автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.06, диссертация на тему:Оптимизация ресурсов вырубочного участка обувного предприятия

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА. ЗВДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ТЕШШОПГОЕКИЙ ИНСТИТУТ ЛЕГКОЙ ШОМШШЕННОСОИ

На правах рукописи

СТЕПАНОВ Борио Федорович

УДК 685Ж.02:675.061.Г:681.3

опзшшщ рнзутсов штанного участка, обувного

ПРЕДПРИЯТИЯ

.Специальность 05.19.06 - Технология обувных и кожэвенно-галантерейных изделий

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учено! степени кандидата технических наук

МОСКВА 1989

)

Работа выполнена в Московском ордена Трудового Красного Знамени технологическом институте легкой промышленности.

Научные руководители - доктор технических наук, профессор В.А. Фукин, доктор технических наук, профессор A.C. Руженцев;

Официальные оппоненты - доктор технических наук,

профессор В.П. Нестеров, - кандидат физико-математических наук, доцент Локшип Б Л.

Ведущее предприятие: Новосибирское промшшенно--торговое кожевенно-обувное объединение "Обь"

"часов

Защита состоится " ам-^лЛ 1990 г; в на заседании специализированного Совета Д.053.32.02 в Московском ордена Трудового Красного Знамени технологическом институте легкой промышленности.

Адрес института: П3127, г. Москва, ул. Осипенко, 33.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан " г.

Ученый секретарь специализированного Совета Д.053.32.02 кандидат технических наук В.В. Гривин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА. РАБОТЫ

Актуальность темы. Повышение народного благосостояния является важнейшим программным требованием партии и составляет сердцевину её социально-экономической политики. Реальное достижение этой цели обеспечивается непрерывным развитием и совершенствованием общественного производства, повышением его эффективности. Исходя из этого в "Программе развития производства товаров народного потребления и сферы услуг на 1986 - 2000 годы" предусматривается сосредоточить усилия научных, конструкторских ш. технологических организаций на решение актуальных проблем повышения технического уровня в »Активности производства товаров народного потребления. Наметено ускорить создание и внедрение малоотходных технологий по выпуску обуви, систем автопатизирозанно-го конструирования и моделирования одежды и обуви» В "Основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1986-1990 годы и на период до 2000 года" ещё раз обращается внимание яа развитие производства товаров народного потребления.- В лёгкой промышленности планируется дальнейшее увеличение выпуска обуви высокого качества, улучшить художественную отделку обуви, шире внедрять механизацию и автоматизацию процессов труда.

Главным средством решения этих задач является кардинальное ускорение научно-тпхнического прогресса, достижение высших рубежей мировой науки и техники. Особое внимание при этом должно быть уделено наиболее эффективным направлениям развития производства.

В обувной промышленности одним из таких направлений является зозданке ч использование автоматизированных систем управления.

Разработка к '¡чодрение автоматизированных систем управления ''АСУ/ приставляет собой сложный процесс, который протекает в ус-

ловлях поисков новых форм и методов управления, возникновения к внедрения новейшей технологии и интенсификации производства.

Опыт, накопленный при разработке и внедрении АСУ в обувную промышленность, показывает, что при создании таких систем возникают определенные трудности, связанные с отсутствием универсального и достаточно несложного в эксплуатации системного обеспечения. Значительная часть действующего системного обеспечения предназначена для решения задач учетно-статистического характера, расчета заработной платы и т.д.

Доля ке задач, оптимизирующих производственный процесс, в ыа тематическом обеспечении АСУ невелика, так как специфика отрасли огромный ассортимент сырья и готовой продукции, отсутствие унивэ| сального аппарата использования систем управления и инерция рабоа пиков административных и технических подразделений предприятий сдерживает их применение в условиях производства.

Однако, именно в обувной промышленности существует насущная потребность в использовании оптимизационных задач, связанных с рг циональнш использованием материалов, снижением трудоемкости готе вых изделий и т.д.

Значительный интерес в этом плане представляет задача рационального использования кожевенных материалов при разрубе их на детали низа обуви. Снижение удельного веса кожевенных товаров в общем объеме материалов, используемых в современной обуви, обусловлено рядом причин и представляет собой устойчивый процесс, Гег не менее, рациональное использование кож, в частности предназначенных для производства деталей низа обуви при условии снижения трудоемкости процесса производства и повышения ритмичности труда на рабочем месте вырубщика, имеет важное значение, так как кожа является ценным сырьем и по своим гигиеническим и другим характе-

жстикам остается пока незаменимым материалом.

Таким образом, актуальность настоящей работы определяется 1ео(Сходимостью совершенствования организация одного из наиболее трудоемких производственных процессов в обувной промышленности' -• процесса разруба кожевенных материалов на детали низа обуви.

Цель работы. Создание подсистемы АС7, предназна-:енной для управления вырубочным производством обувного пред-:риятия, реализованной на персональной ЭВМ.

В соответствии с целью в диссертационной работа определены сковные направления исследования:

- изучение и анализ факторов, влияющих на использование ко-евенжгх материалов в вырубочных участках обувных производств;

- изучение и систематизация современных направлений иссле-ований в области рационального использования материалов в обув-ой промышленности;

- разработка математической модели распределения сменных аданий вырубщикам в зависимости от ресурсов кожевенных материа-ов, потребностей цехов основного производства в деталях низа буви, загрузки исполнителей и комбинаций разруба;

- апробация модели в условиях производственного процесса.

Научная новизаа. Состоит в использовании ма-

одов нелинейного программирования с целью получения сменных за-аний вырубщикам и создании локальных баз данных для информаци-нного обеспечения подсистемы АСУ вырубочного участка, постро- -иных на базе персональной профессиональной ЭВМ.

При проведении исследований получены следующие результаты:

- выявлен ряд важнейших факторов, влияющих на рациональное ^пользование кожевенных материалов при разрубе кож на детали 13а обуви;

- произведен расчет основных параметров, характеризующих комбинации разруба;

- получены теоретические зависимости изменения трудоемкоеи комбинаций от количества элементов в комбинации деталей низа £ от процента площадей крупных деталей в объеме сменных заданий;

- составлена математическая модель распределения заданий вырубщикам, представляющая задачу нелинейного программирования, минимизирующую максимальный размер отклонений трудоешостей наиболее и наименее загруженных вырубщиков;

- построена информационная база математической модели, неос ходимая для функционирования подсистемы управления распределения заданий;

- создана подсистема АСУ "Распределение заданий вырубщикам" реализованная на базе Персональной ЭВМ, представляющей собой автоматизированное рабочее место /АРМ/ диспетчера вырубочного производства.

Практическая ценность работы. Исследования, постановка эксперимента и внедрение выполнены в условиях Новосибирского промышленно-торгового кожевенно-обувно-го объединения "Обь". В результате выполнения диссертационной работы составлены алгоритмы и программы, вошедшие в состав системы математического обеспечения целевой подсистемы АСУ "Распределение заданий вырубщикам".которая может быть использована в составе AFM диспетчера вырубочного производства на базе ППЭВИ "Искра-226".

Функционирование подсистемы позволяет вести нормативный учет текущего ассортимента деталей низа обуви, вырубаемых из жестких кож, расчитывать потребность кожевенных материалов на производственную программ предприятия и производить распределение заданий вырубщикам 5-6 разрядов по сформированным ком-

шыршм деталей низа обуви в сменном задании исполнителя.

Результаты расчетов и опытной эксплуатации подсистемы пока-али, что при использовании её диспетчером вырубочного произвол-гва производительность труда при составлении заданий и ведении ¡рмагивной базы может быть увеличена в 7 раз. Затраты времени юпетчера на выполнение таких работ сокращаются на 87,5$.

Условный годовой экономический эффект от внедрения подсис-эмы в производство составляет 78,7 тыс. рублей.

Апробация работы. Диссертационная работа общалась и была одобрена на заседаниях кафедры технологии из-¡лйй из кожи Новосибирского филиала ШИШ, кафедры прикладной тематики Московского технологической) института легкой, провдш-!Нкости и кафедры конструирования и технологии изделий из кожи ЯШ.

Основные положения работы била доложены и получили полояи-¡льную оценку на 6-и научных конференциях, в том числе:

- одиннадцатой научно-методической конференции профессорско-[реподавательского состава Новосибирского филиала МТШШ / 23 ап-!ля 1979 г./;

- тринадцатой научно-методической конференции профессорско-:реподавательского состава Н5 ШНП / 2-3 февраля 1981 г./;

- четырнадцатой научной конференции профессорско-преподава-¡льского состава НФ МТИЛП / 4 февраля 1985 г./;

- научно-практической конференции "Совершенствование коллек-вного подряда в народном хозяйстве" / г. Новосибирск, 3-4 фев-ля 1987 г./;

- научно-практической конференции "Научно-технический прог-со в легкой промышленности в 12-й пятилетка" / г. Новосибирск, -25 июня 1987 г./;

- всесоюзной научно-технической конференции "Совершенство-ванне методов моделирования и конструирования обуви, изготовляемой по индивидуальным заказам населения" / г. Шахты, 4-6 октября 1988 г./.

Публикации. По результатам выполненной диссертационной работы опубликовано 7 печатных работ.

Структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, выводов, списка использованных источников / 66 наименований / и приложений. Диссертация изложена на 166 страницах машинописного текста, содержит 28 рисунко] и 25 таблиц.

С0ДЕР1АШЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность теш диссертационной работы, указывается её практическая значимость, сформулированы цель и задачи исследования.

В первой главе дан анализ отечественной и зару бедной литературы, касавдейся способов организации вырубочного производства при разрубе материалов на детали низа обуви.

В соответствии с основными стадиями производственного процесса выделено место вырубочного производства в технологической схеме изготовления обуви. Рассмотрены вопросы организации подготовительного производства в виде централизованных вырубоч шх производств /ЦШ/ и организации рабочих мест вырубщиков. Вы делены стадии производственного процесса разруба материалов на детали низа обуви.

Проведен анализ существующих математических задач, применяемых при оптимизации процессов разруба кож для низа обуви. Среди этих задач следует выделить следующие:

- построение оптимальных модельных шкал и формирование

гам совмещения деталей на материале;

- установление оптимальных размеров искусственных материала / настилов, пластин и т.д /;

- расчет оптимальных комбинаций комплектов деталей и уста-эвление потребности в материалах;

- целевое использование жестких кож для деталей низа обуви т.д.

При рассмотрении вопросов, связанных с рациональным исполь-званием материалов необходимо учитывать и формы организации зхяологического процесса в вырубочном производстве. В связи с гим, важное значение имеет и равномерное распределение заданий 1 разруб материалов меаду исполнителями, специализация выруб-геов и т.п.

Следует отметить, что в рассмотренных работах , практичэс-I мало Ешшания уделено проблеме снижения трудоемкости процесса 1зруба материалов на детали низа обуви, хотя разруб кожевенных других материалов является одним из самых трудоемких процессов технологической схеме производства обуви.

Обобщение, систематизация и анализ состояния рассматривае-к в данной главе вопросов позволил определить круг нерешенных щач в области оптимизации ресурсов внрубочного производства и гочнить направление исследовательской работы»

Во второй главе проведено исследование показате-!й, характеризующих рациональное использование материалов и снижав трудоемкости сменных заданий в вырубочном цехе обувного про-)водства.

Как известно, соотношение элементов производственных затрат 1 изготовление обуви, исчисленное в процентах от общего итога, [ределяет структуру себестоимости продукции.

В зависимости от того, какой элемент структуры себестонкое является преобладающим, различают материалеемкие и трудоемкие щ изводства. Обувное производство относится к материалоемшш, так как в структуре себестоимости обуви в среднем 76$ составляют рас ходы на основные и вспомогательные материалы; около 14$ - зарабе нал плата с начислениями и 10? - остальные элементы.

В последние годы проведена значительная работа по соверпенс Еованнэ организации вырубочного производства. Однако, остались I решенными такие вопросы, как выбор оптимальной структуры и организации производства, организация разруба материалов, организация груда вырубщиков и т.д.

Известно, что кожа неравномерна по толщине и в пределах од; коля различается более 10 зон толщин. Условием максимального це; вого использования кож для низа обуви является наличие в заданш вырубщика деталей тех же толщин.

На рвде предприятий вырубка деталей низа для одной произзо; ственной серии закреплена за одним исполнителем. При этем, в евг зи с большим количеством размеров в размерном ассортименте, огра! чивеюг число деталей различных ввдов в задании вырубщика.

Включение в задание вырубщика ограниченного числа деталей способствует росту производительности труда, но приводит к снижению целевого использования кож. Таким образом,возможны следующие альтернативы:

- высокое ценностное использование кож при некотором попито нии производительности труда вырубщиков и пропускной способноси вырубочных прессов;

- более высокий уровень производительности труда при пониженном целевом использовании кок.

Поскольку основное внимание при решении задач, оптимизирую-х технологический процесс в вырубочном производстве уделяется левому рационально^ использовании материалов, возникла необ-димость исследования величины трудоемкоетей индивидуальных даний вырубщикам /ЙЗВ/ при достаточно высоком использовании сткгас кож, предназначенных для разруба на детали низа обуви.

В ходе исследования, проводимого в диссертационной работе, лось наблюдение за группой рабочих вырубочного цеха ШТКОО "Обь", яятах на разрубе жестких кожтоваров, работающих по 5-му и 5-му зрядам.

На первом этапе эксперимента были собраны данные по факти-■ской выработке вырубщиков з течение длительного периода време- ■ : / I, II квартал 1986 г./. После систематизации и статистичес-й обработки собранных данных было выявлено, что трудоемкости .бот, выполняемых вырубщиками в смену значительно отличаются |ут от друга. Так, например, максимальная трудоемкость сменного :В может отличаться от минимальной более, чем в 3 раза. Ясно, ■о при среднем равном уровне квалификации рабочих и при однна->вих производственных условиях в цехе, такая разница не может ъяснятъся только личными качествами рабочих. В частности, боль-й разброс трудоемкоетай заданий зависит от рада причин: несо-тпенства отраслевых норм времени на разруб деталей низа обуви, :зких расценок, размера доплат за перевыполнение заданий и т.п. щественно влияет на неравномерность распределение заданий и 1бота по личным нарядам. При таком положении дел рабочего не [тересует производительность труда на соседнем рабочем месте, •о сказывается на ритмичности производственного процесса в цвм.

Второй этап исследования имел целью выявить определенные

закономерности в составлении задали! на разруб по видам материалов»

Лдя этого задания вырубщиков за исследуемый период были сгруппированы по видам кокевенных штериалов и по фасонам деталей, вклвченккт в задания. Для каздой группы возможных комбинаций деталей в заданиях был рас читан средний процент площади кру] ныг деталей & ж средняя трудоемкость вырубания этой комбзнацш в часах Т .

В результате определено, что количество видов деталей в т бинациях разруба колеблется от 2-х до 5-и для чепраков и 3-6 да воротков и пол. Значения процента содержания крупных, деталей в' комбинациях разруба для чепраков колеблптся от 53,26$ до 98,05^ для воротков - от 43,03$ до 100$, для пол - от 34,8$ до 100?.

Возьшность комЗинирования большего количества деталей низа при разрубе воротков и пол обусловлена тем, что ассортимент этих деталей удоволетворяет условию более рацаснатьного использ ваши жестки кож при, разрубе их по зонам толщин на детали соот ватствувщкх толщин.

Все возможные комбинации разруба, были сгруппированы по вид деталей в комбинации и для них бшш расчитаны значения основных параметров, приведенные в таблице Г,

Таблица I

Приведенные параметра комбинаций разруба по видам деталей

Наименование! Возможные разрубаемого! комбинации материала ! разруба

Шроцент пло-'Трудоем-ГКоэффициен 'щади крупных!кость ¡изменения [деталей в !комбина-!трудоемкое 'объеме смен~!ции Т. Гкомбинации

I

Получепрак Подошва,

Задник

96,98 9,89

1,00

Продолжение таблицы Г

1аименование! Возможные зазрубаемого! комбинации материала ! разруба

¡Процент шю-!Грудоем-ГХоз$фициент !щади крупных'кость ¡'изменения Гдеталеи в ?комбина-!трудоемкости !обьеш смен-!ции Т, «комбинации »ного задания! час. ? / ! В, ЗГ г г ь

Подошва, Стелька, Задник 93,47 9,99 1,01

5о ротки Стелька, Вкладная стелька 100,00 11,08 1,01

Стелька, Задник 77,33 11,82 1,07

Стелька, Вкладная стелька, Задник 84,25 11,08 1,00

Солы Стелька, Вкладная стелька 100,00 8,54 1,00

Стелька, Задник 71,15 12,56 1,47

Стелька, Вкладная стелька, Задник 85,94 10,65 1,25

За единицу коэффициента изменения трудоемкости комбинации Ь :ринята наименее трудоемкая комбинация по навдому виду материа-:а.

Из таблицы I видно , что при уменьшении процента площади ;рупных деталей в объеме сменного задания 3 , приведенный коэф-ициент изменения трудоемкости комбинации Ь возрастает в разной гепени в зависимости от вида материала.

Задачей третьего этапа исследования явилось определение за-исимости коэффициента изменения трудоемкости Ь от количества лементов в комбинации разруба N и от процента площади крупных еталей В в объеме сменного задания.

Для этого, на основании данных, полученных на втором этапе ^следования, все комбинации разруба были сгруппированы в завис и-

мости от. ^»игчества элементов в них отдельно по видам материала. Для кавдой группы комбинаций рас читаны средние значения , В и трудоемкости Т /в часах/.

На основании расчетов построены гистограммы зависимости коэффициента изменения трудоемкости от количества элементов в комбинации вырубщика для получепраков, воротков и пол./рис.1/.

Как видно из гистограмм, при разрубе получепраков и воротков, т^доемкость выполнения заданий вырубщика возрастает с увеличением числа комбинируемых элементов Ы , причем значения Ь при разрубе материалов в комбинации 3-х, 4-х и 5-и пар деталей практически ' совпадают для обоих задов кож. При разрубе пол трудоемкость выполнения заданий незначительно снижается, однако, в целом её значения остаются довольно высокими по сравнению с трудоемкостью разруба получепраков и воротков.

Для того, чтобы получить функциональные зависимости коэффициентов трудоемкости Ь от процента площадей крупных деталей 3 в объемах сменных заданий вырубщиков для разных видов коя, была проведена аппроксимация данных, полученных на основании вырубочных карт за исследуемый период, полиномами 2-ой и 3-ей степени.

Обработка данных производилась на ППЭВМ "Искра-226" с помощь» пакета прикладных программ ЕШ "016".

В результате проведенной обработки получены следующие зави-»

симости:

- для получепраков

1 = ^275+ 0,029 8-0,000 2.6* ,

■ - ДЛЯ воротков

¿. = -/,5 + 0,15й - 0,002.8*-+ 0,00001Въ , (2)

- для пол

/. - 0,02 88 * 0,00075г + 0,000004 В3 (8)

1,37 -1,36 ^

1,18 1,12 ^

2 3

а/ для получепракоз;

1,36 1,34

1,18

б/ для ВС ротков ;

4

1,5 1,45 1,36 1,35

3 4 5 6 М

в/ для пол

Рис. I. Гистограмма зависимостей коэффициента изменения трудоемкости от количества деталей в комбинации

Значения дисперсен опытных данных для полученных уравнений составляют для получепраков <у 0,179; воротков - СГВ= 0,203; пол - СГ^ 0,209. На рис. 2 приведены графические зависимости полученных уравнений регрессии.

Анализируя полученные уравнения, можно сделать вывод, что при разрубе получепраков, среднее значение коэффициента изменения трудоемкости Ь изменяется в нехначительных пределах. С увеличением процента й коэффициент £. снижается до 1,27.

При разрубе воротков и пол значение коэффициента изменения трудоемкости с увеличением 8 такие снижается до 1,27 и 1,24.

Рассматривая полученные зависимости в совокупности, можно сделать следующие выводы:

- для снижения трудоемкости разруба кожевенных материалов необходимо определить рациональный способ комбинирования деталей низа обуви таким образом, чтобы при достаточно большом количестве элементов в комбинации разруба сохранился высокий процент площади крупных деталей в объеме сменного задания;

- для разрубаемых, кож рационально составлять комбинации не более, чем из трех разных по фасонам деталей, причем процент пло щада крупных деталей в объеме сменного задания вырубщика должен быть достаточно высоким. При этом наблюдается эффект значительно го снижения трудоемкости разруба для воротков и пол;

- полученные зависимости могут быть использованы при составлении алгоритма распределения заданий вырубщикам, работающих на разрубе жестких кок для низа обуви. Формализация зависимостей

позволит производить оценку комбинаций разруба в зависимости от ассортимента изготавливаемых деталей низа обуви.

"^ис. 2. Графические зависимости коэффициента изменения трудоешгасти от процента содержания крупных деталей в задании вырубщика для получепраков А/, воротков /2/ и пол /3/.

На последнем этапе исследования был проведен факторный а! лаз для выявления факторов, влияющих на рациональное использо: ние коаеванных материалов в вырубочном производстве. После пр< ведения априорного ранжирования выделенных специалистами фак ров выявлены следующие значишь факторы: сортность материала, личие примерной схемы разруба, конфигурация резаков, количест: крупных деталей в комбинации разруба и категория кожи. Незнач но влшот на рациональное использование кожевенных материалов кие факторы, как ассортимент изделий, количество резаков на р бочем месте, величина планового задания цеху, стаж работы и и дивидуальные качества вырубщика. Значение коэффициента конкор ции V*/ = 0,57, что говорит о высокой степени оогласованност оценок экспертов.

Выявленные факторы, в силу их значимости могут быть испо зованы для формализации процесса распределения работ между вы щкхами при составление условий рационального использования и териалов в процессе разруба их на детали низа обуви.

Факторный анализ проводился на ППЭйМ "Искра-226" с ломоц программы "ЯйМБ", разработанной в Щ МНИЛИ.

Б Третьей главе диссертационной работы рас рена осщая постановка задачи рационального распределения задг кий вырубщикам. Разработанная математическая модель задачи ы чила ь себя наиболее важные показатели, влияющие с одной сто; ны на оптимальное использование кожевенных материалов, с другой стороны - решение математической модели обеспечивает рав! мерную загрузку исполнителей, работающих на разрубе всех вид< кож.

В качестве критерия оптимизации в математической модели принят критерий выравнивания трудоемкости сменных заданий, представленный следующей целевой функцией:

р = т.Ш<тах| Тп ~ ¡Г 1 (4)

И - индекс вырубщика, имеющего на очередном шаге оптими-ы.

зации минимальную загрузку; Пр- индекс вырубщика, имеющего на очередном шаге оптимизации максимальную загрузку; т - количество вырубщиков, работающих на рвзрубе кож; Т Т - трудоемкости заданий наименее и наиболее загруженных ' ' вырубщиков. Величина ~Тп мог.ет быть выражена зависимостью

"^¿/я — количество ] -х деталей низа обуви I -го фасона, вырубаемых п -м вырубщиком; Ь- норма времени на разруб J -ой детали низа по £ -му фасону;

I. п - коэффициент трудоемкости задания "-го вырубщика, определяемый з зависимости от соотношения крупных и мелких деталей низа обуви в индивидуальном задании вырубщика;

К. - количество разновидностей деталей в задании вырубщика;

2- - количество фасонов обуви з задания. Для вычисления величины / „ использованы й^кции

¿.я = й0* а,И„ + аг11*, (6)

£ „ - а0 + а,я.„ -+ + , (7)

Если задания распределяются медду вырубщиками, работающими разруое чепраков,используется Жункция /5/. Лри распределении да'«П1 мэдду вырубщиками, работахудит на разрубе воротков и пол

для вычисления 1.п используется функция /?/. Величины £}„, Л, ,

О. , являются коэффициентами уравнений, описывающих изменение коэффициента трудоемкости в зависимости от процента содержания мелких деталей й^в задании п -го вырубщика.

Значение (^определяется в модели по форцуле

Яп= —-------------/00,

' ТТ7 о~> .

где X.. - количество мелких ^ -х деталей низа обуви л. -го фаун

сона, вырубаемых в задании п -м вырубщиком;

4,'. - средневзвешенная площадь мелкой ; -ой детали I -го У"

фасона, вырубаемой я -м вырубщиком;

С. • - средневзвешенная площадь -ой детали низа обуви

I -го фасона в задании /г -го вырубщика.

Коэффициенты 0о, , 0 могут быть определены из уравнений: А/, /2/, /3/, описывающих зависимости =$(В) для каждого вида кон.

Таким образом, в рассмотренном критерии- отражены такие факторы, определяющие загрузку исполнителей на операциях, как трудоемкость комбинаций разруба, количество деталей в задании вырубщика и процент содержания мелких деталей в задании вырубщика.

Критерий оптимизации показывает, что математическая модель, реализующая данную целевую функцию относится к задаче нелинейного программирования.

На целевую функцию математической модели накладываются следующие ограничения:

- суммарное количество ] -х деталей по I -му фасону не должно быть меньше потребности сборочных потоков в деталях данного вида;

- время, затрачиваемое п -и вырубщиком на выполнение сменного задания не должно превышать располагаемый фонд рабочего времени;

- общее количество когевешшх материалов, затраченных на производство деталей низа обуви в соответствии с плановым заданием вырубочкому цеху не должно превышать ресурсов кож по видам и категориям;

- переменные Х^ неотрицательны и целочисленны.

Для определения общего количества кояевэнных материалов по видам и категориям, необходимого дм производства деталей низа обуви разработана линейная математическая модель, построенная на основе математической модели рационального целевого использования жестких кох, "предложенной Г.П. Испиряном.

В качестве критерия оптимизации используется целевая функций > минимизирующая стоимость материалов, затраченных на изготовление деталей низа обуви.

На целевую функцию накладываются следующие ограничения:

- потребность в коках каэдой разновидности не должна превышать ресурсов кох этой разновидности;

- выход деталей при разрубе коя по всем комбинациям должен соответствовать потребности в них по кавдой минимальной толщине в разрубе;

- обязательно выполнение сменного задания цеху по всему ассортименту деталей низа обуви;

- каждая деталь низа обуви, получаемая при разрубе должна быть обеспечена выходом определенной толщины кожи для любого фасона и модели обуви;

- переменные в модели неотрицательны.

В диссертационной работе рассмотрен пример составления ли-

нейной математической модели по данным НТПКОО "Обь".

В результате решения задачи на ЭВМ симплекс-методом получены оптимальные потребности кож брутто, чистые площади кож, необходимые для удоволетворения потребностей в деталях низа обуви по всем толщинам в заданном ассортменте деталей.

Экономия кожи в натуральном выражении составляет 22,4^.

Математическая модель распределения заданий вырубщикам, относящаяся к задача нелинейного программирования может быть решена различными методами: градиентным методом, методом штрафных функций, методом скорейшего спуска, методом Монте-Карло и др.

В работе рассматривается решение математической модели с помощью метода локальных вариаций, который позволяет достаточно быстро получить оптимальное решение задачи и имеет хорошую сходимость.

Сущность метода заключается в поочередности варьирования переменных на величину задаваемого шага варьирования йХ и выбора тех значений, которые удоволетворяют системе накладываемых на целевую функцию ограничений к приводят к уменьшению модуля разности трудоэмкостей заданий между наиболее и наименее загруженными вырубщиками. Наибольшему варьированию подвергаются только те значения переменных, которые имеют наибольшее влияние на целевую функцию. Итерационный процесс продолжается до тех пор, пока разность медцу двумя результатами итераций целевой функции не станет меньше заданной малой величины £ .

Хорошая сходимость метода локальных вариаций позволяет использовать для его реализации персональные ЭВМ, работающие в масштабе реального времени и имеющие сравнительно низкое быстродействие.

Использование для решения данной задачи персональной ЭВМ

создает возможность организации автоматизированного рабочего места /АРМ/ диспетчера вырубочного производства. Это позволяет существенно сократить время на распределение работ меаду исполнителями и оформление нарядов-заданий,

В четвертой главе предлагается вариант целевой автоматизированной подсистемы управления, которая обеспечивает составление и распределение заданий вырубщикам, работающим по 5-му и 6-му разрядам на разрубе жестких коле для низа обуви.

В качестве технических средств для создания целевой подсистемы управления "Распределение заданий вырубщикам" используется следующий набор устройств:

- 16-разрядный микропроцессор с объемом оперативной памяти не менее 128 К на базе ПЭВМ "Искра-226", ПЭШ "Искра-1030", ЖЗ—1840 и др.;

- устройство внешней памяти на гибких магнитных дисках ПДД 353-5274 или аналогичное устройство;

- устройство печати с шириной бумажной ленты 128 символов /Роботрон-1154, Роботрон-1156 и др./.

Указанных технических средств достаточно, чтобы построить информационное и программное обеспечение подсистемы, организовать эффективный ввод, вывод и хранение информации.-

Математическое обеспечение подсистемы распределения заданий вырубщикам основано-на использовании нелинейной математической модели, позволяющей производить распределение заданий вырубщикам в ассортименте, определяемом потребностью сборочных потоков основного производства в деталях низа обуви.

На первом этале функционирования подсистемы производится оптимизация стоимости кожевенных товаров с помощью линейной математической модели целевого использования различных видов жестких кож, используемых при производстве деталей низа обуви в заданном

ассортименте.

Еа втором этапе производится распределение заданий вырубщикам 5-го и 6-го разрядов таким образом, чтобы сменные трудоемкости заданий кавдому вырубщику были одинаковы или отличались на минимальную величину. На данном этапе решается нелинейная математическая модель, целевая функция которой представляет собой нелинейную зависимость, -минимизирувщув отклонения величин трудоемкостей заданий между наиболее и наименее загруженными вырубщиками.

Схема функционирования подсистемы "Распределение заданий вырубщикам" представлена на рисунке 3. Система работает при условии ведения нормативного учета текущего ассортимента деталей низа обуви на ЭВМ.

Информационным обеспечением подсистемы является локальная база данных, в которой отражены основные технологические и нормативные характеристики деталей низа обуви: фасон, модель, номер сборочного потока, на котором происходит соединение детали с заготовкой обуви, наименование детали, средневзвешенная площадь детали в размерном ассортименте, толщина детали в разрубе, норма времени на вырубание 100 пар деталей, разряд исполнителя и размерная шкала, по которой вырубается данная деталь.

В качестве обрабатывающей программы базы данных используется программная фаза 'Чл^Ой'*)", служащая одновременно корневой фазой подсистемы, обеспечивающей вызов следующих программных фаз с перекрытием.

Программная фаза "¡¡МО ¡5" представляет собой комплекс программ, формирующих систему ограничений' математической модели распределения заданий путем решения задачи рационального использования кожевенных материалов методами линейного программирования.

Рис. 3. Схема функционирования подсистемы "РАСЕРВДЕЛШЕ ЗАДАНИЙ ШРУНЦИКАМ".

Программная фаза "иУЯ^иКР" предназначена для распределения заданий вырубщикам. При распределении заданий производится их оптимизация по критерию оптимизации, рассмотренному ранее /4 / . в качестве метода оптимизации использован метод локальных вариаций. Результатом работы программной фазы является задание вы-

рубочнойу цеху для вырубщиков 5 и 6 разрядов и распределение ассортимента деталей по рабочим местам.

Программная фаза " КйАТД " предназначена для форлирования и вывода штамповочных карт, составляемых на основе оптимального распределения заданий, полученных ы программной фазе "МУЙ1/У/КА

Условный годовой экономический эйфект от внедрения рассмотренной подсистемы управления складывается из экономии ресурсов жестких кож, предназначенных для вырубания деталей низа обуви и сокращения затрат времени диспетчера вырубочного цеха на составление заданий и ведение нормативной базы. Для предприятия мощностью 5 млн. пар обуви в год экономия материала составит 6 5802,7 руб., экономия затрат времени за счет высвобождения ИТР составит 12897,5 руб. Общая годовая экономия составит 78700,2 руб.

ОБЩИЕ ВЫВОДО ПО РАБОТЕ

1. Показано, что снижение трудоемкости разруба кожевенных материалов и выявление факторов, влияющих на трудоемкость работ, является одной из важнейших задая вырубочного производства, наряду с задачей рационального использования материалов.

2. Проведенный анализ трудоемкости работ, выполняемых вырубщиками в объеме сменного задания, показал, что Фактические затраты времени на их выполнение колеблются в значительных пределах. Это приводит к систематической перегрузке или недогрузке отдельных ис-

голнителей и, в целом, к неритмичности работы вырубочтого участка.

3. Получены зависимости коэффициента изменения трудоемкости Ц >т количества элементов в комбинации разруба (V и от процента пло-(ади крупных деталей & в объеме сменного задания вырубщику. .

4. Анализ факторов, влияющих на рациональное использование косвенных материалов, показал, что такие факторы, как сорт кожи, на-ячиэ пр имерной схемы разруба, конфигурация резаков, количество :рупкых деталей в комбинации разруба и категория кожи являются наи-олее значимыми и существенно влияют на использование жестких кож,

5. На основании количественно определенных значений внявлен-ых факторов и полученных зависимостей ¿'/(^/составлена ма-емагическая модель распределения задании вырубщикам, лредставляю-ая собой задачу нелинейного программирования. Выбран и обоснован ритерий оптимизации, обеспечивающий выравнивание грудоемкостей аенных заданий вырубщиков. Построена система ограничений модели, тесывающая соответствие производственного задания вырубочноьу

зху в ассортименте деталей низа обуви на смену ресурсам жестких ж по видам и категориям.

6. Для решения задачи распределения заданий обоснован и ис-¡льзован метод локальных вариаций, позволяющий достаточно быстро >лучи.ть оптимальный вариант загрузки исполнителей на операциях ¡зруба кож.

7. Построена структура целевой автоматизированной подсистемы 'У "Распределение заданий вырубщикам" на базе персональной ЭВМ [скра-226".

8. Создано информационное обеспечение подсистемы "Распределе-:е заданий вырубщикам в виде локальной Базы Данных.

9. Разработаны алгоритмы и программы подсистемы, обеспечиваю-е обслуживание БД, Формирование системы ограничений модели, оп-мизацшо сменных'заданий вырубщикам и вывод итоговых документов.

10. Проведена опытная эксплуатация подсистемы на Новосибирском ПТКОО "Обь". Ожидаемый годовой экономический эффект от внедрения подсистеш в производство в виде АРМ диспетчера штамповочного цеха составляет 78,7 тыс. рублей. Затраты времени диспетчера вы-рубочного производства на ведение нормативного хозяйства и составление заданий вырубщикам снижаются на 87,5$.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНО В РАБОТАХ

1. Анализ фактической загрузки вырубщиков на операциях разруба натуральных кож на детали низа обуви.// Совершенствование коллективного подряда в народном хозяйстве: Гез. докл. научно-практической конференции.- Новосибирск, 1986, - С.93-95 / соавторы Вершкова Г.Г., Гац Г.В.

2. Распределение сменных индивидуальных заданий вырубщикам в заданном ассортименте. - Кожевенно-обувная промышленность, 1986, Я 4, - С.15-16 / соавторы Фукин В.А., Руженцев A.C.

3. Исследование факторов, влияющих на рациональное использова-ниек кож. - Кожевенно-обувная промышленность, 1987, Je 7, - С.18-20/ соавторы Фукин ЪЛ,, Руленцев A.C.

4. О возможности решения задачи распределения заданий вырубщикам методами нелинейного программирования.// Научно-технический прогресс в легкой промышленности в 12-ой пятилетке: Тез. докл. науч но-практической конференции. - Новосибирск, 1987, - С. 29-30.

5. Распределение заданий вырубщикам с помощью персональной ЭВМ.// Совершенствование методов моделирования и конструирования обуви, изготавливаемой по индивидуальным заказам населения: Тоз. докл. всесоюзной научно-технической конференции. - Шахты, 1988, -- С. 53-54.

6. Подсистема АСУ "Распределение заданий вырубн!икам". //Инйоо-

ационный листок № 100-68, Межотраслевой центр научно-технической нформации и пропаганды. - Новосибирск, 1988. / соавторы Фукин В.А.., уженцев A.C.

7.' Совершенствование организации ЖИ по вырубочноцу участку Зувного производства.// Сборник научных трудов МЗИЛП. Совериенст-эваяие методов конструирования и технологии изделий из кожи.- М.: ШЛП, 1987. - С. 71-74 / соавторы Фукин В.А., Руженцев A.C.