автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.04, диссертация на тему:Разработка методики управления качеством деталей кроя швейных изделий

005012974

Петрова Елена Владимировна

РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ УПРАВЛЕНИЯ КАЧЕСТВОМ ДЕТАЛЕЙ КРОЯ ШВЕЙНЫХ ИЗДЕЛИЙ Специальность 05.19.04 «Технология швейных изделий»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 э мм жг

Москва - 2012

На правах рукописи

Петрова Елена Владимировна

РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ УПРАВЛЕНИЯ КАЧЕСТВОМ ДЕТАЛЕЙ КРОЯ ШВЕЙНЫХ ИЗДЕЛИЙ

Специальность 05.19.04 «Технология швейных изделий»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва-2012

Работа выполнена в Новосибирском технологическом институте (филиале) федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Московский государственный университет дизайна и технологии» на кафедре «Технология и дизайн

швейных изделий»

доктор технических наук, профессор Мокеева Наталия Сергеевна

доктор технических наук, профессор Смирнова Надеиеда Анатольевна «Костромской государственный технологический университет»

кандидат технических наук, доцент Ржехина Татьяна Сергеевна «Российский заочный институт текстильной и легкой промышленности»

Ведущая организация: ОАО «Центральный научно исследовательский институт швейной промышленности», г.Москва

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного университета дизайна и технологии.

Защита состоится «18 » апреля 2012 г. в 13:45 часов на заседании диссертационного совета Д 212.144.01 при Московском государственном университете дизайна и технологии по адресу: 117997, Москва, ул. Садовническая, д.ЗЗ,стр.1

Автореферат разослан «Х^Г» марта 2012 г.

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

Ученый секретарь диссертационного совета

Лунина Е.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В условиях жесткой конкурентной борьбы на рынке товаров и услуг выживают и успешно развиваются только те предприятия, которые способны производить и реализовывать высококачественную продукцию в кратчайшие сроки. Особенно это актуально для предприятий легкой промышленности, поскольку бизнес в моде имеет свои особенности - ограниченное время планирования и подготовки производства при быстрой смене ассортимента выпускаемой продукции.

Современные тенденции управления производственными процессами стремятся к осуществлению операций по обеспечению качества еще на стадии проектирования и запуска проектных решений с целью недопущения брака и исправления бракованных изделий. Эффективность работы предприятий в таких условиях во многом определяется наличием современных информационно-технических средств, позволяющих обеспечить гибкость технологических процессов, автоматизировать работу и взаимодействие производственных подразделений.

В диссертационной работе рассматриваются вопросы, касающиеся технологического процесса раскройного производства, который занимает одно из самых важных мест при изготовлении швейных изделий. Основная задача раскройного производства состоит в ритмичном и бесперебойном снабжении качественными деталями кроя швейных цехов. На точность кроя оказывают влияние сложность модели, способ и скорость настилания полотен, скорость рассекания настила, конструкция режущего инструмента, физико-механические свойства раскраиваемых тканей и другие. Применяемая в настоящее время технология и оборудование не обеспечивают получение качественного кроя. Значительное количество деталей имеет величины отклонений от контрольных лекал в размерах и конфигурации, не допустимые техническими условиями. Если в раскройном производстве допущен хотя бы один дефект (например, укорочение, перекос детали швейного изделия, несоблюдение направления ворса или рисунка в деталях кроя), то в швейном цехе его уже невозможно исправить. Это ведет к выпуску некачественных готовых изделий, а значит и к снижению конкурентоспособности продукции.

Чтобы исключить возможные дефекты, обеспечить качество кроя, необходимо разработать такую методику, благодаря которой удастся получить прогноз оптимальных параметров технологического процесса, напря-

мую зависящих от свойств материалов. Имея сведения о волокнистом составе материала и его деформационно-релаксационных процессах, что особенно важно для тканей с вложение эластана, можно подобрать оптимальную скорость настилания, при которой растяжение полотен будет сведено к минимуму, а, значит, исключены такие дефекты, как укорочение и обужение деталей. В производственных условиях, как правило, применяют среднюю скорость настилания согласно техническим характеристикам оборудования. С увеличением процентного содержания синтетических волокон в материале уменьшается коэффициент тангенциального сопротивления, что при настилании вызывает смещение полотен в настиле, а при раскрое смещение деталей в пачке относительно друг друга. Это приводит к изменению линейных размеров кроя, а, следовательно, и к снижению качества изделий. Возникающие дефекты раскройного производства связаны, прежде всего, с неправильно установленными режимами выполнения операций.

Актуальность темы обусловлена необходимостью развития теории и методологии менеджмента качества, а также потребностью учета показателей свойств материалов при разработке параметров технологического процесса раскройного производства и подтверждается тем обстоятельством, что исследованиями в данной области занимались такие ученые как Мурыгин В.Е., Голубкова В.Т, Фролова O.A., Золотцева Л.В., Чаленко Е. А., Боткин А.П., Ангимонова И.Н., Шурин A.B. и др.

Управление качеством деталей кроя на основе определения оптимальных режимов обработки, в зависимости от свойств материалов, как самостоятельная задача, не рассматривалось ранее. Назревшая потребность и возможности решения этой проблемы с учетом накопленного теоретического и практического опыта в современных условиях определили актуальность диссертационного исследования.

Целью диссертационной работы является разработка системы прогнозирования технологических режимов для бездефектного выполнения операций раскройного цеха.

Для реализации обозначенной цели в работе поставлены следующие задачи:

- исследовать существующие методы обеспечения качества продукции;

- выполнить систематизацию и классификацию факторов, оказывающих влияние на точность кроя;

- разработать и реализовать математические модели оптимизации параметров технологического процесса раскроя в зависимости от свойств материалов;

- разработать методику управления качеством деталей кроя швейных изделий;

- апробировать разработанную методику на примере конкретной производственной системы швейной промышленности.

Объект исследования: технологический процесс раскроя материалов швейного предприятия с точки зрения управления качеством деталей кроя.

Предмет исследования: детали кроя и материалы костюмно-пальтового ассортимента.

Методы исследования. Для достижения поставленной цели и решения задач применялись методы систематизации и классификации, технологического прогнозирования, экспертных оценок и планирования эксперимента, математической статистики и решения задач многокритериальной оптимизации, теория нейронных сетей и принятия решений, методология функционального моделирования IDEF 0, теория и методы экономики и организации производственных систем, современные программные продукты операционной среды Windows ХР, Microsoft Excel, Mathcad Professional, Paint, Internet Explorer, аналитическая платформа Deductor.

Научная новизна работы заключается в:

- разработке усовершенствованной модели процесса управления качеством продукции;

- установлении зависимостей параметров технологического процесса и дефектов раскройного производства от свойств перерабатываемых материалов;

- разработке усовершенствованной классификации дефектов деталей кроя швейных изделий;

- математической и программной проработке процедуры выбора, с применением нейросетевых моделей, оптимальных технологических режимов операций раскройного цеха обеспечивающих требуемые показатели качества деталей кроя швейных изделий;

Практическая значимость работы заключается в:

- разработке методики управления качеством деталей кроя швейных изделий, позволяющей получить прогноз оптимальных технологических

б

режимов выполнения операций на стадии раскроя в зависимости от вида и свойств применяемых материалов;

- разработке номенклатуры единичных показателей качества деталей кроя швейных изделий;

- разработке рекомендаций по совершенствованию технологического процесса и документа «Справочник качества» по операциям раскройного цеха, позволяющих производить мониторинг затрат на качество с целью их снижения;

- разработке структуры базы данных, содержащей информацию о виде, артикулах и свойствах обрабатываемых материалов, а также параметрах применяемого оборудования и возможных дефектах деталей кроя швейных изделий.

Реализация работы. Результаты диссертационной работы приняты к внедрению на ОАО «Синар» (г. Новосибирск) и использованы в учебном процессе при выполнении лабораторных, курсовых и дипломных работ студентов направлений «Технология изделий легкой промышленности», «Конструирование изделий легкой промышленности»

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались, обсуждались и получили положительную оценку на следующих конференциях: научно-практической конференции «Будущее легкой промышленности» (г.Новосибирск, 2006 -2007гг.), научной конференции «Интеллектуальный потенциал Сибири» (г.Новосибирск, 2007-2010 г.), международной научно-практической конференция «Инновационные технологии производства товаров, повышение качества и безопасности продукции легкой промышленности» (Республика Казахстан, г.Алматы, 2011г.). Результаты диссертационной работы докладывались на заседаниях кафедры «Технология и дизайн швейных изделий» Новосибирского технологического института (филиала) «МГУДТ» (2007-2012 г.).

Публикации. Основные положения выполненных исследований опубликованы в десяти статьях (5 статьи в научных изданиях, включенных в список ВАК) и шести тезисах докладов.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, выводов и рекомендаций, списка использованных источников, включающего 109 наименований, и 13 приложений. Работа изложена на 168 страницах машинописного текста, содержит 24 таблицы, 58'рисунков. Приложения, включающие исходные данные и результаты проведенных исследований, представлены на 78 страницах.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, поставлены цели и задачи исследования, отмечена научная новизна и практическая значимость работы.

В первой главе представлена характеристика типового раскройного производства швейного предприятия, проведен анализ научных разработок, направленных на повышение его эффективности.

Выполнен анализ нормативно-справочной документации, в соответствии с которой качество продукта (предмета труда) является результатом качества процесса. Согласно международным стандартам серии ИСО 9000, изменились функции управления качеством: переход от выявления брака к его предупреждению, а не к исправлению ошибок. Таким образом, главной целью менеджмента качества (СМК) является обеспечение стабильности, точности технологического процесса, предотвращение возможных дефектов, снижение себестоимости изделий за счет рационального использования материалов и ликвидации времени на устранение брака посредством прогнозирования оптимальных технологических параметров производственной системы и мониторинга показателей качества.

Традиционно методическим средством для управления качеством служит круговой цикл Деминга по принципу: планируй - выполняй - контролируй - регулируй (цикл РОСА). По аналогии с «циклом Деминга» работают и промышленные предприятия по изготовлению швейных изделий. В ходе анализа традиционного процесса управления качеством на различных промышленных предприятиях г. Новосибирска выявлено, что качество в раскройном цехе обеспечивается всего двумя операциями «контроль качества настила» и «контроль качества кроя». Основным недостатком данного подхода, является то, что качество становится объектом внимания на выходе, когда управлять степенью соответствия уже поздно: сырье и материалы переработаны, ресурсы использованы, продукт или услуга созданы. Данный процесс развивается по замкнутой цепи, где не производственник управляет процессом обеспечения должного качества своего продукта, а продукт развивается самостоятельно, вызывая на каждом этапе те или иные сбои, которые являются уже закономерностью.

В качестве эффективного инструмента поддержки принятия решений в условиях реального производства в диссертационной работе предлагается усовершенствовать модель процесса управления качеством (рисунок 1)

на основе СМК продукции. На первом этапе проводится сбор и анализ исходной информации о воздействиях, оказывающих влияние на качество деталей кроя швейных изделий (формируется база данных). При этом выявляются возможные дефекты на каждой операции технологического процесса, затем прогнозируются оптимальные параметры выполнения технологических операций, при которых брака не будет и осуществляется мониторинг - наблюдение (проверка) соответствия полученных результатов спрогнозированным.

Рисунок 1 - Схема„современного подход управления качеством

Следовательно, получение точного кроя и исключение возможных дефектов предполагается путем подбора оптимальных технологических режимов процесса настилания и раскроя материалов.

Новую форму управления качеством методом прогнозирования можно назвать «Делай сразу хорошо». Целью при этом является полное овладение процессом производства в режиме on-line, при котором, в идеальном случае, брака не бывает.

В данной ситуации адекватным аппаратом для решения задач диагностики и прогнозирования могут служить специальные системы с искусственной памятью, а именно нейронные сети, реализующие идеи предсказания и классификации при наличии обучающих последовательностей, причем, как весьма перспективные, следует отметить радиально-базисные структуры, отличающиеся высокой скоростью обучения и универсальными аппроксимирующими возможностями.

Все вышесказанное подтверждает актуальность и необходимость разработки методики управления качеством деталей кроя швейных изделий.

Вторая глава посвящена исследованию факторов, влияющих на качество деталей кроя швейных изделий в условиях одного из ведущих швейных предприятий г. Новосибирска, основной ассортимент выпускаемой продукции которого - мужские костюмы, женские и мужские пальто. Результаты сбора и обработки значительного объема данных по видам дефектов обрабатываемых объектов на разных операциях раскройного цеха действующего предприятия с использованием современных методов мате-матико-статистического анализа (контрольный листок, диаграмма Парето,

карта Шухарта, диаграммы Исикавы и др.), позволили выявить наиболее часто встречающиеся дефекты и классифицировать их.

Экспериментальным путем установлено, что на операциях «настилание материалов», «рассекание настила на части и вырезание крупных деталей», «вырезание деталей «чистым» кроем» и «дублирование деталей» наблюдается наибольший удельный вес встречаемых дефектов (94,9%). Кроме того, возникающие на этих операциях сбои, являются самыми весомыми при доверительной вероятности 95 %. Наиболее распространенными дефектами раскройного производства являются перекос, укорочение и обужение деталей, спекание деталей кроя в пачке и как следствие растяжение срезов и т.п. Для определения величин отклонения деталь брали из пачки раскроенных деталей (верхняя, средняя и нижняя), накладывали на нее контрольное лекало соответствующего размера-роста и измеряли полученные отклонения от контрольного лекала по длине и ширине. Измерения проводились сразу после раскроя настила и с течением разного интервала времени (30, 60 и 120 мин.) металлической рулеткой с точностью до 1 мм. Анализ результатов измерений конкретных линейных размеров деталей показали, что погрешности в размерах кроя проектируемых изделий в некоторых случаях достигают 3 % и более.

На основе проведенных маркетинговых исследований, для четырех основных операций, обозначенных ранее, собрана статистическая информация, которая обработана методами априорного ранжирования факторов, на основе чего выявлены наиболее значимые свойства материалов, оказывающие влияние на качество выполнения операций раскройного цеха. Коэффициент конкордации варьировался в пределах 0,64 ^ 0,86, что больше минимально допустимого значения дня швейной промышленности, поэтому можно сделать вывод о том, что согласованность результатов достаточно высокая. Для оценки значимости мнений экспертов, проверялось значение х2 (критерий Пирсона). Во всех случаях %2 расчетное больше табличного, поэтому можно с 95% -ной доверительной вероятностью утверждать, что согласованность мнений экспертов неслучайна

Анализ ранговой диаграммы показал, что доминирующую роль в обеспечении соответствия геометрических размеров деталей кроя на операции «настилание полотен» играют деформационно-релаксационные свойства материала (полная деформация и ее составные части), коэффициент тангенциального сопротивления и толщина материала. На операции «рассекание настила на части» и «вырезание деталей «чистым» кроем»

наиболее значимые свойства материалов являлись: коэффициент тангенциального сопротивления, толщина материала, жесткость при изгибе. На операции «дублирование деталей»: температура эксплуатации, усадка и толщина. Таким образом, из каэвдой ассортиментной группы материалов были отобраны типовые образцы и проведены исследования обозначенных значимых свойства материалов для каждой операции. На рисунке 2 представлен график напряженно-деформационного состояния одного из исследованных материалов, имеющий в своем составе вложение 5% эла-стана. Отличительными свойствами таких полотен являются дополнительная их растяжимость и несоизмеримо высокая по сравнению с обычными текстильными материалами деформация. Из графика видно, что с увеличением натяжения материала, которое показано разным цветом, увеличивается значение относительной деформации (растяжение), которое находится в пределах от 0,05 до 0,2. При снятии натяжения в первые секунды наблюдается упругая (быстрообратимая) часть полной деформация, а с течением времени и высокоэластическая, из этого следует, что при раскрое сформированного настила без его отлежки линейные размеры деталей кроя могут значительно искажаться и не соответствовать габаритным размерам контрольного лекала.

£

Арт. 81871. Состав: Шгрсп.42*Ь+П)ф?3**+г1ягтян5*Ь

г,мин.

л .

т

Рисунок 2- График напряженно-деформационного состояния ткани с эластаном при различной величине натяжения

На основе проведенных исследований построены графики зависимости относительной деформации от натяжения материала, представленные на рисунке 3. В качестве примера, показаны графики материалов с разным % содержанием эластана. Полученные ломаные линия регрессии показывают, что с увеличением содержания эластана в материале при разном натяжении возрастает интервал разброса относительной деформации. На графике также представлена функциональная зависимость ломаных линий регрессии, выраженная в виде уравнений аппроксимации полином второй степени. Ключевым показателем качества приближенной линии является величина достоверности аппроксимации Я2 (коэффициент детерминации), которая показывает, какую часть разброса значений (дисперсии) удалось объяснить с помощью данной функции. На графике Я2 находится в интервале 0,93-5-0,95, что свидетельствует о достаточно высоком совпадении теоретической кривой с экспериментальными данными.

к я

о.

о

-е-

ч ее

-■-Apt 81871 (шерсть 42%+Пэф.Ч% +зластан 5%)

♦Apt JSP 22032

(вискоза 32%+ГОф65% +эдастан 3%)

у= 0,0003*' + 0,0012* * 0,0019 R'= 0,936

-*-Apt 304116 (вискоза 44%+Пэф54% +зластан2%)

у = 0,0004хг - 0,0011 * ■» 0,0041

2 3 Натяжевне материала, Н

4 5

Рисунок 3- Результаты исследования деформационных характеристик материалов с различным % содержанием полиуретановых (эластановых) волокон

Результаты остальных исследований значимых свойств материалов на качество выполнения операции «настилание полотен материала» представлены на рисунке 4. Аналогичные исследования проведены и для one-

раций «рассекание настила на части», «вырезание деталей «чистым» кроем», «дублирование деталей».

% содержание эластана

а)

б)

у = 0,0107х2 - 0Д964Х + 1,1429 К—0,9427-

20 40 60 80

% содержание синтетических волокон

100

в)

а) зависимость относительной деформации от %-го содержания эластана

б) зависимость толщины материала от поверхностной плотности

в) зависимость коэффициента тангенциального сопротивления от процентного содержания синтетических волокон

Рисунок 4 - Примеры полученных экспериментальных зависимостей

На следующем этапе работы в результате математической обработки и анализа экспериментальных данных были получены адекватные уравнения регрессии зависимости точности кроя от варьируемых значений свойств материала. За количественную оценку параметра оптимизации принята величина допускаемого отклонения линейных размеров деталей кроя от исходных размеров контрольного лекала (У). Для операции «настилание полотен» уравнение регрессии имеет вид:

У!=3,37-1,38хгЮ,31х2-0,38х3-0,37х,х2 (1)

где XI - относительная деформация;

х2 - коэффициенттангенциального сопротивления; Хз - толщина материала, мм. Для операции «рассекание настила на части» и «вырезание деталей «чистым» кроем» уравнение регрессии имеет вид:

У2=2,63+1,47x1-0,45х2+0,63хз-0,61Х1Х2 (2)

где XI - коэффициент тангенциального сопротивления; х2 - толщина материала, мм. Хз - жесткость при изгибе, мкН-см2 Для операции «дублирование деталей кроя» уравнение регрессии имеет вид:

У3= 15,3-0,11хг6,1х2+1,2х3+1 ,4х2х3 (3)

где XI - коэффициент тангенциального сопротивления;

Хг - толщина материала, мм.

Хз - жесткость при изгибе, мкН-см2

Значимость коэффициентов уравнения регрессии, характеризующих линейные эффекты и эффекты парного взаимодействия, оценивались величиной доверительного интервала, значения которого варьировались в пределах 0,10 + 0,6(при а=95%). Гипотеза об адекватности модели проверялась с помощью критерия Фишера, в результате сравнения Ррасч.< Рта6я.

Полученные зависимости показателей свойств используются в дальнейшем для определения соответствующих значений вновь поступающих материалов.

Для проведения предупреждающих действий разработана система единичных показателей качества деталей кроя, которая позволяет однозначно идентифицировать, систематизировать дефекты кроя, устанавливать место и причину их возникновения. Выявлено, что в раскройном цехе на качество выполнения операций, а значит и на точность кроя большое

влияние оказывают свойства раскраиваемых материалов, которые являются стохастической величиной.

Таким образом, при организации швейного производства, нацеленного на высокое товарное качество и ресурсосбережение, следует брать во внимание, что размерная точность и эксплуатационная формоустойчи-вость, как основные критерии качества изделий, закладываются на стадии выполнения операций раскройного производства, представляющей базовую основу построения всего технологического цикла изготовления швейных изделий.

В третьей главе представлена информационная модель технологического процесса раскроя швейных изделий в результате которого исходные материалы (М) превращаются в комплекты деталей кроя (ЦК): Рт=М->{ЦК,} (4)

В качестве основных классов объектов исследуемой системы рассмотрены:

Ь = {*)/ = I,—, / *} - номенклатура швейных изделий, для которых изготавливаются комплекты деталей кроя.

ДК = {Э/с|<Эл: = 1,..., дк *} - множество деталей кроя, входящих в состав изготавливаемых швейных изделий.

0 = ^ = 1,..., о»} - множество основных операций процесса, выполняемых в определенной последовательности и др.

Среди основных классов объектов исследуемой системы, выделены два главных класса - номенклатура (свойства) обрабатываемых материалов (М) и номенклатура оптимальных параметров технологического процесса (Р), которые в комплексе обеспечивают точность деталей кроя: М = {п\т = т *} и Р = \р\р = 1,-, Р *}.

Для решения задачи нахождения оптимальных режимов обработки, выбраны следующие параметры: скорость настилания полотен, высота настила, скорость рассекания и вырезания деталей «чистым» кроем и др.

В качестве примера сформулируем задачу нахождения оптимальной скорости настилания: определить максимально допустимую скорость и движения машины при настилании ткани при удовлетворении ограничений на допустимый уровень напряжений и времени деформации. Формально задача оптимизации записана в следующем виде:

V -» шах (5)

При удовлетворении ограничений:

а <, а" (6)

в й ^ * (7)

/ < (8) Задача решается на основе построенных дифференциальных уравнений и представляет собой задачу математического программирования, для решения которой используется метод локальных вариации. Решение задачи заключается в варьировании значения Уя = Vп-\ + на величину А К и выбирая только те значения У„ , которые удовлетворяют заданным ограничениям. В результате решения оптимизационной задачи получены скорости настилания полотен для разных групп материалов. Особый интерес представляют значения скорости настилания материалов с вложением эластана, примеры которых представлены в таблице 1.

Таблица 1 - Оптимальные параметры скорости настилания полотен материалов костюмного ассортимента (фрагмент)

Группа материала по волокнистому составу Скорость настилания, м/мин

Шерсть 42% + ПЭф 53% +эластан 5% 15

Вискоза 32%+Пэф 65%+эластан 3 % 20

Вискоза 44% + ПЭф 54% + эластан 2% 24

Полученные оптимальные параметры операций раскройного цеха . будут использоваться при разработке и реализации методики управления качества.

На следующем этапе сформирована база данных, включающая свойства материалов, режимы на выполнение операций раскройного цеха и возможные дефекты, которая положена в основу разработки методики управления качеством деталей кроя швейных изделий, представленной на рисунке 5. Предлагаемая методика является интерактивной системой, в рамках которой лицу, принимающему решение (ЛПР), в данном случае инженеру-технологу, предоставляется необходимый инструментарий для выявления еще на стадии подготовки производства при заданных параметрах возможного наличия или отсутствия дефектов и принятия конечного решения для того, чтобы предотвратить возникновение сбоев в производственном процессе. Разработанная последовательность этапов реализации

методики позволяет перевести все действия ЛПР в явную, осознанную форму с целью минимизации возможных ошибок и достижения наилучшего результата.

"ИГ"

к В®- |><| Л««П1

пп1 i оос=г> и показать

ПРОГРАММНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ

Прогнозирование режимов выполнения

операций раскройного 3 цеха

Расчет ДПи

Расчет себестоимости обработки

Мониторинг уровня

исполнения технологии

Рисунок 5 - Методика управления качеством деталей кроя швейных изделий

Мониторинг уровня исполнения технологии, т.е. проверка соответствия выполнения технологического процесса осуществляется согласно документу «Справочник качества», который формируется в результате реа-лйзации методики и передается исполнителям на операции .раскройного це-

ха. «Справочник качества» содержит данные о моделях изделий, свойствах используемых материалов и режимах выполнения операций.

Применение разработанной в диссертационной работе методики позволит предупредить, а значит исключить, возникающие на предприятии дефекты, устранить время на их исправление, повысить качество кроя и выпускаемой продукции, что в свою очередь позволит повысить конкурентоспособность и рентабельность производства.

В четвертой главе проведена программная реализация разработанной методики, которая выполнялась на базе аналитической платформы Deductor, фирмы BaseGroup (г.Рязань, Россия) с применением нейросетевого моделирования.

Для обучения нейронных сетей, карт Кохонена и «дерева решений» разработана база данных с учетом всевозможных сочетаний значений параметров процесса на основе проведенных исследований и расчетов. Для операции настилания всего использован 191 пример, для операций рассекания и вырезания кроя - 1334 примера, для дублирования кроя - 583 примера.

При конструировании нейросети необходимым являлось выбор ее архитектуры, т.е. нахождение рационального размера сети - такового числа скрытых слоёв и нейронов в слоях, которые дадут минимальные ошибки обобщения. Для проведения эксперимента по прогнозированию параметров технологического процесса и возможности проверки наличия или отсутствия дефектов при заданных режимах обработки, достаточным условием было наличие одного или двух скрытых слоев с различными вариациями наличия нейронов согласно теореме Колмогорова.

Рассматриваемые архитектуры нейронных сетей в ходе эксперимента на примере операции «настилание полотен» имеет следующий вид:

1) нейросеть с одним скрытым слоем: 6x2x2; 6x10x2; 6x25x2.

2) нейросеть с двумя скрытыми слоями: 6x4x8x2; 6x6x12x2.

По результатам рассмотренных архитектур операции «настилания полотен» наиболее обученной архитектурой является 6x10x2 алгоритмом Back-Propagation. Граф нейросети данной архитектуры представлен на рисунке 6. По данному графу можно увидеть не только структуру нейронной сети, но и значения весов, которые принимают те или иные нейроны. В зависимости от веса нейрона он отображается определенным цветом, а соответствующее значение можно определить по цветовой горизонтальной шкале.

Рисунок 6 - Граф нейросети для архитектуры 6x10x2 операции «настилание полотен»

Для оценки правильности работы нейросети применялся визуализа-тор «что-если». Данный визуализатор позволяет исследовать, как будет вести себя система при подаче на ее вход тех или иных данных. Для проверки правильности обучения нейросети на обучающей выборке были заданы различные данные тестовой выборки, результат которых нейросетью был определен верно, следовательно, НС обучена правильно. На рисунке 7 представлен анализ полученных результатов по принципу «что-если».

Е) ^ Входные Э-^5, Входные © Входные

9.0 Зласт. 9.0 Эласт. шт 9.0 Эласт. 4

9.0 ХИМ. 0 9.0 хим 100 9.0 хим. шш

9.0 Т 0,3 9.0 Т 0.3 9.0 Т 0.3

9.0 К 0,4 9.0 К 0.4 9.0 К 0.4

9.0 V наст. 25 9.0 V наст. 30 9.0 V наст. 30

9.0 Ь настила 22 9.0 Ь настила 33 9.0 И настила 33

В ^ Выходные В Выходные 0 Выходные

аЬ наггяжение мет аЬ натяжение есть аЬ натяжение есть

аЪ перекос полотен нет аЬ перекос полотен нет аЬ перекос полотен есть

Рисунок 7 - Анализ полученных результатов по принципу «что-если» для операции «настилание полотен»

На рисунке 8 представлено дерево решений операции настилания полотен с выходным параметром натяжение. Каждый узел дерева отображается в виде прямоугольника, цветовая заливка которого отражает результаты классификации в данном узле. Каждому классу соответствует свой цвет («есть брак» - красный цвет, «нет брака» - зеленый). С помощью визуализатора можно определить, насколько сильно выходное поле зависит от каждого из входных факторов.

_____Классифицировано

фактически есть нет Итого есть ШзаЩПГп

пет ШиЬУе! 100,00«

Итого 38,42« 61,585! 100.00«

Целевой атрибут. нэтяжек*е

N1 Значимость, X /

5 Унасг 1 37.518

1 Эласт M 35.386

6 h настила I—_ 17.938

? хим. [■ 8.498

3 Т 1 0.000

4 К I 0.000

Рисунок 8 - Дерево решений для операции «настилание полотен» (выходной параметр - натяжение)

В результате анализа рисунка 8 выявлено, что наиболее значимыми факторами для возникновения дефекта натяжение являются скорость настилания (37,5%), вложение эластановых волокон (36%) и высота настила (18%). Так как наибольшее количество примеров расположены в зеленых ячейках, то можно сделать вывод о том, что результаты классификации хорошие.

Для того, чтобы наглядно проследить взаимосвязь между входными и выходными данными сети, в диссертационной работе построены самоорганизующиеся карты Кохонена по четырем основным операциям.

После прогнозирования параметров технологического процесса с использованием разработанных и обученных нейросетей, автоматически формируется в формате Microsoft Excel «Справочник качества» для практического использования. Полученный документ передается исполнителям на

Э ИЙ1 ЕСЛИ 1По резу<»>тзту| Э Злеет. < 2,5 В ("И]Унест < Э$ 0 [«IV наст <33.5 В —IЬ настила < 14

—IЬ настила12 ТОГДА натяжение ■ нет 1—1 Ь настила >-12 ТОГДА натяжение- есть 1—1 И настила >-14 ТОГДА натяжек« = тт Э ГД^Унаст >-33.5

ГЯД1 хин < 5 ТОГДА натяжек« = нет 1—1 дам. >-5 ТОГДА натяжек« - есть М V мае! >»36 ТОГДА натяжение - есть

операции раскройного цеха для дальнейшего мониторинга и организации процесса производства.

Анализ экономического эффекта от внедрения разработанной методики показал, что результаты работы позволили снизить себестоимость продукции на стадии раскройного производства действующего предприятия на 1,63%.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Анализ существующих методов обеспечения качества продукции показал, что вопросы управления качеством на разных стадиях производственного процесса изготовления швейных изделий изучены недостаточно. Установлено, что управление качеством продукции путем использования в ней прогнозных данных параметров технологического процесса является эффективным и оперативным методом.

2. В результате проведенных исследований установлено, что качество продукции зависит от многих стохастических и детерминированных факторов, которые оказывают комплексное воздействие. Для их предупреждения необходима система, позволяющая определять оптимальные параметры раскройного производства на этапе его проектирования.

3. Разработаны единичные показатели качества деталей кроя и классификатор дефектов, которые позволяют идентифицировать дефекты кроя, устанавливать место и причину их возникновения.

4. Исследование свойств материалов показало, что в обеспечении размерного соответствия изделий проектным параметрам, доминирующую роль играют режимы выполнения технологических операций и параметры напряженно-деформированного состояния материалов в процессе их обработки.

5. Разработаны и реализованы математические модели, позволяющие найти оптимальные режимы технологических операций раскройного цеха.

6. Сформирован состав и структура базы данных, включающих вид, артикулы, свойства обрабатываемых материалов, а также параметры применяемого оборудования и технологические дефекты раскройного цеха для использования на автоматизированном рабочем месте технолога.

7. Разработана методика управления качеством деталей кроя швейных изделий, применение которой позволит предупредить возни-

кающие дефекты, устранить время на их исправление и повысить качество

выпускаемой продукции.

8. Разработаны и адаптированы к условиям раскройного цеха нейросетевые модели, отличающиеся способностью комплексного прогнозирования возможных дефектов и определения технологических параметров, обеспечивающих требуемые показатели качества деталей кроя швейных изделий.

9. Для обеспечения процесса внедрения результатов работы и принятия управленческих решений по обеспечению качества кроя разработан документ «Справочник качества», который формируется автоматически на основе нейронных сетей и включает оптимальные режимы выполнения операций раскройного цеха.

10. Экономическая эффективность результатов диссертационной работы достигается за счет сокращения дефектной продукции, снижения количества рекламаций и сокращения длительности производственного цикла, что подтверждено актами промышленной апробации.

ОПУБЛИКОВАННЫЕ РАБОТЫ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:

Статьи в рецензируемых журналах, входящих в «Перечень ВАК»:

1. Мокеева Н.С., Заев В.А., Сенникова Е.В. (Петрова Е.В.) Пути сокращения длительности производственного цикла в условиях гибкого раскройного производства [Текст] // Известия вузов. Сев.-Кавк. регион. Технические науки, 2008. - № 5. - С. 104 -106. (0,38 п.л./лично автором - 0,13 п.л.).

2. Мокеева Н.С., Заев В.А., Сенникова Е.В. Разработка оптимального графика работы подготовительно-раскройного производства [Текст] // Известия вузов. Сев.-Кавк. регион. Технические науки, 2008. - № 6. - С. 131 -133. (0,38 п.л./лично автором - 0,13 п.л.).

3. Мокеева Н.С., Заев В.А., Сенникова Е.В. Логистический подход к организации гибкого производства с использованием оптимизационного моделирования [Текст] // Дизайн и технологии, 2008,- № 10(52). - С. 127133. (0,38 п.л./лично автором - 0,13 п.л.).

4. Мокеева Н.С., Петрова Е.В., Демьяненко В.В. Нейросетевые технологии и их применение при прогнозировании длительности производственного цикла раскройного производства [Текст] II Дизайн и технологии, 2011.- № 22. - С. 49-55. (0,32 п.л./лично автором - 0,11 п.л.).

5. Мокеева Н.С., Петрова E.B. Исследование влияния свойств материалов на качество швейных изделий при раскрое (Сообщение 1) [Текст] // Известия вузов. Технология легкой промышленности, 2011. Том 14 - № 8 -С. 56-61. (0,38 п.л./лично автором -0,19 п.л.).

Другие публикации:

6. Сенникова Е.В. Разработка методики построения логистической системы гибкого раскройного производства с использованием оптимизационного моделирования [Текст] // Интеллектуальный потенциал Сибири (часть 3): Тезисы науч. конф. - Новосибирск: НГАСУ, 2007. - С.84-85. (лично автором - 0,08 п.л.).

7. Сенникова Е.В., Стаханова М.А. Исследование принципов планирования гибкого раскройного производства [Текст] // Интеллектуальный потенциал Сибири (часть 4): Тезисы науч. конф. - Новосибирск: НГАСУ, 2008. - С. 16 (0,08 п.л./ лично автором - 0,04 п.л.).

8. Мокеева Н.С., Заев В.А., Сенникова Е.В. Применение современных средств моделирования для планирования технологических процессов раскройного производства [Текст] //Молодой ученый, 2009. - № 3. - С. 63 -67. (0,44 п.л./ лично автором - 0,15 п.л.).

9. Сенникова Е.В. Демьяненко В.В. Прогнозирование длительности производственного цикла раскройного производства с использованием нейросетевого моделирования [Текст] // Интеллектуальный потенциал Сибири: Тезисы науч. конф. - Новосибирск: СибУПК, 2009. - С. 4. (0,08 п.л./ лично автором - 0,06 п.л.).

10. Сенникова Е.В., Щепина K.M., Сафронова Е.И. Прогнозирование качества изделия в зависимости от параметров технологического процесса раскройного производства с использованием нейронных сетей [Текст] // Интеллектуальный потенциал Сибири: Тезисы науч. конф. - Новосибирск: СибГУТИ, 2009. - С. 31. (0,09 п.л./ лично автором - 0,03 п.л.).

11. Сенникова Е.В., Стаценко М. А. Экспресс-нормирование времени операций раскройного производства с использованием нейронных сетей [Текст] // Интеллектуальный потенциал Сибири (часть 3): Тезисы науч. конф. - Новосибирск: НГАСУ, 2009. - С.25 (0,08 п.л./ лично автором -0,04 п.л.).

12. Мокеева Н.С., Петрова Е.В. Повышение качества технологической подготовки производства швейных изделий путем экспресс-расчета

норм времени на операции раскройного цеха [Текст] // Молодой ученый, 2009. - № 10. - С. 71 -75. (0,44 пл./ лично автором - 0,22 пл.).

13. Петрова Е.В. Прогнозирование качества швейных изделий на стадии раскройного производства с использованием теории нейронных сетей [Текст] // Наука. Технологии. Инновации: Материалы всероссийской науч. конф. молодых ученых (часть 1). Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2009. - С. -221-223. (лично автором - 0,19 пл.).

14. Золотцева JI.B., Петрова Е.В. Обеспечение качества швейных изделий в условиях раскройного цеха с использованием методологии нейронных сетей [Текст] // Применение современных математических методов и информационных технологий: Междунар. сб. науч. трудов ЧИ БГУ-ЭП. Иркутск: Изд-во БГУЭП, 2010.- С. 19-27. (0,38 пл./ лично автором -0,19 пл.).

15. Петрова Е.В., Демьяненко В.В., Картавых О.Ю. Прогнозирование качества изделий в зависимости от параметров технологического процесса с использованием нейронных сетей [Текст] // Интеллектуальный потенциал Сибири: Тезисы науч. конф. часть 3. - Новосибирск: НГАСУ, 2010. -с.58 (0,09 пл./ лично автором - 0,03 пл.).

16. Мокеева Н.С., Петрова Е.В. Применение искусственных нейронных сетей для прогнозирования качества швейных изделий [Текст] // Инновационные технологии производства товаров, повышение качества и безопасности продукции легкой промышленности: Сб. науч. трудов -Алматы: АТУ, 2011. - с.91-93 (0,13 пл./лично автором - 0,065 пл.).

Петрова Елена Владимировна

РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ УПРАВЛЕНИЯ КАЧЕСТВОМ ДЕТАЛЕЙ КРОЯ ШВЕЙНЫХ ИЗДЕЛИЙ

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Бумага офсетная. Печать цифровая Усл.печ.-1,5 п.л. Тираж 80 экз. Заказ № 063-12 Редакционно-издательский отдел МГУДТ

117997, Москва, Садовническая ул., 33 стр. 1

Тел: 8 (495) 506-72-71

e-mail: rfrost@vandex.ru

Отпечатано в РИО МГУДТ

61 12-5/2058

«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ДИЗАЙНА И ТЕХНОЛОГИИ»

На правах рукописи

Петрова Елена Владимировна

РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ УПРАВЛЕНИЯ

_ ___________О О

КАЧЕСТВОМ ДЕТАЛЕЙ КРОЯ ШВЕЙНЫХ ИЗДЕЛИИ

Специальность 05.19.04 «Технология швейных изделий»

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель: д.т.н., профессор Мокеева Н.С.

Новосибирск, 2012

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ.......................................................................... 4

1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОЦЕССА ОБЕСПЕЧЕНИЯ КАЧЕСТВА ШВЕЙНЫХ ИЗДЕЛИЙ..............................................

1.1 Характеристика раскройного производства и основные перспективы

его развития в швейной промышленности..................................... 10

1.2 Анализ основных понятий качества продукции........................... 17

1.3 Анализ существующих видов и методов повышения качества швейных изделий....................................................................... 26

1.4 Качество продукции - как фактор успеха предприятия в конкурентной борьбе.................................................................. 31

1.5 Постановка задач исследования................................................. 38

2 ИССЛЕДОВАНИЕ ФАКТОРОВ, ВЛИЯЮЩИХ НА КАЧЕСТВО ШВЕЙНЫХ ИЗДЕЛИЙ В РАСКРОЙНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ............ 40

2.1 Разработка классификатора дефектов швейных изделий на стадии их раскроя.................................................................................... 40

2.2 Формирование системы показателей качества швейных изделий в раскройном цехе........................................................................ 66

2.3 Исследование влияния свойств материалов на качество деталей кроя швейных изделий.................................................................... 71

2.4 Выводы............................................................................. 103

3 РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ОПТИМАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ РАСКРОЙНОГО ПРОИЗВОДСТВА.......................... 104

3.1 Информационная модель технологического процесса раскроя швейных изделий..................................................................... 104

3.2 Разработка методики управления качеством деталей кроя швейных изделий с использованием нейросети.............................................. 108

3.3 Нейронные сети как формальный язык описания, обработки и

моделирования данных.............................................................. Ill

3.4 Анализ программных разработок, применяемых для реализации разработанной методики с помощью нейросетевого моделирования....... 117

3.5 Разработка алгоритма построения нейросети для реализации разработанной методики............................................................... 119

3.6 Анализ и подготовка исходных данных для реализации разработанной методики............................................................. 122

3.7 Выводы............................................................................. 134

4 РЕАЛИЗАЦИЯ МЕТОДИКИ УПРАВЛЕНИЯ КАЧЕСТВОМ ДЕТАЛЕЙ КРОЯ ШВЕЙНЫХ ИЗДЕЛИЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ НЕЙРОННЫХ СЕТЕЙ................................................................ 135

4.1 Программная реализация разработанной методики...................... 135

4.2 Экономическая эффективность от внедрения разработанной методики в производственный процесс раскройного цеха................... 147

4.3 Выводы..........................................................................................................................................................156

ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ....................................................................................................157

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ..........................................................159

ПРИЛОЖЕНИЯ................................................................................................................................................169

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. В условиях жесткой конкурентной борьбы на рынке товаров и услуг выживают и успешно развиваются только те предприятия, которые способны производить и реализовывать высококачественную продукцию в кратчайшие сроки. Особенно это актуально

и с/

для предприятии легкой промышленности, поскольку бизнес в моде имеет свои особенности - ограниченное время планирования и подготовки производства при быстрой смене ассортимента выпускаемой продукции.

Современные тенденции управления производственными процессами стремятся к осуществлению операций по обеспечению качества еще на стадии проектирования и запуска проектных решений с целью недопущения брака и исправления бракованных изделий. Эффективность работы предприятий в таких условиях во многом определяется наличием современных информационно-технических средств, позволяющих обеспечить гибкость технологических процессов, автоматизировать работу и взаимодействие производственных подразделений [1].

В данной работе рассматриваются вопросы, касающиеся технологического процесса раскройного производства (РП), который занимает одно из самых важных мест при изготовлении швейных изделий. Основная задача раскройного цеха (РЦ) состоит в ритмичном и бесперебойном снабжении качественными деталями кроя швейных цехов (ТТТТТ).

На точность кроя оказывают влияние различные факторы, такие как сложность модели, способ и скорость настилания полотен, скорость рассекания настила, конструкция режущего инструмента, угол заточки ножа, физико-механические свойства настилаемых тканей, давление валов на операциях дублирования кроя, температура плавления клея прокладочного материала и другие. Если в раскройном производстве допущен хотя бы один дефект (например, укорочение или перекос детали швейного изделия, несоблюдение

направления ворса или рисунка в деталях кроя), то в ШЦ его уже невозможно исправить, что ведет к выпуску некачественных готовых изделий.

Анализ литературных источников показал, что огромный вклад в исследование этой области внесли работы Мурыгина В.Е., Голубковой В.Т, Фроловой O.A., Золотцевой JI.B., Чаленко Е.А., Боткина А.П., Антимоновой И.Н., TT Турин A.B. и др. [2-14]. Предложенные авторами методики рассматривают свойства продукции, системы контроля и проверки качества, которые содержат значительное количество показателей и ориентированы на оценку качества продукции на выходе производственного процесса. В данных работах не рассмотрены вопросы комплексной проработки прогнозирования и функционирования раскройного производства с целью получения информации о взаимосвязи свойств материалов, параметров технологического процесса и возможных дефектах. Необходимо четко понимать, что именно на этапе раскроя закладываются возможности достижения высокого уровня качества и конкурентоспособности продукции.

Чтобы исключить возможные дефекты, обеспечить качество, а значит точность кроя, необходимо разработать методику, благодаря которой удастся получить прогноз оптимальных параметров технологического процесса, напрямую зависящих от свойств пакета материалов. Имея сведения о волокнистом составе материала и его деформационно-релаксационных процессах, что особенно важно для тканей с вложением эластана, можно подобрать оптимальную скорость настилания, при которой растяжение полотен будет сведено к минимуму, а, значит, исключены такие дефекты, как укорочение и обужение деталей (изменение линейных размеров кроя). В производственных условиях, как правило, применяют среднюю скорость настилания согласно техническим характеристикам оборудования. С увеличением процентного содержания синтетических волокон в материале уменьшается коэффициент тангенциального сопротивления, что при настилании вызывает смещение полотен в настиле, а при раскрое смещение деталей в пачке относительно друг друга, что также приводит к изменению

линейных размеров готовых деталей кроя, поэтому возникающие дефекты связаны прежде всего с неправильно установленными режимами выполнения операций.

Прогнозирование технологических характеристик представляет собой непростую задачу. Достаточно трудно построить модель, адекватно описывающую многофакторный процесс превращения рулона материала в детали кроя. На практике обычно используются эмпирические формулы, полученные статистической обработкой большого количества опытных данных с привлечением регрессионного анализа. В случае, когда существует большое количество входных и выходных величин, сложным образом взаимосвязанных между собой, регрессионная модель (формула) не может полностью воспроизвести данные, полученные в реальном процессе.

Для управления и прогнозирования параметров технологического процесса раскройного производства необходима не только математическая модель процесса, но и система, которая позволяла бы воспроизводить прогноз с достаточной точностью. Эффективной альтернативой статистической обработки экспериментальных данных является применение нейронных сетей. Это исключительно мощный метод моделирования, позволяющий воспроизводить сложные зависимости. Применение нейросетей для прогнозирования качества в РЦ целесообразно, так как они способны обучаться и аппроксимировать многомерные функции.

Таким образом, выбор темы диссертационной работы продиктован необходимостью развития методов управления производственными процессами и реализации продукции промышленных предприятий с учетом новых для России рыночных факторов и потребностей предприятий в быстрой адаптации к меняющимся условиям. Управление качеством деталей кроя на основе прогнозирования оптимальных режимов обработки в зависимости от свойств материалов, как самостоятельная задача, не рассматривалось ранее. Назревшая потребность и возможности решения этой проблемы с учетом накопленного

теоретического и практического опыта в современных условиях определили актуальность диссертационного исследования.

Целью диссертационной работы является разработка системы прогнозирования технологических режимов для бездефектного выполнения операций раскройного цеха.

Для реализации обозначенной цели в работе поставлены следующие задачи:

- исследовать существующие методы обеспечения качества продукции;

- выполнить систематизацию и классификацию факторов, оказывающих влияние на точность кроя;

- разработать математические модели оптимизации параметров технологического процесса раскроя в зависимости от свойств материалов;

- разработать методику управления качеством деталей кроя швейных изделий;

- апробировать разработанную методику на примере конкретной производственной системы швейной промышленности.

Объект исследования: технологический процесс раскроя материалов швейного предприятия с точки зрения управления качеством деталей кроя.

Предмет исследования: детали кроя и материалы костюмно-пальтового ассортимента.

Методы исследования. Для достижения поставленной цели и решения задач применялись методы систематизации и классификации, технологического прогнозирования, экспертных оценок и планирования эксперимента, математической статистики и решения задач многокритериальной оптимизации, теория нейронных сетей и принятия решений, методология функционального моделирования IDEF 0, теория и методы экономики и организации производственных систем, современные программные продукты операционной среды Windows ХР, Microsoft Excel, Mathcad Professional, Paint, Internet Explorer, аналитическая платформа Deductor.

Научная новизна работы заключается в:

- разработке усовершенствованной модели процесса управления качеством продукции;

- установлении зависимостей параметров технологического процесса и дефектов раскройного производства от свойств перерабатываемых материалов;

- разработке усовершенствованной классификации дефектов деталей кроя швейных изделий;

- математической и программной проработке процедуры выбора, с применением нейросетевых моделей, оптимальных технологических режимов операций раскройного цеха обеспечивающих требуемые показатели качества деталей кроя швейных изделий;

Практическая значимость работы заключается в:

- разработке методики управления качеством деталей кроя швейных изделий, позволяющей получить прогноз оптимальных технологических режимов выполнения операций на стадии раскроя в зависимости от вида и свойств применяемых материалов;

- разработке номенклатуры единичных показателей качества деталей кроя швейных изделий;

- разработке рекомендаций по совершенствованию технологического процесса и документа «Справочник качества» по операциям раскройного цеха, позволяющих производить мониторинг затрат на качество с целью их снижения;

- разработке структуры базы данных, содержащей информацию о виде, артикулах и свойствах обрабатываемых материалов, а также параметрах применяемого оборудования и возможных дефектах деталей кроя швейных изделий.

Реализация работы. Результаты диссертационной работы приняты к внедрению на ОАО «Синар» (г. Новосибирск). Выполненные разработки позволяют управлять технологическим процессом и качеством деталей кроя швейных изделий и, как следствие, готовой продукции в режиме реального

времени. Реализация разработанной методики позволит сэкономить около 1 млн. руб. в год за счет:

- повышения сортности продукции;

- уменьшения количества рекламаций;

- снижения трудозатрат;

- сокращение длительности производственного цикла в раскройном и швейных цехах.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались, обсуждались и получили положительную оценку на следующих конференциях: научно-практической конференции «Будущее легкой промышленности» (г.Новосибирск, 20062007гг.), научной конференции «Интеллектуальный потенциал Сибири» (г.Новосибирск, 2007-2010 гг.), международной научно-практической конференция «Инновационные технологии производства товаров, повышение качества и безопасности продукции легкой промышленности» (Республика Казахстан, г.Алматы, 2011г.), заседаниях кафедры «Технология и дизайн швейных изделий» Новосибирского технологического института (филиала) «МГУДТ» (2007-2012 г.).

Публикации. Основные положения выполненных исследований опубликованы в десяти статьях, одной монографии и шести тезисах докладов.

Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, четырех глав, выводов и рекомендаций, списка использованных источников, включающего 109 наименований, и 13 приложений. Работа изложена на 168 страницах машинописного текста, содержит 24 таблицы, 58 рисунков. Приложения, включающие исходные данные и результаты проведенных исследований, представлены на 78 страницах.

1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОЦЕССА ОБЕСПЕЧЕНИЯ КАЧЕСТВА ШВЕЙНЫХ ИЗДЕЛИЙ

1.1 Характеристика раскройного производства и основные перспективы его развития в швейной промышленности

Раскройный цех является связующим звеном между подготовительным и швейным цехом. Основная задача раскройного цеха заключается в ритмичном и бесперебойном снабжении швейных цехов качественным кроем в ассортименте и количестве согласно плану предприятия [16,17]. На операциях раскройного процесса формируются важнейшие потребительские свойства изделия. От качества проведения раскройных операций зависит соответствие формы и размеров изделия размерам типовых фигур, симметричность парных деталей, отсутствие перекосов, правильное расположение рисунка ткани на деталях и т. д.

Раскройный цех имеет производственные связи с подготовительным цехом (ПЦ), складом фурнитуры, отделом главного механика (ОГМ), экспериментальным и швейным цехами (рисунок 1.1) [17].

Рисунок 1.1— Производственные связи раскройного цеха

Из подготовительного цеха получают материалы для раскроя (разбракованные рулоны ткани и техническую документацию: карту расчета кусков ткани, паспорт куска). В паспорте куска указываются результаты промера и разбраковки ткани: артикул ткани, координаты и наименование дефектов, а также прикрепляется образец ткани. В соответствии с картой расчета кусков выполняют настилы. Последовательность изготовления настилов должна соответст-

вовать их порядку расположения в карте расчета. От ритмичности поставок материалов из ПЦ напрямую зависит работа РЦ. Для слаженной работы данных цехов, в РЦ формируется запас ткани, который зависит от производственной мощности предприятия.

Со склада фурнитуры РЦ получает требуемую фурнитуру для каждого вида изделий, из ОГМ - техническую оснастку и запасные части к оборудованию. Экспериментальный цех поставляет в РЦ лекала, раскладки, нормы на раскладку, техническую документацию и другие документы.

РЦ отправляет в швейный цех скомплектованный крой. От ритмичности поставок зависит работа ШЦ. Поэтому в РЦ также создается запас продукции -скомплектованный крой хранится в кладовой 1-2 смены [16-18].

Структура раскройного цеха взаимоувязана со структурой экспериментального и подготовительного цехов предприятия и может быть представлена следующими участками (рисунок 1.2) [15-18].

Рисунок 1.2 - Организационная структура раскройного цеха

Последовательность технологического процесса раскройного цеха в общем виде состоит из следующих операций:

- приемка материалов;

- настилание материалов;

- контроль качества настилания;

- нанесение раскладки лекал или контуров лекал на настил;

- клеймение деталей на верхнем полотне настила;

- раскрой материалов;

- раскрой дефектных полотен;

- контроль