Таблица 1. Прогнозируемый график раскроя материалов

Номер имитационного эксперимента	ДПЦ, с		Отклонение ДПЦ от планируемой
	по графику запуска	по результатам моделирования	с	%
1	144 000	123 720	20 280	14,08
2		141 240	2 760	1,92
3		142 560	1 440	1,00

Результаты имитационных экспериментов позволяют специалистам предвидеть изменения условий технологического процесса раскроя в реальной ситуации производства, так как выходные характеристики имитационных экспериментов содержат полное описание и информацию о сбоях в технологическом процессе под воздействием случайных факторов и прогнозируемую величину ДПЦ.

Стохастическая модель №2 прогнозирует возникновение всех сбоев, выявленных в ходе экспертного опроса, и в большей степени отражает условия действующего технологического процесса. Исходя из данных таблицы, в любой сложившейся ситуации на производстве график раскроя изделий будет выполнен в срок. Тем не менее, в реальных условиях производства не всегда происходит «срабатывание» всех случайных воздействий. Поэтому специалистам рекомендуется проводить непрерывное адаптивное имитационное моделирование для выявления «узких мест». Это позволит повысить качество проектных, плановых работ и спрогнозировать ДПЦ в раскройном цехе.
ЛИТЕРАТУРА

1. Мокеева Н.С., Понамарева Д.Л. Прогнозирование процессов раскроя текстильных мате-риалов //Дизайн и технологии. – М: МГУДТ. – 2009. - №13.

УДК 687
АНАЛИЗ И ОБОБЩЕНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ПРИНЦИПОВ ПРОЦЕССА УНИФИКАЦИИ ОБЪЕКТОВ ШВЕЙНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Мокеева Н.С., Заев В.А., Юрина Ю.В.

Новосибирский технологический институт Московского государственного университета дизайна и технологий (филиал) г. Новосибирск, Россия
В условиях рыночной экономики традиционная цель предприятия произвести как можно больше продукции заменяется более сложной – обеспечить удовлетворение желаний заказчика за счет своевременного изготовления и поставки нужных товаров. Таким образом, условия современного рынка диктуют следующие основные тенденции: высокий уровень конкуренции, разнообразие моделей и выпуск одежды на небольших производственных линиях. Основной путь совместной реализации данных тенденций – проектирование гибкого, более мобильного производства. В свою очередь мобильность во многом зависит от величины временных потерь, минимизировать которые возможно за счет искусственного повышения серийности выпуска.

Проведение унификации с целью сокращения номенклатуры деталей и узлов швейных изделий позволит существенно сократить потери времени на освоение новых моделей, переналадку оборудования и т.д. При этом необходимо правильно определить оптимальную область унификации технологических процессов в швейной промышленности.

При определении оптимальной области унификации объектов (технологических процессов в швейной промышленности) по сочетаниям различных параметров требуется решить ряд задач:

- установить параметры, по которым будет проводиться унификация;

- провести анализ данных о применяемости по параметрам;

- определить целесообразные диапазоны значений параметров;

- выявить область унификации по сочетаниям основных параметров.

Каждый i-ый объект будет иметь одно численное значение исследуемого параметра xi. Эти численные значения x₁, x₂, …, xn являются реализациями случайной величины X, представляющей собой применяемость объекта по величине параметра. Статистика x₁, x₂, …, xn разбивается на k интервалов. В качестве границ интервалов используются данные, соответствующие фактическим значениям исследуемого параметра. Полученная зависимость напоминает статистическую модель дифференциальной плотности нормального распределения:

f(x) = , (1)

где: m – математическое ожидание случайной величины Х;

σ – среднеквадратическое отклонение.

Параметры m и σ нормального распределения определяются методом максимального правдоподобия по формулам:

m = , (2)

σ2 = (3)

Согласие эмпирического распределения с теоретическим проводится по критерию χ2 Пирсона. Мера расхождения между эмпирическим и теоретическим распределением определяется по формуле

, (4)

где Δто=т×Δпо , (5)

Δпо= , (6)

Δn_j* – количество реализаций в интервале Δt_j,

k – количество интервалов.

Мера расхождения между эмпирическим и теоретическим распределением оказалась равной 12,85. Вероятность того, что случайная величина, имеющая χ²-распределение, примет какое-либо значение, не меньшее 12,85, равна Р(χ² ≥ 12,85)=0,38, поэтому расхождение между теоретическими и опытными частотами следует считать несущественным. Итак, применяемость технологического узла по величине параметра аппроксимируется нормальным распределением.

О применяемости методов обработки в отношении некоторого параметра можно судить по проценту изделий, заключающемуся в интервале между двумя пределами, которые представляют собой пределы изменчивости. При незначительном сокращении охвата объема потребности можно существенно сократить диапазон значений параметров технологического узла. Поскольку изучаемая случайная величина нормально распределена, то по полученным выборочным характеристикам m и σ можно найти пределы

u₁=m – kσ, (7)

u₂=m + kσ. (8)

Таким образом, с вероятностью γ можно гарантировать попадание в них доли совокупности не менее заданного предела Р. Однако прежде, чем принимать окончательное решение, необходимо проанализировать данные применяемости по сочетанию схожих параметров различных методов обработки.

Применяемость объектов по сочетанию двух наименований описывается плотностью совместного распределения f(x, y). Функция двумерного распределения непрерывных случайных величин X и Y определяется как

P(X≤ x1 и Y≤ y1)= (9)

Анализ применяемости объектов (технологических узлов) с помощью одно- и двумерных распределений дает достаточно четкое представление об области наибольшей насыщенности методов обработки швейных изделий по всем параметрам и их сочетаниям. Более сложные многомерные задачи решаются путем последовательного решения двумерных, исходя из наличия функциональной зависимости между параметрами. Разработанный метод позволяет перейти к установлению оптимальных диапазонов и сочетаний унифицируемых параметров технологических узлов.

Следующим этапом процесса унификации является разработка методики построения оптимальных параметрических рядов. Под оптимальным рядом следует понимать параметрический ряд, удовлетворяющий потребность с минимальными затратами производителя.

Поскольку процесс оптимизации параметрического ряда заключается в перераспределении параметров узлов и количеств их выпуска с целью отыскания минимума затрат (здесь и далее речь идет о финансовых затратах), формула должна иметь вид:

П=f(n, Pi , Ni ,Qi ), (10)

где: П – суммарные затраты при изготовлении узлов, руб;

n – число членов ряда;

P_i – величина параметра i-го члена ряда (i=1, 2, …, n);

N_i – объем выпуска i-го члена ряда;

Q_i – затраты на один типоразмер узла при проектировании и подготовке производства, руб.

Определение зависимости затрат при производстве узлов от их параметров и объема выпуска производится на основе статистических данных производителей швейных изделий. При таком способе оценки зависимостей автоматически учитываются сложившиеся факторы производства, в чем и заключается его преимущество перед теоретическими оценками влияний всего многообразия переменных факторов.

Сбор статистических данных по условиям применения узлов проводится с целью выявления потребности промышленности в узлах с определенными характеристиками и параметрами. Полученные данные послужат исходным материалом для построения оптимальных параметрических рядов унифицированных узлов.

Следующим шагом унификации технологических процессов является оптимизация параметрических рядов. Выражение (10) суммарных затрат представляет собой нелинейную функцию величин P₁ , P₂ , …, P_n , определяющих искомый параметрический ряд. Поскольку нам неизвестно, какое число n параметров Pi является оптимальным, т.е. минимизирующим функцию затрат (10), то применение градиентных методов поиска экстремума усложнило бы процедуру вычислений. Поэтому, основываясь на теории, которая утверждает, что итерационный процесс нахождения минимума функции путем координатной минимизации сходится к единственной точке, обоснованно создание следующей вычислительной процедуры:

• 
  Пусть нам известно значение функции затрат П(К) (10) при некоторых значениях затрат параметров P₁, P₂ , …, P_к , где P₁>P₂>…>P_к>0.
  
• 
  Увеличиваем число параметров на 1, т.е. задаем некоторое значение параметра P_к+1, которое определяется минимизацией функции П(К+1) по параметру P_к+1. При этом поиск значения параметра P_к+1 проводится на отрезке [0, P_к – ξ], где ξ – величина погрешности вычисления (для швейной промышленности рекомендовано ξ=0,05%).
  
• 
  Определив оптимальное значение (К+1)-го параметра, мы варьируем остальные параметры {P_к, P_к-1, …, P₂} (P₁ считаем постоянным и заданным), причем нахождение каждого оптимального значения параметра P_i (i=2, 3, …, K), минимизирующего П(К+1), производим методом Фибоначчи.
  
• 
  Циклы варьирования параметров P_i (i=2, 3, …, K+1) мы повторяем до достижения необходимой точности ξ.
  
• 
  Данный итерационный процесс мы обрываем, когда выполняется условие достижения точности
  

[П(P₁, P₂ⁿ⁺¹, P₃ⁿ⁺¹, …, P_kⁿ⁺¹) – П(P₁ⁿ, P₂ⁿ , …, P_kⁿ )]≤ ξ. (11)

Достигнув минимума функции затрат при (К+1) параметре, мы опять увеличиваем число параметров на 1 и продолжаем аналогичную вычислительную процедуру до тех пор, пока не выполнится условие

П(n+1)>П(n). (12)

Таким образом неравенство (11) означает, что P₁, P₂, …, P_n, минимизирующие функцию П(n), являются оптимальными значениями, определяющими искомый параметрический ряд. Общий характер сформулированных рекомендаций позволяет использовать созданную методику при унификации любых технологических процессов в швейной промышленности.

ЛИТЕРАТУРА

1. Мокеева Н. С. Системное проектирование гибких потоков в швейной промышленности [Текст]. – М.: ИИЦ МГУДТ, 2003. – 240 с.

2. Юрина Ю.В. Проектирование одежды для мелкосерийного производства с применением метода комбинаторного синтеза с использованием элементов дискретной математики. В кн.: Современные проблемы технических наук. – Новосибирск: Сибстрин, 2009. – С. 72 – 73.

УДК 687
ВЫБОР РАЦИОНАЛЬНОГО ВАРИАНТА КОНСТРУКТИВНО- ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ СПЕЦОДЕЖДЫ

Рыскулова Б.Р., д.т.н., проф.

Алматинский технологический университет, г. Алматы, Республика Казахстан

e-mail: [email protected]
Для автоматизированного поиска рационального варианта конструктивно- технологического решения спецодежды разработана блок схема алгоритма его поиска на ЭВМ. Все признаки, определяющие конструктивно- технологическое решения спецодежды, при разработке алгоритма разделялись на пять групп:

1 группа- наименование единицы изделия;

2 группа- наиболее ответственные детали в собираемом изделии, защитные накладки полочки, спинки и передней половинки брюк;

3 группа- особенности конструктивно- технологического решения деталей спецодежды;

4 группа- вид шва;

5 группа- вид ниток.

Информация о полноте использования этих групп задается множеством исходных данных.

Сущность алгоритма состоит в том, что для формирования каждой сборочной единицы изделия выбирается вид деталей (узлов), вид шва, вид швейных ниток. Каждому набору этих признаков соответствуют вычисления по программе затраты времени на обработку и технологическая себестоимость этой обработки. Поиск наилучшего набора признаков осуществляется путем перебора всех возможных комбинаций (наборов) признаков, каждому из которых поставлены в соответствие затраты времени и себестоимость обработки. Из всех наборов признаков выделяется тот, для которого затраты времени и стоимость обработки минимальны. Процедура поиска повторяется для каждой сборочной единицы спецодежды по отдельности.

Оператор I блок- схеме алгоритма (рис. 1) задает начальное значение номера признаков, относящихся к каждой из пяти вышеперечисленных групп. Вначале осуществляется выбор по порядку сборочной единицы изделия, куртки, брюки, подкладка утепляющая под куртку и подкладка утепляющая под брюки, наиболее ответственные детали в собираемом изделии защитные накладки спинки, полочки и передней половинки брюк, варианты конструктивно- технологического решения деталей (узлов), вид шва и вид ниток.

Выбор каждого из этих признаков реализуется путем задания операторами 3,6,9 и 12 номеров, соответствующих признаков. После перебора всех модификаций методов обработки /операторы 12 и 19/ производится перебор всех вариантов конструктивно-технологичес­ких решений детали /узла/. Для каждого значения перебираются все значения т, все значения п и все значения k . Заданные значения числа разновидностей вид ниток, вид шва, вариантов конструктивно-технологических решений детали /узла/, соответствующих определенному виду детали /узла/ сборочной единицы, указываются в группе исходных данных.

Рис. 1. Блок-схема алгоритма рационального варианта сборки деталей одежды.

Признаки детали спецодежды, относящиеся к каждой из пяти вышеперечисленных групп, обозначаются специальными кодами. Вывод на печать результатов поиска осуществляется путем распечатки кодов наименования сборочной единицы спецодежды, вида детали сборочной единицы, варианта конструктивно-технологического реше­ния детали /узла/, вид шва, вид ниток.

В исходной группе данных наличие признака, определяющего вариант изготовления детали спецодежды, обозначается единицей, а его отсутствие - нулем. При отсутствии одной или нескольких групп признаков, определяющих вариант формирования сборочной единицы спецодежды алгоритм предусматривает анализ численности каждой из пяти группы признаков, если численность группы равна единицы, то циклы перебора по соответствующей группе признаков отсутствуют. После выполнения оператора 7 может быть выполнен переход сразу к оператору 10 в случае, если задан только один вид обработки детали как показано на рисунке 1.

Таким образом, предложен способ решения задачи выбора рациональных методов обработки деталей и узлов в автоматизированном режиме применение которого способствуют совершенствованию процесса подбора рационального варианта конструктивно- технологических решений спецодежды, что дает возможность сократить время усовершенствовать технологическую обработку деталей спецодежды.

ЛИТЕРАТУРА

1. Кокеткин П.П. «Механические и физико-химические способы соединения деталей швейных изделий», М., ЛиПП, 1983 г., с.122-125.

УДК 677.21.022 - 489

ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ПРОИЗВОДСТВА НЕТКАНЫХ

МАТЕРИАЛОВ В КАЗАХСТАНЕ
Капишева С.А.

Алматинский технологический университет, г. Алматы, Республика Казахстан

e-mail: [email protected]
Исходным сырьем для получения нетканых материалов являются как натуральные (шерстяные, хлопковые, льняные), так и химические волокна (полиамидные, полиэфирные, вискозные и другие), а также вторичное волокнистое сырья (волокно, регенерированное из тряпья и лоскута).

К нетканым материалам относятся текстильные изделия, изготавливаемые из натуральных и химических волокон или нитей, соединяемых между собой без применения ткацкого станка. Нетканые материалы были произведены в начале 20 века, первые образцы были созданы в Европе. Это были полотна из вискозных волокон, скрепленных между собой химическими связующими. Несколько позже были освоены и другие способы их получения, различающиеся как по виду сырья, так и по способу скрепления. Интерес к нетканым полотнам возник мгновенно. Выяснилось, что формирование текстильных полотен нетрадиционными способами и возможность использования в них всех известных видов волокон как индивидуально, так и в самых разных сочетаниях (зачастую невозможных при классических способах получения тканей и трикотажа) наряду со свойствами, присущими тканым изделиям, придают им совершенно новые качества. Разнообразные свойства нетканых материалов позволили применять их в самых разных областях от медицины до строительства зданий, сооружений, автомагистралий. Наряду с производством одновременно стало разрабатываться и оборудование для их производства. В 1936 г. французская фирма « A.Thibeau & Сie» создала первую кардочесальную машину для производства вискозных комплексных нитей, служащих основой для нетканых полотен, упроченных специальными смолами. Спрос на новый вид текстиля рос такими темпами, что машиностроители не успевали за разработчиками новых видов и способов производства нетканых изделий. Это заставило многие фирмы наряду с разработкой специального оборудования модернизировать уже имеющееся с учетом требований к нетканым материалам и особенностей технологических процессов их производства. Надо подчеркнуть, что Франция по сей день остается ведущим производителем оборудования для выпуска нетканых материалов. Машиностроителям Франциии принадлежит 37%, а по отдельным позициям доля этой страны достигает 60% мирового рынка специального оборудования.

Сегодня нетканые материалы являются одним из важнейших и наиболее перспективных видов текстильной продукции. Объемы их производства во всем мире растут более быстрыми темпами, чем объемы производства в традиционных областях текстильной индустрии и последние 10 лет, выпуск нетканых материалов в мире вырос более чем в 2 раза. Это обусловлено тем, что цикл производства нетканых материалов от получения волокнистого сырья до выпуска готовых продукции в несколько раз короче технологии выработки классических видов текстиля и не требует больших денежных средств. А широчайшая гамма подчас уникальных свойств позволяет применять их в самых разных сферах человеческой деятельности. Если сопоставить эффективность производства тканей и нетканых материалов, то можно сказать, что нетканое полотно типа байки в 1,5 раза дешевле тканого полотна, а производительность труда при его получении в 3 раза выше. Важным фактором, определяющим более низкую себестоимость нетканых полотен по сравнению с тканью и трикотажем, является возможность использования для их получения коротких (2-10 мм), непригодных для прядения волокон, а также отходов прядильного производства. Создание высокопроизводительных технологий получения нетканых материалов с одновременным приданием специальных свойств и постоянная востребованность их в самых разных сферах экономики также способствует быстрому развитию подотрасли. В настоящее время выпускаются нетканые материалы как одноразового, так и многоразового использования. Они могут сочетать в себе мягкость, эластичность и прочность; служить как фильтровальные, дренажные и мембранные материалы. Им можно придать свойства водонепроницаемости (или повышенной впитывающей способности), негорючести и др. Основными производителями нетканых материалов в мире были США, Западной Европа и Япония. В конце XX в. этот список пополнился странами Азии, причем развитие производства в них идет намного более быстрыми темпами. В начале XXI в. около 90% мирового производства нетканых материалов обеспечивают 17 стран. Аналитики прогнозируют, что в 2010- 2020 г. производство нетканых материалов увеличится до 7 млн. тонн. На мировом рынке доли основных производителей нетканых материалов распределяются следующим образом: на США приходится 36%, на Европу — 34%, на Азию — 21%. Особенно быстро и динамично развивается производство нетканых материалов в Китае, где объем их выпуска достигает 50% уровня стран ЕС. По прогнозам экономистов, к 2020 году выпуск нетканых материалов в Китае составит более 1 млн т. Такие высокие темпы роста достигнуты прежде всего благодаря высокопроизводительному оборудованию, ввозимому в Китай из Западной Европы.

В России производят технические нетканые материалы, используемые в качестве основы под полимерные покрытия (линолеум, клеенку, мягкую кровлю, обои, протирочные материалы, прокладочные полотна для швейной промышленности), геотекстиль и агротекстиль, а также различные изоляционные материалы (тепло, звука) для автомобилей, трубопроводов, промышленных сооружений и жилых зданий. Выпуск нетканых изделий медицинского назначения, широко используемых в зарубежной лечебной практике и вытеснивших традиционные бинты и вату, до сих пор чрезвычайно мал. В России работает лишь одна специализированная линия по производству одноразового медицинского белья и комплектов из трехслойного полотна.

Развитие отрасли нетканых материалов непосредственно связано с разработкой новых технологических процессов производства и ассортимента текстильных полотен, позволяющих сократить многие текстильные переходы и значительно повысить производительность труда по сравнению с традиционными способами их производства, таких как ткачество и трикотаж.

Преимуществами нетканых материалов перед обычными текстильными изделиями, например, тканью, является высокая экономичность производства и хорошие потребительские свойства при малом весе.

В Казахстане развит валяльно-войлочный способ получения нетканых материалов. Валяльно-войлочные изделия производят такие производства как АО «Аяз» г. Уральск; АО« Кииз» .г Кокчетав; СВФ г. Костанай; ТО «Роза»; АО «Талкииз» г.Талгар и др.

В Казахстане начал набирать обороты текстильный, в частности, хлопковый кластер. В Южно- Казахстанской области работают несколько предприятий таких как АО « Ютекс», АО «Меланж», ТОО «Окситекстиль» и ТОО «South Textiline».

Ведется работа по развитию шерстяного кластера, т.е по созданию предприятий и производств для глубокой переработки шерсти как в чистом виде так и смеси с химическими волокнами. Что позволит выпускать гребенную ленту (топс), пряжу и готовые изделия в широком в ассортименте.

Огромная база на юге Казахстана, текстильные предприятия и хлопкозаводы. Практически хлопчатобумажные фабрики можно сделать безотходными предприятиями, используя свои производственные отходы. Непрядомые отходы получаемые с основного производства, короткие волокна, их прямое назначение - производства нетканых материалов. . В Казахстане необходимо возобновить производство нетканых материалов, одно из экономически выгодных производств. Для развития производства нетканых материалов имеется сырьевая база из натуральных волокон; наличие специалистов; возможность приобретения оборудования для НТМ; переработка отходов с трикотажных и швейных предприятий и др. Имея экологически чистое сырье в виде хлопка и шерсти, на мировом рынке Казахстан бы мог быть конкурентоспособным производителем не только тканей и текстильных изделий, но и нетканых материалов. И мы педагоги высших учебных заведений готовы в этом помочь в подготовке специалистов. Нами на кафедре ТТП запланирована комплексная тема «Получение новых видов пряжи и исследование их перерабатывающей способности »,в которой включаются: выработка пряжи с добавлением непрядомых отходов, выработка трикотажа из этой пряжи, а также использование отходов. Возможно и наша работа внесет какую лепту в дело развития текстиля.

<предыдущая страница | следующая страница>