Введение к работе
сть проблемы и состояние вопроса. Курс страны,взя-і на ХШІ съезде КПСС на перестройку всего хозяйственного меха-5ма, связан с дальнейшим повышением материального уровня жизни эода. В решении этой задачи немаловажная роль принадлежит лег-5 промышленности, в частности, одной из ее отраслей - швейной, зременнне условия требуют от швейных предприятий изготовления зады в широком ассортименте, частой сменяемости моделяй, учета зличных факторов, действующих на основные процессы производст-. При этом процесс технологической подготовки производства зна-рельно услокняется и должен осуществляться в короткие сроки.
Важное место среди составных частей технологической подготов-швейного производства занимает проектирование технологических эцессов. Осуществляемое в настоящее время проектирование техно-гии "вручную" требует большого количества исполнителей, высокой квалификации и значительных затрат времени. Решая технологичес-е задачи технологи исходят обычно из собственных практических выков, что влечет за собой субъективный подход к проектированию, ижает его качество.
Отсутствие (формальных, научно обоснованных процедур по проек-рованшо технологических процессов не позволяет использовать ма-матические методы и средства вычислительной техники при решении азанных задач. В связи с этим возникает проблема по разработке нов технологического проектирования процессов в швейной отрасли гкой промышленности. Решение ее рассматривается в "Основных нап-влениях экономического и социального развития СССР на I986-I99Q да и на период до 2000 года" как один из путей ускорения научно-хнического прогресса.
Современное состояние науки и техники, опыт работы других раслей промышленности по решению вопросов совершенствования про-тирования технологических процессов с использованием ЭВМ под-ерждает перспективность и актуальность данной проблемы.
Предпосылками к решению поставленной, проблемы явились рабе ты А.В.Савостицкого, Е.Х.Меликова, Ю.П.Зыбияа, И.Б.Басса, В.И.І кова, С.Н.Овчинникова, Н.А.Адамовой, В.П.Нестерова, В.В.Романої и других в области технологии и организации производства. Вперв в легкой промышленности ими были разработаны основы указанных н ук. Дальнейшие исследования проводимые учеными ЦНИИШПа, МТШШа, КТШШа, ЛИТШа, УкрЇЇЙВДІа и др. обогащали те или иные направлен в их развитии. Наиболее не изученной областью при этом остается сам технологический процесс как система, вопросы его анализа и синтеза, функционирования в рамках производственного процесса ю внешней среды.
Анализ ранее выполненных работ по теме диссертации показал, что в области технологического проектирования имеется еще очень много нерешенных вопросов, сдерживающих научно-технических прогресс в отрасли. Основными из них являются системное представлені! объекта проектирования и самого процесса проектирования. Нет дос таточной ясности в вопросах моделирования технологических процес сов, формализации представлений о нем. Практически не разработан вопросы декомпозиции объекта и его синтеза из элементов. Отсутст вуют четкие представления о взаимосвязи конструкции изделия и ег технологическим решением. Не решены вопросы анализа и сопоставле ния технологий, как в технологическом плане, так и в экономическом.
Серьезной проработки требуют вопросы функционирования технологических процессов в рамках производства. Существующие в наст щее'время методики не позволяют достигнуть оптимальных решений в
этом вопросе. До сих пор не выявлены'зависимости, отражающие закс номерности изменения функциональных связей'структуры технологи-' ' ческого процесса при ее преобразовании в организационно-технологическую и транепортно-технологическую структуру функционирующего в'потоке ТП,'составляющие его основу. Нуждаются в дальнейшем развитии и теоретическом обосновании требования к построению эле-
зтов потока во времени и пространстве, системном подходе к про-гированию.
Изложенное предопределило актуальность поставленной пробле-и необходимость ее разработки в данной работе.
Цель работы. Разработка теоретических основ и практических годов проектирования технологических процессов швейных предприми, обеспечивающих создание систем автоматизированного проекти-вания ТП.
Для достижения поставленной цели в работе решались следую-з задачи:
системныйанализ технологических процессов швейного про-зодства;
анализ вопросов функционирования технологических процессов j производстве швейных изделий;
выбор направления решения проблемы, проектирования техноло-їєских процессов в швейном производстве;
исследование и разработка методов проектирования техноло-їєских процессов изготовления швейных изделий;
исследование и разработка методов проектирования технологи-зких процессов раскроя швейных материалов;
исследование и разработка основ проектирования функциони-эщих в производстве технологических процессов;
разработка метода оптимизации технологических процессов;
реализация результатов научных исследований в промышлен-!ти и при подготовке специалистов.
Тема диссертации утвервдена советом Московского ордена Тру-*ого Красного &амени технологического института легкой промыш-[ности (МГШШ) и выполнялась в соответствии с комплексно-коор-[ационным планом научно-исследовательских работ по технологии (иных изделий, утвержденным Минлегпромом СССР и Минвузом СССР )митет по народному образованию СССР) на 1985-1990 гг. Направше работы связано с реализацией программы научно-технического прс-ісса в швейной промышленности, утвержденной директивными органами.
Методология и методы исследований. Теоретической И МЄТОДОЛІ гической основой исследований являются основные положения даале] тического материализма и марксистско-ленинского учения о произвс стве, решения съездов КПСС. В работе использован системный подхс позволяющий рассматривать предметы и явления в их взаимосвязи,эJ менты теории математической логики, графов, теории принятия реше ний, алгоритмизации и программирования, методы исследования операций.
Научная новизна работы и ее результатов заключается в следа щем:
выполнено теоретическое и практическое исследование круш научной проблемы по разработке методов проектирования технологических процессов в швейном производстве, имеющей важное народное зяйственное значение;
в работе впервые осуществлен системно-структурный анализ технологических процессов швейного производства, предложен спосс построения их математических моделей и разработан способ декомпс ции ТП на элементы, отвечающие требованиям блочно-модульного пос роения объектов проектирования;
установлены закономерности формирования внешней и внутрен ней структуры технологических процессов, разработаны способы их проектирования;
установлены закономерности формирования основных элементов технологических процессов, разработаны их структурно-функциональные модели и определено содержание алгоритмических функций моделей"операций процессов;
обоснованы критерии оптимизации технологических процессов разработан способ их реализации при проектировании;
разработаны способы и методики автоматизированного проектирования основншс технологических процессов швейного произволст ва;
исследованы, усовершенствованы и систематизированы требо-
:ия к функционированию технологических процессов в условиях изводства, произведена их формализация;
установлены закономерности структурных преобразований технических процессов при проектировании организационно-техноло-[еских и транспортно-технологических решений швейных потоков;
впервые разработан способ перехода от временного к прост-ютвенному решению швейного потока, сформулирована постановка ;ачи и разработан способ оптимального размещения оборудования шейном потоке и потоков в цехе;
усовершенствована'методика проектирования организандонно-снологических и транспортно-технологических решений швейных носов и разработан способ ее реализации при автоматизированном эектировании производственных процессов.
Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций, >рмулированных в диссертации, подтверждается исследованиями, эведенными под руководством автора при реализации их в промыш-шости и учебном процессе ВУЗов, техникумов, применением совре-
шых методов ведения исследований (использование теории иссле-вания операций, графов, математической логики и др.).
Практическая ценность работы. Научно-практические резуль-ты теоретических и экспериментальных исследований, представших в диссертации, позволили решить конкретные вопросы тех-яогической подготовки швейного производства, связанные с про-тированием технологических процессов.
Разработанные способы моделирования технологических процес-в могут быть использованы для систематизации информации о медах обработки изделий, технологии выполнения операций процес-в на уровне приемов и нормирования времени операций. Научно-основанные способы проектирования технологических процессов 'зволяит вести их разработку на основе информации о модельно-'яструктивном решении изделия в трех возможных производственных [туациях: при строительстве новых предприятий, реконструкции ста-IX и при запуске новых моделей изделий на действующие потоки.По-
лучаемая при этом автоматизированным способом техническая документация на процессы обеспечивает регламентацию элементного сое' тава процессов, обеспечивает регулирование и управление процесс' снижает затраты инженерного труда по проектированию, повышает а чество получаемой в процессе производства продукции.
Разработанные методики проектирования расчетных и
функционирующих в производстве технологических процессов могут служить основой при создании автоматизированных систем проектирс вания (САПР) производственных процессов швейного предприятия и входить в состав действующих автоматизированных систем управлені технологическими процессами (АСУ ТП). Указанное составило предмет части концепции по созданию автоматизированных предприятий и производству высококачественной одеады, отмеченной первой премие Государственного Комитета СССР по науке и технике (постановление & 430 от 12 декабря 1988 г.).
Практическая значимость работы подтверждается эффективность внедрения ее результатов на производственных швейных объединения в проектных и научно-исследовательских институтах городов Москва Ленинград, Ростов-на-Дону, Горький, Лельницк, Таллин, Днепропет ровск, Можайск, Челябинск.
Основные результаты работы внедрены в учебный процесс МІИЛП НФ МТШІЇІа, ВТИЛПа, ЕТИШІа и других ВУЗов страны, используются в лекциях и на лабораторных занятиях, курсовом и дипломном проекти ровании, включены в учебник по "Проектированию швейных предприятий", лабораторные практикумы по технологии изготовления швейных изделий иг проектировании предприятий.
Документы, подтверждающие внедрение основных результатов работы в народное хозяйство, приведены в приложении к диссертации. Экономический эффект от внедрения локальных задач по данным документам составляет около 300 тыс.рублей в год. Окончательный и полный эффект от внедрения всей системы задач будет значительно выше и может быть подсчитан только после реализации разработок в
совокупности.
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались олучили положительную оценку на: Всесоюзной научно-технической З&еренции "Совершенствование методов конструирования, формова-и улучшения качества изделий"(г.Москва, 1981 г.), техническом ете Горьковского Дома моделей (1982 г.), научно-техническом ете Проектно-Кокструкторского бюро систем управления Минлвг-ма Эстонской ССР (1982 г.), техническом совете Можайского ПШО > 84 г.), совещании руководящих работников швейных предприятий швейпрома (1983 г.), научно-техническом семинаре "Трудосбере-щая технология и техническое перевооружение в легкой промыш-ности" (ЦПНТП, 1985 г.), ХШ отраслевой научно-технической кон-
енции молодых ученых и специалистов ЦИИИЛВ (г.Москва, 1986 г.), ном Совете Ростовского филиала ВДИШПП (1986 г.); техническом -ете Горьковского ПШО "Восход" (1986 г.), Всесоюзной научно-нической конференции молодых ученых "Технический прогресс в витии ассортимента и качества изделий легкой промышленности" Иваново, 1987 г.), научно-практической конференции молодых іньк и специалистов ло проблеме ускорения научно-технического ігресса на предприятиях легкой промышленности (г.Москва, 198? [), научно-техническом совете ГПИ-7 (г.Москва, 1985, 1988 гг.), (годных научных конференциях преподавателей и студентов МТИЛПа )82-1988 гг.), научных конференциях преподавателей и студентов іа ВУЗОв страны (НФ МТИШІ - 1979 г., 1981 г., 1983 г., 1984 г.; МП - 1984 г., 1985 г.; ХТИБО, г.Хмельницкий - 1986 г.), сове-ши работников легкой промышленности Украины (КДЕГГП г.Киев, 38 г.), ежегодных расширенных заседаниях кафедры "Технология зйного производства" ЖИЖ.
Публикации. Основные материалы диссертации изложены в 36 расах, опубликованных в научных изданиях, журналах, тематических эрниках.
Личный вклад автора работы состоит в постановке и разработ-основной идеи данной темы, а также в постановке идей и основ-х проблем теоретических и экспериментальных исследований дан-
ного направления, разработке слососіов и методик, теоретическом обобщении результатов работ, опубликованных в соавторстве и ис пользованных при написании диссертации.
Объем и структура диссертации. Работа изложена на 494 стр ницах, содержит 309 страниц машинописного текста, 86 рисунков, 52 таблицы и состоит из введения, 6 глав, заключения, списка ю тературы из 318 наименований. Приложения к работе оформлены в з де отдельного тома на 160 страницах,
