автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.04, диссертация на тему:Разработка методики и информационно-программного обеспечения решения задач оценки производственно-технологической однородности моделей для одного потока

РГ8 ОД

На правах рукописи

Полетаева Людмила Андреевна

Разработка методики и информационно-программного обеспечения решения задач оценки производственно-технологической однородности моделей для одного потока

0.5.19.04 - технология швейных изделий

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 1997

Диссертация выполнена на кафедре ТШП Российского заочного института текстильной и легкой промышленности

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Шершнева Л.П.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, Профессор Меликов Е.Х. кандидат технических наук, доцент Короткова И.В.

Ведущая организация - Уфимская швейная фабрика 8 марта

Защита состоится 25 ноября 1997 г. в часов на заседании диссертационного совета К - 064.16.03 в Российском заочном институте тех стальной и легкой промышленности по адресу: 123298, г.Москва, ул.Народное ополчение, д.38, корп.2

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке.

Автореферат разослан 1997

Ученый секретарь

дисссертационного совета Т.П.Тихонова. /¿^¿¿¿^^

(подпись)

Общая характеристика работы

Актуальность темы. В условиях сегодняшней открытости российского рынка для импортеров, при доступности информации о моде, изменения культурного материального состояния населения, резко возросли требования потребителей к качеству разнообразных видов одежды. Потребитель хочет иметь модную современную одежду. которая бы отличалась универсальностью и носила,индивидуальный характер. В связи с этим первоочередное значение приобретает, задача расширения и повышение конкурентноспособности отечественных товаров на внутреннем рынке. Опыт работы швейных предприятий показывает, что в условиях быстро меняющейся моды, при изготовлении моделей одежды, значительно отличающихся друг от друга, происходит потеря производительности труда при освоении новых моделей, увеличиваются затраты времени на переналадки поточных линий. В настоящее время эта тенденция - частая сменяемость моделей вступила в противоречие с действующими формами и методами организации производства, в виде больших мощных потоков. Во всем мире, в том числе и у нас, для изделия нестабильного ассортимента приоритетными становятся потоки малой мощности, которые обеспечивают решение перечисленных ранее задач. Но и на этих потоках наблюдается потеря производительности труда при запуске новых моделей. В связи с этим актуальной становится задача правильного подбора и чередование моделей для запуска в один поток; по признакам их производственно-технологической однородности (НТО).

Большой вклад в решение этой проблемы внесли Мурыгин В.Е., Коблякова Е.В., Доможиров Ю. А., Шершнева Л. II.. Серова Т.М., Же-лезнякова Т.Д. и др. Эта проблема рассматривалась во многих публикациях, однако пока отсутствует четкая постановка и,количественная оценка производственно-технологической однородности моделей (ПТО).

В некоторых работах задача оценки ПТО решается на этапе разработки разделения труда, что не обеспечивает оперативного решения расчета однородности моделей на этапе проектирования одежды. Ряд методик не рассчитан на использование ЭВМ в работе, что снижает производительность труда. В то же время в условиях высокой частоты сменяемости моделей, жестких требований к разнообразию

моделей и необходимостью иметь высокую прибыль, проблема уменьшения потерь производства при запуске новых моделей путем их целенаправленного объективного отбора по признакам ПТО является актуальной. Для успешной реализации проблемы необходимо разработать объективный метод автоматизированной оценки ПТО моделей одежды на этапе их проектирования.

Тема диссертации утверждена Советом Российского заочного института текстильной и легкой промышленности (РЗИТЛП).

Цель работы. Разработка методики и алгоритмов автоматизированного расчета производственно-технологической однородности при подборе и чередовании моделей при запуске в один поток, для организации эффективной и производительной его работы. Для достижения поставленной цели в диссертационной работе должны быть решены следующие задачи:

- анализ требований современных технологических процессов предприятий швейной отрасли к уровню ПТО;

- анализ способов оценки производственно-технологической однородности моделей и сформулированы требования к методике оценки ПТО;

- исследование входной информации (модели), разработаны классификаторы базы данных конструкторских узлов и соединений моделей одежды;

- разработаны методика и алгоритмы определения последовательности запуска моделей в поток.

Методология и методы исследования. Для определения теоретической и методологической основы исследования используется системный подход, позволяющий рассматривать предметы и явления в их взаимосвязи.

В основу разработки частных задач разделов работы положены элементы: графов, решений, классификации и кодирования, машинной имитации и моделирования, алгоритмизации.

Объект исследования. В соответствии с целью и задачами рабо- • ты за объект исследования принят технологический процесс изготов- \ ления женского платья, как один из важнейших признаков подсистем технологической подготовки производства.

Научная новизна. работы состоит в том, что применительно к условиям действующего производства:

- установлены общие принципы членения моделей женского платья на. конструктивно-технологические модули;

- систематизированы типовые варианты модулей при промышленном производстве женской одежды, которые сведены в библиотеку-классификатор базы данных конструкторских узлов и соединений моделей одежды;

- предложен способ определения производственно-технологической однородности по коэффициенту выполнения одновременности модулей (Ко.ы.);

- разработана методика автоматизированного подбора и чередования моделей для запуска в один поток на этапе технологической подготовки производства.

Практическая значимость работы. Основные результаты работы, представляющие собой методику, алгоритмы и программы, позволяют определить, последовательность запуска моделей в производство. При этом обеспечивается улучшение качества выпускаемой продукции, упрощается перестройка технологического процесса при запуске новых моделей изделий, что позволяет расширить ассортимент, благодаря чему улучшится реализация изделий промышленными предприятиями и повысится удовлетворенность населения модной одеждой. Более полно использовать технологические возможности существующих потоков, повысить общую культуру производства без существенного увеличения капиталовложения.

Разработанная методика автоматизированного определения последовательности запуска моделей в условиях действующего производства может служить основой при проектировании автоматизированных рабочих мест: АРМ-технолога и АРМ-мастера, как составная подсистема САПР.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались, обсуадались и получили положительную оценку на научно-технических конференциях: "Современные проблемы текстильной и легкой промышленности" (Москва, 1396 г.), "Юбилейная конференция, посвященная 25-летим УТИСа" (Уфа, 1996 г.), расширенном заседании кафедры "Технология швейного производства" РЗИТЛП (Моек-

ва. 1996 г.).

Практическая значимость работы подтверждается эффективностью внедрения ее результатов на швейных предприятиях Башкортостана. Экономический эффект составит 23 млн. рублей.

Публикации. Результаты диссертационной работы опубликованы в' 5 статьях.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на страницах машинописного текста, состоит из введения, трех глав, выводов, 34 таблиц, 20 рисунков, списка использованных источников, насчитывающего 117 наименований, а также приложения. Приложения включают в себя таблицы, акты внедрения работы, расчеты экономической эффективности и результаты работы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, определены ее цель, научная новизна и практическая значимость, сформулированы задачи исследования.

В первой главе рассмотрено состояние вопроса и постановка задач исследования.

Для организации эффективной и производительной работы потока необходимо постоянно решать задачу запуска в потоках моделей, обладающих высокой производственно-технологической однородностью.

Решение задачи представляем в канонической форме в виде высказывания типа:

Дано: < У, г, О, Б, V >

Требуется найти И, где У - множество управляемых входных факторов;

2 - множество неуправляемых входных факторов;

Б - множество исходов, т.е. результатов взаимодействия управляемых и неуправляемых факторов;

О - множество с! из ЧхЪ на Б, содержательных <1 характеризует сам акт взаимодействия управляемости и неуправляемости факторов, процесс преобразования;

V - множество критериев оценки элементов множества 5 и выбора 3" или предпочтений, заданных на множества 5;

V/ - цель выбора подмножества Б* Б (в частности 3" может состоять из одного элемента) по критерию V.

В нашем случае получаем:

Дано: < У, 2, Б, Б, V > -.желаемое состояние объекта, т.е. технологический процесс, который обеспечивает выпуск изделий, отличающихся визуальным разнообразием, которые бы не приводили к снижению производительности труда.

У - множество управляемых входных факторов системы моделей, обусловленных их свойствами; структура, покрой членения, рельеф поверхности и др., позволяющими формировать модели в группы по признакам НТО;

1 - множество неуправляемых входных факторов: оборудование потока, способ передачи полуфабриката, размещение рабочих в потоке, число рабочих и др., которые должны оставаться неизменными в условиях данного производства;

О - отбор свойств моделей, для оценки ПТО;

V - критерий оценки, по которому должна производиться оценка

ПТО моделей;

Б - множество конечных результатов по оценке ПТО пар моделей, определяющих последовательность запуска моделей в поток;

V - цель, наиболее предпочтительное сочетание моделей, ха-

рактеризующих получение минимальных производственных потерь.

Анализ управляемых входных факторов (моделей) показал, что проблема ПТО для женской одежды является наиболее актуальной, поэтому объектом исследования выбрана женская легкая одежда. Определены факторы, определяющие требования к уровню ПТО моделей.

Анализ расчета оценки ПТО моделей по разным методикам выявил их высокую трудоемкость определения, неоднозначность, большой объем информации.

Полученные результаты позволили обосновать необходимость разработки автоматизированного расчета оценки ПТО в условиях действующего производства по новому критерию и установить задачи исследования, решению которых посвящены последующие этапы работы.

Вторая глава посвящена разработке методики оценки ПТО моделей в условиях действующего производства.

Сформулированы требования к оценке уровня ПТО:

- универсальность (для различных видов и моделей);

- комплексность (одна оценка);

- достоверность;

- простота;

- оценка на этапе проектирования;

- возможность формализации.

В качестве критерия оценки ПТО моделей предложено использовать коэффициент однородности модулей узла или соединения (Ко.м.), который рассчитывается по формуле: п N

Ко.м. - £ ам)/ц I ти) ю 1-1 1-1

п

где I - время, затраченных на обработку однородных модулей 1-1 1 и 3 моделей;

п - число однородных модулей 1 и 3 модели; N

Е Т,3 - суммарная трудоемкость модулей 1 и 3 моделей; 1-1

N - число всех модулей 1 и 3 модели;

К - усредненный коэффициент трудоемкости, учитывающий схему сборки изделия.

К - 1, когда нет отличий по покрою (по воротнику, рукаву, по

линии талии и т.д.)

На каждое отличие прибавляется 0,01

К - 1,01 - одно отличие

К - 1,02 - два отличия и т.д.

Анализ моделей одежды показал, что они (модели) представляют собой объекты заданного множества, который можно разделить на подмножества (модули). Модуль - сборочная функциональная единица изделия.

К ним можно отнести застежки, карманы, воротники, шлицы, пояса, рельефы и т.д. Проведено упорядочение этой информации (моделей)" путем ее классификации и кодирования.

Для проектирования систем моделей все конструктивно-технологическое разнообразие решения моделей сведено в однородные технологические группы. Группировка проведена по следующим признакам: единство использованного оборудования, типовые затраты времени на изготовление, однородность технологии. Структурно классификатор состоит из буквенно-цифровой частей.' Классификационная часть сое-

тоит из классификационных группировок, построенных с использованием ступенчатой иерархической системы классификации и последовательной порядковой системы кодирования. Предусмотрен резерв. За счет данного резерва возможно дополнение классификатора новыми данными, ранее в нем отсутствующими.

Кодирование узлов осуществляется по сокращенной схеме. Первые повторяющиеся во всех узлах коды опущены. В квадратах указываются коды 'конструкторских и технологических признаков и элементов. Разработано информационное обеспечение в виде цифровых и алфавитно-цифровых кодов БД (базы данных) по следующим модулям: низ рукава, манжеты, застежка, карманы, пояс, низ изделия, воротники, обработка горловины, рельефы, складки, вытачки, шлицы, кокетки. На рис.1 представлен фрагмент характеристик модуля.

Рис.1.

Модуль: низ рукава

Код Конструкция Затрата времени Оборудование

1111100 вк 1 Ч— 1 123 сек 415-5 кл "Джуки"

Разработка критерия оценки ПТО моделей и разработка библиотеки-классификатора в условиях действующего производства Позволяет перейти к алгоритмической и программной реализации расчета последовательности запуска моделей в поток.

Третья глава посвящена разработке алгоритма расчета последовательности запуска моделей в поток в условиях действующего производства. С учетом комплекса логико-математических действий по преобразованию исходного информационного материала были разработаны операционные правила машинного формирования графика подготовки производства (Рис.2).

Информационное обеспечение системы автоматизированного расчета последовательности запуска моделей в поток представлено совокупностью хранимых в памяти ПЭВМ данных, логически связанных между собой - базы данных.

В состав локальной базы данных разрабатываемого алгоритма входят нормативная и оперативная базы.

Нормативная базы данных, необходимая для функционирования* системы автоматизированного запуска моделей в поток в условиях действующего производства, разрабатывается на основе анализа информационной схемы процесса проектирования. В состав нормативной базы входит исходная информация, представленная следующим "массивом" конструктивно;-технологические модули. Информация данных массивов относится к условно-постоянной и формируется в соответствии к классификаторами.

В состав оперативной базы данных входит исходная информация, представленная массивом "модели предприятия". Информационная схема (Рис.2) уточняет характер информации, перерабатывает на каждом этапе. Для реализации обсчета всех данных в автоматическом режиме разработан алгоритм подпрограммы выборки времени при совпадении кодов по модулям, алгоритм сравнения кодов по модулям. Для определения критерия оценки IIT0 сравниваемых моделей разработан алгоритм расчета коэффициентов однородности модулей (матрица), разработан алгоритм сортировки максимальных Ко.м. по столбцам матрицы по убыванию. Таким образом на печать в установленной форме выдается последовательность запуска моделей в поток.

Разработанная методика автоматизации определения последовательности запуска моделей в производство и ее программное обеспечение позволяет обеспечить максимально возможный выпуск изделий с минимальными потерями при смене ассортимента, позволяет существенное сократить сроки внедрения новых моделей.

Разработанные алгоритмы прошли апробацию на ПЭВМ типа IBM-PS и совместимых с ней в качестве программного обеспечения подсистемы подготовки моделей для запуска в поток на предприятиях Башкортостана по выпуску женской легкой одежды.

Социально экономический эффект предложенного метода обусловлен повышением уровня удовлетворенности населения одеждой высокого качества, возможностью выпуска разнообразного числа моделей небольшими партиями, что позволяет предприятиям получить значительную -прибыль, подтверждает целесообразность и практическую значимость проведенных исследований.

Выполненные в диссертационной работе исследования и разработки позволяют сделать следующие выводы.

Общие выводы и рекомендации.

1. Анализ современного состояния процесса формирования гра-

Рис 2. Обобщенпая блок-схема алгоритма подсистемы формирования графика подготовки моделей для запуска в поток

Полетаева Лкдмила Ащрееша

РАЗРАВМИА МЕТОДОЙ И ЩЮШЩНН1ГОГРА!Ш)ГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ШИЯ ЗАДАЧ ОЦЕНКИ

пнжждлвшю-ТЕйожзшчаской одародаэега

МОДЕЛЕЙ да ОДОГО ГОКЖА

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кавдвдата технических наук

JE 0081 от 1.04.93

Подписано в печать 15.05.97. Фэрмат 60x84/16. Бумага типографская № 1. Печать офсетная. Компыотержй набор. Усл.печ.л. Г;0. Уч.-изд.л. 1',0. Tupas 60. Заказ 233.

Редага^энночгадательскш отдал Башкирского университета Ротапринт Башкирского университета. 450074. Уфа; ул.Фрунзе,32