Проектирование технологического процесса раскроя материалов

1. Выбор рациональной технологической структуры процесса раскроя материалов

деталь раскрой сборка комплектование

Для выбора рациональных технологических решений составляется блок-схема, которая отражает все виды работ, выполняемых в технологическом процессе раскроя материалов. Блок-схема представлена на рисунке 1.1. На основании блок-схемы для каждого вида работ составляется справочник операций всех возможных вариантов выполнения операций. Справочник операций представлен в таблице 1.1.

Таблица 1.1 — Справочник операций, выполняемых в технологическом процессе раскроя материалов

С учетом данного справочника строится единичный технологический граф проектируемого процесса, представленный на листе 1 графической части. На нем операции изображаются в виде прямоугольников с указанием связей между ними согласно технологическому процессу.

Рисунок 1.1 — Блок-схема

2. Определение исходной информации для проектирования технологического процесса раскроя материалов

Исходной информацией для расчета технологического процесса раскроя является выпуск изделий в смену по всему изготавливаемому ассортименту предприятия, который представлен в таблице 2.1.

Таблица 2.1 -Выпуска изделий по ассортименту

Ассортимент изделий выбирается с учётом задания на курсовое проектирование и специализации предприятия.

Количество рабочих дней в году (Др) определяется по табелю — календарю текущего года. Число смен работы принимается по действующему предприятию

3. Характеристика выбранных проектных решений

Характеристика выбранных проектных решений производится в соответствии с единичным графом проектируемого технологического процесса представленным на первом листе графической части.

Из подготовительного цеха материалы поступают с помощью шахты на рулонно-накопителях. Вместе с материалами поступает документация — карта раскроя, график раскроя, карта расчёта материалов, паспорта кусков.

Цеха связаны между собой электронной системой для обработки и передачи информации, поэтому дополнительная информация поступает через ЭВМ.

Из экспериментального цеха поступают лекала для подкраивания деталей, разметки деталей кроя, обмеловки для раскроя материалов.

Приемка материалов, лекал и обмеловок проводится мастером цеха путем проверки соответствия данных о количестве кусков ткани, их длины, ширины и артикула на паспортах кусков данным карте расчета.

Обмеловкам присваиваются адреса. Они хранятся в шкафах. Комплекты лекал навешиваются на кронштейны.

Поступившие в раскройный цех материалы хранятся на много рулонных накопителях, вмещающих 5-12 рулонов материала. Данный способ хранения очень эффективен, так как много рулонные накопители используются и для временного хранения материалов и как транспортное средство для подачи материала к автоматизированному настилочному комплексу, что сокращает количество перегрузок материала. Преимущество использования состоит также в компактности накопителя и удобном размещении рулонов.

Настилание и раскрой суточной потребности всех видов материалов осуществляется с помощью автоматизированного настилочно-раскройного комплекса (АНРК) по картам расчёта. Комплекс состоит из настилочного комплекса (НК) и автоматизированной раскройной установки (АРУ). Используется настилочный комплекс Экономик-17 Assyst фирмы Bullmer. В АНК есть микро-терминал для задания программы настилания.

Для хранения рулонов перед настиланием используется промежуточный склад — магазин STAE 40 фирмы Bullmer. Склад комплектуется устройством ESW-20 фирмы Bullmer, которое монтируется в торце настилочного стола, для замены рулонов в настилочной машине и устройством В-60 для загрузки рулонов в склад-магазин. Устройство управляется оператором с помощью пульта. Специальными захватами рулон легко переносится прямо из накопителя и загружается в настилочную машину. Использование установки STAE 40 экономит до 60% вспомогательного времени по сравнению с традиционным подъёмным устройством.

В значительной степени качество настилания, а именно: деформация растяжения полотен в настиле зависит от механизма размотки и продвижения материала. Этот механизм в автоматическом режиме выполняет следующие функции:

-определение конца рулона материала при заправке в машину и его центрирование;

-обратная подача материала для вырезания участков с текстильными пороками;

-плавное торможение и останов машины, обратный ход;

-подача сигнала об окончании материала;

-подсчет количества полотен и останов после настилания;

-учет расхода материала и передача информации об окончании программы настилания;

-для равнения материала служат специальные датчики, сигналы которых передаются механизму перемещения материала.

После задания оператором длины настила, количества полотен, способа их укладывания в настиле, скорости настилания, машина движется к указанному месту на столе, затем начинает настилание полотен. В конце настилания машина замедляет ход с помощью системы тормозов, останавливается и производится автоматическое отрезание.

При небольшом количестве пороков система учета пороков в АНРК предусматривает выполнение настила, создание раскладки лекал и автоматический раскрой материала. В этом случае при настилании материалов система выделяет положение пороков, их контуры, площадь. Эти данные накапливаются в ЭВМ и воспроизводятся с помощью контрастных цветов на экране. Затем после перемещения настила в зону раскроя подключается САПР раскладок и за несколько минут проектируется новая раскладка с условием показания пороков в отходы. Если ткани содержат большое количество пороков, то дефектные полотна настилаются и раскраиваются вручную.

До вырезания деталей кроя производится съём и клеймение настилов.

Клеймение настила выполняют для правильного последующего комплектования выкроенных пачек деталей изделия одного размера и роста. К уже имеющейся информации на обмеловке ручкой дописывают количество изделий в пачке и порядковые номера деталей одной пачки. Эта информация указывается на крупных деталях.

Съём настила (документальное оформление настила) предусматривает учет расхода материала на настил и является заключительной операцией по подготовке настила к раскрою. Операция включает:

проверку общего количества полотен в настиле и количества полотен по артикулам;

уточнение фактической длины настила;

проверку соответствия содержания обмеловки данным карты раскроя;

подсчет количества общей длины остатков от кусков по артикулам;

сопоставление расчетного и фактического расхода материала на настил с учетом имеющихся остатков и сравнение этой величины с количеством поступившего в цех материала;

запись в карте раскроя результатов использования ткани (высота настила, длина раскладки).

Вся информация о настиле заносится в ЭВМ, где она обрабатывается и выдается в виде маршрутных листов, которые сопровождают крой в швейный цех. В маршрутном листе указываются: номер цеха, номер смены, номер карты раскроя, наименования изделия, номер модели, размер, рост, полнота, артикул ткани.

После окончания процесса настилания специальный буксировочный механизм захватывает настил и транспортирует его в зону раскроя, без смещения слоев полотен.

АРУ Diamont фирмы Investronika включает в себя:

— раскройные столы модульной конструкции

— режущую головку с ножом и устройство для крепления к головке пишущего приспособления (для клеймения настила)

устройство для уплотнения и фиксации настила на раскройном столе (вакуум-отсос)

портал (устройство для перемещения ножа по основанию раскройного стола)

трансферную тележку для передачи портала и режущей головки с одного раскройного стола на другой.

Портал перемещается вдоль стола, поперек стола по порталу перемещается раскройная головка, которая может вращаться вокруг своей оси, подниматься вверх при холостом ходе ножа и опускаться вниз при его рабочем ходе. Режущая головка снабжена устройством, следящим за точностью выкраивания деталей, что исключает операцию контроля качества кроя. Программа на раскрой поступает в пульт управления АРУ из экспериментального цеха. В удобном для оператора месте смонтирован терминал управления и отслеживания процесса раскроя. Для удобства удаления отходов раскроя предусмотрено измельчение их ножом одновременно с раскроем деталей. Удаление отходов производится с помощью сопла, закрепленного на портале.

Настилание ткани и раскрой автоматизированным способом снижает затраты времени на единицу продукции, сокращает расход материалов, улучшает качество кроя.

Автоматизированное настилание позволяет сократить число рабочих, занятых настиланием и повысить производительность труда до 50 — 95% в зависимости от вида материала.

Если при настилании были обнаружены полотна с дефектами, то на неполный настил укладывается бумажная обмеловка и проверяется возможность раскраивания полотна в общем настиле. Для этого дефект должен попасть в межлекальные выпады. Если дефект попадает на невидимый участок или на мелкую деталь, то при наличии остатков материала данного артикула подкраивают одну деталь, а полотно не снимают. Полотно также могут сместить на 1-2 см, если при этом дефект сместиться на межлекальный выпад.

Если выполненные процедуры не привели к желаемому результату, то полотно снимают как дефектное и на тележке транспортируют к столу. Снимаются только основные материалы; подкладочные и прокладочные раскраиваются в основном настиле.

Работница на дефектном полотне делает обмеловку контуров деталей с учетом рациональной площади, оставляя пороки в межлекальных отходах. После этого полотно рассекают на части электроножницами 606 SL Bullmer и на тележке передают к стационарному ленточному раскройному оборудованию. Детали, выкроенные из дефектных полотен, поступают на участок нумерации и комплектования вместе с основным кроем.

Отходы материалов от выкраивания деталей удаляются с раскройного стола с помощью пневмоотсоса, расположенного под поверхностью стола. Отходы по трубам пневмоотсоса доставляются на склад хранения отходов кроя.

Детали, выкроенные на АРУ проверке кроя не подлежат.

Далее производится разметка деталей, то есть нанесение места расположения вытачек, карманов. В этом случае используется маркер фирмы ”Bullmer”. Данный маркер позволяет производить разметку деталей на всю ширину пачки. Она осуществляется следующим образом: на верхнем полотне настила вручную с помощью вспомогательного лекала намечают необходимые точки, затем на эти места устанавливается маркер и от нажатия управляющей кнопки игла опускается вниз и прокалывает все детали насквозь. В маркере используется подогрев иглы до 50-300 оС, что обеспечивает четкость и сохранность разметки благодаря тому, что в местах прокола отверстия оплавляются на всю глубину пачки. Прокалывание возможно при высоте пачки деталей до 120 мм.

При работе с маркером используются сигнальные доски, которые укладывают под прокалываемые пачки деталей. При касании иглой доски издаётся звуковой сигнал, и это предотвращает слишком глубокое опускание иглы и, следовательно, повреждение стола.

Операция по сборке и комплектованию пачек всех деталей предусматривает комплектование пачек всех деталей, принадлежащих одному изделию определенного размеро-роста и модели. Для обеспечения полного комплекта используется перечень деталей кроя для каждой модели. Пачки кроя из полотен с текстильными пороками присоединяют к основной пачке таких же деталей согласно карте раскроя. Если настил был изготовлен для двух изделий одного размера и роста, то пачки комплектуют с учетом нанесенных на детали дополнительных обозначений (например, стрелок), чтобы исключить разнооттеночность в готовом изделии.

Скомплектованные пачки передают на участок нумерации деталей.

Для исключения перепутывания деталей в сборочных процессах их нумеруют, то есть присваивают порядковые номера в соответствии с последовательностью их расположения в пачке. Все детали для одного изделия должны иметь одинаковые номера.

Для нумерации деталей кроя используется этикет — пистолет фирмы PRIX (Италия), который прикрепляет талоны с клеевым покрытием, нумерование талонов автоматическое.

Из технологической целесообразности нумерация производится на специальных выступах у деталей, либо на самих деталях с учётом последующей обработки. Талон с номером не должен попасть на дублируемый участок или на срез, скрываемый в процессе обработки. Для нумерации на рабочем столе имеется миниатюрная раскладка лекал с изображением контрастным цветом мест приклеивания талонов.

Важным элементом является печатание прейскурантных и калькуляционных ярлыков. В современных условиях маркировка — это лучшая реклама товара, имеющая большое значение в процессе реализации изделий. Количество ярлыков в партии должно соответствовать количеству изделий, указанных в маршрутном листе.

В проектируемом раскройном производстве используется автоматизированная машина для печатания картонных, тканевых и самоклеящихся ярлыков и этикеток 836/656 фирмы Paxar методом термопечати. Машина печатает алфавитно-цифровые знаки, международные определительные коды, графику, штрих-коды, символы по уходу за изделием. Все этикетки отрезные, складываются в стопки и делятся на серии, что значительно облегчает производство и позволяет изготавливать ярлыки в массовом количестве.

Машина управляется компьютером. Специальная программа позволяет проектировать этикетки по собственному желанию. Необходимые знаки для размещения на этикетке вызываются из базы данных. Существует возможность создания дополнительных знаков. Благодаря этому проектирование этикеток становится простым и даёт возможность получения профессионально изготовленной этикетки в самое короткое время.

Затем из пачки выделяют детали для дублирования и транспортируют их на тележке к дублирующей установке.

Процесс дублирования деталей занимает важное место в технологии массового швейного производства. Его осуществление на современном дорогостоящем оборудовании — прессах периодического или непрерывного действия — способствует повышению технического уровня швейного предприятия, улучшению качества выпускаемых изделий, росту производительности.

Высокие технико-экономические показатели работы участков фронтального дублирования на предприятиях могут быть достигнуты при следующих условиях:

· использовании высокопроизводительного оборудования с необходимыми техническими характеристиками и его полной загрузке;

· рациональной организации рабочего места, обеспечивающей снижение затрат времени на выполнение вспомогательных операций;

· минимальной протяжённости коммуникационных линий для подачи энерготехнологических сред (сжатого воздуха, водяного пара)

Дублирование в проектируемом процессе производится на дублирующей установке фирмы Kannegiesser. Детали из основного материала укладываются лицевой стороной на движущуюся ленту, сверху укладывают детали прокладки клеевой стороной вниз.

Дублированные детали комплектуются с недублированными в пачки для транспортирования на склад хранения кроя. Кладовщик проверяет соответствие карты кроя количеству единиц изделий, размероростов, артикулов ткани.

Хранение кроя производится на стеллажах. Стеллажи обслуживаются кран-штабелёром, движущимся по рельсам между стеллажами. Подача кроя в швейный цех производится на тележках на лифте, маршрутные листы передаются через компьютер в швейный цех и на склад готовой продукции.

В таблице 3.1 приведена характеристика оборудования, применяемого в раскройном цехе.

Таблица 3.1 — Техническая характеристика выбранного оборудования

4. Расчет рабочей силы, оборудования и площадей раскройного цеха

Определение количества автоматизированных комплексов и обслуживающих рабочих.

При расчете комплексов определяется количество настилочных машин, установленных на настилочных столах и автоматизированных раскройных установок.

Количество их определяется по формуле:

где Мсут — кол-во изделий, раскраиваемых в сутки.

tн (tАРУ) — норма времени на настилание материала (вырезание деталей на одно изделие)

Здесь и далее в расчётах используется выпуск изделий в смену, а не в сутки. Проектируется двухсменный режим работы цеха, поэтому в формулах исключается коэффициент сменности.

Расчёт количества настилочных машин и автоматизированных установок представлен в таблице 4.1.

Таблица 4.1 — Расчеты количества настилочных машин и автоматизированных установок

Таким образом, можно предложить вариант компоновки системы автоматизированного раскроя с 4 настилочными машинами, 4 раскройными столами и 2 раскройными установками.

Количество рабочих (КАВТ), обслуживающих принятое количество комплексов представлено в таблице 4.2.

Таблица 4.2 — Количество рабочих (КАВТ), обслуживающих принятое количество комплексов

Расчёт количества рабочих на проверку качества кроя, подбор и комплектование пачек кроя, нумерацию деталей кроя и заполнение прейскурантных и калькуляционных ярлыков и маршрутных листов

Количество рабочих для выполнения этих операций определяется по формуле:

Расчеты сведены в таблицы 4.3

Таблица 4.3 — Расчёт количества рабочих на проверку качества кроя, подбор и комплектование пачек кроя

Нумерация деталей кроя осуществляется с помощью маркировочного полуавтомата.

Таблица 4.4 — Расчёт количества рабочих на нумерацию деталей кроя

Таблица 4.5 — Расчет количества рабочих для заполнения прейскурантных ярлыков и маршрутных листов

Расчет участка фронтального дублирования.

Количество дублирующих установок определяется по формуле

Площадь, занимаемая оборудованием для дублирования:

Расчет склада кроя.

Крой хранится на стеллажах.

Результаты расчетов сведены в таблицу 4.6.

Таблица 4.6 — Сводная таблица рабочих, оборудования и занимаемой площади раскройного цеха

Sобщ. расч=Sобор+Sпрох+Sшах+Sскл. кроя+Sдуб =559,26+88,5+4,6+28,49+7,5=688,35 м2

5. Планировочное решение проектируемого технологического процесса

Раскройный цех расположен на 2 этаже производственного здания.

Планировка раскройного цеха зависит от размеров и конфигурации цеха, расположения рабочих мест запуска и съема полуфабриката, ассортимента швейных изделий, применяемого оборудования.

При планировке раскройного цеха следует сохранять прямолинейность грузопотоков, не допускать их пересечения, соблюдать санитарные нормы и правила техники безопасности.

Основными условиями планировки рабочих мест являются удобство передачи кроя с одной операции на другую и соблюдение технологической последовательности работ. Схема расположения оборудования в цехе в основном определяется расположением настилочных столов.

Ширина проходов и проездов в раскройном цехе выбирается с учетом свободного прохода рабочих, а также свободного проезда транспортных средств. При наличии в проходе колонн ширина прохода определяется расстоянием между колонной и стационарным оборудованием. При этом:

— расстояние между настилочными столами в рабочей зоне должно быть не менее 1,3 м;

— расстояние от колонны до настилочного стола — 0,2 и 0,4 м в случае необходимого прохода рабочего;

— расстояние между торцами настилочных столов не менее 2,0 м;

— расстояние от боковой стены до оборудования по ширине цеха — 1,1 м;

— главный проход раскройного цеха должен иметь направление к главному выходу из цеха и быть не менее 2,5-3,0 м;

— прочие проходы — 0,8 м.

Основными критериями оценки планировочного решения следует считать: эффективное использование производственной площади, удобство обслуживания и эксплуатации оборудования, поточности выполняемых работ, технике безопасности.

Планировка раскройного цеха представлена на втором листе графической части.

Выводы

В данном курсовом проекте спроектирован технологический процесс раскроя материалов.

В результате анализа существующих на фабрике технологических решений была разработана более прогрессивная и рациональная технологическая последовательность операций раскройного производства. Применение автоматизированного оборудования в данном процессе позволяет повысить качество швейных изделий, обеспечить дополнительный рост производительности труда до 20% и экономию материалов до 1,5%, сократить сроки запуска моделей. Выбранное для технологического процесса раскроя материалов оборудование является эффективным, экономичным, надежным и легким в обслуживании. Оно позволяет значительно увеличить производительность труда за счет сокращения затрат времени на выполнение ряда ручных операций. Автоматизированный раскрой выгоден ? оборудование, несмотря на высокую стоимость, быстро окупается; значительно сокращается производственный цикл; обеспечивается высокая точность кроя и гибкость производства.

Таким образом, спроектированный технологический процесс раскроя является эффективным и рациональным.

Список используемых источников

1 Голубкова В.Т. Технология подготовительно-раскройного производства швейных предприятий: Учебное пособие для вузов/ В.Т. Голубкова, Р.Н. Филимоненкова, М.А. Шайдоров и др.; Под ред. В.Т. Голубковой, Р.Н. Филимоненковой.? Витебск: ВГТУ, 1999.?268 с.

2 Методические указания к курсовому проекту по технологии швейных изделий (раскройно-подготовительное производство) для студ. спец. Т.17.03.01 “Технология швейных изделий”.?Витебск: ВГТУ,1999.?17 с.

3 Серова Т.М., Афанасьева А.И., Илларионова Т.И., Делль Р.А. Современные формы и методы проектирования швейного производства: Учебное пособие., Москва: МГУДТ,2004.?283 с.

4 Справочник по подготовке и раскрою материалов при производстве одежды. Под редакцией И. И. Галынкера.?М.:Легкая индустрия, 1980.?271 с.

5 Расчет экспериментального, подготовительного и раскройного цехов: рабочая тетрадь по курсу “Проектирование швейных предприятий” для студентов спец. Т.17.03.01 “Технология швейных изделий” заочной формы обучения. Витебск: УО “ВГТУ”,2003.?44 с.