автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.04, диссертация на тему:Разработка ресурсосберегающей технологии производства швейных изделий на основе применения метода фуникционально-стоимостного анализа

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ УКРАЇНИ ДЕРЖАВНА АКАДЕМІЯ ЛЕГКОЇ ПРОМИСЛОВОСТІ УКРАЇНИ

РГ Б ОД "

11 ЯНВ 19°?

На правах рукопису УДК 682.004.18:658.011.47

ЖУКОВСЬКА ІРИНА ІВАНІВНА

РОЗРОБКА РЕСУРСОЗБЕРІГАЮЧОЇ ТЕХНОЛОГІЇ ВИРОБНИЦТВА ШВЕЙНИХ ВИРОБІВ НА ОСНОВІ ЗАСТОСУВАННЯ МЕТОДУ ФУНКЦІОНАЛЬНО-ВАРТІСНОГО АНАЛІЗУ

Спеціальність 05.19.04 - технологія швейних виробів

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук

Київ - 1996

/

Дисертація є рукописом

Робота виконана в Державній Академії легкої

промисловості України

Науковий керівник - доктор технічних наук, професор, академік АІНУ

Провідна організація - Хмельницький університет “Поділля”

Захист дисертації відбудеться “22 “ січня 1997р. о 10 годині засіданні спеціалізованої Ради Д 01.17.02 в Державній академії леп промисловості України за адресою: 252011, м.Київ -11, вул.Немирови' Данченко, 2.

З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Державної акаде легкої промисловості України.

Автореферат розіслано “ 21 ” грудня 1996 року.

Вчений секретар спеціалізованої ради

доктор технічних наук, професор Коновал В (ТІ.,

Березненко Микола Петрович

Офіційні опоненти - доктор технічних наук, професор

Іспірян Георгій Павлович

кандидат технічних наук, доцент Орлова Сталіна Ігорівна

Актуальність піємії, В умовах спаду виробництва, енергетичної кризи, ікого подорожчення енергоносіїв, надзвичайно актуальною стала проблема ономії всіх видів ресурсів - трудових, матеріальних, енергетичних.

Розглядаючи швейне виробництво, як самостійну економічну систему і'ергоспожіівання, слід відзначити, гцо складова енергії, яка використовується і технологічні цілі, сягає 35%, із якої біля 80% припадає безпосередньо на юцеси виготовлення одягу. Показово, що серед основних споживачів енергії вейне обладнання посідає друге, після волого-теплового обладнання, місце, при виготовленні деяких видів продукції воно навіть домінує.

Раніше виконані дослідження та практика експлуатації цього виду 5ладнання свідчать про надзвичайно низьку ефективність використання гергії, особливо в режимі холостого ходу (соб<р - 0,18-0,24, Оф = 467Вар.). сновніши причинами цього являється принижена роль енергетичної (ладової в собівартості продукції, яка нещодавно не перевищувала 0.2%, дсутність доступної для споживача методики оцінки епергомісгкості родукції на різиих етапах її створення, та організаційно-технологічні вади при ормуванні структури зрудових витрат (умови комплектування організаційних перацій, рівень спеціалізації, коефіцієнт завантаження обладнання та інші).

Показово, що при виготовленні швейних виробів складова машинного асу не перевищує 20%, а основна доля нераціонального використання енергії рипадае на роботу приводу швейних маїпин в режимі холостого ходу.

Все це свідчить про актуальність пошуку можливостей зменшення витрат иергії на різних етапах виготовлення одягу, в тому числі за рахунок меншення трудових витрат, що знайшло своє відображенім в роботі.

Другим важливим елементом підвищення ефективності використання нергії являється пошук раціональних режимів живлення електроприводів ивенних машин в режимах робочого та холостого ходу, та створення засобів

для їх реалізації. Це дає можливість оптимізувати основні енергети характеристики роботи обладнання (соэф, Оф, Іф) незалежно від характ виконуваної операції та співвідношення часу робочого і холостого ходу розробити на цій основі доступну для виробника методику оці енергомісткості продукції. В даній роботі цій проблемі також приділяє! належна увага.

Все вищезгадане, а також нове ставлення до питання енергозбережеі яке знайшло своє відображення в Національній Програмі енергозбереженк в Програмі розвитку легкої промисловості на період до 2000 року, свід* про актуальність досліджень.

Мета і завдання досліджень. Основна мета полягає в дослідженн розробці енергозберегаючої технології виробництва одягу.

Для досягнення поставленої мети були сформульовані та вирішені основні задачі:

- виявлення факторів, впливаючих на рівень трудових та енергети1 витрат та пошук шляхів зменшення витрат виробництва швейних виробів;

- розробка методики та комплексна оцінка структури трудові енергетичних витрат на різних рівнях функціонування системи виробни відомчого одягу з використанням методів функціонально-вартісного аш (ФВА);

- оптимізація функцій технологічного процесу виготовлення одяг виявлення “вузьких місць” на різних етапах їх виготовлення;

- теоретичні і експериментальні дослідження особливостей ро приводу швейних машин та підвищенім його енергетичної добротное режимах робочого та холостого ходу;

- формалізація процесів енергоспоживання при різних реж еекплуатації обладнання;

- розробка методики оперативної оцінки енергомісткості виготовл одягу і економічна оцінка результатів досліджень.

Об’єтками досліджень є: вироби відомчого призначення, система

)Госпоживашш швейних ділянок виробництва та її елементів, включаючи^ йне обладнання. Предмет дослідження - вивчення взаємозв’язків між эгетичними і трудовими затратами на різних етапах виготовлення одягу.

Методи та засоби досліджень.

Вирішення перелічених задач в данній роботі виконано з використанням рії систем, методів функціонально-вартісного аналізу, математичної шстики.

Наукова новизна. До основних результатів, котрі, на думку автора, оть наукову новизну і виносяться на захист, належать:

1. Вперше представлена комплексна оцінка процесів виготовлення одягу різних рівнях системи швейного виробництва з оптимізацією функцій по сазниках ваги витрат на основі використання методів ФВА.

2. Доказано, що на базі побудови фукціоиально-вартісної діаграми по .’повим функціям можливо реально оцінювати складові витрат часу при 5оті обладнання в режимах робочого і холостого ходу, що являється іадовою при формуванні математичної моделі для визначення показників фат енергії при експлуатації машинних комплексів.

3. Вперше на базі аналітичних і фізичних експериментів обгрунтований ціональний рівень поживної напруги приводу швейних машин при різних жимах експлуатації.

4. Отримана аналішчна модель роботи асинхронного двигуна швейної ішини на основі якої здійснена формалізація процесів енерговитрат.

5. Вперше на основі аиалітиних і фізичних експериментів, результатів ВЛ розроблені методика, алгоритм і програма оперативної оцінки іергомісткості виготовлення одягу орієнтованих на використання ПЕОМ.

6. За участю автора розроблений і пройшов виробничі випробування шстрій для автоматичного керування фазною напругою при роботі машинних

комплексів в різних режимах експлуатації. Подібні пристрої можут Є використані в інших галузях легкої промисловості.

Новизну отриманих результатів підтверджено: аналітичні виразі оцінці роботи асинхронного двигуна в режимі холостого та робочого х підтверджено експериментально і використовуються для оцф енергомістскості швейних виробів.

Практичне значення досліджень визначається виявленням прими шляхів зниження трудових і енергетичних витрат на різних ріі функціонування швейного виробництва на основі використання методів Ф Запропонована методика оцінки значення і витрат при функціонуй окремих елементів системи виробництва одягу дозволяє підприємс виявляти “вузькі місця” на етапах конструювання виробів, проектув. технологічних процесів, включаючи визначення величин основного допоміжного часу на машинних операціях та вносити відповідні корект Запропонована методика превентивної оцінки енергомісткості промисх продукції дозволяє завчасно оцінювати по критерію енерговитрат ефективі проектно-конструкторської та технологічної підготовки підприємства запуску нових моделей одягу, а використання пристрою для фаз регулювання величини напруги в режимах робочого та холостого обладнання, забезпечує меньший рівень коефіцієнта потужності соа<р реактивної потужності <3ф незалежно від характеру виконуваної операції.

Рівень впровадження наукових розробок. Методика розрах енерговитрат і' пристрій для регулювання фазної напруги на і електроприводу швейних машин були опробавані на АТ “Дана” і отри схвалений відгук. Економічний ефект при впровадженні пристрою в пото виготовленню відомчих курток потужністю 110 одиниць в зміну складе условних одиниць. При цьому термін повернення витрат на один пристр перевищує 2 місяці, а на зекономленій енергії можливо допом

іустити біля 3500 курток. Це відкриває значні перспективи впровадження істрою в різних галузях легкої промисловості. _____

Апробація роботи. Основні результати роботи доповідались па науково-епічних конференціях в ДАЛГІУ (1992-1996 p.p.), розширеному семінарі })едри технології і конструювання одягу ДАЛГІУ (листопад 1996р.), інічііій раді AT “Дана” м.Київ і отримали позитивну оцінку.

Публікації 3 теми досліджень опубліковано 7 друкованих робіт.

Структура та об’єм роботи. Дисертація складається зі вступу, трьох розділів, висновків, підсумків, списку використаної літератури із 130 :ерел. Загальний обсяг роботи 187 сторінок машинописного тексту, в тому елі 39 малюнків, 26 таблиць та 22 сторінок додатку. Основна частина роботи надає 140 сторінок.

У вступі обгрунтована актуальність теми, подано короткий аналіз стану облеми, сформульовано мсту і шляхи її досягнення, виділені наукова визна і практична значимість одержаних результатів.

У першому розділі «Проблеми створення ресурсосберігаючих технологій робшштва одягу і методів їх оцінки» констатується стан та аргументуються повні напрямки подальшщого розвитку теорії і практики пошуку резервів иження трудових та енергетичних витрат при виробництві швейних виробів.

якості інструменту пошуку резервів зниження цих видів витрат пропоновано метод ФВА. Особлива увага звернута на необхідність )статньоіо аналізу процесів де застосовуються машинні комплекси. З >ахуванням цього сформульовані мета і задачі досліджень.

У другому розділі «Комплексна оцінка процесів виготовлення одягу за )помогою методу ФВА» розглянуті питання застосування ФВА для виявлення іузьких місць», які є першопричиною нераціонального використання ашшшого часу. В якості обїєктів досліджень використовується відомчий одяг, ри виготовленні якого домінують машинні операції. Здійснена оцінка рівня

технологічності конструкції чоловічих курток та виділені трудомістсь елемент одягу, який став обїєктом подальших досліджень.

У третьому розділі «Оптимізація функцій технологічного прої виготовлення швейних виробів» з позицій системного підходу здійсь структуризація технологічного процесу до рівня неділимої операції та ро: елементів по функціях. При цьому виявлено співвідношення між долею за: та значимістю функцій на основі чого зроблено висновок, що основним ноі підвищенних енерговитрат є малозначимі функції, які пов’язані з холос ходом обладнання.

Четвертий розділ «Дослідження процесів енергопостачання в сис виробництва швейних виробів» увінчує результати попередніх дослідже пов'язаний з пошуком можливостей зменшення енерговитрат при рі: режимах експлуатації обладнання. Виходячи з отрмиманих математик моделей роботи асинхронного двигуна швейної машини встажда раціональна область напруги при роботі обладнання в режимі холостого х Отримані також математичні залежності для визначення активної та реакти складової потужності при нестаціонарній роботі машини. Запропоно методика визначення енергомістскості продукції на різних стадіж виготовлення. Приводяться економічні показаники впровадао рекомендацій у виробництво.

У заключній частині сформульовано основні висновки, одержа результаті досліджень.

ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обгрунтована актуальність роботи, сформульована ме завдання для її досягнення, виділені наукова новизна і практична значим відображений рівень реалізації результатів досліджень.

У першому розділі розглядаються проблеми створення і впроваджі ресурсозберігаючих технологій. Відмічається, що в останні роки

іриємствах легкої промисловості України значно зросла вагомість азників енергоспоживання в собівартості продукції, яка.сягас сьогодні 8~

і.--В той'же'час світова практика свідчить, що основним лейтмотивом витку промисловості в багатьох розвинутих країнах є суттєве зшіженпя ргомісткості продукції цри високому рівні якості. ГІри цьому :ргоозброєішя праці-становиться об’єктивним критерієм науково-технічного згресу, а економія енергії - новим джерелом її отримання. Показано, що в ;темі енергоживлення підприємств галузі на долю швейних цехів припадає я 80% енерговитрат, які використовуються на технологічні цілі, а її ювним споживачем являється технологічне обладнання. При цьому другим значимості споживачем енергії після обладнання для волого-теплової робки швейних виробів (ВТО) є машинні комплекси. Тому, зважаючи на совість цього виду обладнання, значну долю машинного часу при готовленні одягу (біля 75%) досить актуальною стає проблема зменшення оживання енергії в режимах робочого і холостого ходу.

Вирішення цього питання можливо за умови скорочення витрат робннцтва на різних етапах с творення нової продукції та безпосередньо на вні технічних систем.

В зв’язку з цим в роботі детально аналізується можливість використання якості інструменту економічної оцінки витрат виробництва методики женерно-вартісного аналізу, відомого під назвою функціонально-вартісного іалізу (ФВА).. Аналіз літетатури виявив області застосування ФВА в різних заїнах та його ефективність при пошуку резервів зменшеній витрат на іробпіштво і експлуатацію продукції. Дуже важливо, що ФВА дозволяє течати всі фактор:! виробництва системно, як одне ціле і значно полегшуе сам роцес пошуку найбільш ефективного рішення. . ,

Встановлено, що в швейній промисловості методи ФВА поки що не найшли належного втілення. Тому в роботі розглядаються можливості икористання ФВА для пошуку та усунення “вузьких місць” і диспропорцій в

реалізації технологічних процесів, особливо що стосується трудов енергетичних витрат. В зв’язку з цим розглянута структура та мет< проведення ФВА швейних виробів, тенологічного процесу та виробі систем, в рамках яких в подальшому були здійснені пошуки ре-зменшешш трудових витрат та їх структуризация на операціях застосовуються машинні комплекси. З врахуванням цього сформульовані і задачі досліджень.

У другому розділі розглянуті питання комплексної оцінки пре виготовлення одяїу на основі використання методів ФВА.

В якості об’єкту досліджень на цьому етапі був вибраний пай стабільний і масовий асортимент швейних виробів - відомчий одяї службовців Державного Таможенного Комітету України (Д'ГКУ) виготовленні якого, як показали дослідження, доля машинних операцій ск біля 90%.

В рамках проведення анкетування службовців ДТКУ та статист обробки відповідей, була здійснена рангова оцінка функціош експлуатаційних показників та виявлено “вузькі місця”, які впливаю якість, трудові втрати та умови праці. Зважаючи, що найбільш трудомі являється процес виготовлення відомчої куртки, подальші дослід: виконувались на прикладі цього асортименту виробів.

Була здійснена побудова графічної структури та функціональної \ куртки, що дає можливість виявити взаємозв’язки між окремими елемег та здійснити класифікацію функцій (внутрішні, зовнішні, основні і допомі

На цій основі запропонований алгоритм проведення ФВА, частина була реалізована в роботі. Значну увагу було приділено визна1 значимості кожної із деталей куртки в забезпеченні головної функції < Експертна оцінка значимості функцій здійснювалась в рамках анкету спеціалістів - технологів і конструкторів одягу.

При цьому вперше в практиці швейного виробництва здійснена

ексна оцінка значимості та витрат па кожен елемент функції (мал.1).______

лісп.

!ТТЗТРПТ5

Функції

тга

мал.1. Функціонально-вартісна діаграма виготовлення куртки де, Бі - ?4 - ГОЛОВНІ функції, 1'5 - Біб . другорядні функції.

В даному випадку функція Р8 (кишеня зовнішня накладна) теризується найбільшими витратами і потребує удосконалення. В зв’язку л в роботі були визначені показники технологічності 6 модифікацій .днях кишень, які оцінювались по узагальненому зведеному коефіцієнту їлогічності конструкції Кте~ \УТ • 1<„р • Ку де Ут- відносний показник рівня алогічності, Кпр - відносний показник трудомісткості, Ку - коефіцієнт кації, і запропонований найбільш технологічний варіант конструкції ні. Тим самим в подальшому забезпечується зменшення енергетичних іт на виготовлення цього вузла. Подібний підхід до аналізу можна нити і на інших функціях.

У третьому роїділі проведені дослідження по оптимізації функції! алогічного процесу виготовлення відомчих курток. Робота виконувалась з цій ситемного підходу, які в різних напрямках знайшли своє відображення іотах Коблякової Є.Б., Романова А.Є., Іспіряна Г.П., Нестерова В.П., Рожка Комісарова О.Ю. та інших.

В даному випадку швейний потік розглядається як самостійна система і ктеризується такими системними характеристиками, як зв’язок з

навколишнім середовищем Н, функцією Б, структурою 8 і совокупни

властивостями Ъ-{£.\Ъг ....2^). Сам процес виготовлення одягу може б’

представлений як система якісної зміни предметів праці в часі із стану детей Д в стан готового виробу І.

Функція самого швейного потоку Р розглядається як сшггез готові виробу із суми деталей 8,ТП

РМ={Д}---------------І,

К (1

де х - такт потоку.

В свою чергу технологічна операція У сама по собі може б самостійною системою У = (Ф, Т, Т, 1\І), в якій Ф, Т, Ъ, N - відповідно функ структура, набір характеристик, зв’язок з зовнішнім середовищем.

В рамках такої структуризації системи технологічного проці притаманної виготовленню куртки на АТ “Дана” м.Київ, в роботі б здійснено аналітичний творчий і рекомендаційний етапи плану проведе ФВА.

На цій основі був виконаний укрупнеїшй аналіз технологічного прої по критерію навантаження обладнання на організаційних олераи Встановлено значне відхилення на ряді операцій від такту процесу, наявн біля 40% операцій в яких машинні операції довантажені ручними, а коефіц завантаження обладнання складає 0,55 - 0,70.

Особливо низькими являються рівень спеціалізації і коефіц завантаження обладнання на операції виготовлення накладної кип Технологічно неділима операція, в структурі якої неділимий еле» “настрочить кишеню на полочку” по затратах дорівнює 24,6%. Все це виклі необхідність здійснити аналіз розподілу функцій ґі, їг на рівні технолог неділимої операції (ТНО). Результати досліджень в вигляді функціонал структурної діаірами приведені па мал.2.

Значимість

Затрати

Млл.2. Функціонально-структурна діаграмма ТНО.

Подальший розподіл затрат по функціях здійснювався з урахуванням ;аду кожного з елементів в забезпечення якості виконання відповідних жцій. Він показав, що перевищення долі витрат над значимістю має місце багатьом функціям і свідчить про низьку ефективність використання іаднання. При цьому, як видно із функціонально-групової діаграми по 'ПОВИМ функціям технологічного процесу fj І f2 (мал.З) значний розрив між іею затрат та значимістю має місце для функції f;, в яку входить час роботи шини на холостому ході. Звідси можна зробити дуже важливий висновок, ■ основні витрати енергії припадають на малозначимі функції і на них грібно звертати особливу уваїу на стадії розробки проектно-нструкторської документації та при комплектуванні організаційних ерацій. Разом з тим становиться очевидною необхідність, нейтралізації пиву подібних елементів ТНО на основні енергетичні характеристики роботи ладнання при різних режимах експлуатації.

Четвертин поїду і присвячений пошуку можливостей зменшення

ерговитрат безпосередньо при експлуатації обладнання. В зв'язку з цим, гртається увага, що основними показниками економічності роботи машинних мшіексів являються коефіцієнти потужності (cos (р) та корисної дії (ККД),

7.2

3.2

ЗО

60

Значимість І

п * Функції

•'Затрати

Мал.З. Функціонально-структурна діаграмма по груповим функціям.

При цьому слід враховувати, що якщо зменшення ККД позначаєтьс енергобалансі підприємства, то погіршення costp приводить до додатю капітальних і експлуатаційних витрат як на підприємстві, так і в енергосис України в цілому. Значна увага приділяється показнику реактивної потужі: <3ф, яка змінюється в залежності від навантаження приводу швейних маиш якості якого використовуються асинхронні електродвигуни (АД) поріві невеликої потужності (0,4 - 0,6 Квт). Один із недоліків АД - зменш значення cos(p при падінні навантаження, що особливо проявляється в ре; холостого ходу. Цей недолік можна ліквідувати за рахунок раціональ вибору АД, або шляхом зниження напруги на вході АД. При фінансовому і галузі перший шлях являється на сьогодні нереальним. Другий варіан потребує значних матеріальних витрат, але його реалізація потребу теоретичних, так експериментальних досліджень.

В зв’язку з цим в розділі представлені результати досліджсь співдружності з кафедрою промелектроніки ДАЛПУ), різних типів швейних машин фірм “Джукі”, “Мінерва”, “Дюркоп”, “Текстима”. проводились на спеціально створеному стенді. Воїш показали на дуй ефективне споживання енергії приводом швейних машин в режимі холо ходу (cos ф = 0,223, С>ф ~ 500 Вар.).

Зважаючи на це аналітично і експериментально вивчена можлі підвищення рівня coscp при роботі машини в режимі холостого ходу отримання функціональної залежності cos(px = f(U<j) скористалися в і дол літератури Г-образною схемою заміщення АД та рядом співвідношень

гований момент, який розвиває АД в режимі холостого ходу, Км -ніс'і'ь максимального моменту, К„ - коефіцієнт пониження., живильної уги, Гг- ток в ланцюзі ротора, St - критичне сковжешгя, S„ - сковження номінальному значенню фазної напруги).

В режимі холостого ходу значення cos<p та U$i може бути визначене по пулах :

1

cos <р г -------------------- ----------------------- (2)

і ки4 іои і 2к^; г мт

1 + — (— V---------------+ км - V км2— )

м*2 І2и s„ кц4

Уфі — Ііфн'уМ»

tg U„ S.

кр

(3)

tg IJh Sk

tgu„

(умова 3 виконується якщо Км >-

кр

tgU„

кр

Отримана на основі 2 графічна залежність соБф = і' (Фн) свідчить, що .шендовашщ рівень соБф = 0,8 може бути забезпечений при ифі = 60-80В.

Цей висновок підтверджують і результати лабораторних досліджень ігрьох типів АД апраксішовані криві залежності соБф = ґ (1)ф), £>ф- і (Ііф).

Виходячи з цього висновку виникає питання про можливість скорочення ібних витрат при роботі приводу швейної машини при навантаженні.

З цією метою була здійснена експериментальна оцінка впливу характеру онуваних машинних операцій на тканинах використовуваних для відомчого гу на основі енергетичної характеристики роботи АД.

Реактивная мощность Оф, вар ' ' Коэффициент мощности

Мал.4. Залежність фазної напруги від коефіцієнта потужності реактивної потужності.

Досліди проводились на швейній машині фірми “Мінерва”, яка має при ільній напрузі Ц», “220В слідуючі характеристики Рд = 0,4 квт, сояф <= ь=1,15А,п-2870 об7хв~

З режимі холостого ходу напруга автоматично понижувалась за

о гою спеціально виготовленого пристрою до Ь'фі ~ 80В.

Усереднені результаті! досліджень, після обробки методами атнчної статистики представлені в табл.1

Таблиця 1

Вид тканини Конфігурація строчки Іфі А РфіВТ рф С05 ф

Тлащова із Шволокон 13% ВБ, 67% ВГІф і 1 0.856 109.3 153.6 0.582

0.835 105 150.7 0.575

О 0.858 109 153.8 0.547

1 і 0.844 їїаТ1 148.5 0.594

1’орочечна із 6а-ЇОВНЯНИХ волокон 33% ВНф, 67% ВБ » ' 0.845 108.7 151.2 0.583

0.853 106 154.7 0.566

і ; 0.846 104 155 0.558

і і 0.845 106 152.6 0.575

Як видно із приведених даних характер виконуваних операцій майже не іає на рівень основних енергетичних характеристик АД.

Для вказаних операцій коефіцієнт навантаження К3 приводу швейної іни можна визначити по виразу З Рф г|

К,=---------------

де г| - ККД приводу, який в середньому дорівнює 0,7 - 0,75.

Розрахунки показують, що К3 = 0,6, тобто привод працює недоіруженому режимі (К3 = 0,6), про що свідчать і середні значення соб<[

0,58 і (2ф = 457 вар замість совф = 0,53 і С>ф = 240 вар при ифН= 220В. Звід» для скорочення енерговитрат при роботі машин в режимі нагрузки потріб понизити Ііф = 200В, що забезпечить підвищення соз(р до 0,8, а витрг реактивної енергії зменшити на 42%. Для реалізації цієї ідеї в роб запропонований принцип фазового регулювання напруги та пристрій на й< основі. Виробничі випробування підтвердили його ефективність. При цьс кратність пускового току при розгоні не перевищувала 1,5 замість 6,8 при йі відсутності.

Заключним етапом досліджень являється розробка ефективного спос< аналітичного визначення енергомісткості процесів виготовлення одягу проведення фізичних експериментів. В зв’язку з чим здійснене математи моделювання роботи АД, формалізація процесу енергоспоживання і виготовленні одягу та визначення рівня трудових затрат по методі викладеній в попередніх розділах.

При розробці математичної моделі АД останній був представленії якості двухполюсника, який складається із послідовно включених активног і індуктивного X опорів поскільки використання дискретних залежностей Б (Оф ) і X = і' (иф ) при формалізації процесів споживання. електроенс пов’язано з певними труднощами, була здійснена їх апрокасимаці використанням методу найменших квадратів і отримана математична мо; АД

п п

2= Іаі.ифЧіЕаі.иф5 (4)

і=0 і=0

де а*, сі; - коефіцієнти полінома.

Графічні залежності апроксимовапих функцій II, X (Ііф) (похибка

іроксимації не перевшцус 5%) ще раз підтвердіші опшмальність вибраної-------------

іни фазової напруги с режимі холостого ходу. З врахуванням (4) параметрів юживача енергії (приводу) Л,- , X} значення фазної напруги ифі та сумарних іачень часу роботи приводу.

В режимі робочого та холостого ходу приводу були отримані атематцчні залежності для визначення активної Эа та реактивної Эр енергії ри нестаціонарному режіші роботи електроприводу’ швейних машин.

Зифх2* Кх • Т£х ЗІІфм2 • Им • Тім

Эа =__________________+____________ _________

Ііх2 + Хх2 Ям2 + Хм2

(5)

Зифх2 • Хх • Т2Х ЗІІфм2 • Хм • Т£М

Эр =___________________+___________________

Кх2+Ххі ТЫ2 + Хм2

При наявності експериментально визначених Рф та Оф для омінальної напруги живлення ифн в режимі роботи обладнання формули для обрахунку енері'озатрат суттєво спрощуються Замн - 3 Рф • Тш Эрмн = 3 С>ф • Тш

в разі зниження Пф з 220В до 200В Э ~0,58ЭР,Ш

Використовуючи отрішані математичні моделі АД, значення Т& і Т^, , ітриманих в попередньому розділі, були визначені економія електроренергії і •нергомісткість пошиття чоловнчої куртки. По активній енергії вона склала Э..,- 0,239 квт.ч, реактивній Эр= 1,504 квт.ч Вартість зекономленої енергії па один виріб складає 3,8 цента, що в юрерахунку на річний випуск курток дорівнює 1500 доларів США. При цьому .іайже 64% економії енергії припадає на реактивну складову енергії.

Таким чином вперше для потреб швейної галузі запропонована методика оцінки енергомісткості виробів, яка дозволяє оперативно вирішувати питання

пошуку найбільш ефективних рішень на стадії підготовки нових моделей од: до запуску в виробництво.

Основні висновки і результати роботи.

Проведені аналітичні і експериментальні дослідження виявили іши подальшого вирішення питань ресурсозбереження на різних рівнях сист< швейного виробництва. Найбільш перспективним напрямом енергозбереженні, який не потребує суттєвих затрат, є створення доступної користувача методики оцінки енергомісткості продукції на різних cтa^ технологічної підготовки виробництва та розробка і впровадження сист автоматизованого управління фазової потужності в режимі нестаціона; роботи обладнання. Для вирішення цих питань доцільно використовуї результати досліджень, одержані в цій роботі.

1. Створення ресурсозберігаючої технології виробництва одягу повг базуватись на системних принципах і забезпечувати комплексну оцінку видів витрат.

2. Питання енергозбереження на сьогодні виступає не тільки економічний, а й соціальний фактор, а економія енергії становиться н< засобом її отримання.

3. В системі швейних підприємств основним спожив “технологічної” енергії виступає швейне виробництво (біля 80%), домінантом являються швейні комплекси, які займають друге місце і обладнання ВТО в ранзі споживачів електроенергії.

4. Поскільки між трудовими і енергетичними витратами існує ті взаємозв’язок, а енергоозброєння свідчить про рівень науково-техні' прогресу на підприємстві, тому пошук резервів по оптимізації викорис' цих видів ресурсів представляє великий народногосподарський інтерес.

5. Виявлено, що одним із перспективних, але малозадіяних в шве? виробництві, інструментів комплексної оцінки витрат виробництва, явл; метод функціонально-вартісного аналізу (ФВА). В роботі розглянуті

\у ФВА, можливості використання для оцінки виробів, технологічних гсів і організації виробництва. _________ .

6. Вперше в швейній галузі застосування методики ФВА дозволило нити комплексну оцінку процесів виготовлення одягу відомчого гіачення та оптимізації їх функцій но критеріях значимості і затрат. В ах системного підходу побудовані структурна і функціональна моделі есів виготовлення відомчих курток, здійснена класифікація їх функцій, зблені алгоритм і методика оцінки та розподілу затрат по функціях, :нена рангова оцінка показників якості структурних елементів куртки, дована вартісна діаграма.

7. На основі визначення рівня комплексного показника технологічності алена найбільш економічна, із 6 варіантів, конструкція кишені. На її основі снена поелементна оцінка собівартості складових функцій та виявлені Ильш значимий по затратам елемент пронесу (настрочити кишеню на )чку).

8. Показано, що на основі побудови функціонально-структурної діаграми рупових функціях можливо реально оцінювати співвідношення затрат часу роботі машини в режимах робочого та холостого ходу. Такий підхід дає

сливість вишукувати резерви для підвищення коефіцієнтів навантаження аднапня, особливо при комплектуванні організаційних операцій, де цей азник знаходиться на рівні 0,55 - 0,70. Наявність же значної кількості рацій (біля 40%), які доукомплектовані ручними операціями, свідчить про ешгійне погіршення енергетичних показників роботи швейних машин.

9. Дослідження різних типів АД швейних машин провідних фірм Європи спеціально виготовленому стенді показало, що в режимі холостого ходу :ктивність використання електроенергії дуже низька (сояср = 0,223, (}ф = 500 >)•

В зв’язку з цим проведені аналітичні та фізичні дослідження роботи на базі яких обгрунтований інтервал фазної напруги (Иф = 60-80 В), при яі досягається нормалізація вказаних показників.

10. Установлено, що при наявності фазового регулювання АД в ре; холостого ходу характер виконуваних технологічних операцій не вне суттєвих змін в основні енергетичні характеристики (созф, Оф, Іф, Рф). Ра: тим показано, що більшість обладнання має низький коефіцієнт навантаж (К3 = 0,6) для підвищення якого рекомендується понизити в період робс ходу значення фазної напруги (при Ііф = 200В сояф = 0,8, а витрати реакті енергії зменшуються на 42%).

11. Вперше здійснено математичне моделювання роботи А,, формалізація процесу енергоспоживання на машинних комплексах, ; совокупності з методикою визначення структури трудових витрат на робс

і холостому ходу, дозволяють здійснювати розрахунки енергоміс: процесів виготовлення одягу без проведення фізичних експериментів.

Це відкриває значні перспективи використання запропонованої мет в умовах виробництва та навчальному процесі.

12. Доведена висока ефективність впровадження методики с енергомісткості продукції та електронного регулятора фазної напру підприємствах галузі. Річна економія енергії при впровадженні прист потоці по виготовленню відомчих курток потужністю 110 од./змін, с 1500 умовних одиниць. При цьому доля активної та реактивної енергії в ефекті складає відповідно 36% і 64%.

Основний зміст дисертації викладений в слідуючих наукових пуі

1. Функионально-стоимостный анализ в сфере энергопотре1 швейных предприятий/ Жуковская И.И., Березненко Н.П, -К., Депониро рукопись в ГНТБ Украины 14.10.1996 №1910 - Ун96,1996г. -22с.

2, Автоматизована навчаюча система з технології швейних ві О.Ю.Коміссаров, І.І.Салій, -К., Легка промисловість, №3 1994р. Стор.32-

23 ,

3. Інтегрована система АРМ технолог./ О.Ю.Коміссаров, І.І.Салій., Легка

шсловість, - К., №1 1993р. С. ,.50-52. , _______ ______

4. Олтимізація режиму7 холостого ходу асинхронного двшуна/

Э.Головко, Ю.Є.Кулешов, І.І.Жуковська. - К., 1996р. Тези доповідей лтубліканської науково-практичної конференції “Проблеми взуттєвої омисловості України”. С. 23.

5. Совершенствование технологических процессов производства одежды помощью метода ФСА. / О.Ю.Комиссаров, И.И.Салий(И.И.Жуковская). -, 1994г. Тезисы докладов научной конференції молодих вчених та студентів.

14

6. АРМ экономиста швейного предприятия. / О.Ю.Комиссаров, И.Салий. -К., 1993г. Тезисы докладов научно-практической конференции истемы автоматизированного проектирования и управления в легкой омышленности”.-С. .15.

7. Оперативное управление швейным потоком с использованием ЇМ./И.И.Салий, Т.Л.Малова, - К., 1993г. Тезисы докладов научной нференции молодых ученых и студентов.-С, .94.

Ключові слова.

Енергія, функціонально-вартісний аналіз, математичне модулювання, тивна і реактивна потужність, електропривод, машинні комплекси, робочий олоетий) хід, відомча куртка, коефіцієнт потужності.

РЕЗЮМЕ

Жуковская Ирина Ивановна “Разработка ресурсосберегающей хнолопш производства швейных изделий на основе применения метода , пкционально-сшимостного анализа”.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук ) специальности 05.19.04 - технология швейных изделий. Государственная кадемия легкой промышленности Украины, 1996 г.

Защищаются результаты теоретических и экспериментал исследований механизма формирования трудовых и энергетических з при производстве одежды. В работе использован метод ФСА, осущест: комплексная оценка значимости функций и величины затрат. Разраб математическая модель работы асинхронного двигателя. Изготовле испытано устройство для автоматического регулирования фазного напрям электродвигателей швейных машин, осуществлена формализация прон энергопотребления в режиме рабочего и холостого хода. Обосш рациональные параметры работы электродвигателей в этих реж Предложена математичесукая модель расчета затрат енергии при произвс одежды, исключающая необходимость проведения физических экспериме

REST M E

na I. Zhukovska The development of resource saving

:hnoIogy of sewing issues production based on introduction of mctional-cost analysis method

D thesis, main subject 05.19.01 - sewing issues technology. State Academy of light lustry of Ukraine, 1996.

e results of theoretical and experimental researches of human &

ergctic expenditure formation mecaiusm in clothing industry are examined an this

:sis.

ic method PSA is on the base and the complex valuation of fanction acd expenditure Jue significance is made.

^thematic model of asynchronous engine work is made.

ie machine for the autoinaticaly regulation of sewing machine” s electric motor phase jltage is developed and tested.

he formalisation of energy consumer presses in the work and idle mode are made, nd electric engines” work effective p:traineters in these modes are substantiated

lathematic model of sewing factory value expenditure calculation, which excludes iiysical experiments as nessesarv measure is proposed.

'L-'/