Разработка автоматизированной системы управления процессами подготовки производства трикотажных изделий на основе показателей сложности раскроя и пошива

Легкая промышленность — единственная отрасль, в которой за годы реформ произошло беспрецедентное падение объемов производства. Критическое положение отрасли определяется рядом сложных как внутренних, так и внешних проблем: неудовлетворительным финансовым положением, недостатком оборотных средств, отсутствием необходимых сырьевых ресурсов, опережающим ростом цен на энергоносители по сравнению с ценами на готовую продукцию, отсутствием защитных мер на внутреннем и внешних рынках по отношению к отечественным товаропроизводителям.

Например, по данным Госкомстата Удмуртии, удельный вес отрасли в промышленном производстве республики снизился почти в 7 раз — с 4,1 в начале девяностых годов до 0,7% в 2002 году, что существенно превышает темпы падения по промышленности республики в целом. Вместе с тем, индекс физического объема производства в 1999 году составил 110%, впервые с начала девяностых годов продемонстрировав рост производства. В 2001 г. темпы роста легкой промышленности несколько снизились, но тенденция роста, как физических объемов, так. и удельного веса отрасли в промышленном производстве республики, сохраняется.

Несмотря на увеличение объемов производства предприятий легкой промышленности в 1999;2003 гг., финансовое состояние многих из них продолжает оставаться напряженным. Рентабельность большинства предприятий почти нулевая. Удельный вес убыточных предприятий отрасли в 2001 году составлял 30%, в настоящее время около 40% предприятий легкой промышленности Удмуртии убыточны. Рентабельность отрасли в 2003 г. резко упала по сравнению с 1999 г., вследствие роста затрат, направленных на погашение кредитов, при неизменном объеме производства.

Недостаток сырья и его качество всегда были одной из главных проблем легкой промышленности. В условиях Удмуртской республики на остроту этих проблем влияет и удаленность от основных рынков сырья, и отсутствие собственных сырьевых предприятий.

Уход с рынка одежды отечественных товаропроизводителей компенсировался поступлением товаров из Европы, Азии, Америки. Представители иностранных фирм и совместных предприятий закупают и реализуют изделия, изготовленные в Китае, Тайване, Гонконге, в Италии, Португалии, Египте. Значительные партии одежды ввозятся «челноками» из Турции, Кореи, Китая, Арабских Эмиратов.

Общепризнанно, что качество основной массы ввозимой в Россию, как детской, так и взрослой одежды очень низкое. Особенно неблагополучное положение складывается с товарами детского ассортимента. Ввозятся детские товары низкого качества, не соответствующие российским санитарно-гигиеническим нормам. Естественно, такие товары гораздо дешевле отечественных, и в отсутствие должного контроля они без труда вытесняют качественные товары отечественных производителей. Удельный вес импортных товаров в России составляет от 70 до 85%, отечественные товары практически вытеснены с внутреннего рынка. На внутреннем рынке России объем нелегальной продукции оценивается в 10 млрд. долларов США.

В то же время, предприятия легкой промышленности обладают значительным потенциалом, поскольку в период приватизации и перестройки им удалось сохранить производственные помещения, квалифицированный персонал и оборудование. Специфика производства предприятий отрасли, высокие коэффициенты ликвидности и оборачиваемости средств, приближенность к конечному потребителю продукции создают предпосылки для эффективного использования финансовых ресурсов и максимально быстрой отдачи вложенных средств. Отрасль традиционно являлась эффективной, высокодоходной и быстро окупаемой (длительность оборота финансовых ресурсов в среднем составляла 45 дней) [1,2,3].

Перспектива развития легкой промышленности просматривается в реконструкции и техническом перевооружении предприятий отрасли, в повсеместном внедрении систем автоматизации, в организации выпуска товаров, отвечающих современным требованиям, в переподготовке кадров, в кооперации предприятий легкой промышленности с др. промышленными предприятиями республики и других направлениях. Поэтому на основании распоряжения Правительства Удмуртской Ресцублики от 19.05.2003 г. № 345-р разработана республиканская целевая программа «Развитие текстильной и легкой промышленности Удмуртской Республики на 20 042 010 годы» [4,5].

Одним из способов ускорения адаптации предприятий к быстро меняющимся условиям рынка является автоматизация на всех этапах производства изделий. В разработанной программе по развитию легкой промышленности Удмуртии в разделе производственных мероприятий отмечается, что важным направлением является автоматизация производства.

На предприятиях легкой промышленности Удмуртии не существует сквозных систем автоматизации. Степень автоматизации предприятий этой отрасли самая низкая по промышленности в целом.

Проблемы с автоматизацией приводят к плохо контролируемому использованию сырьевых, производственных и людских ресурсов, а, следовательно, к некачественному менеджменту. Повышение цен на сырье, на электроэнергию ставит задачу определения оптимальной номенклатуры изделий на этих предприятиях в ряд особо острых. Поэтому такие задачи, как, например, задача предварительного определения прогнозной трудоемкости изготовления изделий для оценки их себестоимости и рентабельности производства, является жизненно необходимой для предприятий любой формы собственности с различными организационно-техническими условиями производства [6,7,8,9].

Существующие методы предварительной оценки трудоемкости изготовления определены лишь для отдельных операций и не дают удовлетворительных результатов, на что в сильной мере влияет организационное, структурное и технологическое многообразие производства [10,11,12,2]. А потому получение количественного прогнозного показателя, учитывающего все особенности реального производства, является очень актуальной задачей.

Характеристика состояния производства, обзор перспектив развития легкой промышленности, обзор применяемых средств автоматизации и оценка применяемых методов нормирования определили цель настоящей работы — провести комплексное исследование деловых процессов для трикотажной отрасли легкой промышленности, на основе полученных выводов разработать математическую модель сложности трикотажных изделий и на ее основе создать автоматизированную систему определения прогнозной трудоемкости операций раскроя и пошива изделий.

Диссертация состоит из четырех глав.

В первой главе проанализированы методы повышения эффективности работы трикотажных предприятий легкой промышленности, эффективность применения автоматизации процессов на предприятиях данного профиля, а также методы получения прогнозной трудоемкости. Проведенный анализ позволил выбрать методологию и уровень исследования.

Вторая глава посвящена разработке математической модели сложности и трудоемкости групп операций раскроя и пошива трикотажных изделий как перспективному методу нормирования, позволяющему получать прогнозную трудоемкость изготовления изделий на ранних этапах предварительной подготовки производства и решать вопрос о целесообразности производства изделия.

В третьей главе на основе математической модели сложности и прогнозной трудоемкости представлена разработка автоматизированной системы определения трудоемкости операций раскроя и пошива изделий трикотажных предприятий.

Четвертая глава отражает практическую реализацию теории сложности в условиях конкретного предприятия и конкретной САПР. По статистическим данным установлена адекватность разработанной модели и область ее применения.

Результатом работы является математическая модель сложности групп операций раскроя и пошива трикотажных изделий, методика определения прогнозной трудоемкости изготовления трикотажных изделий на операциях раскроя и пошива и создание на ее основе автоматизированной системы получения прогнозной трудоемкости «ПРОТТИ».

Данная работа является примером инновационной деятельности ученых Уральского и Ижевского государственных технических университетов. Автор выражает признательность за консультации по теории сложности доктору технических наук, профессору Якимовичу Б.А.

Выводы.

Использование методики определения прогнозной трудоемкости групп операций раскроя и пошива трикотажных изделий на основе показателя конструктивно-технологической сложности и возможностей системы «ПРОТТИ» позволило эффективно реализовать задачу сквозной автоматизации предварительной подготовки производства с получением эскиза модели, ее описания, описания узлов обработки и характеристик используемых полотен, а также прогнозных численных значений трудоемкости раскроя и пошива и трудоемкости изделия в целом.

В общем объеме выпускаемых изделий наибольший вес имеют изделия из полотна, вывязываемого на предприятии ЗАО «САКТОН» по группе кругловязального оборудования КЛК и «Метин». Наиболее затратной при производстве является группа женских костюмов, что определило выбор ее в качестве объекта расчетов.

Использование предлагаемой методики определения численных значений составляющих показателя структурно-параметрической сложности трикотажных изделий позволило оперативно и с достаточной степенью точности определить прогнозные численные значения трудоемкости групп операций раскроя и пошива, а также изделия в целом.

Применение системы «ПРОТТИ» позволило использовать величины прогнозной трудоемкости операций раскроя и пошива для оценки возможных перспектив выпуска определенной номенклатуры изделий и, кроме того, обеспечило эффективное и оперативное решение конкретной производственной задачи автоматизации создания конструкторско-технологической документации.

Система определения прогнозной трудоемкости трикотажных изделий «ПРОТТИ», созданная на основе результатов проведенных исследований, была внедрена в производство и используется на ЗАО «САКТОН» для определения себестоимости осваиваемой модели и оценки ее рентабельности в производстве. Кроме того, систему «ПРОТТИ» можно использовать для выбора конструктивных решений модели с точки зрения трудоемкости ее реализации и выявления неэффективных технологических решений.

Заключение

.

Результаты диссертационной работы заключаются в следующем:

1) Одним из перспективных направлений получения прогнозной трудоемкости для трикотажных изделий является метод оценки сложности, который представляет сложность трикотажных изделий в виде параметрического ряда, включающего 3 основных группы факторов: конструктивных, субстантных и организационно-технологических.

2) Выявлены значимые факторы, служащие причиной увеличения трудоемкости выполнения этапов раскроя и пошива. Для раскроя этими факторами являются: основная конструкция, переплетение и рисунок полотна. Для пошива в качестве значимых определены факторы: основная конструкция, отделка и переплетение полотна.

3) Для операций раскроя установлены линейные зависимости сложности основной конструкции от количества деталей кроя, линейные зависимости сложности переплетения от количества слоев в настиле и определена сложность рисунка для раппорта 2−5 см.

4) Для операций пошива установлены величины сложностей для отдельных видов переплетений, и установлено, что отраслевой классификатор может быть применен для определения сложности основной конструкции и отделки.

5) Установлена количественная математическая зависимость между сложностями раскроя и пошива и соответствующими трудоемкостями в виде уравнений регрессии. Относительная ошибка прогноза не превышает 5%.

Получены следующие практические результаты:

1) На основе проведенных исследований разработаны алгоритмы расчета прогнозной трудоемкости изготовления трикотажных изделий на этапах раскроя и пошива на примере женских костюмов;

2) Разработана и внедрена в производство автоматизированная система определения прогнозной трудоемкости трикотажных изделий «ПРОТТИ», на основе которой возможно решение задач формирования необходимой документации на проектируемое изделие, оценивание трудоемкости операций раскроя и пошива вновь осваиваемых в производство изделий, формирование оптимальной номенклатуры производства. Система внедрена в производство на ЗАО «САКТОН». Ожидаемый экономический эффект от внедрения системы оценивается в 102 тыс. руб/год при сокращении пошива 1 опытной партии в месяц (в ценах 2004 года).