автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.02, диссертация на тему:Разработка системотехнической методологии проектирования технологии и организации производства в текстильной и легкой промышленности

//

ЖАРОВА НАДЕЖДА ГРИГОРЬЕВНА

РАЗРАБОТКА СИСТЕМОТЕХНИЧЕСКОЙ МЕТОДОЛОГИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИИ И ОРГАНИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВА В ТЕКСТИЛЬНОЙ И ЛЕГКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Специальности: 05.19.02 - Технология и первичная обработка текстильных материалов и сырья; 05.02.22 - Организация производства (текстильная и легкая промышленность)

00347332

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

На правах рукописи

Иваново-2009

003478920

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Ивановская государственная текстильная академия».

Научный консульта нт -

доктор технических наук, профессор Фролов Вениамин Дмитриевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Ашннн Николай Михайлович доктор технических наук, профессор Изгородии Анатолий Кузьмич доктор технических наук, профессор Травин Михаил Михайлович

Ведущая организация - государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Московский государственный текстильный университет им. А.Н. Косыгина».

Защита состоится «29» октября 2009 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 212.061.01 при Ивановской государственной текстильной академии по адресу: 153000, г.Иваново, пр.Ф.Энгельса, 21.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ивановской государственной текстильной академии.

Автореферат разослан у^-Нс^го^Ср2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

КУЛИДА Н.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы диссертации. Динамика социально-экономических показателей текстильной отрасли за 2000-2008 гг. характеризуется неравномерностью и нестабильностью. Основными ограничениями развития отрасли являются: зависимость от зарубежных поставщиков сырья; высокая доля фальсифицированной и контрабандной продукции; недостаточная конкурентоспособность продукции; низкая мотивация компаний к инвестированию; недостаток квалифицированных кадров; низкий уровень производительности труда.

Основная проблема на микроуровне (на уровне предприятий) заключается в использовании морально и физически устаревшего технологического оборудования. По оценке Росстата, на начало 2009 года доля оборудования, эксплуатируемого до 5 лет, составила 1,4 %, 6-10 лет -21,2%, 11 - 20 лет - 57,3 %, более 20 лет - 20,1 %. Следствием применения морально и физически устаревшего оборудования является низкий уровень производительности труда, а также выпуск продукции в самой низкой ценовой группе.

Ограниченность финансовых ресурсов зачастую не позволяет предприятиям отрасли проводить эффективную политику технического развития и перевооружения.

Решение данных проблем возможно путем реализации системного подхода к оценке уровня технологии и организации производства с целью снижения затрат предприятия и повышения конкурентоспособности продукции путем повышения результативности производства.

Диссертационная работа выполнена в рамках нескольких научных программ, финансируемых из федерального бюджета, в т.ч. в рамках научно-технической программы Министерства образования Российской Федерации «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники" на 2003 - 2004 гг. и научно-технической программы Министерства образования Российской Федерации «Развитие научного потенциала высшей школы» на 2005 г.

Актуальность диссертационного исследования определяется его направленностью на разработку системотехнической методологии, позволяющей диагностировать, сравнивать и прогнозировать результативность действующих и создаваемых техники и технологий, а также способствующей разработке организационных, технических и технологических решений, направленных на создание конкурентоспособной продукции и повышение производительности труда.

Цель работы - разработка системотехнической методологии проектирования технологии и организации производства, основанной на их диалектической взаимосвязи, направленной на решение проблемы регулирования технического развития и перевооружения текстильных предприятий.

В соответствии с поставленной целью в диссертационном исследовании решены следующие задачи, отражающие его логику: V Изучена взаимосвязь между результативностью производства и уровнем развития технологии, организации производства и труда, разработана блок-схема взаимосвязей основных этапов системного анализа и синтеза проблемы повышения результативности текстильного производства. Особенностью представленной блок-схемы является то, что она предусматривает исходную постановку проблемы, формулирование целей и условий решения проблемы, структуризацию путей достижения целей, разработку проекта решения с учетом поставленных ограничений. ^ Разработана системотехническая методология проектирования технологии и организации текстильного производства, воплощенная в системе логико-алгебраических моделей, позволяющей диагностировать, , сравнивать и прогнозировать результативность действующих и создаваемых (совершенствуемых) техники и технологий, а именно:

■ разработан блок диагностики результативности действующей технологии, отличительной особенностью которого является количественная оценка зависимости производительности оборудования и труда от конструкторских характеристик, технологических и организационных режимов;

■ разработан блок сравнительного анализа результативности использования машин различных типов, который применяется в случае технического развития и перевооружения предприятия;

» разработан блок прогнозирования эффективности внедрения технико-организационных инноваций, направленных на повышение результативности использования оборудования;

■ разработан блок контроля соответствия нормы производительности оборудования технически обоснованным нормам;

■ предложен метод определения изменения себестоимости продукции за счет внедряемых инноваций, направленных на повышение результативности производства.

>/ Проведены теоретические исследования процесса формирования полуфабрикатов в прядении, предложены новые конструктивные решения технических средств, позволяющих снизить обрывность продукта на выпускных органах машин. ^Разработаны научные основы для создания универсальных конструкций трикотажных игл, обладающих повышенной износостойкостью и снижающих обрывность нитей. ^ Проведено совершенствование конструкции основных элементов технологических поточных линий по регенерации отходов с целью повышения качества волокон и экономии сырья.

Объектом диссертационного исследования являются основные производства текстильной и легкой промышленности, рассматриваемые в

условиях структурной перестройки, технического перевооружения и роста цен на ресурсы (факторы производства).

Методологической основой исследования послужили методы системного анализа и синтеза, теории организации и управления.

Исследования комплекса технических и организационных мероприятий проводились на всех этапах создания и освоения разрабатываемых технических устройств. Оптимизация организационно-технологических параметров процессов на модернизированном оборудовании осуществлялась непосредственно в производственных условиях.

Теоретические исследования выполнялись с применением статистических расчетных методов, теории интегральных и дифференциальных уравнений, теоретической механики, аналитической и начертательной геометрии, механики идеально гибкой нити и теории упругости. Теоретические выводы по вопросам формирования полуфабрикатов в прядении, нитеподачи в трикотажном производстве подвергались экспериментальной проверке на стендах в лаборатории и на машинах в производственных условиях с использованием современной измерительной аппаратуры. Достоверность результатов экспериментальных исследований обеспечивалась использованием методов оценки погрешности измерений с выполнением расчетов на ПК в программах Excel. ■

Научная новизна диссертационного исследования заключается в разработке системотехнической методологии проектирования технологии и организации текстильных производств.

Впервые получены основные научные результаты:

по специальности 05.02.22

1. Предложена системотехническая методология проектирования технологии и организации текстильного производства, основанная на системе логико-алгебраических моделей, представляющая собой организационно-техническое и технологическое регулирование производственного процесса, технического развития и перевооружения текстильного предприятия.

2. Предложена система логико-алгебраических моделей обеспечения организационно-технической результативности производства, включающая в себя четыре блока, отличительной особенностью которых является отражение функциональной зависимости между технологическими, организационными параметрами и производительностью оборудования и труда:

- блок диагностики результативности действующей технологии для комплексной системной оценки зависимости производительности оборудования и труда от конструкторских характеристик, технологических и организационных режимов;

блок прогнозирования эффективности внедрения технико-организационных инноваций, направленных на повышение результативности использования оборудования;

- блок сравнительного анализа результативности использования машин различных типов при техническом развитии и перевооружении предприятия;

- блок контроля соответствия нормы производительности единицы оборудования технически обоснованным нормам.

3. Предложен метод определения изменения себестоимости продукции за счет внедряемых инноваций, направленных на повышение результативности производства.

по специальности 05.19.02

4. Разработаны математическая модель и метод расчета поверхности воронки-вьюрка в форме псевдосферы, необходимой для снижения обрывности ленты и повышения производительности ленточной машины.

5. Разработаны высокоэффективные способы и технические средства формирования ровницы, связанные с теоретическим обоснованием рабочих поверхностей распространителей крутки, позволяющие улучшить её качество и повысить производительность единицы оборудования.

6. Проведены теоретические и экспериментальные исследования влияния профиля крючка трикотажной иглы на натяжение нити.

7. Разработана трикотажная игла с эллиптическим профилем крючка, позволяющая стабилизировать натяжение нити, повысить её износостойкость, что значительно сокращает время простоев оборудования, связанных с заменой игл игловодов.

8. Разработан новый способ регенерации плоских текстильных "отходов с использованием секции предварительного разволокнения с тепловлажностной обработкой, позволяющей в большей степени сохранять целостность регенерированных волокон.

Практическая значимость и реализация результатов работы.

Системотехническая методология проектирования технологии и организации производства, основанная на их диалектической взаимосвязи, может использоваться предприятиями для организационно-технической подготовки производства как при реконструкции, не требующей существенных капитальных вложений, так и при реализации масштабных инвестиционных программ.

Результаты работы позволили решить комплекс задач по повышению результативности производства за счет сокращения времени простоев оборудования, связанных с конструктивным несовершенством, недостаточной технологической и технической надежностью используемого оборудования, нерациональной организацией труда.

Разработанные способы и технические устройства уплотнения лепты в зоне выпуска ленточных машин прядильного производства и формирования ровницы в зоне выпуска ровничных машин позволили снизить обрывность полуфабрикатов и соответственно сократить количество простоев ленточных

и ровничных машин, связанных с обрывностью полуфабрикатов в зоне выпуска. Повышение износостойкости игл вязальных машин позволило уменьшить интенсивность отказов оборудования в трикотажном производстве, а также сократить простои машины, связанные с заменой игл игловодов. Экономический эффект от внедрения разработанных устройств заключается в повышении производительности оборудования и труда, что снижает себестоимость единицы продукции, а также улучшает качество и повышает конкурентоспособность продукции.

Основные резулыаты работы получили подтаерждение в производствах ОАО «Глуховский текстиль» (г. Ногинск Московской обл.), ООО «Ивановский трикотаж», ООО «Куровские ткани» (г. Куровское Московской обл.).

Апробация работы. Основные теоретические положения и результаты диссертационной работы доложены и получили положительную оценку:

- на международной научно-технической конференции «Теория и практика разработки оптимальных технологических процессов и конструкций в текстильном производстве» (г. Иваново, ИГТА, 1996,1997 гг.);

- международной научно-технической конференции «Студенты и молодые ученые КГТУ - производству» (г. Кострома, КГТУ, 2003 г.);

- международных научно-технических конференциях «Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности (г. Иваново, ИГТА, 1998 ...2008 гг.);

- совместном расширенном заседании кафедры механической технологии текстильных материалов и научного семинара Ивановской государственной текстильной академии (г. Иваново, 2009 г.).

Отдельные результаты диссертации вошли в коллективную работу ученых ИГТА, получившую премию Правительства Российской Федерации в области науки и техники для молодых ученых 2005 года.

Технические и технологические разработки, предлагаемые в диссертации, экспонировались на всероссийских, региональных и областных выставках и получили самые высокие оценки. В 2007 году получены медаль и диплом победителя конкурса наиболее успешно внедренных разработок на выставке научных достижений Ивановской области «Ш Ивановский инновационный салон «Инновации - 2007»; в том же 2007 г. - золотая медаль VII Московского международного салона инноваций и инвестиций; в 2009 г. — золотая медаль 37-го Международного салона изобретений и новой техники (г. Женева, Швейцария).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 46 работ, в том числе 14 статей в журнале «Известия вузов. Технология текстильной промышленности», 2 статьи в журнале «Вестник ИГТА», 6 статей в сборниках научных трудов, 9 депонированных рукописей, 6 тезисов докладов

международных конференций, пять информационных листов, получены 1 патент РФ на изобретение и 3 патента РФ на полезную модель.

Из 14 статей в журнале «Известия вузов. Технология текстильной промышленности», включенном в перечень ВАК, 10 статей опубликовано в разделах «Прядение», «Трикотажное производство», «Технология нетканых материалов» и 4 статьи - в разделе «Организация производства».

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка литературных источников, приложений. Работа изложена на 246 страницах машинописного текста, содержит 36 рисунков, 16 таблиц, список литературы включает 215 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоспована актуальность темы диссертации, показана степень проработанности проблемы в литературе, определены цель и задачи исследования, раскрыты элементы научной новизны, теоретическая и практическая значимость исследования.

В первой главе работы отражены современные тенденции в развитии организации производства в текстильной и легкой промышленности. Вопросом о сущности организации текстильного производства занимались К.Ф. Фриденберг, Т.Б. Поляк, Л.И. Замаховский, А.М. Либерман, K.M. Пирогов,. Г.М. Нодель, понимая её как кооперацию труда людей, обеспечивающую движение производственного процесса, регулирующую количественные соотношения между машинами, выполняющими различные операции, и людьми, обслуживающими эта машины. До 60-х годов двадцатого века организация производства рассматривалась как относительно обособленная система, не связанная с внешней срёдой, не выполняющая особых (специфических) требований клиента, не совпадающих с параметрами, принятыми в массовом производстве. В 70-е годы формулируются основные принципы организации текстильного производства: равномерность, пропорциональность, ритмичность и др. В 80-е годы в работах по организации текстильного производства, в частности

A.M. Либерманом, отмечается, что важнейшей задачей организации текстильного производства является обеспечение рационального функционирования элементов производственного процесса. Практические решения проблем совершенствования управления организацией текстильного производства, управления технической эксплуатацией текстильных машин представлены в работах З.В. Брашной, Г.М. Травина, Е.В. Беляева и др.

В конце 20-начале 21 века в связи со сменой экономической стратегии развития промышленности России исследований по организации производства в текстильной и легкой промышленности проводилось очень мало. Можно отметить исследования М.М. Травина, направленные на разработку системы управления надежностью текстильных производств,

B.В. Смельского - на разработку концепции организационно-технической

подготовки текстильного производства, В.М. Каравайкова, посвященные разработке организационно-технической методологии управления энергоэффективностью текстильного производства.

Современные исследователи, такие, как З.В. Братана, В.М. Каравайков, отмечают необходимость осмысления системотехнической специфики организации производства, представляющей собой взаимосвязь объектов, находящихся в замкнутом пространстве (оборудование, его расположение, технологические режимы, сырьевые и материальные ресурсы, люди, их квалификация и пр.), выделяя при этом необходимость реализации организационно-технического и социотехнического подходов. Системотехническая специфика организации производства отражена в диссертационной работе через организационно-технический подход, так как технику и технологии, которыми располагает конкретное производство, необходимо организовать, а на это способны только люди. В 'значительной мере источником результативности производственной деятельности является организационная деятельность специалиста, зависящая от его квалификации, мотивов поведения, системы ценностей. В связи с этим представляется своевременной разработка методологии, направленной на рациональную организацию производственной деятельности в текстильной и легкой промышленности и её координацию. Целевой функцией данной методологии является повышение результативности производства, которое возможно путем внедрения технических и технологических инноваций, возникающих как при изменении всей системы машин в технологическом процессе; так и в случае локальных усилий по модернизации отдельного оборудования или технологических процессов.

Разработка концепции системотехнической методологии проектирования технологии и организации производства осуществлялась на основе системного анализа. Блок-схема взаимосвязей основных этапов системного анализа проблемы повышения результативности текстильного производства представлена на рис. 1.

Основные этапы системного анализа включали в себя:

- исходную постановку проблемы;

- формулирование целей и условий решения проблемы;

- структуризацию проблемы и систематизацию путей достижения целей;

- разработку проекта решения проблемы;

- принятие решений и их реализацию.

В результате системного анализа выявлены основные ограничители развития отрасли - это применение физически и морально устаревшего оборудования, недостаточная инвестиционная и инновационная активность предприятий, которые могут быть преодолены путем регулирования на микроуровне. Указанные ограничители являются причиной низкого уровня производительности труда и выпуска неконкурентоспособной продукции в отрасли.

Рис. 1. Этапы системного анализа и синтеза проблемы повышения результативности текстильноп

Целевой функцией методологии является зависимость показателя производительности труда от технологических, технических и организационных параметров в переходах текстильного производства. Целевая функция используется в качестве меры эффективности методов решения рассматриваемой проблемы. Этап разработки проекта решения проблемы включал в себя следующие задачи:

- изучение теории производительности машин и труда;

- разработку функциональных моделей, отражающих состояние системы «машина-оператор»;

- разработку концепции и структуры системотехнической методологии проектирования технологии и организации производства.

Схема разработанной системотехнической методологии приведена на рис. 2 (она также иллюстрирует концепцию и структуру диссертационной работы).

Вторая глава диссертации посвящена разработке системотехнической методологии проектирования технологии и организации производства в текстильной и лепсой промышленности в соответствии с поставленными в первой главе задачами.

Производительность труда в текстильной и легкой промышленности во многом зависит от производительности используемого оборудования. От особенностей оборудования зависят также и условия организации производства и труда. Принимая во внимание эти положения, можно утверждать, что производительность труда в текстильной и легкой промышленности в общем виде зависит от теоретической производительности оборудования, нормы обслуживания машин одним рабочим и коэффициента полезного времени машины. Увеличение теоретической производительности машин входит в компетенцию машиностроителей. Стремление её увеличить привело к созданию высокоскоростных машин в отечественном и зарубежном машиностроении.

Установление и регулирование показателей нормы обслуживания и КПВ относят к компетенции экономистов и технологов предприятия. Рост этих показателей достигается путем внедрения в производство мероприятий, способствующих повышению уровня технологии производства, организации труда, применением новых средств производства и т.п.

Показатель КПВ характеризует функционирование производственного процесса комплекса «машина-оператор», именно через этот показатель учитываются величина обрывности продукта (пряжи, ровницы, ленты или нити), время устранения оператором обрыва, зависящие от зоны и метода обслуживания машин, а также время, необходимое для выполнения ряда вспомогательных работ. Все перечисленные показатели влияют на производительность труда только через КПВ, в котором они учтены. Поэтому КПВ является самым сложным компонентом, «аккумулирующим» информацию о фактическом функционировании комплекса «машина-оператор».

Рис. 2. Системотехническая методология проектирования технологии и организации производства

В работе рассматриваются существующие методики определения коэффициента полезного времени в текстильной и легкой промышленности, выявляются недостатки существующих методик. Предложен новый способ определения КПВ в текстильной и легкой промышленности, на основе которого разработана системотехническая методология проектирования технологии и организации текстильного производства, включающая в себя четыре блока.

Блок диагностики результативности действующей технологии применяется с целью выявления резервов повышения производительности оборудования и труда. Предварительно анализируются показатели производительности труда на предприятии, на основании результатов анализа формулируется цель - повышение производительности труда - и проводится её декомпозиция (например повышение производительности труда на ленточно-ровничном переходе прядильного производства). Процедура выполнения диагностики действующей технологии представлена на рис. 3 и включает в себя следующие этапы:

- анализ показателей производительности труда (норм выработки) основных рабочих и производительности технологического оборудования, расчет частных КПВ (КО по видам и группам простоев:

-1

КПВ=

I ДГ1-(»-О

(3)

где /<"; — частный коэффициент полезного времени, соответствующий определенному виду потерь времени:

К. . (2)

здесь ¡^-рабочее (основное) время на единицу продукции; ¿я; - потери Ьго вида, отнесенные к единице продукции; т - число видов простоев;

- составление балансов производительности по расчетам КПВ, из которых видно, какие именно простои (цикловые, технологические, организационно-технические) вносят наибольший вклад в уменьшение КПВ и производительности единицы оборудования.

- определение оптимальных (возможных) значений частных К| осуществляется с целью выявления (путем сравнения) тех частных коэффициентов полезного времени, которые указывают на резервы роста КПВ машины. Значения КПВ машин в текстильной и легкой промышленности колеблются в широком диапазоне, поэтому возможный уровень частных К; рассчитывается согласно выражению (1), при решении его относительно К;:

1-1

К,-

I

КПВ'1 +т~\

Рис. 3. Процедура диагностики действующей технологии

Базовый уровень КПВ машины на конкретном технологическом переходе может быть получен путем обобщения опыта работы действующих предприятий как в России, так и за рубежом. Кроме того, выявленные резервы роста частных коэффициентов полезного времени указывают на направления перспективных (первоочередных) теоретических исследований в области совершенствования техники и технологии в текстильной и легкой промышленности.

Решать проблему роста КПВ следует путем повышения не всех К), а только их части и в первую очередь тех, которые ниже уровня, определенного по выражению (3). С учетом такой постановки часть К; следует принять условно-постоянными (р), а оставшуюся часть К; переменными (т-р) величинами, и, следовательно, соответствующие

длительности простоев ^ ,тм принимаются в качестве аргументов в уравнении (1).

Тогда

КПВ ■

i = 1 const

с учетом формулы (1) получим

Р 1 т~Р ,

Z К'1 ~(т~1)+ Z К'1 i -1 var

-1

КПВ =

Обозначив

т~р

-1

£ к:1 +l-m+J=1 >var • . I t

1 = 1 const n

-1

(4)

(5)

с:1

i=l 'const

(6)

и учитывая, что

m — p

Z t. =7 . , i t-1 var

- = AT

(7)

где Ат—теоретическая производительность единицы оборудования, получим удобное для анализа КПВ выражение

КПВ^а+чАуУ1.

(8)

Величина а получается в результате алгебраических преобразований при выводе формулы (8).

В случае если, все частные К; соответствуют оптимальным значениям, то можно говорить о соответствии техники, технологии и организации производства современному уровню развития Hill в данной области.

Блок прогнозирования эффективности внедрения технико-организационных инноваций, направленных на повышение результативности использования оборудования, предполагает проведение анализа и синтеза технических, технологический, организационных инноваций и расчет целесообразности их внедрения. На основе результатов проведенной диагностики выявляются резервы повышения производительности труда, проводится анализ технических, технологических или организационных инноваций, которые, по мнению эксперта, должны способствовать повышению производительности труда.

Получено выражение, позволяющее оценить реальные резервы роста КПВ машины в результате внедрения технико-экономических мероприятий при сокращении потерь т-ro вида в ^раз:

(9)

где КПВисх КПВ - соответственно коэффициент полезного времени машины до и после проведения мероприятий, направленных на его повышение; е - коэффициент сокращения потерь конкретного вида.

Блбк сравнительного анализа результативности использования машин различных типов предоставляет возможность выбора наиболее прогрессивного оборудования. Прогрессивность новой техники определяется ее соответствием главному целевому назначению - повышению производительности и облегчению условий труда. Валено отметать, что прогрессивность новой техники оценивается независимо от возможных организационных неувязок (затянувшиеся сроки ввода в эксплуатацию, низкий уровень обслуживания и др.) при полном использовании заложенных в ней возможностей. Сравнительный анализ эффективности использования машин различных типов осуществляется путем сопоставления частных коэффициентов полезного времени К; по видам простоев и группам: чКПВц,, чКПВт и чКПВот-

Цикловой частный коэффициент полезного времени чКПВщ характеризует конструктивное совершенство машины (наличие/отсутствие холостых ходов, связанных с питанием машины, съемом наработанной продукции и др.):

-1

(Ю)

ТР =

КПВ КПВ

¡-КПВ t (1--) иехп. с i ь

чКПВ = цп

I к:1 -(s-i)

1 = J ЦП

где 51- число цикловых простоев;

Кщп — частный коэффициент полезного времени, соответствующий определенному виду цикловых потерь.

Технологический частный коэффициент полезного времени чКПВг характеризует технологическую надежность оборудования (совпадает с коэффициентом технологической надежности, принятым в машиностроении):

ЧКПВ.. =

±к-:-(у-О

(П)

где У-число технологических простоев;

Klm - частный коэффициент полезного времени, соответствующий

определенному виду технологических потерь. Организационно-технический частный коэффициент полезного времени чКПВот характеризует уровень организации труда и условия эксплуатации:

чкш; =

(12)

где Ф-число видов органшациопно-технических простоев;

К!оя - частный коэффициент полезного времени, соответствующий определенному виду организационно-технических потерь.

Произведение чКПВт чКПВот численно совпадает с так называемым коэффициентом использования машины, принятым в машиностроении. В теории надежности существует понятие коэффициента готовности, который можно условно принять равным Кь если считать его связанным только с текущим ремонтом. С помощью этого коэффициента можно оценить надежность конструкции машины.

Сравнивая величины показателей, можно судить соответственно о конструктивном и технологическом совершенстве оборудования, а так же об условиях эксплуатации, уровне организации труда и надежности машин.

Блок контроля соответствия нормы производительности технически обоснованным нормам создан для рационализации организации труда основных рабочих (операторов машины) и позволяет установить соответствие производительности машин технически обоснованным нормам. Данный блок применяется совместно с блоком диагностики, выявленные в результате диагностики низкие уровни частных Кь относящихся к цикловой либо организационно-технической группе простоев, подвергаются анализу. Проводятся фактические наблюдения и измерения, прежде всего, фотография работы оборудования и хронометраж его простоев по причинам, которые обусловили низкий уровень К;, Первичная обработка этой, информации сводится к получению сведений о сомнительных величинах простоев, вошедших в расчет нормы производительности машин. В случае необходимости производится перерасчет норм производительности и частных коэффициентов полезного времени К,.

Резервы повышения производительности машин в случае сокращения нескольких видов потерь определяются по формуле

-1

2 К'}-(9-1)

Н

(13)

К;1-

Н 1

(9-1)

где

К.

]

К .

]

9

- коэффициент полезного времени, характеризующий потери данного вида, которые можно сократить;

- то же после сокращения потерь времени;

- число изменяющихся К}.

Результативность использования системотехнической методологии проектирования технологии и организации производства оценивается прежде всего показателями темпов роста производительности труда, а также снижением затрат на производство продукции. Получено выражение, позволяющее оценить изменение затрат на производство продукции за счет роста производительности труда. В случае однопереходного производства (например трикотажного) нижеприведенное выражение позволяет непосредственно оценить эффективность мероприятий направленных на повышение производительности труда и получить величину снижения себестоимости единицы продукции:

г Ут 100%. (14)

В случае мшгопереходного производства (прядильного, ткацкого и др.), выражение (14) дает возможность получить величину изменения издержек на конкретном переходе.

Экономический эффект от внедряемых инноваций в общем виде достигается за счет дополнительного выпуска продукции, снижения затрат на производство, повышения сортности выпускаемой продукции.

В третьей главе работы анализируется возможность применения системотехнической методологии проектирования технологии и организации производства в прядильном производстве. Диагностика действующей технологии прядения осуществлялась согласно предложенному алгоритму (см. рис. 3), измерялись показатели результативности (производительность труда, производительность оборудования, коэффициент полезного времени машин). При определении возможного уровня частных Кь за базовый уровень КПВ, характеризующий уровень развития прядильного производства отечественной хлопчатобумажной промышленности, принималось значение, равное 0,930. Таким образом, частные К-, для ленточных машин должны составлять 0,994, для ровничных - 0,993. Как показали результаты диагностики, снижение показателей результативности происходит в большей степени за счет высокого уровня обрывности ленты и ровницы в зоне выпуска ленточных и ровничных машин, низкий уровень КПВ ровничной машины обусловлен также простоями, связанными со снятием и заправкой съема, что говорит о недостаточно высоком уровне технологической надежности ровничных машин и их конструктивном несовершенстве (рис. 4). В исследовании ставились задачи изучения процессов формирования ленты и ровницы, а также аналитического решения проблемы снижения обрывности полуфабрикатов.

АС

ПТ'

1 -

1-КПВ Г (1--) иехп 1 е'

Теоретические исследования процессов формирования ленты и ровницы позволили получить математические зависимости, описывающие воздействие формирующих и направляющих органов машин на текстильные полуфабриката, в виде формул натяжения нити для различных поверхностей огибания, математических моделей уплотняющих и нитенаправляющих устройств.

Получено уравнение расположения элементов ложного кручения (уравнение винтовой линии) для воронок-вьюрков в форме поверхностей вращения, которое позволяет путем моделирования угла подъема и расположения винтовых стержней прогнозировать и оптимизировать величину ложной крутки.

J-L

I III I I ) I I I ).

.1.1 1.1.

а) Ленточная машина мод. 1547

linn

1 ) I i. i I

б) Ровничная машина мод. ВР-90-3

Рис. 4. Результаты диагностики технологии прядильного производства (диаграммы распределения частных КПВ)

В ходе дальнейших исследований установлено, что воронка-вьюрок в форме псевдосферы обеспечивает максимальную силу сжатия ленты при минимальном усилии протаскивания, то есть способствует формированию прочной ленты.

На основании общего уравнения винтовой линии получено уравнение винтовой линии для уплотнительной воронки в форме псевдосферы. Уравнение винтовой линии на псевдосфере, которое определяет положение осей элементов ложного кручения на поверхности воронки через длину дуги s, выразим через натуральный параметр.

Найдем натуральный параметр для локсодромы на- псевдосфере заданной уравнениями:

x = asinncosv,

■y = asinHsmv, (15)

z=a(cosu + lntgu/2), я!2<и{я,

где и - параметр, определяющий координаты каждой точки образующей уплотнителя;

v - угол поворота относительно оси Oz.

Псевдосфера является поверхностью, полученной вращением трактрисы относительно оси Oz:

íx = asinH=f(u),

\z = a(cos u+ln tg \¡J 2) = g(u)

Подставляя выражения функций f(u) и g(u) из (16):

f(u) = a sin u, g(u) = a(cos u + ln tg u/2)

в формулу уравнения винтовой линии на поверхностях вращения, выраженной через натуральный параметр (длину душ s):

JedbíVfr'<or + [*<or . 07)

' "о

имеем

5 = yifXt)}2+[g(t)Ydt= )(-a ctgf) dt =

% 4>

H. I " I , sinu , sinu„

sini = -aln-= aln--

v sinu,, sinu

Выразим u через s, учитывая, что u > u0 и u е[л/2,л). Из (18) следует,

что

sinu '

Окончательно

sinu = sinw0e(19) и-л- arcsm(sin ще'*'"), (20)

где s е[о,+а>).

Запишем уравнение локсодромы через параметр s, используя для этого формулы (15), (18) и уравнение винтовой лини на поверхностях вращения:

v = (21)

sin и0 V ) 4 '

где а — const - длина отрезка касательной от точки касания до пересечения с осью Oz; s - длина дуги винтовой линии.

Выражение (21) позволяет определять положение осей винтовых спиралей при профилировании воронок-вьюрков в форме псевдосферы через натуральный параметр (длину спиралей). Величина ложной крутки моделируется главным образом через угол подъема элементов ложного кручения у.

Теоретические исследования процесса формирования ровницы на ровничных машинах с подвесными и навесными рогульками в зоне от вытяжного прибора до катушки позволили сделать вывод о необходимости использования на этом участке распространителей крутки, форма которых влияет на интенсивность создания ложных 1фучений ровницы, возникающих от действия силы трения ровницы о поверхность распространителя.

На ровничных машинах с подвесными рогульками в качестве распространителей крутки, которые огибает поступающая в головку рогульки ровница, используются различные воронкообразные насадки. Так, на ровничной машине BF-90-3 фирмы «Гроссенхайнер Текстильмашиненбау» (Германия) используемый распространитель крутки представляет собой выполненную из пластмассы насадку с воронкообразным входным отверстием й цилиндрическим выходным отверстием (рис. 5).

Рис. 5. Распространитель крутки, используемый на машине ВБ 90-3

Нами сделан вывод о том, что для достижения большего упрочняющего эффекта радиус кривизны поверхности распространителя крутки необходимо изменять в сторону уменьшения. Таким требованиям отвечают поверхности, имеющие меридиональные сечения в форме спиралей, позволяющие значительно варьировать размахом радиуса кривизны на небольшом участке кривой (рис 6).

Аналитические исследования позволили получить математические модели поверхностей распространителей крутки с меридиональным сечением в форме спирали Архимеда и логарифмической спирали и выражения для расчета натяжения ровницы на их поверхности.

Анализируя выражения зависимости натяжения ровницы от. формы меридионального сечения распространителя крутки, мы предлагаем использовать распространители крутки с образующей в форме логарифмической спирали на машинах с навесными рогульками для переднего и заднего рядов (см. рис. 6), распространители крутки с образующей в форме спирали Архимеда на машинах с подвесными рогульками (рис. 7).

2 ряд

Рис. 6. Распространители крутки с образующей в форме логарифмической спирали

Рис. 7. Распространитель крутки с образующей входного отверстия в форме спирали Архимеда

Производственные испытания новых способов формирования ленты и ровницы показали их технологическую и экономическую эффективность. Технологическая эффективность новых способов формирования полуфабрикатов подтверждается улучшением физико-механических показателей ленты, ровницы и пряжи в опытном варианте при одновременном снижении обрывности этих продуктов более чем на 60 %.

Применение блока прогнозирования результативности внедрения инноваций позволило оценить конструктивное улучшение выпускной зоны ленточных и ровничных машин: повышение чКПВт для ленточной машины составило 14,22 %, для ровничной - 5,15 %, то есть повысилась технологическая надежность машин. Одновременно сократились простои, связанные с текущим ремонтом и профилактическим осмотром машины, что отразилось на повышении значений чКПВот на 0,41% и 0,32 % для ленточных и ровничных машин соответственно. В целом рост КПВ, нормы производительности машины и производительности труда составил: для ленточной машины - 14,23 %, ровничной - 5,08 %. Снижение затрат на ленточно-ровничном переходе за счет повышения производительности труда составило 1,5 %. Величина экономического эффекта от внедрения разработанных технических средств составила 604 тыс.рублей.

Применение системотехнической методологии при оценке чесальных машин позволило поставить и решить задачу разработки уплотнительной воронки для выпускной зоны чесальной машины, при использовании которой снижается коэффициент вариации по линейной плотности на 10-12% и повышается производительность оборудования и труда.

В рамках этой задачи определен рабочий профиль поверхности воронки с учетом устранения возникающего избыточного давления воздуха. Для этого использовалось уравнение материального баланса, которое после преобразований позволило получить уравнение оптимального распределения воздушного потока при заданной длине 1 воронки.

Полное количество воздуха, уходящего из волокнистой массы в зону рабочей поверхности воронки в единицу времени, равно:

'-Ч'-ЪЮ)" ' (22)

где (I - вязкость воздушного потока; ^ - воздухопроницаемость; р -плотность среды; М - максимально допустимый отвод воздуха от центра симметрии волокнистой массы к периферии рабочей поверхности воронки.

Значение длины воронки I, соответствующее значению максимального отвода воздухаопределяется из уравнения

0/ Р

брц/3 9рУ/»

Ш1 + 2Р1х13 (зд/^ + грц/3)2; ' ( }

Решая (23) относительно 1, имеем

'-^ТТ (24)

Одним из перспективных направлений в отечественной текстильной и легкой промышленности является разработка ресурсосберегающих технологий, в частности технологий по регенерации отходов. Как отмечают исследователи, занимающиеся данной проблемой (В Д Фролов, АЛ. Башков и до.) в нашей стране нет технологий переработки плоских отходов и пряжи приближающихся по эффективности к зарубежным аналогам. Как показала диагностика существующего оборудования, производительность машин имеет низкие значения, а КПВ машин колеблется в диапазоне от 0,680 до 0,875.

Нами рассматривалась поточная линия для разволокнения плоских текстильных отходов (лоскута), разработанная учеными Ивановской государственной текстильной академии во главе с проф. В.Д. Фроловым (рис.8), для повышения эффективности которой предложен ряд технико-технологических решений, в том числе новое устройство для регенерации длинноволокнистых (шерстяных) отходов с одновременной тепловлажностной обработкой (рис.9).

Устройство для регенерации текстильных отходов содержит узел питания с транспортером и подающими валиками, узел разрыхления и отводящий транспортер и отличается тем, что узел питания дополнительно имеет вытяжной прибор, состоящий из двух пар валиков, обтянутых пильчатой гарнитурой, зубья которой наклонены в сторону, противоположную вращению валиков. Узел разрыхления представляет собой пустотелый лопастной вал, расположенный внутри коаксиальной по отношению к нему цилиндрической камеры, снабженной системой

Рис. 9. Устройство для регенерации текстильных отходов

автоматического регулирования температуры и влажности воздуха, рабочие лопасти с возможностью регулирования повернуты относительно оси вала и располагаются по винтовой линии. Ось вала и цилиндрической камеры находится под регулируемым углом к горизонтали, внутри вала имеется паропроводящий канал, между лопастями на валу расположены распыляющие форсунки, к паропроводящему каналу через вентиль подсоединен парогенератор с регулируемыми подачей пара и расходом воды.

Получена модель колебательного воздействия лопастей шнекоподобного вала на смесь из текстильных отходов и пара при его вращении с различными скоростями:

где а, г, е - геометрические размеры пространства камеры; А - постоянная величина;

V - скорость движения смеси; £ - координата источника колебаний.

Также применительно к этой секции (устройству) решена задача о распространении плоских и круговых волн, возникающих при вращении соосных цилиндров и оказывающих деформационное воздействие на разрыхляемые текстильные отходы.

Волновое уравнение на границе соосных цилиндров

(25)

аса а+у

а~у

и = и, + и2 + и

(26)

где

/ 4+®-

(28)

(29)

Здесь функция М/ является решением задачи распространения начальной деформации, функция щ - решением задачи распространения начальной скорости, функция и3 - решением задачи отделения частей комплексов из волокон.

Применение блока прогнозирования показало, что новая секция по разволокнению отходов из плоских текстильных материалов увеличит производительность поточной линии на 10-12 %.

Четвертая глава работы посвящена вопросам повышения результативности трикотажного производства на основе применения системотехнической методологии проектирования технологии и организации производства. Проведены теоретические исследования и проанализированы технические средства, направленные на решение проблемы стабилизации натяжения пряжи при сматывании с паковки и при ее скольжении по крючку вязальной иглы, составлен прогноз результативности внедрения технических средств, направленных на решение проблемы стабилизации натяжения пряжи и снижения её обрывности.

Выявление резервов роста производительности труда в трикотажном производстве и анализ причин простоев трикотажных круглочулочных машин и автоматов на основе блока диагностики показали, что значительная их часть связана с обрывами нитей. Основной причиной обрывности нитей является нестабильность их натяжения при сматывании с паковки и петлеобразовании. Наиболее неблагоприятным последствием обрывности шли является частичный или полный срыв изделия, который часто, особенно на миогосистешых машинах, вызывает массовую поломку игл.

Значительный процент язычковых вязальных игл, используемых на трикотажных машинах и автоматах, выходит из строя вследствие поломки крючка. Основной причиной поломки крючка является его абразивное истирание. С целью минимизации износа крючка ставилась задача определения оптимальной геометрической формы его поверхности. Предполагаемый профиль крючка должен создавать условия перемещения нити с меньшего радиуса кривизны поверхности на больший, тем самым

обеспечивая снижение износа крючка за счет перераспределения давления нити на поверхность.

Замена традиционной круглой формы сечения крючка иглы (рис.10, а) на эллиптическую (рис. 10,6) таким образом, чтобы площади в сечения круга и эллипса совпадали, дает возможность решения проблемы повышенного истирания крючка трикотажной иглы. При этом, исходя из конструктивных соображений технологии изготовления игл, большая полуось эллипса должна быть в два раза длиннее малой. На рис.10 показаны направления движения нити при купировании для трех рабочих положений игл. При использовании крючка с эллиптическим профилем уменьшается длина дуга контакта нити с поверхностью крючка, что обеспечивает снижение создаваемого натяжения и, соответственно обрывности нитей.

Нормальное сечение крючка трикотажной иглы традиционной формы имеет форму круга, поэтому возникающее натяжение нити рассчитывается по классической формуле Эйлера для нити, перекинутой через круглый цилиндр:

где Т0 - начальное натяжение нити; /- коэффициент трения; <к - элемент длины нити; к(з) - кривизна нити, выраженная через натуральный параметр (длину д душ); ¿1, ¿2 - дуговые координаты элемента нити от некоторой произвольной точки.

\ з1 /

/

(30)

¿40' <£'67° <£=№°

Ъ

Рис. 10. Положение нити на крючке трикотажной иглы различного профиля

Для расчета натяжения нити на крючке трикотажной иглы с эллиптическим профилем разработана специальная программа, в которой предусмотрена возможность задавать начальное и конечное положение нити на поверхности не только с помощью углов, но и с помощью абсцисс точек эллипса и дуговых координат. При выборе одного из способов задания положения нити автоматически рассчитываются значения двух других. На основе введенных данных программа на первом этапе рассчитывает длину дуги огибаемого участка эллипса, на втором этапе вычисляет кривизну кривой линии контакта нити с поверхностью, на третьем, заключительном этапе считает натяжение нити. В табл. 1 представлены результаты расчетов натяжения и удельного давления нити на крючок иглы, которые свидетельствуют о том, что при использовании крючка с эллиптическим профилем снижается натяжение пряжи на начальных стадиях купирования и уменьшается удельное давление нити на крючок иглы.

В работе В.В. Капралова доказана эффективность применения подвижного нитепроводника, представляющего собой керамический шарик, который свободно скользит по сматываемому участку, нити, для стабилизации натяжения нити при её сматывании с паковки и снижения обрывности (обрывность снижается на 42,87 %).

Теоретические исследования по оптимизации профиля крючка трикотажной иглы, а также анализ научных работ, направленных на стабилизацию натяжения нити при ее сматывании с паковки, позволили предположить, что одновременное использование подвижного нитепроводника и трикотажной иглы с эллиптическим профилем крючка на круглочулочных автоматах приведет к повышению их производительности.

Таблица 1

Результаты расчетов натяжения и удельного давления нити

Данные для сравнения Натяжение Удельное давление нити

нити на поверхность

Т, сН р, сН/мм

Положение 1:

-круг ((р = 30°); 11,5 8,2

- эллипс (<pi = 4°, ф2 = 14°) 10,3 10,6

Положение 2:

- круг (ф = 90°); 15,3 10,9

- ЭЛЛИПС (ф! = 0°, ф2 = 67°) 14,3 3,8

Положение 3

- круг (ф= 180°); 23,4 16,7

- эллипс (ф, = -28°, ф2 = 152°) 23,8 6,5

В результате производственных испытаний, проведенных в условиях ООО «Ивановский трикотаж» на вязальных чулочных автоматах «ANGE ЗВ», доказано что данные технические ресурсы обеспечивают сокращение простоев машины связанных со сменой игл игловодов и ликвидацией обрыва ним, что позволяет повысил, показатели результативности производства (табл. 2).

Таблица 2

Показатели результативности совершенствования процессов нитеподачи и петлеобразования в трикотажном производстве

Показатель Значение показателя Процент улучшения

До после

Уровень конструктивного совершенства машины 0,959 0,979 2,1

Уровень технологической надежности машины 0,982 0,990 0,8

Уровень организации труда и условий эксплуатации 0,944 0,949 0,5

Уровень использования машины 0,927 0,940 1,4

Уровень надежности механизмов машины 0,971 0,976 0,5

КПВ машины (без учета К«) 0,893 0,922 3,2

КПВ машины (с учетом Ко) 0,642 0,704 9,7

Норма производительности машины, дес.пар/час 0,626 0,686 9,6

Норма выработки, дес.пар/час 4,382 5,488 25,24

Снижение себестоимости (за счет фактора ГГГ) „ _ 2,2

Таким образом, применение системотехнической методологии проектирования технологии и организации производства позволило решить вопросы повышения результативности трикотажного производства.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

Диссертация является научно-квалификационной работой, в которой на основании выполненных автором исследований разработаны теоретические и методологические положения, совокупность которых можно квалифицировать как решение крупной проблемы - регулирование инновационного развития текстильного предприятия путем проектирования технологии и организации производственных процессов.

1. Изучение сущности и закономерностей развития форм организации производства, анализ и обобщение основных принципов методического подхода к организации производства позволили принять за базу концепцию системотехнических основ проектирования технологии и организации производства. Системотехническую специфику организации производства мы видим в необходимости реализации организационно-технического подхода. Экономический эффект от реализации технических инноваций возникает не только при изменении всей системы машин в технологическом процессе производства - не менее значимы и локальные усилия по модернизации технологических процессов.

2. Исходным пунктом работы является результативность производства, которая в значительной мере определяется техникой и технологией. В качестве показателя результативности производства выступает показатель производительности труда. Сложность решения проблемы повышения результативности текстильного производства состоит в том, что она должна рассматриваться как совокупность проблем повышения результативности отдельных производств, процессов, оборудования. На основе системного подхода разработана блок-схема взаимосвязей основных этапов системного анализа проблемы повышения результативности текстильного производства. Результатом системного анализа явилась разработка концепции системотехнической методологии проектирования технологии и организации производства.

3. Концепция системотехнической методологии предполагает возможность решения трех типов задач:

- оперативные задачи - задачи, решение которых направлено на предотвращение, устранение или компенсацию возмущений, нарушающих текущую деятельность системы. Это структурированные проблемы, решение которых связано с их количественной оценкой, наличием хорошо отработанных альтернативных наборов действий в той или другой ситуации;

- задачи совершенствования и развития систем - проблемы, решение которых направлено на повышение эффективности функционирования за счет изменения характеристик объекта управления или системы управления объектом, а также внедрения новых идей.

- инновационные проблемы - проблемы, решение которых связано с выработкой новых идей и внедрением нововведений.

4. Стругаура разработанной методологии представляет собой систему логико-алгебраических моделей, позволяющих регулировать инновационное развитие текстильного предприятия:

- блок диагностики действующей технологии позволяет выявить резервы повышения производительности труда, дать количественную оценку зависимости производительности труда от конструктивного совершенства используемых машин, их технологической надежности, уровня организации труда.

- блок прогнозирования эффективности внедрения инноваций, направленных на повышение производительности оборудования

,предназначен для решения задач совершенствования технологического процесса. Применение блока позволяет выявить проблемы в технологическом цикле и определить область инновационных разработок либо область перспективных теоретических исследований. Результатом применения данного блока является численное значение роста производительности труда;

- блок сравнительного анализа результативности использования машин различных типов применяется при изменении системы машин в технологическом процессе производства и позволяет принять решение о выборе системы машин;

блок контроля соответствия нормы производительности оборудования технически обоснованным нормам позволяет установить рациональные нормы труда основных рабочих, т.е. установить соответствие производительности машин нормам времени на вспомогательное неперекрываемое время, установить рациональные нормы обслуживания.

- блок оценки результативности применения методологии включает в себя новый способ определения снижения себестоимости продукции за счет внедрения инноваций, направленных на повышение производительности оборудования.

5. Производственные испытания системотехнической методологии проектирования технологии и организации производства доказали эффективность её использования для выявления резервов роста производительности труда, при проведении модернизации оборудования в прядильном, трикотажном производствах, при определении перспективных направлений совершенствования технологии по регенерации волокон шерсти из отходов плоских текстильных материалов.

6. Определена форма и исследована математическая модель поверхности воронки-вьюрка. Решена технологическая задача по определению оптимального рабочего профиля воронки и её длины с учетом максимального устранения возникающего избыточного давления воздуха.

7. Получены выражения для расчета натяжения ровницы на участке её скольжения по поверхности распространителей крутки с меридиональными сечениями в форме спирали Архимеда и в форме логарифмической спирали, необходимые для проектирования конструктивных параметров данных устройств.

8. В производственных условиях подтверждена эффективность использования воронки-вьюрка в форме псевдосферы в качестве уплотняющего устройства в зоне выпуска ленточных машин. Применение данного технического устройства позволило снизить обрывность ленты на 68,7%, что повлекло за собой увеличение производительности единицы оборудования и труда. Норма выработки ленточницы увеличилась на 14,24%, дополнительный выпуск продукции одним рабочим за смену составил 351 кг.

9. Производственные испытания показали, что модернизация зоны выпуска ровничных машин позволила снизить обрывность ровницы на

66,7%. Норма выработки оператора ровничной машины увеличилась на 5,0%, дополнительный выпуск продукция одним рабочим за смену составил 34 кг.

10. Предложена универсальная конструкция трикотажных игл, обладающая повышенной износостойкостью. Эллиптический профиль сечения крючка создает условия перемещения нити с меньшего радиуса кривизны на больший, тем самым обеспечивается снижение удельного давления нити на поверхность крючка (на 61,2 %) и снижение натяжения в начальной стадии кулирования нити (на 10,5 %).

11. Результаты производственных испытаний доказали, что использование трикотажных игл с эллиптическим профилем крючка приводит к снижению частоты отказов машины, связанных с поломкой игл игловодов, что в конечном итоге ведет к повышению производительности единицы оборудования на 9,6%, а производительности труда (нормы выработки оператора) на 25,24 %.

12. Предложена новая конструкция секции по разволокнению плоских текстильных отходов с тепловлажностяой обработкой, входящей в состав поточной линии по регенерации текстильных отходов.

13. Получена модель колебательного воздействия лопастей шнекоподобного вала на смесь из текстильных отходов и пара при его вращении с различными скоростями.

14. Решена задача о распространении плоских и круговых волн, возникающих при вращении соосных цилиндров и оказывающих деформационное воздействие на разрыхляемые текстильные отходы.

ПУБЛИКАЦИИ, ОТРАЖАЮЩИЕ ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Статьи в журналах, рекомендованных ВАК для опубликования основных научных результатов докторских диссертаций

1. Жарова, Н.Г. Проблемы развития текстильной промышленности [Текст] / Н.Г. Жарова, М.И. Чистобородова // Изв. вузов. Технол. текст, пром-сти. -2001.-№6,-С.

2. Кахраманов, Ф.Р. Технологически оптимальный профиль рабочей поверхности воронки для формирования волокнистой ленты [Текст] / Ф.Р. Кахраманов, Н.Г. Чистобородова (Н.Г.Жарова, И.В Фролова // Изв. вузов. Технолог, текст, пром-сти. - 2000. - № 5. - С. 27.

3. Кахраманов, Ф.Р. Поджатие волокновоздушной смеси при формировании полуфабриката прядения [Текст] / Ф.Р. Кахраманов, И.В. Фролова, Н.Г. Чистобородова (Н.Г. Жарова) И Изв. вузов. Технол. текст, пром-сти.-2000,-№6.-С. 18-21.

4. Чистобородов, Г.И. Аналитическое исследование воронок-вьюрков в форме псевдосферы [Текст] / Г.И. Чистобородов, М.С. Губерман, А.А.

Кистень, E.H. Никифорова, А.Е. Крайнова, Н.Г. Чистобородова (Н.Г. Жарова) // Изв. вузов. Технол. текст, пром-сти. -1998. № 1. - С. 86 - 87.

5. Никифорова, E.H. О скольжении продуктов прядения на конической поверхности по спирали [Текст] / E.H. Никифорова, В.Г. Лапшин, Н.Г. Жарова // Изв. вузов. Технол. текст, пром-сти. - 2002. - № 4...5. - С.45 - 50.

6. Капралов, В.В. Определение технологических. параметров транспортируемого длинномерного текстильного материала, нагруженного распределенными и сосредоточенными силами [Текст] / В.В. Капралов, E.H. Никифорова, A.B. Глущенко, Н.Г. Жарова II Изв. вузов. Технол. текст, пром-сти. -2005. -№ 4. -С.70-73.

7. Лапшин, В.Г. Исследование влияния структуры волокнистого продукта на геометрию направляющей планки вытяжного прибора [Текст] /

B.Г. Лашпин, В.А. Аврелысин, Н.Г. Жарова // Изв. вузов. Технол. текст, пром-сти. - 2006. - № 5. - С.57-60.

8. Ладыкова, Т.И. Индикативное управление в системе текстильного регаона [Текст] / Т.И. Ладыкова, А.О. Ладыков, Н.Г. Жарова // Изв. вузов. Технол. текст, пром-сти. -2006. - № 6. - С.3-6.

9. Жарова, Н.Г. Разработка методики определения изменения себестоимости продукции в результате технико-организационных инноваций [Текст] / Н.Г. Жарова, Н.Л. Халезов, Д.В. Зрюкин, Е.В. Цветкова // Изв. вузов. Технол. текст, пром-сти. - 2007. - № 1. — С.3-5.

10. Жарова, Н.Г. Новый метод определения КПВ - один из основных инструментов определения эффективности трикотажного производства [Текст] / Н.Г. Жарова, Н.Л. Халезов, Д.В. Зрюкин // Изв. вузов. Технол. текст, пром-сти. - 2007. - № 2. - С.9-13.

11. Зрюкин, Д.В. Натяжение нити на крючке трикотажной иглы с эллиптическим профилем [Текст] / Д.В. Зрюкин, E.H. Никифорова, В.В. Капралов, Н.Г. Жарова // Изв. вузов. Технол. текст, пром-сти. - 2007. - № 5. -

C.52-54.

12. Фролов, В.Д. Волновое уравнение на границе соосных цилиндров в процессе регенерации волокнистых отходов [Текст] / В.Д. Фролов, Н.Г. Жарова, И.В. Фролова // Изв. вузов. Технол. текст, пром-сти. - 2007. - № 1С. -С.107-112.

13. Фролов, В.Д. Технология регенерации равномерно движущегося текстильного материала при помощи лопастного вала [Текст] / В.Д. Фролов, Н.Г. Жарова, И.В. Фролова // Изв. вузов. Технол. текст, пром-сти. - 2008. - № 2С.-С. 88-92.

14. Фролов, В.Д. Эффект соосных цилиндров в процессе регенерации текстильных отходов [Текст] / В.Д. Фролов, Н.Г. Жарова, И.В. Фролова // Изв. вузов. Технол. текст, пром-сти. - 2008. - № 3 - С. 70-75.

Статьи в сборниках научных трудов, депонированные рукописи

15. Жарова, Н.Г. Изыскание резервов и путей повышения производительности оборудования в текстильной промышленности [Текст] /

Н.Г. Жарова, Г.й. Чистобородов, М.И. Чистобородова // Вестник ИГТА. -2001. 1,- С. 133- 137.

16. Чистобородов, Г.И. К вопросу о натяжений текстильного материала при скольжении по направляющим поверхностям [Текст] / Г.И. Чистобородов, E.H. Никифорова, Н.Г. Жарова, Е.Г. Вавилов // Вестник ИГТА. - 2002. - № 2. - С. 78 - 82.

17. Чистобородова, М.И. Возможности и условия устойчивого экономического роста [Текст] / М.И. Чистобородова, Н.Г. Жарова // Экономические и социальные проблемы функционирования организаций в рыночной среде: Сбортшиучпых сшей. -Иваново: ИГТА -2001. -С. 37-39.

18. Жарова, Н.Г. Экономический рост - основа подъема экономики страны [Текст] / Н.Г. Жарова // Генезис экономических и социальных проблем субъектов рыночного хозяйства в России. Сборник научных трудов. Выпуск II. - Иваново: ИГТА. - 2002. - С. 42-44.

19. Ко кол о в, С.Б., Ивановская область и Российская Федерация: сравнительный анализ динамики макроэкономических показателей [Текст] / С.Б. Коколов, Н.Г. Жарова // Генезис экономических и социальных проблем субъектов рыночного хозяйства в России. Сборник научных трудов. Выпуск П. - Иваново: ИГТА. - 2002. - С. 21-26.

20.' Чистобородов, Г.И. Теоретический анализ уплотнителей в форме псевдосферы [Текст] / Г.И. Чистобородов, В.А. Туманов, E.H. Никифорова, Ф.Р. Кахраманов, Н.Г. Чистобородова (Н.Г. Жарова); Иванов, гос. текст, академия. - Иваново, 1997. - 12с. - Деп. В ЦНИИТЭИлегпром, 17.06.97, №3731 -ЛП.

21. Вавилов, Е.Г. Исследование натяжения ровницы, огибающей направляющую поверхность распространителя крутки [Текст] / Е.Г. Вавилов, В.Г. Лапшин, E.H. Никифорова, Н.Г. Жарова; Иванов, гос. текст, академия. -Иваново, 2002. - Деп. в ООО «Легпроминформ» 19.06.02, №4061 - ЛП.

22. Чистобородов, ГЛ. Исследование уплотнителей с меридиональным сечением в виде графика степенной функции с отрицательным показателем [Текст] / Г.И. Чистобородов, А.П. Никулин, E.H. Никифорова, Ф.Р. Кахраманов, ИГ. Чистобородов, Н.Г. Чистобородова (Н.Г. Жарова); Иванов, гос. текст, академия. — Иваново, 1997. — 12с. - Деп. В ЦНИИТЭИлегпром 17.06.97, №3733-ЛП.

23. Чистобородов, Г.И. Исследование силового взаимодействия ленты с уплотнителями с меридиональным сечением в виде графика показательной функции [Текст] / Г.И. Чистобородов, E.H. Никифирова, И.Г. Чистобородов, Н.Г. Чистобородова (Н.Г. Жарова), С.П. Балан [и др].; Иванов, гос. текст, академия. - Иваново, 1997. -Юс.- Деп. В ЦНИИТЭИ-легпром, 17.06.97, №3734-ЛП.

24. Чистобородов, Г.И. Теоретическое исследование уплотнителей в форме катеноида [Текст] / Г.И. Чистобородов, В.А. Туманов, В.Ф. Макаров, E.H. Никифорова, Н.Г. Чистобородова (Н.Г. Жарова) и др.; Иванов, гос. текст, академия. - Иваново, 1997. - 15с. - Деп. В ЦНИИТЭИлегпром 17.06.97, №3732-ЛП.

25. Чистобородов, Г.И Теоретический анализ уплотнителей в форме псевдосферы [Текст] / Г.И. Чистобородов, В.А. Туманов, E.H. Никифорова, Ф.Р. Кахраманов, Н.Г. Чистобородова (Н.Г. Жарова) и др.; Иванов, гос. текст, академия. - Иваново, 1997. - 12с. - Дел. В ЦНИИТЭИлегпром 17.06.97, №3731 - ЛП.

26. Чистобородов, Г.И. Анализ распределения удельного давления длинномерного текстильного материала на направляющую поверхность [Текст] / Г.И. Чистобородов, E.H. Никифорова, Н.Г. Жарова, М.А. Сакалов, В.И. Роньжин, В.А. Аврелькин; Иванов, гос. текст, академия. - Иваново, 2002. - 11с. - Деп. В ООО «Легпроминформ» 21.03.02, №4050 - ЛП.

27. Вавилов, Е.Г. Исследование натяжения ровницы, огибающей направляющую поверхность распространителя крутки [Текст] / Е.Г. Вавилов, В.Г. Лапшин, E.H. Никифорова, Н.Г. Жарова; Иванов, гос. текст, академия. - Иваново, 2002. - Деп. в ООО «Легпроминформ» 19.06.02, №4061-ЛП.

28. Чистобородов, Г.И. Определение натяжения длинномерного текстильного материала, огибающего поверхность с меридиональным сечением в форме логарифмической спирали [Текст] / Г.И. Чистобородов, E.H. Никифорова, Н.Г. Жарова, М.А. Сакалов, В.И. Роньжин, A.B. Аврелькин; Иванов, гос. текст, академия. - Иваново, 2002. - 12с. - Деп. в ООО «Легпроминформ» 01.03.02 № 4048 -ЛП.

29. Жарова, Н.Г. Совершенствование системы технического нормирования - необходимое условие повышения производительности труда [Текст] / Н.Г. Жарова, М.И. Чистобородова // Современный российский менеджмент: состояние, проблемы, развитие: сборник статей V Международной научно-методической конференции. - Пенза.. -2006. - С. 92-94.

30. Жарова, Н.Г. Об основах оптимизации себестоимости продукции [Текст] / Н.Г. Жарова, Е.В. Цветкова // Проблемы и перспективы социально-экономической политики России: сборник статей Всероссийской научно-практической конференции. - Пенза. -2006. - С. 167-169.

31. Жарова, Н.Г. Проблема выбора оборудования в процессных инновациях [Текст] / Н.Г. Жарова, Е.Н Никифорова // Научно-образовательный потенциал нации и конкурентоспособность страны: Сборник статей IV Международной научно-практической конференции. -Пенза.-2007.-С. 115-116.

Материалы конференций

32. Чистобородов, Г.И. Натяжение длинномерного текстильного материала на поверхности с меридиональным сечением в виде логарифмической спирали [Текст] / Г.И. Чистобородов, E.H. Никифорова, Н.Г. Жарова // Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности (Прогресс-2002): Тез. докл. междунар. научяо-техн. конференции/ ИГТА. - Иваново, 2002. - С. 12

33. Чистобородов, Г.И. О разработке методики оценки и анализа путей повышения производительности труда в хлопкопрядении [Текст] / Г.И. Чистобородов, Н.Г. Жарова // Современные наукоемкие технологии и персп. материалы текстильной промышленности (Прогресс-2001); Тез. докл. междунар. научно-техн. конференции / ИГТА. - Иваново, 2001. - С.355

"34. Туманов, В.А. Анализ уплотнителей для ленты в форме катеноида [Текст] / В.А. Туманов, E.H. Никифорова, Ф.Р. Кахраманов, Н.Г. Чистобородова (Н.Г. Жарова) // Теория и практика разработки оптимальных технологических процессов и конструкций в текстильном производстве: Тез. докл. междунар. научно-техн. конференции (Прогресс-1997) / ИГТА. -Иваново, 1997.-С. 15

35. Жарова, Н.Г. Технико-экономическое обоснование внедрения новой техники и технологии в текстильной промышленности [Текст] / Н.Г. Жарова, E.H. Никифорова // Молодая наука - развитию Ивановской области: Тез. докл. областной конф. молодых ученых / ИвГУ. - Иваново, 2005. - С.37

36. Чистобородов, Г.И. Новая техника и технология текстильных производств [Текст] / Г.И. Чистобородов, E.H. Никифорова, В.А. Аврелькян, Н.Г. Жарова, В.Г. Лапшин // Инновационные технологии в индустрии текстиля: Тез. докл. I междунар. научно-практической конференции / МГГУ им. А.Н. Косыгина. -Москва, 2006. - С. 27 - 28.

37. Жарова, Н.Г. К вопросу о натяжении нити на крючке трикотажной иглы с эллиптическим профилем [Текст] / Н.Г. Жарова, E.H. Никифорова, В.В. Капралов, Д.В. Зрюкин // Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности (Прогресс - 2008): Тез. докл. междунар. научно-техн. конференции /ИГТА. -Иваново, 2008.-Часть 2.-С. 48.

Патенты на изобретения, полезные модели, информационные листы

38. Чистобородов, Г.И. Устройство для уплотнения ленты, выполненное в форме катеноида [Текст] / Г.И. Чистобородов, В.Ф. Макаров, E.H. Никифорова, И.Г. Чистобородов, Н.Г. Чистобородова (Н.Г. Жарова), Ф.Р. Кахраманов . - Иваново: ЦНТИ, 1997. - 4 с. - (Информ. листок № 23).

39. Чистобородов, Г.И. Уплотняющее устройство для ленты [Текст] / Г.И. Чистобородов, E.H. Никифорова, Ф.Р. Кахраманов, Н.Г. Чистобородов (Н.Г. Жарова), И.А. Легкова, И.Г. Чистобородов . - Иваново: ЦНТИ, 1997. -4 с. - (Информ. листок № 24).

40. Чистобородов, ГЛ. Уплотнитель для ленты [Текст] / Г.И. Чистобородов, E.H. Никифорова, Ф.Р. Кахраманов, Н.Г. Чистобородова (Н.Г. Жарова), А.П. Никулин, И.Г. Чистобородов. - Иваново: ЦНТИ, 1997. -4с.-(Информ. листок №25).

41. Чистобородов, Г.И. Уплотнитель параболической формы ¡Текст] / Г.И. Чистобородов, И.А. Легкова, E.H. Никифорова, Ф.Р. Кахраманов, Н.Г. Чистобородова (Н.Г. Жарова), И.Г. Чистобородов. - Иваново: ЦНТИ, 1997. -4 с. - (Информ. листок № 32).

42. Чистобородов, Г.И. Уплотнитель с меридиональным сечением в виде графика показательной функции для ленты [Текст] / Г.И. Чистобородов, С.П. Балан, И.А. Легкова, E.H. Никифорова, Н.Г. Чистобородова (Н.Г. Жарова), И.Г. Чистобородов. - Иваново: ЦНТИ, 1997. - 4 с. - (Информ. листок № 33).

43. Свидетельство РФ на полезную модель 14219. Устройство для формирования полуфабрикатов прядения [Текст] / Ф.Р. Кахраманов, Й.В. Фролова, Н.Г.Чистобородова (Н.Г.Жарова).

44. Пат. на полезную модель РФ 65054, МКИ D 04 В 35/04. Игла вязальной машины [Текст] / Зрюкин Д.В., Жарова Н.Г. - № 2006145817/22; заявл. 22.12.2006; опубл. 27.07.2007, Бюл. № 21. -4 с.

45. Пат. на изобретение 2362846. Устройство для регенерации текстильных отходов [Текст] / В.Д Фролов, ШЗ. Фролова, А.П.- Башков, Н.Г. Жарова, Д.К. Жуков, И.А. Чеберяк; опубл. 27.07.2009. - Бюл. №21.

46. Свидетельство на полезную модель 14736 Российская Федерация, МКИ. Устройство для аэродинамической рассортировки волокон [Текст] / И.В. Фролова, Ф.Р. Кахраманов, Т.Ю. Максимовская, Н.Г. Чистобородова (Н.Г. Жарова). Опубл. 20.08.2000. - Бюл. № 23.

Подписано в печать 245.07.2009. Формат 1/16 60x84. Бумага писчая. Плоская печать. Усл. печ. л. 2,32. Уч.-изд. л. 2,20. Тираж 100 экз. Заказ №

Редакционно-издательский отдел Ивановской государственной текстильной академии Копировально-множительное бюро 153000, г. Иваново, пр. Ф. Энгельса, 21

ВВЕДЕНИЕ

1. СИСТЕМОТЕХНИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОРГАНИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВА.

1.1. Анализ состояния текстильной отрасли.

1.1.1. Современное состояние текстильной отрасли в Ивановской области.

1.2. Принципы организации производства в текстильной и легкой промышленности.

1.3. Системный подход к проблеме повышения результативности текстильных производств.

1.4. Выводы по главе.

2. РАЗРАБОТКА СИСТЕМОТЕХНИЧЕСКОЙ МЕТОДОЛОГИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИИ И ОРГАНИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВА В ЛЕГКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ.

2.1. Основы теории производительности машин и труда.

2.1.1. Исходные положения теории производительности машин и труда.

2.1.2. Производительность труда как критерий оценки новой техники.

2.1.3. Пути повышения производительности труда.

2.1.4. Прогрессивность новой техники.

2.2. Состояние проблемы производительности оборудования и труда в текстильной и легкой промышленности.

2.2.1. Виды производительности оборудования.

2.2.2. Методы расчета КПВ, используемые с текстильной и легкой промышленности.

2.3. Разработка системотехнической методологии проектирования технологии и организации производства.

2.3.1. Блок диагностики результативности действующей технологии.

2.3.2. Блок прогнозирования эффективности внедрения технико-организационных инноваций, направленных на повышение результативности использования оборудования.

2.3.3. Блок сравнительного анализа результативности использования машин различных типов.

2.3.4. Блок контроля соответствия нормы производительности технически обоснованным нормам.

2.4. Оценка результативности использования системотехнической методологии.

2.5. Выводы по главе.

3. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СИСТЕМОТЕХНИЧЕСКОЙ МЕТОДОЛОГИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИИ И ОРГАНИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВА В ПРЯДЕНИИ И

ПРОИЗВОДСТВЕ НЕТКАНЫХ МАТЕРИАЛОВ ТЕХНИЧЕСКОГО НАЗНАЧЕНИЯ.

3.1. Диагностика действующей технологии прядения.

3.2. Теоретические исследования процессов формирования ленты и ровницы.

3.2.1. Аналитическое исследование воронок-вьюрков в форме поверхностей вращения.

3.2.2. Определение технологически оптимального профиля рабочей поверхности воронки для формирования волокнистой ленты.

3.2.3. Исследование натяжения ровницы, огибающей направляющую поверхность распространителя крутки.

3.3. Производственные исследования процессов уплотнения и формирования хлопковой ленты и ровницы.

3.3.1. Разработка и производственные испытания нового способа формирования ленты.

3.3.2. Производственные исследования формирования ровницы с помощью распространителя крутки в форме спирали Архимеда.

3.4. Применение блока прогнозирования эффективности внедрения технико-организационных инноваций в прядильном производстве.

3.5. Совершенствование оборудования для производства нетканых материалов на основе использования системотехнической методологии проектирования технологии и организации производства.

3.6. Выводы по главе.

4. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СИСТЕМОТЕХНИЧЕСКОЙ МЕТОДОЛОГИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИИ И ОРГАНИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВА В ТРИКОТАЖНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ.

4.1. Диагностика результативности действующей технологии.

4.2. Исследование опыта совершенствования технологии вязания и трикотажного оборудования.

4.2.1. Теоретические исследования натяжения нити на крючке трикотажной иглы с эллиптические профилем.

4.2.2. Устройства для стабилизации натяжения нити при её сматывании с паковки.

4.4. Применение блока прогнозирования эффективности внедрения технико-организационных инноваций в трикотажном производстве

4.5. Выводы по главе.

Актуальность темы исследования.

В Концепции долгосрочного социально-экономического развития РФ на период до 2020-2030 гг. представлены основные параметры развития легкой промышленности за последние пять лет: средний темп роста по текстильному и швейному производству 102,2%, по производству кожи, изделий из кожи и производству обуви - 106,3%. Динамика развития отрасли характеризуется неравномерностью. В 2006 году производство выросло: текстильная и швейная промышленность на 12,1%, производство кожи, изделий из кожи и обуви - на 22,2 процента. В 2007 году был спад производства на уровне 98,7-100% [1].

Основными ограничениями для развития отрасли являются: ослабление позиций отечественных компаний вследствие повышения уровня открытости рынков, сменой форматов торговли (экспансией розничных торговых сетей, в том числе иностранных); отсутствие качественного отечественного сырья (шерсти, синтетических волокон и нитей, длинноволокнистого льна, кожевенного сырья); высокая зависимость от зарубежных поставщиков сырья (импортируется 100% хлопка, 35% льна, 40% химических волокон и нитей, 50% шерсти, 30% кожевенного сырья для производства обуви); низкая доля вновь разрабатываемых и внедренных в производство новых по структуре тканей, отвечающих современным требованиям дизайна;

Низкая конкурентоспособность продукции в связи с высокими затратами на производство; высокая доля фальсифицированной и контрабандной и контрафактной продукции на рынке (около 30%); низкая мотивация компаний к инвестированию (ежегодное обновление мощностей составляет 3-4%, необходимо 14-16%); отсутствие отечественной промышленной базы для обновления производственного аппарата отрасли: машиностроение для легкой промышленности практически полностью утрачено; недостаток квалифицированных рабочих кадров, являющийся следствием низкой оплаты труда (в 2 раза ниже среднего уровня оплаты в обрабатывающих производствах промышленности); низкий уровень производительности труда.

Почти все отмеченные ограничения (за исключением двух последних) могут быть преодолены только макроэкономическим регулированием. Со стороны Правительства РФ предпринимаются попытки для решения данных вопросов, так например, повышена до двух третей от ставки рефинансирования ЦБ РФ доля возмещения на уплату процентов по кредитам для закупки сырья и материалов, технологического оборудования; разработана программа кредитования государственной корпорацией «Внешэкономбанк» инвестиционных проектов развития легкой промышленности, выращивания и переработки льна и др. [2].

Вопросы формирования трудового коллектива и повышения уровня производительности труда должны решаться на уровне предприятия. Согласно Концепции основные макроэкономические индикаторы на период с 2008 по 2012 гг. представлены в табл. 1.

Таблица 1

Целевые макроэкономические индикаторы первого этапа (2012 год к 2007 году, %)

Рост валового внутреннего продукта 137-138

Рост производительности труда 140-141

Снижение энергоемкости ВВП 81-83

Рост реальных располагаемых доходов населения 153-154

Рост инвестиций в основной капитал 180-185

Рост потребительских цен 140-150

Как отмечено в данном документе: «Повышение производительности труда является одним из приоритетных направлений в диверсификации промышленности и повышении конкурентоспособности отраслей [1]».

Производительность труда является одним из основных показателей результативности производства, которая определяется количеством продукции вырабатываемой в единицу времени.

О необходимости повышения производительности труда говорил Г.О. Греф (министр экономического развития и торговли РФ в 2005г.), отмечая, что «единственный путь наращивания нашего экономического потенциала -это повышение производительности труда и диверсификация экономики» [3]. М.Портер привлекая специалистов разных стран к исследованию конкурентных преимуществ десяти государств, занимающих значительное место в мировой торговле, пришел к убеждению, что «национальное процветание не наследуется - оно создается» и «единственная разумная концепция конкурентоспособности на национальном уровне - это производительность труда» [4].

Объектом наших исследований являются основные производства текстильной и легкой промышленности, рассматриваемые в условиях структурной перестройки, технического перевооружения и роста цен на ресурсы (факторы производства). Текстильная промышленность, несмотря на глубокий кризис, поразивший ее в 90-х годах, сохранила за собой позиции одной из основных отраслей экономики ряда регионов России.

Во многом уровень производительности труда в текстильной промышленности определяется применяемым технологическим оборудованием. Общей проблемой предприятий текстильной и легкой промышленности является использование морально и физически устаревшего технологического оборудования. По оценке Росстата, на начало 2009 года доля оборудования, эксплуатируемого до 5 лет, составила 1,4 %, 6-10 лет -21,2%, 11 -20 лет - 57,3 %, более 20 лет - 20,1 процента [5].

Специалисты отмечают, что возможен выпуск продукции даже на морально устаревшем текстильном оборудовании путем его модернизации и квалифицированной наладки, а также правильном использовании новых видов качественной технологической оснастки получать конкурентоспособную текстильную продукцию, затратив в 5-7 раз меньше средств по сравнению с заменой оборудования.

Таким образом, в современных условиях, один из основных способов сохранения конкурентоспособности отрасли — это системный подход к управлению техническим развитием предприятия на основе анализа технологии и уровня организации производства, что ведет к целому ряду преимуществ: увеличению прибыльности, большей конкурентоспособности, дополнительным средствам для развития бизнеса.

Исходным пунктом данной работы является подход к повышению результативности производства путем проектирования технологии и организации производства.

В контексте диссертации повышение результативности текстильного производства рассматривается как результат системотехнического анализа и синтеза различных организационных, технических и технологических решений на всех переходах производственного процесса.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ - разработка системотехнической методологии проектирования технологии и организации производства, основанной на их диалектической взаимосвязи, направленной на повышение результативности производства путем решения проблемы регулирования технического развития и перевооружения текстильных предприятий.

В соответствии с поставленной целью в диссертационном исследовании решены следующие ЗАДАЧИ, отражающие его логику: ^ Изучена взаимосвязь между результативностью производства и уровнем развития технологии, организации производства и труда, разработана блок-схема взаимосвязей основных этапов системного анализа и синтеза проблемы повышения результативности текстильного производства. Особенностью представленной блок-схемы является то, что она предусматривает исходную постановку проблемы, формулирование целей и условий решения проблемы, структуризацию путей достижения целей, разработку проекта решения с учетом поставленных ограничений. ^ Разработана системотехническая методология проектирования технологии и организации текстильного производства, воплощенная в системе логико-алгебраических моделей, позволяющей диагностировать, сравнивать и прогнозировать результативность действующих и создаваемых (совершенствуемых) техники и технологий, а именно: разработан блок диагностики результативности действующей технологии, отличительной особенностью которого является количественная оценка зависимости производительности оборудования и труда от конструкторских характеристик, технологических и организационных режимов; разработан блок сравнительного анализа результативности использования машин различных типов, который применяется в случае технического развития и перевооружения предприятия; разработан блок прогнозирования эффективности внедрения технико-организационных инноваций, направленных на повышение результативности использования оборудования; разработан блок контроля соответствия нормы производительности оборудования технически обоснованным нормам; предложен метод определения изменения себестоимости продукции за счет внедряемых инноваций, направленных на повышение результативности производства. Проведены теоретические исследования процесса формирования полуфабрикатов в прядении, предложены новые конструктивные решения технических средств, позволяющих снизить обрывность продукта на выпускных органах машин. Разработаны научные основы для создания универсальных конструкций трикотажных игл, обладающих повышенной износостойкостью и снижающих обрывность нитей. Проведено совершенствование конструкции основных элементов технологических поточных линий по регенерации отходов с целью повышения качества волокон и экономии сырья.

МЕТОДОЛОГИЧЕСКОЙ ОСНОВОЙ ИССЛЕДОВАНИЯ послужили методы системного анализа и синтеза, теории организации и управления.

Исследования комплекса технических и организационных мероприятий проводились на всех этапах создания и освоения разрабатываемых технических устройств. Оптимизация организационно-технологических параметров процессов на модернизированном оборудовании осуществлялась непосредственно в производственных условиях.

Теоретические исследования выполнялись с применением статистических расчетных методов, теории интегральных и дифференциальных уравнений, теоретической механики, аналитической и начертательной геометрии, механики идеально гибкой нити и теории упругости. Теоретические выводы по вопросам формирования полуфабрикатов в прядении, нитеподачи в трикотажном производстве подвергались экспериментальной проверке на стендах в лаборатории и на машинах в производственных условиях с использованием современной измерительной аппаратуры. Достоверность результатов экспериментальных исследований обеспечивалась использованием методов оценки погрешности измерений с выполнением расчетов на ПК в программах Excel.

ИНФОРМАЦИОННАЯ БАЗА ИССЛЕДОВАНИЯ включает научные источники в виде данных и сведений из книг, журнальных статей, научных докладов и отчетов, материалов научных конференций, семинаров, web-сайтов Интернета. В числе информационных источников использованы законодательные и нормативные акты Российской Федерации по вопросам налогового, таможенного регулирования деятельности текстильных предприятий, статистические материалы органов государственной статистики по результатам практической деятельности хозяйствующих субъектов текстильной промышленности, нормативные, информационные и другие материалы Министерства экономического развития и торговли РФ, Государственного комитета по статистике РФ, Ивановского областного Комитета государственной статистики. В основу диссертации положены результаты собственных расчетов и проведенных экспериментальных исследований технологических процессов и их результативности в текстильнь1х производствах.

ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЯ - основные производства текстильной и легкой промышленности, рассматриваемые в условиях структурной перестройки и технического перевооружения и роста цен на ресурсы (на факторы производства).

ВПЕРВЫЕ ПОЛУЧЕНЫ ОСНОВНЫЕ НАУЧНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ: по специальности 05.02.22

1. Предложена системотехническая методология проектирования технологии и организации текстильного производства, основанная на системе логико-алгебраических моделей, представляющая собой организационно-техническое и технологическое регулирование производственного процесса, технического развития и перевооружения текстильного предприятия.

2. Предложена система логико-алгебраических моделей обеспечения организационно-технической результативности производства, включающая в себя четыре блока, отличительной особенностью которых является отражение функциональной зависимости между технологическими, организационными параметрами и производительностью оборудования и труда:

- блок диагностики результативности действующей технологии для комплексной системной оценки зависимости производительности оборудования и труда от конструкторских характеристик, технологических и организационных режимов; блок прогнозирования эффективности внедрения технико-организационных инноваций, направленных на повышение результативности использования оборудования;

- блок сравнительного анализа результативности использования машин различных типов при техническом развитии и перевооружении предприятия;

- блок контроля соответствия нормы производительности единицы оборудования технически обоснованным нормам.

3. Предложен метод определения изменения себестоимости продукции за счет внедряемых инноваций, направленных на повышение результативности производства. по специальности 05.19.02

4. Разработаны математическая модель и метод расчета поверхности воронки-вьюрка в форме псевдосферы, необходимой для снижения обрывности ленты и повышения производительности ленточной машины.

5. Разработаны высокоэффективные способы и технические средства формирования ровницы, связанные с теоретическим обоснованием рабочих поверхностей распространителей крутки, позволяющие улучшить её качество и повысить производительность единицы оборудования.

6. Проведены теоретические и экспериментальные исследования влияния профиля крючка трикотажной иглы на натяжение нити.

7. Разработана трикотажная игла с эллиптическим профилем крючка, позволяющая стабилизировать натяжение нити, повысить её износостойкость, что значительно сокращает время простоев оборудования, связанных с заменой игл игловодов.

8. Разработан новый способ регенерации плоских текстильных отходов с использованием секции предварительного разволокнения с тепловлажност-ной обработкой, позволяющей в большей степени сохранять целостность регенерированных волокон.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ И РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ. Системотехническая методология проектирования технологии и организации производства, основанная на их диалектической взаимосвязи, может использоваться предприятиями для организационно-технической подготовки производства как при реконструкции, не требующей существенных капитальных вложений, так и при реализации масштабных инвестиционных программ.

Результаты работы позволили решить комплекс задач по повышению результативности производства за счет сокращения времени простоев оборудования, связанных с конструктивным несовершенством, недостаточной технологической и технической надежностью используемого оборудования, нерациональной организацией труда.

Разработанные способы и технические устройства уплотнения ленты в зоне выпуска ленточных машин прядильного производства и формирования ровницы в зоне выпуска ровничных машин позволили снизить обрывность полуфабрикатов и соответственно сократить количество простоев ленточных и ровничных машин, связанных с обрывностью полуфабрикатов в зоне выпуска. Повышение износостойкости игл вязальных машин позволило уменьшить интенсивность отказов оборудования в трикотажном производстве, а также сократить простои машины, связанные с заменой игл игловодов. Экономический эффект от внедрения разработанных устройств заключается в повышении производительности оборудования и труда, что снижает себестоимость единицы продукции, а также улучшает качество и повышает конкурентоспособность продукции.

Основные результаты работы получили подтверждение в производствах ОАО «Глуховский текстиль» (г. Ногинск Московской обл.), ООО «Ивановский трикотаж», ООО «Куровские ткани» (г. Куровское Московской обл.).

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные теоретические положения и результаты диссертационной работы доложены и получили положительную оценку:

- на международной научно-технической конференции «Теория и практика разработки оптимальных технологических процессов и конструкций в текстильном производстве» (г. Иваново, ИГТА, 1996,1997 гт.);

- международной научно-технической конференции «Студенты и молодые ученые КГТУ - производству» (г. Кострома, КГТУ, 2003 г.);

- международных научно-технических конференциях «Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности (г. Иваново, ИГТА, 1998 .2008 гг.);

- совместном расширенном заседании кафедры механической технологии текстильных материалов и научного семинара Ивановской государственной текстильной академии (г. Иваново, 2009 г.).

Отдельные результаты диссертации вошли в коллективную работу ученых ИГТА, получившую премию Правительства Российской Федерации в области науки и техники для молодых ученых 2005 года.

Технические и технологические разработки, предлагаемые в диссертации, экспонировались на всероссийских, региональных и областных выставках и получили самые высокие оценки. В 2007 году получены медаль и диплом победителя конкурса наиболее успешно внедренных разработок на выставке научных достижений Ивановской области «III Ивановский инновационный салон «Инновации - 2007»; в том же 2007 г. - золотая медаль VII Московского международного салона инноваций и инвестиций; в 2009 г. - золотая медаль 37-го Международного салона изобретений и новой техники (г. Женева, Швейцария).

ПУБЛИКАЦИИ. По материалам диссертации опубликовано 46 работ, в том числе 14 статей в журнале «Известия вузов. Технология текстильной промышленности», 2 статьи в журнале «Вестник ИГТА», 6 статей в сборниках научных трудов, 9 депонированных рукописей, б тезисов докладов международных конференций, пять информационных листов, получены 1 патент РФ на изобретение и 3 патента РФ на полезную модель.

Из 14 статей в журнале «Известия вузов. Технология текстильной промышленности», включенном в перечень ВАК, 10 статей опубликовано в разделах «Прядение», «Трикотажное производство», «Технология нетканых материалов» и 4 статьи - в разделе «Организация производства».

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка литературных источников, приложений. Работа изложена на 222 страницах машинописного текста, содержит 36 рисунков, 16 таблиц, список литературы включает 215 наименований.

4.5. Выводы по главе

Производственные испытания системотехнической методологии проектирования технологии и организации производства доказали эффективность её использования для выявления резервов роста производительности труда и при проведении модернизации оборудования в трикотажном производстве.

Основными резервами роста производительности оборудования и труда в исследуемых производственных условиях является сокращение интенсивности отказов в работе машины из-за обрывности нитей. Нами ставились задачи повышения износостойкости трикотажных игл и сокращения обрывности нитей путем определения оптимального натяжения нити при сматывании её с паковки

Для решения указанных проблем предложена универсальная конструкция трикотажных игл, обладающая повышенной износостойкостью. Эллиптический профиль сечения крючка создает условия перемещения нити с меньшего радиуса кривизны на больший, тем самым обеспечивается снижение удельного давления нити на поверхность крючка (на 61,2 %) и снижение натяжения в начальной стадии кулирования нити (на 10,5 %).

Разработана компьютерная программа для расчёта натяжения нити, огибающей при своём движении направляющую кривую в виде дуги эллипса.

Анализ научных работ, посвященных стабилизации натяжения нити при её сматывании, а также работ внедренных в производство позволил нам рекомендовать к использованию подвижные нитепроводники. Использование подвижных нитепроводников позволяет выровнять натяжение сматываемой пряжи за счёт ликвидации составляющей её геодезического трения о боковую поверхность паковки, в результате чего снижена обрывность пряжи.

Результаты производственных испытаний доказали, что использование трикотажных игл с эллиптическим профилем крючка приводит к снижению частоты отказов машины, связанных с поломкой игл игловодов, что в конечном итоге ведет к повышению производительности единицы оборудования на 2,07 %, а производительности труда (нормы выработки оператора) на 1,77%.

Годовой экономический эффект от предложенных мероприятий рассчитанный на 10 машин (при годовом фонде рабочего времени - 3856час), с учетом затрат на производство игл с эллиптическим профилем крючка и подвижных нитепроводников составил 126,62 тыс.руб.