Управление технологическими процессами сборки изделий - курсовая работа

ВВЕДЕНИЕ

При массовом производстве швейных изделий решающая роль принадлежит технологическому процессу, который представляет собой экономически и технически целесообразную совокупность технологических операций по обработке, заготовке и сборке деталей и узлов швейных изделий, а также изделия в целом.

К настоящему времени уровень развития технологии одежды, основанный на новых научно-технических достижениях, значительно изменился, и поэтому требуется обновление устаревших сведений по всем техническим и технологическим направлениям, особенно в области формования, склеивания, отделки, подготовке производства и раскроя, технологических процессов сборки изделий и их управления. Большая роль в повышении эффективности производства и выживания в конкурентной борьбе принадлежат информационным технологиям, которые все масштабнее проникают в сферу производства одежды. Современная техника позволяет механизировать и автоматизировать выполнение сборочно-соединительных технологических операций, а также подготовительно-заключительных операций, выполняемых вручную. В результате значительно повышается производительность труда, обеспечивается высокая точность сборки и стабильность обрабатываемых деталей, узлов и соединения в целом. Большие возможности имеет малооперационная технология, позволяющая за один подход выполнить несколько неделимых сборочно-соединительных операций на одном рабочем месте, что сокращает затраты ручного труда за счет переместительных работ с одновременным снижением монотонности и утомляемости.

В данной работе рассмотрены современные технологии разработки женского костюма, типовые технологические процессы производства одежды, а также вариант наиболее эффективного процесса изготовления изделия, дается их анализ и рекомендации; рассмотрено оборудование по этим процессам, его выбор в зависимости от эффективности его применения, приведен расчет технологических процессов, комплектование операций и последовательность их выполнения и сборки в потоках.

1. ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА. РАСЧЕТ И АНАЛИЗ ПОТОКА

Любое материальное производство характеризуется составляющими его элементами. Для швейной промышленности, как и многих других отраслей, элементами производственного процесса являются процесс труда, средства труда и предметы труда. Совокупность взаимоотношений указанных элементов и составляет понятия производственного процесса.

Процесс – это упорядоченное взаимодействие между продуктом природы и трудом, направленное на получение требуемого результата;

Производственный процесс – это совокупность действий, связанных с функционированием какого-либо производственного подразделения.

В ходе производственного процесса предметы труда под воздействием средств труда и с участием живого труда превращаются в готовое изделие.

Производственный процесс в общем виде можно представить как управляемую систему (рис. 1.1).

Постоянными элементами производственного процесса, с точки зрения изготавливаемого вида одежды, являются средства труда и предметы труда, совокупность взаимоотношений которых определяет понятие «технологический процесс» изготовления изделия.

Рис.1.1 Производственный процесс.

Производственный процесс: Х1 – предметы труда, Х2 – средства труда, Х3 – живой труд, Ги – готовое изделие, G 1, G 2, G 3… G п – ограничения внешней среды.

В общем случае понятие «технология» определяется как способ воздействия орудия труда на предмет труда. В связи с этим под термином «технологический процесс» понимается совокупность отношений средств труда и предметов труда для достижения определенной цели получения готового изделия.

Живой труд или участие исполнителя для осуществления технологического процесса, при изготовлении швейных изделий может изменяться и иметь с точки зрения условий производства три ситуации:

N =1; 1 < N ≤ m ; N =0,

Где N – число исполнителей, участвующих в производственном процессе; m – конечное целое число.

При N =1 производство характеризуется как единичное или индивидуальное, при котором весь производственный процесс совершается одним человеком.

При N =0 – автоматическое производство, которое исключает использование человека как непосредственного исполнителя трудового процесса.

В данной курсовой работе рассматривается ситуация 1 < N ≤ m – поточного производства, при которой весь трудовой процесс делится на отдельные элементы и распределяется между исполнителями.

Поточное производство на современном этапе научно-технического развития является высшей формой общественного разделения труда. Это наиболее прогрессивный метод организации производства, отличительной особенностью которого является наличие определенного числа исполнителей, участвующих в изготовлении изделия.

Поточное производство наиболее полно отвечает требованиям основных направлений развития техники и технологии и обеспечивает интенсивное использование высокопроизводительного технологического оборудования, экономит трудовые, материальные, энергетические ресурсы. Поточная форма организации производства имеет ряд преимуществ:

· Значительно повышается производительность труда за счет специализации рабочих и рабочих мест, многократной повторяемости выполняемых работ, а так же за счет повышения трудовой дисциплины, механизации транспортных работ;

· Повышается качество продукции, чему также способствует специализация рабочих;

· Сокращается длительность производственного цикла (время пребывания каждого изделия в цехе от момента поступления его в крое до момента сдачи готовой продукции) за счет повышения производительности труда и ритмичности работы;

· Повышается коэффициент использования оборудования;

· Создаются благоприятные условия для комплексной механизации и автоматизации производства.

Организация поточного производства требует бесперебойного снабжения потока предметами труда, вспомогательными материалами, электроэнергией, паром, а так же четкой, налаженной работы оборудования. Смена ассортимента даже моделей требует значительной перестройки всего производственного процесса. Отрицательно сказываются и случаи невыходов рабочих.

1.1 Предварительный расчет потоков цеха

Расчет технологического потока сводится к определению расчетной величины такта (τ), допустимых отклонений времени организационных операций от расчетного такта (основное и дополнительное условие согласования) и расчетного количества рабочих или мощности потока в зависимости от способа задания мощности.

При технологических расчетах потоков действующих фабрик мощность может быть задана количеством установленных рабочих мест (N ) , площадью цеха ( F ), при известной трудоемкости изделия (затрата времени на обработку, с.) мощность может быть рассчитана графическим, табличным и способом компоновок. В данной работе мощность потока рассчитывается табличным способом, при известной трудоемкости изделия, в данном случае, - «женского костюма» с соблюдением последовательности организационных операций в соответствии с технологической последовательностью обработки изделия равной Т = 6388с (таблица 1.1).

Для определения оптимальной мощности заполняем таблицу (1.1). Из исходной технологической последовательности выбираем и вписываем в вертикальную графу механизированные неделимые организационные операции (СМ – специальные машины; МА – машины автоматы; МП – машины полуавтоматы; М – машинные работы; П – работы на прессе), в горизонтальную затраченное на них время. Соответственно, вписываемое затраченное время должно входить в один из предложенных интервалов (тактов).

Таблица 1.1 Подбор оптимальной мощности потока табличным способом.

1.1.1 Расчет параметров основного потока

Заполнив таблицу и подытожив ее, видно, что наиболее повторяющееся количество технологических операций встречаются в пятой и седьмой графах, но так как выбранное изделие технологически является сложным и имеет высокую трудоемкость Т = 6388 с. в предварительном расчете при подборе мощности и определения оптимального такта целесообразно использование интервала от 51-60с. Просуммировав время этой графы и разделив его на полученное количество операций определим такт потока (τ):

τ = 731 / 13 = 56,2 с, зная такт определяем мощность:

М = R см / τ, шт,

где М – мощность или выпуск изделий в смену, шт.;

R – продолжительность смены, с.

М = 28000 / 56,2 = 512 ед.

При заданном объеме выпуска изделий М и известной затрате времени на изготовление изделия Тизд количество рабочих в потоке рассчитывается по формуле:

N р = T изд * M / R см , чел,

где Nр – количество рабочих в потоке, чел.

Nр = 6388 * 512 / 28800 = 113,5 = 114 чел.

РАСЧЕТ ТАКТА С ЦИКЛИЧЕСКИМ ЗАПУСКОМ

В потоках с циклическим запуском моделей расчеты ведутся по средним показателям. Исходными данными для расчета являются: мощность потока М (выпуск в смену), продолжительность рабочей смены Rсм, соотношение выпуска по моделям, трудоемкость моделей Тизд, цикл согласования (с).

N р ср = T изд ср * M ср / R см = 6155 * 512 / 28800 = 109,4 = 110 чел,

τ ср = Т ср / N р = 6155 / 110 = 55,9 с,

τ ц = τ ср * С = 55,9 * 3 = 168 с.

Таблица 1.2 Расчет такта с цикличным запуском

Площадь, необходимую для размещения проектируемого потока, определяем по формуле:

Sn = Np * Sp = 110 * 7,3 = 803 м²,

Где Sn – площадь, занимаемая потоком, м²;

Sp – норма площади на одного рабочего, м².

По нормативным данным S на одного рабочего при изготовлении женского костюма равна 7,3 м².

Определив площадь, найдем длину поточной линии:

L пл = N * K 1 * Z ,

Где K1 – количество рабочих мест, приходящихся на одного рабочего;

Z – шаг рабочего места, м.

K 1 = 1,1; Z = 1,2 м,

L пл = 110 * 1,1 * 1,2 = 145,2 м.

Действующая в настоящее время форма изложения технологической последовательности неделимых операций изготовления изделия не дает возможности быстро и правильно судить о взаимосвязях между операциями, порядке их выполнения, наличии параллельно выполняемых операций.

Разработана схема графического построения технологической последовательности в виде графа «дерева» процесса.

Для построения графа – процесса вначале выделим основную сборочную единицу[1] изделия, к которой крепятся остальные сборочные единицы.

Основная сборочная единица условно будет «стволом дерева» процесса, который характеризует монтаж и отделку изделия. Обработку отдельных сборочных единиц (узлов) определяют «ветви дерева». За основную сборочную единицу примем ту, которая имеет наибольшее количество связей между основными сборочными единицами.

Построение графа – процесса (рис. 1.2) производим по технологической последовательности, в виде квадратов, в котором указываются номер неделимой операции, вид оборудования, специальность, затрата времени и разряд.

1.2 АНАЛИЗ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ, ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ ТИПОВ ПОТОКА, ЕГО СТРУКТУРЫ, ВИДА ЗАПУСКА ИЗДЕЛИЙ В ПОТОК, ХАРАТЕРИСТИКИ ПИТАНИЯ ПОТОКА, ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ

Анализ методов обработки по моделям производится для определения возможностей использования единых схем обработки и сборки по участкам и секциям. По предложенным моделям и известным исходным данным в таблице 3.1 представлен анализ их трудоемкости.

Как видно из анализа таблицы 1.3, трудоемкость по моделям соответствует достигнутому в промышленности уровню, что позволяет сделать вывод о возможности изготовления выбранных моделей в стабильном потоке, например, многофасонного конвейерного с цикличным запуском.

Таблица 1.3 Анализ трудоемкости моделей одного потока по исходным данным.

По анализу данных таблиц 1.2 и 1.3 определим организационные условия построения многофасонного циклического потока с прямоточным перемещением полуфабриката, при котором используется средняя мощность на монтажных и отделочных секциях при изготовлении трудоемких и крупногабаритных изделий стабильного ассортимента.

Итак, в данной работе, выбран поток с цикличным запуском:

А. средней мощности (для обеспечивания на предприятии высокой производительности труда и улучшения использования спецмашин, возможности выпуска изделий широкого ассортимента).

строгим ритмом (для соблюдения строгого согласования времени перемещения предметов труда со временем выполнения операций, что способствует укреплению трудовой дисциплины и повышению роста производительности труда). В проекте рабочие места расположены в соответствии последовательности технологического процесса. Ритм работы организован за счет подачи предметов труда на каждое рабочее место в строго установленном количестве (в данном случае, поштучно) через определенный интервал времени.

Выпуск изделий широкого ассортимента с частой сменяемостью моделей усложняется организацией работы, что является одним из недостатков потоков со строгим ритмом.

Б. по преемственности смен несъемный (для уменьшения потери рабочего времени на подготовительно-заключительные операции, объема незавершенного производства. Отличается большей непрерывностью обработки изделия, запущенного в поток одной рабочей смены. Не используется дополнительная площадь для хранения полуфабрикатов).

В. по количеству одновременно изготавливаемых изделий многомодельный (изготавливается несколько моделей (3) одного вида в течение смены.

Г. циклическом способе запуска моделей (изделий) в поток запускаются по циклам. В трехмодельном потоке при изготовлении моделей А, Б, В запуск может осуществляться по схеме А, А, Б, В; А, А, Б, В и т.д. В первом случае выпуск модели А составит 50% от общего выпуска, а моделей Б и В – 25%. В данной работе запуск осуществляется по схеме А, Б, В; А, Б, В; А, Б, В, когда при цикле А, Б, В выпуск изделий по моделям одинаков.

Потоки с цикличным запуском являются конвейерными. Конвейер в этом случае выполняет роль регулятора не только ритма, но и циклов.

Циклический запуск, как и в данной работе, целесообразно применяется при одновременном изготовлении небольшого количества моделей (двух-трех) в равном или кратном количестве. При этом выпуск моделям применяют одинаковым, либо в простом процентном соотношении. Во всех случаях ассортиментная сумма не должна быть больше 3-4 (например, в двухфасонном потоке МА:МВ = 1:2). В данном случае ассортиментная сумма ∑ т равна 3. Цикл С также равен 3.

Д. по характеру питания с децентрализованным запуском (в заготовительной секции ). Отдельные узлы и детали подаются пачками только на те рабочие места, где их обрабатывают.

с централизованным запуском (запуск изделий осуществляется с единого центра полным комплектом всех деталей по одной единице пачками (или поштучно на заключительном этапе в монтажной секции )).

поштучной подачей предметов труда на рабочие места конвейерным ( приводным стационарным) перемещением ( изделие может находится в собранном виде на заключительных стадиях монтажной или отделочной секции). Между рабочими местами и секционной транспортировкой полуфабрикатов перемещение осуществляется с помощью конвейера. В данной работе применяется для стремления к достижению минимальных запасов незавершенного производства, четкой организации всех звеньев для обеспечивания ритмичной работы.

прямолинейным движением предметов труда (для последовательного перемещения предметов труда от первого рабочего места к последнему).

Е. по степени прерывности секционный (организация межсекционного контроля качества полуфабрикатов между секциями, препятствующая поступлению бракованной продукции на последующую секцию и обеспечение между ними (секциями) ритмичной работы).

В данной работе, трехсекционный: заготовительная, монтажная и секция влажно-тепловой обработки и окончательной отделки изделия;

В заготовительной секции сосредоточены операции по заготовке отдельных узлов и деталей (операции, связанные с обработкой модельных особенностей швейных изделий. В этой секции можно выделить заготовительные участки или группы по обработке отдельных узлов).

В монтажную секцию выносят наиболее стабильные операции и виды работ, которые в меньшей степени зависят от модели. Каждая секция представляет собой отдельный поток, в котором может быть свой ритм работы. Мощность же всех секций строго согласуется между собой.

Окончательная отделка изделия переходит в отделочную секцию , если на швейном предприятии отсутствует отделочный специализированный цех.

Преимуществом секционных потоков является повышение качества продукции и производительности труда за счет специализации рабочих мест и обеспечения ритмичной работы потока во время перезаправки на новые модели за счет межсекционных запасов.

Ж. групповой (применен для более полного использования специального оборудования и специализирования труда исполнителей, возможности оказания взаимной помощи разных групп при ликвидации кратковременных неполадок в работе).

При изготовлении выбранных моделей одежды применяются однотипные методы обработки, требующие использования одного и того же оборудования при неизменных режимов его работы с применением одних и тех же средств малой механизации.

При использовании материалов, однотипных по технологическим свойствам и близких по расцветке, смена ниток внутри цикла не допускается.

Основное преимущество потоков с цикличным запуском - изготовление моделей одежды различной сложности и трудоемкости (отклонение до 15-20%) с отклонениями в последовательности обработки отдельных узлов. Отклонение трудоемкости по моделям до 15-20% допустимы при таком запуске потому, что выравнивание времени организационных операций с тактом потока производится не на одном изделии, а на цикле (С ). За счет этого в одном потоке можно одновременно изготовлять различные модели, и даже изделия.

1.3 ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОЕКТИРУЕМОГО ПОТОКА

Способ запуска зависит от типа потока, выбранных методов и трудоемкости обработки моделей и выбирается на основании анализа этих данных.

В сводную таблицу 1.4 внесем расчеты трудоемкости выбранного в проекте изделия, для этого воспользуемся результатами технологической последовательности изделий и таблиц 1.2 и 1.3.

графа 1 – стадия и узлы обработки изделия;

графа 2 – время обработки (среднее), с

графа 3 – количество рабочих (расчетное), чел

N расч. = T / τ, (τср = 55,9 с).

графа 4 – длина поточной линии, м

L пл = N * K 1 * Z ,

K 1 = 1,1; Z = 1,2 м,

L пл = 110 * 1,1 * 1,2 = 145,2 м,

длина поточной линии на 1 рабочего:

L пл = 145,2 / 110 = 1,32 м .

графа 5 – площадь, м²

графа 6 – наименование секции, группы (в потоках средней мощности целесообразно деление потока по секциям: заготовительная, монтажная, отделочная. Отделка в настоящее время выполняется в отделочном цехе, (т.е. централизована в объеме всей фабрики)).

Таблица 1.4 Трудоемкость изготовления проектируемых изделий (женских костюмов).

Так как проектируемые изделия являются многомодельными (по основе однотипными), относятся к стабильному ассортименту, имеют между собой небольшие отклонения по времени обработки (трудоемкости изделия), в потоке обрабатываются согласно технологической последовательности, придерживаются строгого ритма – такие изделия свойственны типу потока с циклическим способом запуска.

Далее в таблице 1.5 составим характеристику потока с циклическим запуском.

Таблица 1.5 Характеристика проектируемых потоков (потока с циклическим запуском). Поток по изготовлению женского костюма (жакета и брюк) из костюмной ткани, строгим ритмом работы. Количеством, изготавливаемых моделей равным трем (3).

1.4 СОСТАВЛЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ПРОЕКТИРУЕМОГО ПОТОКА

1.4.1 Условия согласования времени операций потока. Производственные требования к согласованию операций

Исходя из данных предварительного расчета потока и в соответствии с выбранных типом потока (с циклическим запуском), определяем условия согласования времени операций потока с тактом.

Для многомодельных потоков с регламентированным ритмом работы (конвейерных) согласование ведется по двум условиям согласования основному и дополнительному.

Основное условие согласования времени выполнения организационной операции с тактом потока, с.

∑ t рА + ∑ t рБ + ∑ t рВ = (0,95 – 1,05) τ ср * С * К,

где t р – время выполнения операций, с.

∑ t рА ,∑ t рБ ,… ∑ t рВ – сумма затрат времени на выполнение технологических операций по моделям, входящим в цикл.

Τ ср – средний такт потока,

К – кратность исполнителей на организационной операции,

С – цикл согласования.

Данные расчетов условий согласования времени операций для различного количества рабочих сведем в таблице 1.6.

Таблица 1.6 Условия согласования времени операций потока

1.4.2 Технологическая схема проектируемого потока

Технологическая схема потока составляется на основе последовательности технологической обработки и таблицы согласования времени операций потока после поправок, внесенных в нее после поправок.

1.4.2.1 Составление технологической схемы потока с циклическим запуском

При составлении технологической схемы потока с цикличным запуском учитываются дополнительные условия согласования – выравнивание времени операций с тактом потока производится на нескольких моделях, входящих в такт; допускаются операции с неполным циклом согласования, т.е. такие организационные операции на которых обрабатывается одна модель. Технологическая схема обработки изделия (схема разделения труда) является основным технологическим документом, на основании которого производится расстановка рабочих мест, оборудования, рабочей силы, оснащения рабочих мест инструментом, приспособлениями, контроль работы потока, учет выработки и заработной платы рабочих. На основании технологической последовательности и предварительного расчета потока скомплектовываются организационные операции из неделимых, соблюдая указанные выше условия согласования и особенности комплектования операций в зависимости от организационных форм потока.

Таблица 1.7. Технологическая схема многофасонного потока с циклическим запуском

Расчетное количество рабочих (графа 10) определяется путем деления затраты времени организационной операции на такт потока с точностью до второго знака до запятой.

Np = tорг. опер. / τ,

где tорг. опер – затрата времени на организационную операцию.

Норма выработки Нвыр (графа 12) определяется:

Нвыр = Rсм / tорг. опер,

где Rсм - продолжительность смены, с.

Расценка Рн.оп. (графа 13) на каждую неделимую операцию определяется: Рн.оп = Тс * tн.оп.,

где Тс – тарифная ставка соответствующего разряда, руб;

tн.оп – затрата времени на неделимую операцию, с.

По организационным операциям определяется суммарная расценка:

Ро.оп. = ∑ Р н.оп.

Описание внешнего вида проектируемых моделей.

Модель 1: Жакет из плотной костюмной ткани полуприлегающего силуэта, слегка расширен к низу. Перед с отрезными бочками, с вытачками от горловины, открытой бортовой застежкой на две пуговицы и две прорезные петли. Спинка со швом посередине в вертикальном направлении, с отрезными бочками. Рукава втачные двухшовные, слегка заужены к низу.

Воротник – стойка переходит в глубокий, длиной до талии, овальный вырез. По краю борта, отрезным бочкам, воротнику проходит отделочная строчка на расстоянии 5 мм от края. Брюки из плотной ткани прилегают по бедрам, слегка заужены к низу, с притачным поясом. Застежка «молния» в боковом шве. Правый конец пояса удлинен и заканчивается мысом. Застегивается пояс на прорезную петлю и пуговицу. Передние и задние половинки имеют в верхней части вытачки. Низ брюк закончен швом вподгибку (рис. 1).

Модель 2: Жакет из плотной костюмной ткани полуприлегающего силуэта, слегка расширен к низу. На переде расположены рельефы, выходящие из плечевых швов, на срезе горловины вытачки, открытая бортовая застежка на две пуговицы и две прорезные петли. Спинка со швом посередине в вертикальном направлении, с рельефами, выходящими из плечевых швов. Рукава втачные двухшовные, слегка заужены к низу. Воротник – стойка переходит в глубокий, длиной до талии, овальный вырез. По краю борта, рельефам, воротнику проходит отделочная строчка на расстоянии 5 мм от края. Брюки из плотной ткани прилегают по бедрам, слегка заужены к низу. Застежка «молния» в боковом шве. Правый конец пояса удлинен и заканчивается мысом. Застегивается пояс на прорезную петлю и пуговицу. Передние и задние половинки имеют в верхней части вытачки. Низ брюк закончен швом вподгибку (рис. 2).

Модель 3: Жакет из плотной костюмной ткани полуприлегающего силуэта, слегка расширен к низу. На переде расположены рельефы, выходящие из верхнего среза горловины (имитация реглана «обычной» формы). Спинка со швом посередине в вертикальном направлении, с рельефами, выходящими из плечевых швов. Рукава втачные двухшовные гладкие. Воротник цельновыкроенная стойка. По краю борта, рельефам, воротнику проходит отделочная строчка на расстоянии 5 мм от края. Брюки из плотной ткани прилегают по бедрам, слегка заужены к низу, на обтачке. Застежка «молния» в боковом шве. Передние и задние половинки имеют в верхней части вытачки. Низ брюк закончен швом вподгибку (рис. 3).

Таблица 1.7 Технологическая схема многофасонного потока с циклическим запуском