Построение гибких процессов изготовления одежды по индивидуальным заказам на основе использования технологического оборудования «Обратимой конструкции»

Совершенствование производства одежды по индивидуальным заказам требует обязательного учета следующих важнейших особенностей:

• •    единичный тип производства;

• •    стохастический характер поступления заказов;

• •    относительно небольшая мощность предприятий и технологических процессов.

Перечисленные особенности являются основной причиной высокой нестабильности всех элементов производственного процесса. В первую очередь это относится к изготавливаемым изделиям, которые, отра- жая индивидуальные требования каждого конкретного потребителя, неизбежно будут иметь те или иные фасонные, конструктивно-технологические и размерные отличия. Нестабильность в изготавливаемых изделиях, как объекта производства, вызывает нестабильность и технологических процессов их изготовления по методам, режимам и трудоемкости обработки.

Проблема совершенствования производства одежды по индивидуальным заказам заключается в проектировании гибких технологических процессов, что позволит, сохранив цели и задачи производства, перейти от непоточных методов работы к поточным.

Научной основой решения этой проблемы является комплексная унификация всех элементов производственного процесса, которая базируется на следующих принципах:

• 1)    конструктивная преемственность изделий одежды, изготавливаемой по индивидуальным заказам;

• 2)    технологическая преемственность изделий;

• 3)    механизация и автоматизация процессов на основе использования технологического оборудования «обратимой» конструкции.

Смысл и содержание понятия «комплексная унификация элементов производственного процесса» определяются следующим положением : уникальность некоего целого отнюдь не означает уникальности отдельных элементов, составляющих это целое. Наоборот, своеобразие и неповторимость готовых изделий может быть обеспечена на основе ограниченной номенклатуры конструктивных, технологических и технических элементов изделия и процесса его изготовления. При этом все изготавливаемые изделия одежды данного вида окажутся близкими с точки зрения указанных элементов и, следовательно, обеспечат необходимые условия для построения гибких технологических процессов.

Реализация двух первых принципов предполагает конструктивную унификацию изделий, узлов, деталей и их элементов и типизацию технологических процессов.

Следует отметить, что в условиях единичного типа производства и стохастического характера поступления заказов различия в объектах, хотя и существенно сглаженные путем конструктивно-технологической унификации, останутся весьма значительными. В этих условиях необходимая стабильность может быть достигнута только путем адаптации технологических процессов к неизбежным конструктивно-технологическим различиям изделий, поступающих на обработку.

Важным условием построения таких гибких технологических процессов является наличие оборудования «обратимой» конструкции.

Под «обратимостью» конструкции оборудования следует понимать такое ее свойство, которое позволяет менять параметры оборудования в соответствии с изменениями технологического процесса.

Оборудование «обратимой» конструкции должно обладать: высокой степенью универсальности; возможностью простого и быстрого переключения с одной операции на другую.

По степени универсальности швейное оборудование может быть разбито на три группы: универсальное, специализированное и специальное. Деление оборудования на указанные классы имеет весьма существенное значение для определения методов и средств механизации и автоматизации производственных процессов применительно к различным объемам и серийности выпуска изделий.

В условиях производства с небольшими и переменными во времени объемами выпуска изделий свойство

«обратимости» конструкции оборудования оказывает решающее влияние на коэффициент эффективной его загрузки:

n

K.-Z tiXNi/FM i=l

где n — номенклатура детале-операций (количество наименований), выполняемых на данной машине, указанный параметр зависит от степени ее универсальности;

ti — трудоемкость выполнения i-ой детали-операции, ч.;

Ni — количество детале-операций i-го наименования на годовую программу;

Fм — полезный годовой фонд времени работы машины в часах.

Из приведенной формулы видно, что даже при очень небольшой программе N коэффициент загрузки Кз может быть достаточно высоким в зависимости от степени универсальности n. Наоборот, при n=1—3 (что

характерно для специальных машин с ручным управлением и полуавтоматов) коэффициент загрузки Кзв условиях единичного производства с малой программой N будет очень мал, а значит, и применение такого оборудования окажется экономически несостоятельным.

Одним из важнейших свойств технологического оборудования является степень его автоматизации, обеспечивающая высокую производительность труда и качество изготавливаемых изделий. Этому требованию в наибольшей степени отвечает полуавтоматическое и автоматическое агрегатированное оборудование.

Таким образом, степень прогрессивности технологического оборудования в единичном производстве определяется «обратимостью» конструкции оборудо-

вания и степенью его автоматизации.

Количественным параметром «обратимости» конструкции оборудования являются затраты времени на наладку, регулировку и перенастройку оборудования (смена ниток, изменение длины стежка и натяжения

ниток, изменение давления лапки на материал, смена приспособлений и т.п.).

Степень «обратимости» конструкции оборудования может быть измерена коэффициентом «обратимости» конструкции оборудования:

где t

Кобр

(t мех

t нал ) / t

мех

мех

— затрата времени на выполнение механи-

зированной операции, мин.;

tнал — затрата времени на наладку, регулировку и перенастройку оборудования, мин.

Степень механизации и автоматизации швейного

оборудования может быть измерена коэффициентом механизации и автоматизации, который показывает долю чисто машинного и машинно-ручного времени (tм) в общей затрате времени на выполнение механизированной операции (tмех):

На основании вышеимзложм енмнехого прогрессивность

Таблица 1

Структура затрат времени использования оборудования	Тип производства
	единичное	мелкосерийное	серийное
1. Универсальное оборудование а) производительное использование, всего.	22,0	48,0	77,3
В том числе: -    машинно-ручное время -    вспомогательное время -    время наладки, регулировки и обслуживания б) простои, всего. В том числе: -    ручная работа -    простои по организационным причинам -    прочие простои	2,8 15,2 4,0 78 58,7 17,2 2,1	10,0 32,0 6,0 52 34,3 16,0 1,7	33,3 43,3 0,7 22,7 11,0 10,5 1,2
Итого по универсальному оборудованию	100	100	100
2.    Специализированное оборудование а)    производительное использование, всего. В том числе: -    машинно-ручное время -    вспомогательное время -    время наладки, регулировки и обслуживания б)    простои, всего. В том числе: -    простои по организационным причинам -    прочие простои	2,2 0,4 0,4 1,4 97,8 9,1 1,7	10,9 2,1 3,0 5,8 89,1 88,3 0,8	64,3 25,4 37,9 1,0 35,7 34,1 1,6
Итого по специализированному оборудованию	100	100	100
2.    Специальное оборудование В том числе: а)    производительное использование, всего. -    машинно-ручное время -    вспомогательное время -    время наладки, регулировки и обслуживания б)    простои, всего. В том числе: -    простои по организационным причинам -    прочие простои	1,6 0,40 0,2 1,0 98,4 98,4 0,0	8,1 2,8 0,6 4,7 91,9 91,9 0,0	62,9 19,2 41,6 2,1 37,1 37,1 0,0
Итого по специальному оборудованию	100	100	100

Таблица 2

Структура затрат времени Удельный вес, % единичное производство мелкосерийное производство серийное производство 1. Основное машинно-ручное время 13,0 20,8 42,0 2. Вспомогательное, подготовительно-заключительное время 69,0 66,7 56,9 3. Время наладки, регулировки и обслуживания машины 18,0 12,5 1,0 Итого 100 100 100 оборудования (по нашему мнению) может быть количественно измерена коэффициентом прогрессивности оборудования:

К пр = К обр × К м

Для определения технологической гибкости швейного оборудования было проведено исследование времени внутрисменного использования оборудования в процессах изготовления мужской одежды пальтово-

костюмного ассортимента. В связи с этим разработана специальная программа проведения эксперимента, в основу которой положен метод моментных наблюдений. Принятая программа позволила получить структуру внутрисменного использования, а также составные характеристики времени производительного использования оборудования, необходимые для расчета коэффициента «обратимости» конструкции всех перечисленных выше групп оборудования (табл. 1, 2).

Структура производительного использования универсального оборудования (на примере машины 131-121+100 класса)

На основании проведенных исследований установлено, что время производительной работы оборудования зависит, во-первых, от технологической «гибкости» оборудования и, во-вторых, от организационных условий его использования.

Определены значения коэффициента «обратимости» конструкции оборудования, применяемого при изготовлении мужской одежды пальтово-костюмного ассортимента (табл. 3).

Показатель технологической гибкости оборудования (на примере мужской одежды пальтово-костюмного ассортимента)

Таблица 3

Группа оборудования	Номенклатура и классы оборудования	Коэффициент «обратимости» конструкции оборудования
Универсальное оборудование	1.    Универсальные неавтоматизированные швейные машины 2.    Универсальные швейные машины с малой автоматизацией 3.    Прессы с универсальными подушками	0,7 0,7 0,5
Специализированное оборудование	1.    Швейные машины двухниточного челночного стежка, основанные на параллельно-последовательном методе (типа 297-М кл.) 2.    Краеобметочные машины 3.    Швейные машины цепной однониточной стачивающей строчки (типа 2222-М Кл.)	0,35 0,25 0,45
Специальное оборудование	1.    Специальные швейные полуавтоматы: — петельные — закрепочные — пуговичные 2.    Специальные машины с ручным управлением (типа 1622-М кл.) 3.    Специальные прессы (типа ПОР-3)	0,10 0,20 0,10 0,35 0,50

Внутрисменное использование технологического оборудования в процессах изготовления мужской одежды пальтово-костюмного ассортимента

оборудования (по нашему мнению) может быть количественно измерена коэффициентом прогрессивности оборудования:

К пр = К обр × К м

Для определения технологической гибкости швейного оборудования было проведено исследование времени внутрисменного использования оборудования в процессах изготовления мужской одежды пальтовокостюмного ассортимента. В связи с этим разработана специальная программа проведения эксперимента, в основу которой положен метод моментных наблюдений. Принятая программа позволила получить структуру внутрисменного использования, а также составные характеристики времени производительного использования оборудования, необходимые для расчета коэффициента «обратимости» конструкции всех перечисленных выше групп оборудования (табл. 1, 2).

Существующее швейное оборудование, как показал анализ многочисленных научных работ и проведенные исследования, не отвечает требованиям единичного типа производства.

Несмотря на общий характер принципиальных требований к оборудованию, предназначенному для механизации и автоматизации единичного производства одежды, практические направления совершенствования специфичны для различных групп швейного оборудования.

Важнейшим условием повышения эффективности производства одежды по индивидуальным заказам, основанного на поточном методе работы, является наличие переналаживаемого оборудования с широкими технологическими возможностями.

Успешная работа по созданию такого оборудования должна базироваться на точном определении понятия «прогрессивность оборудования» применительно к условиям рассматриваемого производства и на разработке количественных показателей степени прогрессивности. Такие показатели позволят критические оценить наличный парк оборудования, выявить первоочередные объекты модернизации и замены оборудования, проводить сравнительную оценку разрабатываемых образцов.

Для решения проблемы создания оборудования «обратимой» конструкции необходимо качественно изменить типаж унифицированных элементов швейных машин, пополнив его элементами, обеспечивающими возможность быстрой и несложной переналадки ма- шин с одной операции на другую. Это позволило бы компоновать из унифицированных элементов различные специализированные агрегатные машины «обратимой» конструкции, т.е. фактически повысить универсальность машин, расширив тем самым границы их эффективного применения в производстве одежды по индивидуальным заказам.

Работа по созданию переналаживаемых швейных машин должна проводиться на основе типизации технологических процессов обработки деталей и узлов одежды. Создание оборудования «обратимой конструкции возможно двумя путями: модернизации существующего оборудования и разработки принципиального нового оборудования. С экономической точки зрения первый путь является наиболее привлекательным. Он может включать (по нашему мнению) следующие направления:

• —    модернизация существующего оборудования путем компоновки его из унифицированных механизмов и узлов;

• —    модернизация существующего оборудования путем введения в его конструкцию переналаживаемых механизмов и узлов;

— модернизация существующего оборудования путем оснащения его быстросъемными элементами и узлами.

Сущность первого направления заключается в том, что конструкция машины дополняется механизмами и узлами, взятыми из других серийно выпускаемых машин с целью расширения технологических возможностей.

Второе направление предполагает разработку новых переналаживаемых элементов, введение которых в конструкцию машины значительно повышает степень ее «обратимости». Примером такой модернизации является швейная машина 2022 класса, разработанная доц. В.А. Иванченко.

Третье направление заключается в разработке широкой номенклатуры быстросъемных элементов и узлов. Отличительной особенностью этого направления является то, что за машиной закрепляются детали нескольких типов, каждый из которых имеет свой типовой технологический процесс обработки.

Таким образом, построение высокоэффективных гибких процессов в условиях единичного и мелкосерийного производства одежды предполагает разработку технологического оборудования «обратимой» конструкции.