Совершенствование процесса технологической подготовки швейно-трикотажного производства с применением информационных технологий тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.19.02, кандидат технических наук Кравец, Татьяна Александровна

• Кравец, Татьяна Александровна
• кандидат технических наук
• 2003

Оглавление диссертации кандидат технических наук Кравец, Татьяна Александровна

Введение.

1 Анализ информационных технологий, используемых при подготовке трикотажного производства.

1.1 Общие тенденции развития автоматизации на предприятиях легкой промышленности.

1.2 Современные средства подготовки трикотажного производства.

1.3 Выводы.:.

2 Анализ функционирования подготовительного производства трикотажного предприятия.

2.1 Функциональная структура подготовительного производства.

2.2 Алгоритм подготовки трикотажного производства.

2.3 Исследование существующих методов технологической подготовки швейно-трикотажного производства.

2.4 Выводы.

3 Метод проектирования технологии пошива верхних трикотажных изделий с применением баз данных.л.

3.1 Выявление и обобщение свойств трикотажных изделий, определяющих технологию пошива.

3.2 Определение множества технологий пошива трикотажных изделий. Выявление закономерностей их проектирования.

3.3 Информационная модель задачи проектирования технологии пошива верхних трикотажных изделий.

3.4 Методика проектирования технологии пошива трикотажных изделий с применением баз данных.

3.5 Выводы.

4 Моделирование рационального процесса пошива трикотажных изделий.

4.1 Математическая постановка задачи.

4.2 Имитационная модель процесса пошива трикотажных изделий.

4.3 Результаты моделирования процесса пошива трикотажных изделий.

4.4 Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Совершенствование процесса технологической подготовки швейно-трикотажного производства с применением информационных технологий»

Современное трикотажное производство не может обходиться без проектирования и расчетов, обеспечивающих получение продукции высокого качества при рациональном использовании сырья и высокой производительности оборудования. Поэтому одним из наиболее ответственных этапов работы трикотажного предприятия является подготовка производства.

В условиях развития малого бизнеса особенностью современного трикотажного предприятия является изготовление изделий малыми партиями в разнообразном ассортименте, что требует быстрой и эффективной подготовки и перенастройки действующего производства на выпуск новых изделий. В результате возникает проблема быстрой смены ассортимента, которая может быть решена путем использования компьютерных средств для подготовки трикотажного производства. Их использование позволяет улучшить качество принимаемых решений, сократить сроки их получения, освободить инженерно-технических работников от выполнения вычислительной и технической работы для решения творческих задач, направленных на совершенствование технологических процессов в целом, создания новых высоко технологичных методов обработки изделий.

Работы по автоматизации подготовки производства ведутся с пятидесятых годов в различных отраслях тяжелой промышленности и на сегодняшний день достигли больших успехов. Для легкой промышленности наблюдается сильное отставание в развитии области автоматизированного проектирования. На наш взгляд это связано, в частности с тем, что процессы подготовки производства легкой промышленности, в частности трикотажного, имеют сложную функциональную структуру. В настоящее время разработаны и реализуются лишь некоторые этапы автоматизированного проектирования, хотя современный уровень развития компьютерных технологий и прикладной математики позволяет автоматизировать работу специалистов на всех стадиях производства.

Наиболее трудоемким при изготовлении трикотажных изделий является их пошив. Именно на этот этап производственного процесса приходится приблизительно шестьдесят процентов трудозатрат, поэтому для трикотажного предприятия важным является его эффективная подготовка.

В настоящее время не существует готовых средств для автоматизированной технологической подготовки швейно-трикотажного производства. Предлагаемые методы и разработанные на их основе программные средства рассчитаны на проектирование швейных потоков в швейной промышленности и не учитывают особенностей работы трикотажного предприятия. В связи с этим актуальным является совершенствование процесса технологической подготовки швейно-трикотажного производства с применением современных информационных технологий. Разработка методов и алгоритмов для последующей реализации их в программный продукт позволит сократить сроки проектирования и повысить эффективность работы трикотажного предприятия.

Диссертационная работа выполнялась в соответствии с темой гранта № ГР 01.2.00107262 «Разработка теоретических основ автоматизированного проектирования технологии изготовления текстильных изделий».

В связи с выше сказанным целью работы ставилось совершенствовать процесс технологической подготовки швейно-трикотажного производства путем проектирования технологии пошива и поиска рациональных вариантов выполнения процесса с применением информационных технологий.

Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи:

- провести анализ информационных технологий, используемых при подготовке трикотажного производства;

- провести анализ функционирования подготовительного производства трикотажных предприятий, специализирующихся по выпуску верхних трикотажных изделий и определить комплекс задач, решаемых при подготовке трикотажного производства;

- построить алгоритм подготовки трикотажного производства;

- исследовать существующие методы технологической подготовки швейно-трикотажного производства;

- изучить свойства трикотажных изделий и технологические процессы их пошива, выявить особенности и закономерности процесса проектирования технологии пошива в зависимости от свойств изделия, формализовать информацию о технологических процессах пошива различных трикотажных изделий для решения \ задачи автоматизированного проектирования с использованием баз данных;

- разработать методику проектирования технологии пошива трикотажных изделий с применением баз данных;

- построить имитационную модель процесса пошива трикотажных изделий;

- разработать методику и провести моделирование рационального процесса пошива трикотажных изделий с использованием имитационной модели.

Методы исследования.

Для решения поставленных задач были использованы методы: системный анализ, теория графов, исследования операций, принципы теории массового обслуживания, метод имитационного моделирования.

Научная новизна работы заключается в том, что впервые:

- построен алгоритм, описывающий процесс подготовки трикотажного производства, для определения последовательности выполнения задач и информационных связей между ними;

- формализованы свойства трикотажных изделий и технологических процессов пошива, разработана информационная модель задачи проектирования технологии пошива и алгоритм ее решения с использованием базы данных, новизна которой подтверждена свидетельством о регистрации;

- разработана методика проектирования технологии пошива трикотажных изделий с применением базы данных;

- разработана имитационная модель процесса пошива трикотажных изделий, позволяющая проводить сложные исследования технологических процессов с сохранением их логической структуры и последовательности протекания во времени;

- предложена методика моделирования рационального процесса пошива трикотажных изделий с использованием имитационной модели.

Практическая ценность работы состоит в том, что предложенные методы и алгоритмы проектирования имеют универсальный характер, доведены до уровня г прикладных программ, которые могут использоваться на различных трикотажных предприятиях при подготовке швейно-трикотажного производства ' в условиях организации мелкосерийного выпуска продукции. Разработанные методы и алгоритмы позволяют совершенствовать процесс технологической подготовки швейного производства, путем проектирования технологии пошива с использованием базы данных и поиска рациональных вариантов выполнения процесса методом имитационного моделирования, что обеспечивает повышение эффективности работы швейно-трикотажного производства. Созданное математическое обеспечение является подсистемой САПР подготовки трикотажного производства и может быть использована в подсистемах АСУТП как эффективный инструмент проектирования производства, что имеет существенное значение для трикотажной отрасли.

Апробация работы. Основные результаты исследований были доложены на межвузовской тематической научно-технической конференции СПбГАСУ (г. Санкт-Петербург), межвузовских научно-технических конференциях ИГТА (г. Иваново), научно-технических конференциях СПГУТД (г. Санкт-Петербург), на заседании кафедры технологии и оборудования трикотажного производства и кафедры прикладной математики и информатики СПГУТД (г. Санкт-Петербург).

Внедрение. Разработанные алгоритмы и программы прошли опытно-промышленную эксплуатацию на Санкт-Петербургском трикотажном объединении ЗАО «СПТО Ника», что подтверждается соответствующими документами. Результаты диссертационной работы (база данных для проектирования технологии пошива трикотажных изделий, и имитационная модель) используются в учебном процессе для выполнения практических и лабораторных работ при изучении дисциплин «Информационные технологии в производстве текстильных изделий», «Моделирование и оптимизация технологических процессов» и в других специальных дисциплинах, где излагаются методы решения проблем применения информационных технологий для повышения эффективности работы предприятий.

Заключение диссертации по теме «Технология и первичная обработка текстильных материалов и сырья», Кравец, Татьяна Александровна

Заключение

1 Анализ результатов исследований ведущих специалистов в области путей повышения эффективности работы трикотажного предприятия показал, что не существует готовых средств для автоматизированной технологической подготовки швейно-трикотажного производства. Существующие автоматизированные системы предназначены для подготовки производства в швейной промышленности и не учитывают особенности работы трикотажного предприятия.

2 Проведен анализ функционирования подготовительного производства трикотажного предприятия для выявления места подготовки швейного производства в системе подготовки всего трикотажного производства. Разработан алгоритм подготовки трикотажного производства, устанавливающий последовательность выполнения задач и информационные связи между ними. Проведен анализ задач, решаемых при. подготовке швейного производства и установлено, что наиболее актуальной для трикотажных предприятий является задача технологической подготовки швейно-трикотажного производства, которая включает в себя: проектирование технологии пошива верхних трикотажных изделий и выполнение пошива изделий в цехе.

3 Проведены исследования процесса проектирования технологии пошива верхних трикотажных изделий и выявлены особенности и закономерности процесса в зависимости от свойств изделия. Предложено математическое описание технологических процессов, с учетом выявленных особенностей и закономерностей для использования компьютерных средств. Разработана информационная модель задачи проектирования технологии пошива и алгоритм ее решения, которые позволили применить информационные технологии базы данных.

4 Разработана база данных с использованием средств СУБД Access для решения задачи проектирования технологии пошива верхних трикотажных изделий, зарегистрированная правоохранным документом. Предложена методика автоматизированного проектирования технологии пошива верхних трикотажных изделий с применением разработанной базы данных.

5 Обоснована необходимость использования ' метода имитационного моделирования для решения задачи пошива изделий в швейном цехе, позволяющего при сравнительно небольшом числе допущений получать точные результаты. Для оценки вариантов технологических процессов пошива изделий в качестве целевой функции задачи принята стоимость выполнения заказа, а показателем эффективности выбрано время выполнения заказа. Решение задачи заключается в поиске рационального варианта, при котором обеспечивается выполнение заказа к заданному сроку при минимуме стоимости его изготовления.

6 Разработана имитационная модель пошива трикотажных изделий в виде блок-схемы алгоритма, воспроизводящего процесс пошива во времени. Алгоритм имитирует выполнение операций, составляющих технологический процесс, с сохранением их логической структуры и последовательности протекания во времени. Имитационная модель описана с помощью объектно-ориентированного языка^ программирования, что позволило реализовать ее на ПК. Разработана методика моделирования рационального процесса пошива трикотажных изделий с использованием базы данных и разработанной программы. Кроме того, модель позволяет на этапе подготовки швейного производства решать задачи: выбора и обоснования оборудования швейного цеха, необходимого для изготовления заказа; прогнозирования ассортимента и его объемов, которые может выполнить швейный цех за минимальное время при заданных ресурсах; обновления парка машин, необходимого для создания или реконструкции производства.

7 Проведено моделирование пошива изделий в швейном цехе с использованием базы данных и разработанной программы. При моделировании использованы данные трикотажного предприятия ЗАО «СПТО Ника». Проверка адекватности разработанной имитационной модели, выполненная путем сравнения результатов моделирования с экспертными оценками, дала хорошую сходимость результатов.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Кравец, Татьяна Александровна, 2003 год

1. Кудрявин JI. А. Автоматизированное проектирование основных параметров трикотажа (с использованием ЭВМ): Учебное пособие для вузов. М.: Лекпромбытиздат, 1992. - 190 е.: ил.

2. Ровинская Л.П., Зыбина Н.Ф. Проектирование технологических параметров трикотажных полотен и чулочно-носочных изделий: Учебное пособие. СПб.: СПГУТД, 2002. - 102 с.

3. Бронз Г.А. Проектирование трикотажного производства средствами Excel: Учебное пособие. Ульяновск: УмГТУ, 2000. - 70 с.

4. Шалов И.И., Кудрявин Л.А. Основы проектирования трикотажного производства с элементами САПР: Учеб. для вузов. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Легпромбытиздат, 1989. - 288 с.

5. Шуранов С.Е., Ровинская Л.П., Зыбина Н.Ф. Разработка подсистемы автоматизированного проектирования технологических параметров кулирных переплетений// Изв. вузов ТТП. 1996, № 3. С. 57-60.

6. Шуранов С.Е., Ровинская Л.П., Зыбина Н.Ф. Математическое описание элементов структуры трикотажа двуластичных переплетений// Изв. вузов ТТП. 1996,№4.-С. 63-65.

7. Труевцев А.В. Прикладная механика трикотажа: Учебное пособие/ СПГУТД. -СПб., 2001 -96 с.

8. Кочеткова О.В. Научные основы систем автоматизированного проектирования трикотажа: Монография. Т. 1-2. - Санкт-Петербург: Изд-во СПГУТД, 2000. -Т1.-220 с.,Т2.-242 с.

9. Колесникова Е.Н. Основы автоматизированных методов проектирования технологии петлеобразования: Монография. М.: Изд-во ТОО «Оргсервис ЛТД» МГТУ, 2000. - 240 с.

10. Кудрявин J1. А. Проблемы автоматизированного проектирования трикотажа.// Текстильная пром-сть. 1999, № 9-10. С. 31-32.

11. Гук В. И., Борисов В. М., Редин С. С., Кнутарев М. С-. Принципы автоматизации процесса подготовки раскроя швейных изделий// Швейная пром-сть. 1994, № 1. -С. 5.13 «Lectra» компьютеризирует ваше производство// Легпромбизнес Директор. 2001, №3(29).-С. 47.

12. Кондратенко О. Добро пожаловать в мир Gerber technology// Легпромбизнес Директор. 2001, № 3(29). С. 29.

13. Андреева М.В., Холина Т.Ю. Комбинаторика и автоматическая запись сценариев построения моделей в САПР «Ассоль»// Швейная пром-сть. 2001, № 2. — С. 31-34.

14. Буланова Б.Е., Ещенко В.Т., Гладкова Л.М. Сквозное модульное проектирование изделий в САПР «Грация»// Швейная пром-сть. 2001, № 5. С. 18.

15. Дмитриева Т.В. Конструкторская и технологическая подготовка в САПР «Комтенс»// Легпромбизнес Директор. 2000, № 9(23). С. 53.

16. Свершевский Г. Выбор САПР: критерии и опыт//Легпромбизнес Директор. 2001, № 17.-С. 34-37.

17. А. Г. Басуев, Н. Н. Раздомахин Система трехмерного проектирования одежды: российский вариант// В мире оборудования. 2001, № 4(9). С. 28-29.

18. В. Ещенко, А. Басуев, Н. Раздомахин Создание интегрированной САПР //В мире оборудования. 2001, № 1(6). С. 20-21.

19. Овчинников С.И., Пушкин П.С. Организация и планирование предприятий легкой промышленности: Учебник для студентов вузов легкой пром-сти. — М.: Легкая индустрия, 1980. 360 с.

20. Обоснование наиболее эффективных вариантов организации производства верхнего трикотажа на малых предприятиях// Текст, пром-сть. 1999, № 11-12.

21. Проектирование технологических процессов изготовления швейных изделий/ А.В. Чечкин, И.В. Гудим, В.Е. Мурыгин, Т.Н. Буданова. М.: Легпромбытиздат, 1988.- 128 с.

22. Комиссаров О.Ю. Математическая модель задачи проектирования технологической схемы потока швейного производства// Изв. вузов ТЛП, 1980, №6. С/49-53.

23. Совершенствование проектирования технологических схем швейных потоков на основе применения ЭВМ/ М.А. Скирута, А.Ф. Олесова, О.Ю. Комиссаров. -Киев: Общ-во «Знание» УССР, 1982. 24 с.

24. Применение ЭВМ для проектирования потоков швейных цехов/ Мурыгин В.Е., Т.И. Крючкова, Р.З. Ревондян. М: ЦНИИГЭИлекпром, 1985. - 95 с.

25. Скирута М. А., Комиссаров О. Ю. Автоматизированное проектирование технологических процессов в швейной промышленности: Учеб. пособие/ Киев: КТИЛП, 1987.-90 с.

26. Комиссаров О.Ю. Совершенствование проектирования и организации потока швейного производства на основе применения ЭВМ: Автореф. дисс. канд. техн. наук.-К., 1984.-24 с.

27. Системное проектирование технологических потоков в легкой промышленности/ М.А. Скирута, 0,Ю. Комиссаров, Н.В. Савкин. Киев: Тэхника, 1989. - 180 с.

28. Апыхтин О.В., Афанасьев В.А. Оптимальное проектирование потоков в легкой промышленности. М.: Легпромбытизадт, 1989. - 160 с.

29. Проектирование предприятий швейной промышленности: Учебник для вузов/ А.Я. Изместьева и др. М.: Легкая и пищевая пром-сть, 1983. 264 с.

30. Золотцева J1., Ильичева Н., Лазарчик Е., Субботина Е. Проверено «Панинтером»: оптимальное проектирование оптимальный процесс пошива// Рынок легкой пром-сти. 2001, № 12. - С. 26-29; № 13. - С. 35-37.

31. Ровинская Л.П., Степанова Л.И. Методика оценки конкурентоспособности трикотажных изделий. СПб.: СПГУТД, 1995. - 12 с.

32. ГОСТ 15.000-82 Система разработки и постановки продукции на производство. Общие положения. -Введ. 01.01.83. — М.: Изд-во стандартов, 1985. -6 с.

33. ГОСТ 15.007-88 Система разработки и постановки продукции на производство. Продукция легкой промышленности. Основные положения. Введ. 01.01.89. -М.: Изд-во стандартов, 1988. - 9 с.

34. Ровинская Л. П., Кравец Т. А. Подготовка производства на трикотажном предприятии для модели процесса проектирования.// В мире оборудования. 2001, № 10 С. 5; № 11 - С. 6-7.

35. Диго С.М. Проектирование и использование баз данных. М.: «Финансы и статистика», 1995. - 96 с.

36. Цикритизис Д., Лоховски Ф. Модели данных. — М.: Машиностроение, 1990. -386 с.

37. Кузнецов С.Д. Основы современных баз данных. СПб.: Центр информационных технологий, 1998. - 108 с.

38. Гарнаева А.Ю. Самоучитель VBA. СПб.: БХВ Санкт-Петербург, 1999. - 512 с.

39. Бураков П.В., Гусева А.А., Гусева С.С. Основы проектирования баз данных. Учебное пособие. СПбГИТМО (ТУ), 2001. - 76 с.

40. Линкина Е.В., Хапевинская Е.Д. Аудит затрат на производство// Аудит и финансовый анализ, 2001, № 1. С. 10.

41. Сергеев И.В Экономика предприятия: Учеб. пособие. 2-е изд., перераб. и доп. -М.: Финансы и статистика, 2001. - 304 с.

42. Фатхутдинов Р.А. Организация производства: Учебник. М.: ИНФРА-М, 2002. -672 с.

43. Шеннон Р. Имитационное моделирование систем искусство и наука. - М.: Мир, 1978.-418 с.

44. Мокеева Н.С., Профорук Е.В, Заев В.А., Зыбарева А.А. Методология имитационного моделирования гибких швейных потоков модульного типа// Изв. вузов ТТП. 2002,№2.-С. 120-123; 2002,№ 3.-С. 107-110.

45. Ровинская Л.П., Кравец Т.А. Проектирование рационального технологического процесса пошива трикотажных изделий// Изв. вузов ТТП. 2003, № 2. — С. 70-73.

46. Вельбицкий И.В. Технология программирования. Киев: 1984.

47. Гаврилов А.Н. Основы технологии приборостроения. М.: 1976.

48. Дрожжин В.И., Орещенкова И.В. Справочник по швейно-трикотажному производству. М.: Легкая и пищевая пром-сть, 1982. - 208 с.

49. Ровинская Л.П. Методика оценки показателей качества и прогнозирования свойств трикотажных полотен и изделий. СПб.: СПГУТД, 1995. - 11 с.

50. Ровинская Л.П. Автоматизированное проектирование трикотажных полотен (САПР трикотажа). Л.: ЛИТЛП им. С.М. Кирова, 1988. - 32 с.

51. Ровинская Л.П., Безкостова С.Ф. Двойной трикотаж и его получение: Текст лекций. Л.: ЛИТЛП им. С.М. Кирова, 1986.-48 с.

52. Антонов Г.К., Антонов А.Г. Технология верхнего трикотажа: Учебник для СПТУ. М.: Легпромбытиздат, 1993. - 304 с.

53. Марисова О.И. Трикотаж рисунчатых переплетений. М.: Легкая и пищевая пром-сть, 1984. - 216 с.

54. Трикотаж рисунчатых переплетений/ С.Ф. Безкостова, Н.Н. Позднякова, Л.П. Ровинская. СПб.: СПГУТД, 1999. - 27 с.

55. Технология трикотажа/ И.И. Шалов, А.С. Далидович, Л.А. Кудрявин. М.: Легпромбытиздат, 1986. - 376 с.

56. Торкунова З.А. Новые методы испытаний трикотажных полотен и изделий: Из цикла лекций заоч. Фак. «Совершенствование метрол. Службы на текстил. Предприятиях». М.: Лег. и пищ. Пром-сть, 1982. - 33 с.

57. Торкунова З.А. Исследование трикотажа. М.: Легпромбытиздат, 1985. - 200 с.

58. Флерова Л.Н., Сурикова Г.И. Материаловедение трикотажа. М.: «Легкая индустрия», 1972. - 184 с.

59. Савватеева З.В. Технология трикотажно-швейного производства. М.: Гизлегпром, 1963.-431 с.

60. Флерова Л.Н., Сурикова Г.И. и др. Использование свойств полотна при конструировании трикотажных изделий. -М., 1981. 100 с.

61. Типовой технологический режим пошива верхних трикотажных изделий из полотен и купонов: Утв. М-вом лег. пром-ти СССР. М.: ЦНИИ информ. и техн. экон. исслед. лег. пром-сти, 1982. - 124 с.

62. Типовой технологический режим производства (вязание, отделка, пошив) верхних трикотажных изделий на котонных машинах. М.: ЦНИИ информ. и техн.-экон. исслед. лег. пром-сти, 1981. - 108 с.

63. Типовой технологический режим производства верхних трикотажных изделий на кругловязапьных машинах из освоенных видов сырья (вязание и отделка). — М.: ЦНИИ ТЭНЛег-пром, 1970. 69 с.

64. Типовой технологический режим производства (вязание и отделка) верхних трикотажных изделий на плоскофанговых машинах. М.: ЦНИИ информ. и техн.-экон. исслед. лег. пром-сти, 1981. - 69 с.

65. Ровинская Л. П., Друзгапьская Н. М., Безкостова С. Ф. Чулочно-носочные изделия: Справ.-М.: Легпромбытиздат, 1989.-224 с.

66. Ровинская Л. П., Друзгапьская Н. М., Безкостова С. Технология и оборудование круглочулочного производства: Учебник для сред. спец. учеб. заведений. М.: Легпромбытиздат, 1993. - 320 с.

67. Кацеленбоген A.M., Лазарева Л.В. Подготовка пряжи и нитей к вязанию. -М., 1968.

68. Гарбарук В.Н. Проектирование трикотажных машин: Учебник для студентов вузов, обучающихся по специальности «Машины и аппараты текстильной промышленности». 2-е изд., перераб. и доп. - Л.: Машиностроение, Ленигр. отд-ние, 1980. - 472 с.

69. Забашта В.Н. Методические указания по самостоятельной разработке раздела дипломного проекта «Красильно-отделочное производство трикотажных фабрик». -СПб.: СПГУТД, 1992. 28 с.

70. Флерова Л.Н., Золотцева Л.В. Технология и оборудование швейно-трикотажного производства: Учеб. для сред. ПТУ. М.: Высш. Шк., 1986. - 255 с.

71. Флерова Л.Н. и др. Технология трикотажно-швейного производства. Учебник для сред, спец. учеб. заведений. М.: «Легкая индустрия», 1976. - 125 с.

72. Воронов М.В., Кравец Т.А., Попов М.С. Моделирование технологических процессов пошива трикотажных изделий// Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ: Межвуз. темат. сб. тр. Вып. 8. СПб.: СПбГАСУ, 2002.1. С. 201-205.

73. Свидетельство об официальной регистрации базы данных № 2003620017 «База данных для технологической подготовки вязального производства»./ Кравец Т.А., Ровинская Л.П., Воронов М.В. зарег. в Реестре баз данных 22 января 2003, опубл. бюллетень № 2, 2003.