Построение модели процесса настилания тканей для раскроя мужского костюма и оптимизация процесса с целью снижения трудоемкости
Федеральное
агентство по образованию
Государственное
образовательное учреждение
Высшего
профессионального образования
Российский
заочный институт текстильной и легкой промышленности
Филиал ГОУ
ВПО «РосЗИТЛП» в г. Омске
Кафедра
технологии швейного производства
Курсовая
работа
Моделирование
и оптимизация технологических процессов
На тему: Построение
модели процесса настилания тканей для раскроя мужского костюма и оптимизация
процесса с целью снижения трудоемкости
Омск 2010
Содержание
Введение
. Разработка модели
процесса настилания тканей. Характеристика процесса настилания
1.1 Составление
организационно-технологической схемы настилания. Выбор оборудования и оснастки
настилочных столов
1.2 Описание
процесса настилания по приемам основной, вспомогательной и
подготовительно-заключительной работам. Определение времени выполнения приемов
.3 Установление
взаимосвязи между повторяемостью приемов и данными расчетно-раскройных карт
.4 Расчет
длительности процесса настилания
. Оптимизация
процесса настилания
2.1 Разработка
мероприятий, приводящих к снижению длительности процесса настилания
2.2 Расчет
экономической эффективности от внедрения мероприятий
Вывод
Список литературы
Введение
В процессе выполнения курсовой
работы были приобретены навыки самостоятельной работы в области изучения,
моделирования и оптимизации технологических процессов изготовления швейных
изделий.
Объектом исследования, моделирования и
оптимизации в курсовой работе является операция (процесс) "настилание
тканей", так как она в значительной мере определяет производительность
раскройного цеха, экономию расхода настилаемых тканей и качество кроя.
Сложность и трудоемкость операции настилания заставляет ученых и
инженерно-технических работников изыскивать пути, приводящие к снижению ее
трудоемкости. В современных экономических условиях для предприятий швейной
промышленности особую актуальность приобретают вопросы повышения
конкурентоспособности и снижения себестоимости выпускаемой продукции. Решение
этих проблем в значительной степени связано с техническим перевооружением, в
частности подготовительно-раскройного производства, с внедрением систем
автоматизированного проектирования и управления производством.
Задачей настоящей курсовой
работы является построение модели процесса настилания тканей (по заданным
условиям) и оптимизация процесса с целью снижения трудоемкости, показателем
которого является длительность цикла настилания.
Автоматизация производства позволяет экономить
рабочие ресурсы, сырье и материалы, улучшать качество изделий, освободить от
тяжелого и монотонного труда, добиться гибкости и перенастраиваемости
производства.
В связи с этим в настоящее время решаются задачи
создания и внедрения нового оборудования. Новые машины должны гарантировать
качество, повышать производительность и скорость выполнения операций при
минимальных трудозатратах.
В качестве успешных разработок можно привести
созданный консорциумом «Авиал» автоматизированный настилочно-раскройный
комплекс, включающий систему автоматизированного проектирования раскладок лекал
(САПР), настилочную машину «Комета» и автоматизированную раскройную установку
«Спутник»,
Характерной особенностью современного
оборудования для подготовительно-раскройного производства является широкое
применение автоматики, микропроцессоров.
Автоматизированное настилочное
оборудование (рис. 1) имеет целый комплекс устройств, приспособлений,
обеспечивающих высокую точность, качество настилания, снижение расхода
материала.
Работой всей системы управляет компьютер или
микропроцессор. Роль обслуживающего персонала сводится к загрузке стойки рулона
ткани. В промышленности также применяют настилочные машины с автоматическим
управлением и механической загрузкой рулонов.
Рис. 1. − Автоматизированное настилочное
оборудование
Совершенствование оборудования для настилания
материалов проводится в следующих направлениях:
повышение скорости настилания;
уменьшение натяжения материалов;
повышение точности настилания по длине полотен и
по ширине;
обеспечение ровности поверхности материалов;
изготовление различных видов настилов;
повышение степени автоматизации операций и
рабочего процесса настилания.
В случае приобретения настилочно-раскройного
комплекса в целом швейное производство избавляется от необходимости решения
вопросов совместимости настилочного и раскройного оборудования по функциям и
габаритам, по уровню надежности. При проектировании современных
настилочно-раскройных систем широко используется модульный принцип их
построения, что дает возможность размещать оборудование с учетом размеров и
конфигурации имеющихся производственных площадей и изменять размеры настилочных
и раскройных столов в зависимости от потребностей предприятия.
1. Разработка модели процесса
настилания тканей.
Характеристика процесса настилания
Настилание тканей - укладывание
на настилочный стол одно на другое полотен необходимой длины в определенном
порядке. Качественные показатели операции характеризуются ровностью укладки
полотен по кромке и срезам настила и растяжением (слабиной) полотен, уложенных
в настил.
Для обеспечения точности
размеров деталей кроя и экономичного использования материалов настил выполняют
в соответствии со следующими требованиями:
число полотен в настиле
соответствует технически обоснованной высоте настила;
под настил укладывают бумагу;
бумажную копию раскладки
укладывают на настил без перекосов и прикрепляют к настилу зажимами или
приспособлениями с иглами (для тканей рыхлых структур);
полотна в настиле укладывают
без растяжения, заминок и складок, выравнивая их по кромке и срезам настила.
Все настилочные машины имеют
устройство для автоматического равнения кромки и отрезное устройство. Машины
могут работать в автоматическом режиме, для этого они оснащены счетчиком числа
полотен, уложенных в настил, и ограничительными концевыми линейками. Куски
материалов наматывают на трубки с равнением по одной из кромок. Длина
настилочных столов должна быть не менее 20 метров и соответствовать суммарной
длине всех настилов, входящих в одну карту раскроя. Перед настиланием по
зарисовкам раскладок лекал размечают последовательно длину настилов и их
секций. В конце настила устанавливают концевую прижимную линейку. Под настил
укладывают бумагу.
1.1
Составление организационно-технологической схемы
настилания.
Выбор оборудования и оснастки настилочных столов
Организационно-техническая
схема настилания - это приведенная в систему совокупность приемов и
оборудования, применяемых при выполнении операции настилания тканей.
Организационно-технические
схемы настилания для раскроя мужских костюмов на разных предприятиях имеют
большие отличия. В табл. 1 приводятся организационно-технические признаки,
характеризующие процесс настилания и возможные варианты их решений.
Таблица 1. − Варианты
организационно-технических решений для
операции "настилание тканей"
|
Организационно-технические
признаки
|
Возможные
варианты решений
|
|
Предмет
труда настильщицы
|
Рулон
ткани; предварительно нарезанные полотна
|
|
Способ
протягивания полотен
|
Ручной;
механизированный
|
|
Метод
выполнения настилов одной расчетной карты
|
Последовательный;
последовательно-параллельный; параллельный
|
|
Способ
укладывания полотен в настилы
|
Лицом
к лицу; лицом вниз
|
|
Способ
хранения рулонов у настилочного стола
|
Механизированные
накопители и питатели, размоточная люлька, кронштейн, лотковая тележка
|
|
Оборудование
и оснастка настилочных столов
|
|
Габаритные
размеры настилочных столов
|
В
зависимости от длины раскладки 6 - 30 м. В зависимости от ширины ткани 1,2 -
2,2 м
|
|
Количество
настилочных столов
|
В
зависимости от способа выполнения настилов
|
|
Способ
нанесения обмелки на настил
|
Обмелка
на полотне; обмелка на бумаге; по трафарету; автоматизированный раскрой
|
|
Организационно-технический признак
|
Принятый вариант решения
|
|
Предмет
труда настильщицы
|
Рулон
ткани
|
|
Способ
протягивания полотен
|
Ручной
|
|
Метод
вып. настилов одной расчетной карты
|
Последовательный
|
|
Способ
укладывания полотен в настилы
|
Лицом
к лицу
|
|
Способ
хранения рулонов у настилоч. стола
|
Кронштейн
|
|
Оборудование
и оснастка настилочных столов
|
Прижимная
линейка: ЛП-ЗЙФ
|
|
Длина
настила
|
6,2
м
|
|
Количество
комплектов лекал
|
2:1
|
|
Габаритные
размеры настилочных столов
|
38х1,5
м
|
|
Количество
настилочных столов
|
2
|
|
Способ
нанесения обмелки на настил
|
Обмелка
по трафарету
|
1.2 Описание
процесса настилания по приемам основной,
вспомогательной и
подготовительно-заключительной работам.
Определение времени
выполнения приемов
Норма времени на выполнение операции настилания
определяется по формуле:
где 
- оперативное время: 
;
- время основной работы;
- время вспомогательной работы;
- процент времени
подготовительно-заключительной работы и обслуживания рабочего места от
оперативного времени;
- процент времени на отдых и личные
надобности от оперативного времени.
Для изучения и анализа отдельных
факторов, оказывающих влияние на длительность цикла настилания, операцию настилания
условно расчленяют на составные части-приемы.
Перечень приемов выполнения операции
настилания тканей, выполняемых настильщицами, приведен ниже.
Таблица 2. − Структура
операции настилания тканей
|
№
|
Наименование
приема
|
Длительность,
с
|
Данные
карты расчета, опреде-ляющие повторяемость приема
|
Обозн.
показ. зависимости
|
|
Основные
приемы
|
|
Взять
конец полотна; Протянуть полотно, выравнивая кромку; Расправить полотно;
Закрепить конец полотна; Повернуть полотно при настилании "лицом к
лицу"; Проверить возможность раскроя полотна с текстильным пороком;
|
8,3
|
3286
|
М
|
|
Вспомогательные
приемы
|
|
1
|
Ознакомиться
с заданием (метод настилания, число настилов в карте расчета, рисунок
материала, последовательность настилания
|
60
|
-
|
Н
|
|
2
|
Поднести
рулон материала к столу на расстоянии 10 м
|
3,5
|
Количество
рулонов в расчетной карте
|
Р
|
|
6
|
Отметить
в карте расчета последовательность настилания рулонов материала
|
21
|
Число
настилов расчетной карты
|
Р
|
|
7
|
17
|
Число
настилов расчетной карты
|
Н
|
|
8
|
Взять
трафарет и развязать
|
8
|
Число
настилов расчетной карты
|
Н
|
|
11
|
Подойти
к рулону бумаги, отмотать от него несколько метров, отрезать и поднести к
настилочному столу
|
35
|
Число
настилов расчетной карты
|
Н
|
|
12
|
Расстелить
лист бумаги на настилочном столе
|
16,5
|
Число
настилов расчетной карты
|
Н
|
|
13
|
Отметить
длину настилания на столе (при наличии на нем вмонтир. измер. линеек)
|
20
|
Число
настилов расчетной карты
|
Н
|
|
16
|
Расстелить
на столе трафарет и отметить мелом длину настила и его секций
|
22
|
Число
настилов расчетной карты
|
Н
|
|
19
|
Снять
со стола и отложить трафарет
|
8
|
Число
настилов расчетной карты
|
Н
|
|
20
|
Взять
трафарет и наложить на настил
|
16
|
Число
настилов расчетной карты
|
Н
|
|
21
|
Взять
заколки и скрепить трафарет с настилом
|
86,3
|
Количество
настилов расч. карты
|
Н
|
|
23
|
Установить
прижимную линейку на втором конце настила
|
16
|
Число
настилов расчетной карты
|
Н
|
|
27
|
Взять
металлический стержень с рулоном материала и установить в гнездо кронштейна
настилочного стола или многоярусного кронштейна
|
15
|
Число
настилов расчетной карты
|
Р
|
|
32
|
Закрепить
зажимами ровняемую сторону настила
|
19,2
|
Число
настилов расчетной карты
|
Н
|
|
36
|
Отрезать
полоску материи в начале рулона для выравнивания нитей утка
|
22
|
Число
настилов расчетной карты
|
Н
|
|
43
|
Перенести
текстильный порок на верхнее полотно настила
|
18
|
Количество
полотен с дефектами
|
Д
|
|
44
|
Зафиксировать
мелками местные пороки в настиле
|
Количество
полотен с дефектами
|
Д
|
|
46
|
Снять
с настила и отложить полотно материала с текстильными пороками, не
допустимыми в готовых швейных изделиях
|
8
|
Количество
полотен с дефектами
|
Д
|
|
47
|
Взять
тампон и припудрить трафарет
|
63,8
|
Число
настилов расчетной карты
|
Н
|
|
53
|
Заполнить
контрольный талон с указанием номера раскладки, модели, размера, роста
|
44
|
-
|
П
|
|
54
|
Написать
количество единиц на верхнем полотне настила (для дублирования)
|
9,2
|
-
|
П
|
|
55
|
Свернуть,
связать и отложить трафарет
|
36
|
Число
настилов расчетной карты
|
Н
|
|
59
|
Отвернуть
и переместить прижимную линейку на втором конце настила
|
10
|
Число
настилов расчетной карты
|
Н
|
|
61
|
Высвободить
настил из концевой линейки первого конца настила и переместить настил вдоль
настилочного стола
|
15,3
|
Число
настилов расчетной карты
|
Н
|
|
62
|
Перейти
к другому столу на расстояние до 10 метров
|
7,4
|
-
|
Н
|
|
63
|
Измерить,
сложить, подписать и отложить остатки материала
|
169,3
|
Число
настилов расчетной карты
|
Н
|
|
65
|
Записать
результат в карту раскроя
|
26
|
Число
настилов расчетной карты
|
Н
|
|
Приемы
подготовительно - заключительной работы
|
Подготовить
рабочее место; Закрепить карту расчета на подставке; Подключить настилочную
машину к электросети; Заменить лезвие отрезной линейки; Почистить отрезную
линейку; Деловой разговор. 
;
|
 .
|
1.3 Установление
взаимосвязи между повторяемостью приемов и
данными
расчетно-раскройных карт
Длительность цикла настилания
расчетной карты зависит от длительности выполнения всех приемов, составляющих
операцию. Каждый прием на протяжении всего процесса настилания повторяется
несколько раз в зависимости от особенностей карт расчета. От количества рулонов
в расчетной карте зависит повторяемость таких приемов, как "найти рулон в
накопителе", "разрезать веревку на рулоне" и др.
1.4 Расчет
длительности процесса настилания
Зная затраты времени на
выполнение одного приема и его повторяемость, можно рассчитать длительность
цикла настилания. Для облегчения расчетов необходимо составить сводную таблицу
по форме таблице 3.
Таблица 3.
|
Обозн.
показателя
|
Номера
приемов
|
Затраты
времени на выполнение приема, с
|
Коэффициент
при показателе
|
|
М
|
Основные
приемы
|
8,3
|
8,3
|
|
Н
|
60+17+8+35+16,5+20+22+8+16+86,3+16+19,2+22+63,8+36+10+15,3+7,4+169,3+26
|
674,1
|
|
Р
|
2,6,27,36
|
3,5+21+15+22
|
61,5
|
|
Д
|
43,44,46
|
18+23+8
|
49
|
|
П
|
53,54
|
44+9,2
|
53,2
|
Оперативное время процесса
настилания рассчитывается по формуле:
Tоп=8,3М+674,1Н+53,2П+61,5Р+49Д=8*990+674,1*6+53,2*231+61,5*29+49*25=7920+4044,6+12289,2+1783,5+1225=27262,3
Эта формула является моделью
данного процесса настилания. Если организационно-технические условия процесса
сохраняются, то для каждого варианта карты расчета можно очень быстро
определить длительность процесса и рационально организовать работу комплексных
бригад.
Подставив в формулу значения и
получив время можно
рассчитать длительность процесса настилания N.
В результате расчета выяснили,
что для раскроя мужских костюмов длительность процесса настилания составляет 192744,5
секунды.
2. Оптимизация процесса настилания
настилание ткань
раскрой костюм
Под оптимизацией процесса
настилания в данной работе понимается изменение элементов
организационно-технологической схемы, приводящие к снижению длительности
процесса настилания.
.1 Разработка
мероприятий, приводящих к снижению
длительности
процесса настилания
Процесс настилания считают
организованным рационально, если доля вспомогательных и
подготовительно-заключительных приемов не превышает 40%. Если их доля превышает
указанные пределы, то необходимо провести мероприятия по их снижению. Снизить
затраты времени на вспомогательные приемы позволяют следующие мероприятия:
исключение из обязанности
настильщиц работ, которые могут выполнить вспомогательные рабочие (подбор рулонов,
предварительная заправка многоярусных кронштейнов, накопителей или другого
оборудования для хранения материалов;
четкое разделение труда
настильщиц и параллельное выполнение ими приемов (ознакомиться с заданием,
подготовить рабочее место, найти рулон, сделать отметку в карте, измерить
остатки, сосчитать полотна, записать результат);
оснащение настилочных столов
инструментами и приспособлениями (сантиметровой линейкой, концевой линейкой,
зажимами, приспособлениями для фиксации обмелок и др.);
рациональное размещение
предметов труда и средств труда (упорядоченное расположение рулонов материалов
в накопителе или тележке с учетом последовательности их расчета в настилы и
расположения полотен с пороками в верхних слоях настила).
Анализируя принятую ранее организационно-техническую
схему процесса настилания, необходимо разработать мероприятия, которые могут
сократить длительность процесса настилания.
В таблице 4 указаны, по каким
организационно-техническим признакам намечены изменения.
Таблица 4. − Изменения в
организационно технической схеме операции
настилания тканей
|
Организационно-технический
признак
|
Старый
вариант решения
|
Новый
вариант решения
|
|
Способ
протягивания полотен
|
Ручной
|
Механизированный
|
|
Способ
хранения рулонов у настилочного стола
|
Кронштейн
|
Механизированные
накопители
|
|
Оборудование
настилочных столов
|
Отрезные
и прижимные линейки
|
Механизированный
настилочный комплекс МНК-1
|
В соответствии с новым вариантом
организационно-технической схемы установить изменения в структуре операции по
основным и вспомогательным приемам. Изменения в структуре операции настилания
тканей представлены в таблице 5.
Зная затраты времени на выполнение одного приема
и его повторяемость, рассчитана длительность цикла настилания после
реорганизации. Результаты расчетов представлены в таблице 6.
Таблица 5. − Изменения в структуре
операции настилания тканей
|
№ п/п
|
Заменяемый прием
|
Вводимый прием
|
Исключаемый прием
|
|
|
Наименование
|
Длительн., с
|
Наименование
|
Длительн., с
|
Наименование
|
Длительн., с
|
|
1
|
Повернуть
полотно при настилании «лицом к лицу» ручное настилание
|
|
Переместить
настилочную машину к началу настила. Повернуть рулононоситель на 180° при
настилании «лицом к лицу» машинное настилание
|
|
|
|
|
2
|
|
|
|
|
Поднести
рулон материала на расст. до 10 метров
|
8,5
|
|
3
|
|
|
|
|
Установить
прижимную линейку на конец настила на расстоянии 2 м
|
16
|
|
4
|
10
|
|
5
|
|
|
|
|
Высвободить
настил из под концевой линейки первого конца настила и переместить настил
вдоль настилочного стола
|
15,3
|
|
6
|
|
|
|
|
Закрепить
зажимами ровняемую сторону настила
|
19,2
|
Таблица 6. − Схема
последовательности выполнения приемов после реорганизации
|
Ознакомиться
с заданием - 60
|
|
Подготовить
стол, отметить в карте расчета последовательность Настилания рулонов 24.
Подобрать трафарет для данного настила 17
|
|
Подойти
к рулону бумаги, отмотать от него несколько метров, отрезать и поднести к
настилочному столу. Отметить длину настила.
|
|
|
Отрезать
паспорт от рулона материала 4,5
|
|
Заполнить
контрольный талон с указанием номера раскладки модели изделия 6,8
|
|
Переместить
настилочную машину к началу настила (холостой ход). Заправить полотно в
размоточное устройство. Повернуть рулононоситель на 180° при настилании
«лицом к лицу» 4,3. Наложить на полотно с текстильными пороками, выявить
размещение и снять трафарет. Снять с настила и отложить полотно материала с
текстильными пороками 122,2. Взять трафарет раскладки и уложить на готовый
настил. Прикрепить трафарет к настилу и скрепить настил.
|
|
|
Припудрить
трафарет 63,8
|
|
Написать
на верхнем полотне настила артикул материала 10. Написать на верхнем полотне
кол-во единиц (для дублирования 9,2). Убрать трафарет 26.
|
|
Измерить,
сложить, подписать и отложить остатки материала 169.
|
|
|
Заполнить
контрольный талон с указанием номера раскладки, модели размеро-ростов 44
|
|
Написать
на рулоне оставшийся метраж 15. Записать результаты в карту кроя 19,2
|
Таблица 7. − Расчет длительности цикла
настилания после
реорганизации
|
Обознач.
показателя
|
Номера
приемов
|
Затраты
времени на выполнение приема, сек.
|
Коэффициент
при показателе
|
|
М
|
Основные
приемы
|
4,3
|
4,3
|
|
Н
|
1,7,8,11,12,13,16,19,20,21,36,47,55,62,63,65
|
60+21+35+16,5+20+17+8+22+8+79,2+86,3+25+63,8+36+26+169,3+2,4
|
606,6
|
|
П
|
53,54
|
10+44+9,2
|
53,2
|
|
Р
|
6,27,36
|
6+8,5+122,2+23+8+14,5
|
53
|
|
Д
|
43,44,46
|
122,2+23+8
|
49
|
Оперативное время процесса настилания:
Tоп=8,3М+606,6Н+53,2П+53Р+49Д=8*990+606,6*6+53,2*231+53*29+49*25=7920+3639,6+12289,2+1537+1225=26610,8
Тогда длительность процесса настилания:
сек.
2.2 Расчет экономической
эффективности от внедрения
мероприятий
Для сравнения показателей двух
процессов настилания тканей проведена проверка. Результаты представлены в
таблице 8.
Таблица 8. − Показатели
эффективности процесса настилания тканей
|
Показатели
эффективности
|
Первоначальный
процесс настилания
|
Процесс
настилания после реорганизации
|
|
Длительность
процесса настилания, сек.
|
192744,5
|
188138,3
|
|
Доля
основных приемов, %
|
23,9%
|
14,5%
|
|
Снижение
длительности настилания, %
|
14,9%
|
|
Повышение
производительности труда, %
|
17,5%
|
Снижение длительности настилания:
С = (Т1 - Т2)/Т 1 · 100%,
С = (192744,5 - 188138,3) / 192744,5·100 = 2,3%
Повышение производительности труда:
Р = (192744,5 -188138,3)/ 188138,3·100 = 2,4%.
Вывод
В данной курсовой работе были разработаны
организационно-технологические схемы процесса настилания тканей и оптимизация
технологических процессов изготовления швейных изделий. При разработке которых,
использовались способы и средства для снижения времени на выполнение.
Применение механизированного настилочного
комплекса, оснащение настилочных столов инструментами и приспособлениями,
исключение из обязанностей настильщиц работ, которые могут выполнять вспомогательные
рабочие, все это в значительной степени сокращает время.
По расчетам, выполненными в курсовом проекте
можно сделать следующий вывод, что снижение длительности операций на 14,9%,
повышение производительности труда на 17,3%.
Таким образом, видно, что внедрение нового
оборудования, совершенствование труда ведет к рационализации и оптимизации
процесса в производстве, что позволяет увеличить объем выпускаемой продукции и,
как следствие, получить больше прибыли в производстве.
Список литературы
1. Галынкер И.И., Гущина К.Г. Справочник по
подготовке и раскрою материалов при производстве одежды. - М.: Легкая
индустрия, 1980. − 278 с.
2. Мотейл В. Машины и оборудование в
швейном производстве: машины для технической подготовки производства, раскроя,
соединения, тепловой обработки и отделки. Пер. с чеш. - М.: Легпромбытиздат,
1986. - 240 с.
. Отраслевые нормативы на основные
операции раскроя пальто, костюмов, платьев, сорочек. - М.: ЦНИИТЭИлегпром.
. Инструкция по оптимизации процесса настилания
материалов на швейных предприятиях. - М.: ЦНИИТЭИлегпром, 1987.