Совершенствование технической подготовки швейного производства на основе групповой технологии Текст научной статьи по специальности «Математика»

УДК 658.5

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКИ ШВЕЙНОГО ПРОИЗВОДСТВА НА ОСНОВЕ ГРУППОВОЙ ТЕХНОЛОГИИ

© 2010 г. С.В. Яковлева

Новосибирский технологический институт Technological Institute of the Moscow State

Московского государственного университета University of the Design and Technologies,

дизайна и технологии (филиал) Novosibirsk

Рассматривается совершенствование технической подготовки производства в условиях гибкого экспериментального цеха швейного предприятия на основе использования групповой технологии. Возможность выявить общие признаки и свести их в отдельные группы реализуется применением метода группирования с использованием условного изделия, позволяющего проектировать новые модели на основе выбора допустимого варианта сочетания сборочных единиц с учетом их взаимодействия в изделии и приоритета. Унифицированные технологические решения формируются на основе теории графов.

Ключевые слова: групповая технология; условное изделие; сборочная единица.

Article considers perfection of technical training of manufacture in the conditions of flexible development shop of the sewing enterprise on the basis of use of group technology. Possibility to reveal the general signs and to reduce them in separate groups it is realized by application of a method of grouping with use of the conditional product, allowing to project new models on the basis of a choice of an admissible variant of a combination of assembly units taking into account their interaction in a product and a priority. The unified technological decisions are formed on the basis of the theory of counts.

Keywords: group technology; conditional product; assembly units.

Концепция групповой технологии, объединяющая комплекс методов типизации технологических процессов, является наиболее многофункциональным средством повышения эффективности технической подготовки производства. Эта концепция актуальна в условиях гибкого экспериментального цеха при формировании ассортимента материалов и изделий, выборе состава оборудования, приспособлений малой механизации, определении варианта специализации рабочих мест. Технологический процесс при этом проектируется на группу изделий, а не на каждое изделие группы, как при типовом процессе.

Этап технологического группирования всегда предшествует этапу оперативно-производственного планирования, и группы изделий либо их сборочные единицы (СЕ) формируются на стадии проектирования согласно имеющейся номенклатуре. При смене ассортимента новые наименования изделий либо включаются в существующие группы, либо для них создаются новые. Для группирования взята коллекция женских демисезонных пальто из камвольных материалов и драпа.

Для обеспечения преемственности при переходе от изготовления одной модели к изготовлению другой, необходимо произвести упорядочивание коллекции посредством матричного метода по «горизонталям» и «вертикалям» по принципу различия конструктивных основ швейных изделий, определяющих «горизонталь» коллекции [1]. На базе каждой из этих основ разрабатываются конструктивно-унифицированные ряды моделей или «вертикали».

В качестве основного классификационного признака различия конструктивных основ швейных изделий принят покрой рукава. Каждый конструктивно-унифицированный ряд включает в себя модификации базовой основы модели, отличающиеся друг от друга технологическими узлами, которые характеризуются: количеством и видом членений (СЕ); силуэтом; видом воротника, застежки, карманов; способом соединения подкладки. В «вертикалях» обеспечивается взаимозаменяемость, преемственность и повторяемость деталей и узлов, максимальная унификация. Модели, входящие в «вертикаль», последовательно заменяют друг друга при обработке.

В процессе предварительной унификации СЕ устанавливается частота повторяемости разных СЕ в коллекции моделей, их сочетания в изделии, что позволяет отказаться от редко встречающихся или заменить их на более технологичные посредством заимствования анализируемых характеристик СЕ при проектировании новых моделей. При этом можно разрабатывать модели, обладающие любым набором СЕ.

Разнообразие изделий и их СЕ обусловлено большим количеством конструктивных и технологических признаков: вида изделия (учитывает сезонность и вид опорной поверхности), материала, количества слоев в пакете, половозрастного признака.

Возможность выявить общие признаки и свести их в отдельные группы реализуется применением определенных методов, одним из которых является метод группирования с использованием условного изделия (УИ). Условное изделие может быть одним из

изделий группы, реально существующим, либо искусственно созданным.

Анализ коэффициентов технологической однородности в женских пальтовых изделиях позволил в качестве объекта проектирования выделить УИ средневзвешенной трудоемкости, включающее технологические и конструктивные особенности обработки одного или нескольких технологически однородных изделий одной группы,что снижает количество объектов и облегчает проектирование технологического процесса вновь разрабатываемых моделей изделий. Таким изделием является женское демисезонное пальто.

Анализ конструктивного построения на уровне УИ позволил выявить четыре признака влияния конструкции на технологическую однородность моделей: покрой рукава, вид застежки, конструкция воротника, способ соединения подкладки с изделием, что позволило определить условное изделие как изделие минимальной сложности (относительно постоянная часть), содержащее в своей конструкции основные усложняющие элементы, характерные для данной группы (переменная часть), и являющееся ее конструкторско-технологическим представителем. Основные элементы УИ определяются по классификации СЕ составляющих его изделий.

Проектирование новых моделей с использованием УИ должно быть основано на выборе допустимого варианта сочетания СЕ с учетом их взаимодействия в изделии и частоты встречаемости, задаваемой значением приоритета. Для решения задачи синтеза новых моделей изделия возможно использование теории графов.

Пусть GУИ - граф, описывающий условное изделие по всем признакам классификации СЕ: GУИ = = (Ж; Е), где N = {пг; п2; ...; п} - множество вершин графа, соответствующих вариантам СЕ (характеристикам классификационных признаков СЕ), входящих в состав условного изделия; Е = {ег; е2; ...; ет} - множество дуг графа, соответствующих связям между вариантами СЕ. Связь имеется, если варианты СЕ взаимно сочетаются, т. е. могут присутствовать в одной модели изделия. Связь отсутствует, если варианты СЕ не сочетаемые.

Граф является нагруженным, каждой вершине графа поставлен в соответствие код, характеризующий вариант СЕ, а также приоритет выбора СЕ, зависящий от частоты ее повторяемости р^ в условном изделии.

На рис. 1 представлен фрагмент графаУИ. По графу можно проследить наличие и взаимосвязь вариантов СЕ.

Например, вершина 010101, характеризующая покрой изделия «с втачным рукавом», не имеет связей с другими вершинами того же признака классификации 0101ХХ. Это означает, что при проектировании новой модели «с втачным рукавом» невозможно использование любого другого покроя. В то же время в одной модели изделия могут быть вытачки на переде различного вида, поэтому связь между вершинами 010301 «вытачка на переде нагрудная» и 010302 «вытачка на переде в области талии» есть, если же мо-

дельные особенности исключают друг друга, например варианты 010302 «вытачка на переде в области талии» и 010303 «вытачка на переде от бокового среза», то связи между вершинами нет. Кроме того, в графе отражены возможные варианты модельных особенностей СЕ, позволяющих создать гармоничное изделие. Например, если на переде обрабатываются рельефные швы от проймы, то и на спинке целесообразно проектировать аналогичные рельефные швы. Таким образом, граф УИ содержит все возможные варианты модельных особенностей, выявленных при анализе и унификации конструктивных решений СЕ женских пальто.

Рис. 1. Фрагмент графа условного изделия

Граф проектируемой модели изделия Gi включает те варианты СЕ, которые встречаются в данной модели. При проектировании унифицированных моделей изделий должны использоваться только те варианты СЕ, которые представлены в УИ. Таким образом, справедливо утверждение

N е N; Ег е Е .

Количество вариантов обработки СЕ УИ достаточно велико, поэтому целесообразно использовать матричную форму представления графов. Матрица проектируемого изделия S должна быть той же размерности, что и матрица условного изделия 0УИ. Если в изделии нет варианта СЕ, представленного в УИ, в матрице указываются нулевые значения элементов в строке и столбце, соответствующие отсутствующему варианту. Матрицы смежности вершин проектируе-

~ Ы оУИ

мой модели о и условного изделия о можно сравнить методом дизъюнктивного умножения и сложения по одной из формул:

(j ®S/H)

'S]k

Sj

® о УИ

(Sjk (j ®S/H)

(x) о уич wSjk

© j

© j

© Sjm

© Sjj;

где] и к - порядковые номера строк и столбцов матриц.

Если в результате хотя бы одной из этих математических операций получится нулевая матрица, значит, проектируемое изделие является унифицированным и состоит из допустимого набора конструктивных элементов.

Использование графа также позволяет оценить эффективность проектирования новых моделей путем расчета среднего значения приоритета модели по

J р/

формуле: ргср = .

j=i

J

Г 0, если j-й шов присутствует в условном изделии;

лесообразна): ^униф =-

Поступила в редакцию

j

> ^у0нпиф , где kj -

количество швов в у-й СЕ модели, ед.; к^ - количество уникальных швов в ]-й СЕ модели,ед.; кдунс1иф - допустимый уровень унификации.

График на рис. 2 иллюстрирует зависимость суммарных затрат на разработку технологии изготовления от коэффициента унификации.

Чем ближе значение р'ср к единице, тем выше

средний приоритет данной модели, следовательно, тем меньше будут затраты на разработку и производство изделия. Таким образом, проектирование новых моделей с использованием унифицированных конструктивных решений, в том числе в составе УИ, позволит снизить общие затраты на техническую подготовку производства и создать предпосылки для проведения унификации технологических решений.

Затраты на разработку технологии изготовления модели изделия целесообразно оценивать показателем уровня унификации по признаку сложности обработки, определяемом через количество и разновидность швов и использование приспособлений малой механизации при изготовлении изделия. При этом уровень унификации не должен быть менее допустимого, чтобы изготовление модели изделия было оправданным экономически. Целевой функцией задачи оптимизации технологического уровня унификации (оценки выбранных методов обработки СЕ) будет функция С минимизации общих затрат на разработку технологии: i j

C = Z Z CjjXjj ^ min, где С - общие затраты на раз-

¿=1 j=i

работку технологии изготовления проектируемой модели изделия, руб (час); i - номер СЕ в составе модели; I - общее количество СЕ в модели, ед.; j -номер шва, используемого для обработки СЕ; J - общее количество швов в СЕ, ед.; Cjk - затраты на разработку j-го шва в i-й СЕ модели, руб (час).

[1, если }-й шов уникален.

В качестве ограничения при выборе методов обработки СЕ использован допустимый уровень унификации, значение которого может быть определено опытным путем в условиях действующего предприятия (унификация ниже допустимого уровня в условиях промышленного производства экономически неце-

яУ ).

Рис. 2. График зависимости затрат на разработку технологии от коэффициента унификации

Максимальные затраты - точка 1 возникают при нулевом значении коэффициента. В точке 2 при куниф _ 1 затраты минимальны, но изделие за счет использования только унифицированных методов и режимов обработки может не удовлетворять требования заказчиков. Оптимальным будет значение затрат при приближении коэффициента унификации к допустимому пределу кд'™ф в точке 3.

Таким образом, при выборе методов обработки изготовления проектируемой модели необходимо максимально увеличить количество унифицированных методов обработки, встречающихся в УИ с учетом введенных ограничений, что позволит решить задачу обеспечения технологичности в каждом конкретном случае. Далее для данного объекта проектирования устанавливаются конкретные режимы обработки, рациональные наборы приспособлений малой механизации, формируются требования к выполнению операций, разрабатывается унифицированная технологическая последовательность обработки, что позволит получить полное представление о технологическом решении условного изделия и формирующих его моделей и создаст предпосылки для автоматизации процесса проектирования технологического процесса.

Литература

1. Доможиров Ю.А., Белешева Т.Н., Вишнякова Д.Ф. Методические указания по гибким организационным формам потоков при производстве швейных изделий. М., 1985. 39 с.

26 октября 2010 г.

Яковлева Светлана Вениаминовна - канд. техн. наук, доцент, декан, Новосибирский технологический институт, филиал МГУДТ. Тел. 8(383)222 14 94. E-mail: dekanatTF@yandex.ru

Yakovleva Svetlana Veniaminovna - Candidate of Technical Science, assistant professor, the dean, Technological Institute of the Moscow State University of the Design and Technologies. Ph. 8(383)222 14 94. E-mail: dekanatTF@yandex.ru

С