швейных предприятий сервиса: учеб. пособие [Текст] / В.А.Сучилин, Г.В.Радюхина - М.: ГОУВПО «МГУС», 2002.
Cherunova Irina Viktorovna, professor; Kurenova Irina Vasilievna, candidate of science. Institute of Entrepreneurship and Service sector (branch) of the Don State Technical University, Shakhty, Russia
Radyuhina Galina Viktorovna, associate Professor, Volga Region State University of Service, Toliatti, Russia
IMPROVED SETTINGS FLEXIBILITY OF TECHNOLOGICAL PROCESSES OF SEWING PRODUCTION
Abstract. The article presents new developments for the production of garments. Author solutions new automated workstation for modification of materials by applying aramid waste materials. Presents elements of the theory of processes of control of technological process. It is aimed at increasing the flexibility and efficiency of production.
Keywords: process, equipment of sewing production, flexibility of processes, modification of materials, modeling
