CC BY
0
УДК 658.274
DOI: 10.24412/2071-6168-2024-10-88-89
ПРИМЕРЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ СОВРЕМЕННЫХ ШВЕЙНЫХ
ПРОИЗВОДСТВ
А.Р. Совина
В данной статье рассматриваются вопросы автоматизации технологических процессов отечественных современных швейных производств. Автором описывается каждый этап разработки изделия, исходя из структуры швейного производства. Приведен обзор автоматизированного оборудования с примерами на отечественных предприятиях. Определены преимущества внедрения и использования автоматизированных комплексов на производстве.
Ключевые слова: автоматизация, швейное производство, швейная фабрика, оборудование.
Российская легкая промышленность насчитывает более 22 тыс. предприятий и более 2 тыс. отечественных брендов. Уход порядка 40% европейских брендов в 2022 году не остановил спрос россиян на качественную продукцию, наоборот, в стране выросла потребность в создании новых швейных производств. Окно возможностей, которое открылось сейчас особенно у швейной индустрии, должно восполняться отечественными компаниями благодаря созданию небольших производств по всей стране, отвечающим технологическим тенденциям сегодняшнего дня.
К ключевым задачам современного предприятия относят повышение эффективности и рентабельности производства. В условиях цифровой трансформации основным инструментом для достижения данных целей является автоматизация производства. Предприятия легкой промышленности современного типа - не исключение. Процессы производства швейных изделий, как и любые бизнес-процессы, подлежат модернизации с целью ускорения цикла производства товара и снижения затрат по себестоимости [1].
Легкая промышленность развивается стремительными темпами, постоянно совершенствуя технологические процессы, что приводит к переналаживанию и перепрограммированию их автоматической системы управления. Все сферы швейной промышленности используют целый комплекс сложных технологических процессов для создания конечного продукта, что делает автоматизацию производственного процесса многообразной и функционально сложной [2].
Исходя из структуры швейного производства, приведем некоторые примеры автоматизации производственных процессов на швейном предприятии.
Экспериментальный цех - первый этап в разработке изделия на швейном производстве, в котором работают над созданием модели, разработкой конструкции, техническим размножением лекал, нормированием расхода материала и разработкой технической документации. Как правило, сотрудники цеха сами разрабатывают модели. Однако и на этом этапе прибегают к системам автоматизированного проектирования: графические планшеты, дигитайзеры, планшетные режущие плоттеры, раскройные комплексы.
Считается, экспериментальный цех является самым неавтоматизированным этапом на производстве, задача которого отшить эталонный образец изделия. На некоторых производствах именно так это и есть: используют раскройные и швейные столы.
Однако также могут применяться в работе специализированные раскройные установки для раскроя однослойных полотен ткани с механической системой реза, которые могут иметь функции, представленные в таблице.
Дополнительные функции раскройной установки
1 ---- Производители Функция ' ------ Lectra Systems Investronica Sistemas Gerber Technology Shima Seiki
Адаптация раскладки лекал к рисунку ткани + + +
Стандарт р1и§&р1ау («включил и работай») +
Модульная раскройная система для раскладки и резания кожи с автораспознаванием бракованных участков с помощью системы автоматического сканирования контура куска +
Большая эффективная площадь реза +
Бесшумная работа +
Нанесение информации на картон +
Опции для вырезания вытачек, нанесения надсечек и сверления отверстий +
Подобные раскройные комплексы позволяют быстро раскроить детали по требованию, существенно снизить цикл разработки коллекции и стоимость изделия, что, как отмечалось выше, является принципиальными задачами любого швейного предприятия. Также информация, полученная при раскрое единичного настила, может быть сохранена, проанализирована службой сервиса и передана из экспериментального цеха в массовое производство, в том числе через Интернет-соединение. Простые в обслуживании комплексы, такие как производства Gerber Technology (Рис. 1), дают возможность пользователю производить образцы или малые партии при минимальном вмешательстве в бизнес-поток.
Подготовительный цех отвечает за промер поступивших материалов, подготовку материала, хранение подготовленных к раскрою материалов, расчет расхода материала, подготовку верхнего полотна настила и является следующим этапом в разработке изделий. Включает распаковочное, разбраковочно-примерочное отделения, а также отделения хранения, расчета и комплектования кусков материала.
Основные задачи решают с помощью разбраковочных и мерильно-разбраковочных машин (рис. 2), которые выполняют функции проверки состояния, измерения длины, перемотки и подготовки к дальнейшим технологическим операциям тканых эластичных и неэластичных материалов в рулонах. Также на данном этапе важными помощниками в решении задач являются:
- системы автоматизированной оценки и учета расхода материала;
- системы промежуточного складирования и учета;
- подготовительные системы к раскрою для определения типа настилания и раскроя [2].
Рис. 2. Мерильно-разбраковочная машина производства Rexel
Раскройный цех, сотрудники которого осуществляют настилание материалов, раскрой настила, проверку качества кроя и пришивание поточных талонов, - третий этап разработки изделия. Подвижные или стационарные раскройные машины производят настилание тканей и последующий раскрой.
Рис. 3. Серия многослойных раскройных комплексов Огох СиТ
Для работы в раскройном цехе используются специализированные настилочные комплексы, раскройные комплексы с разного рода способами раскроя, системы маркировки деталей (штрихкоды, QR-коды).
89
Так, на ивановской швейной фабрике Исток-ПРОМ в автоматизированном раскройном цехе, открывшемся в марте 2024 года, работает комплекс Orox iCUT (рис. 3). Данная серия многослойных раскройных комплексов с ленточным конвейером предназначена для раскроя материалов с высотой настила в 25/60/80/100 мм после сжатия вакуумом. Вакуумная турбина сжимает слои материала, а режущая головка с ножом с системой контроля, обеспечивающей стабильность работы ножа, позволяет обеспечить высокую точность кроя и качество прорезаемых срезов деталей, что является одним из главных преимуществ, которое позволяет снизить процент брака. Управление комплексом может производится с платформы оператора или непосредственно из пульта управления на рабочей балке.
По словам руководителей ООО «Исток-ПРОМ», автоматизированный раскройный цех позволяет сократить цикл операции от 5 до 8 дней.
Одним из способов эффективной оптимизации раскройных участков являются лазерные станки Photonim (рис. 4). Станки позволяют существенно увеличить скорость и точность кроя, обеспечить возможность быстрой подготовки компьютерных лекал к раскрою, простоту их редактирования и архивирования, тем самым освобождая помещения для хранения коллекций выкроек, и сократить число специалистов раскроя до одного оператора станка [3].
Лазерные раскройщики Photonim пользуются спросом у многих российских швейных предприятий, например, московских ZASPORT и Ветер Спорт, уфимской Three Fives, специализирующихся на пошиве спортивной формы и экипировки, а также тульской Зеленснаб, которая занимается производством товаров для растениеводства.
Рис. 4. Лазерный станок Photonim
Рис. 5. Автоматическая линия по пошиву постельного белья производства ТЕХРА
Особо значимый этап в производстве - швейный. В швейном цехе определяется ряд основных задач: проверка качества кроя, подготовка деталей по рисунку, разметка на деталях мест расположения карманов, складок, петель, вытачек и пр., пошив изделий. Обычно находится несколько технологических потоков для запуска разных моделей изделий. Заготовительный участок отвечает за обработку отдельных деталей и узлов изделий, а монтажный - за соединение готовых деталей и узлов в единое изделие.
90
Швейная фабрика ООО «Комфорт» Тейковского ХБК в своем технологическом арсенале имеет автоматические линии по пошиву пододеяльников, наволочек и простыней TEXPA (Германия) (рис. 5-6). При условиях работы 24/7 он позволяет получить производительность около 2-3 пододеяльников в минуту. Также в швейном цехе могут базироваться следующие установки:
1) установка поперечной обшивки для махровой ткани;
2) установка продольной обшивки постельного белья;
3) установка продольной обшивки постельного белья;
4) установка продольной обшивки гардин.
Рис. 6. Автоматическая линия по попишу постельного белья производства ТЕХРА
Опциональным этапом швейного производства является декорирование. Нередко, когда в ассортименте производимой продукции появляются изделия с вышивкой. Процесс вышивки можно также производить автоматически в вышивальной-дизайн студии. Подобное оборудование уже используется на Исток-ПРОМ: высокоскоростная автоматизированная пятнадцатиигольчатая машина фирмы Вагш(1ап (рис. 7), предназначенная для вышивки на готовых изделиях и элементах кроя, полотнах и головных уборах, позволяет одновременно делать вышивку на шести станках.
Рис. 7. Шестиголовочная вышивальная машина производства БагиЛт
В цехе влажно-тепловой обработки изделие приобретает товарный вид для последующей упаковки. Производители дополняют автоматизированные линии дублирующими прессами, парогенераторами и т.п. Данные устройства могут использоваться не только для разглаживания заломов на ткани, но также для создания плиссировки, проклеивания воротников и манжетов, включая операции с воздействием пара высокой температуры [4].
Процесс упаковки изделия существует как ручной с установкой специальных столов, так и автоматический с помощью дополнительного оборудования, которое само будет упаковывать готовую продукцию. Например, существуют такие установки:
1) автоматический контроль, складывание и упаковка;
2) установка складывания для плоских простыней и пододеяльников.
Однако Тейковский ХБК, несмотря на свою технологичность, использует ручную упаковку товара: по их опыту работы товар будет упакован аккуратнее.
Склад готовой продукции является последним этапом структуры швейного предприятия, в котором принимают одежду, сортируют по моделям, а затем отправляют в торговые сети или распределяют по заказам, в том числе забронированным на маркетплейсах.
Если на неавтоматизированном складе изделия хранятся на кронштейнах или стеллажах, то на автоматизированном - либо на автоматических передвижных блоках, либо на стеллажах в зависимости от модели, цвета и т.д. с использованием цветовой и символьной маркировки. Такая маркировка удобна как сотрудникам склада, так и роботам-кладовщикам, например, отечественному роботу КиберСклад (рис. 8-9).
Робот оснащен системой компьютерного зрения и датчиками обнаружения помех, что позволяет ему принимать решение об объезде или ожидании. Для ориентации в помещении робот строит 3D-карту. По правилам для подготовки робота к использованию требуется провести оцифровку территории склада, если на складе уже есть специальные маршруты для складского транспорта, автономная система управления роботом будет на них ориентироваться. Примером внедрения робота служит швейная фабрика «Исток-ПРОМ», транспортировке в которой подлежат рулоны ткани, раскроя и заготовок.
Рис. 8. Складской робот КиберСклад
Рис. 9. Складской робот КиберСклад
Таким образом, основными преимуществами автоматизированных комплексов на швейном производстве
являются:
1) снижение процента брака;
2) гарантия правильности выкроек и их эстетичный внешний вид;
3) низкий расход материалов;
4) вариативность применения установок;
5) минимальное вмешательство оператора оборудования;
6) низкий уровень шума.
Можно сделать вывод, что отечественные швейные предприятия уже обращают внимание на возможность автоматизации производственных линий, путем использования современного высокотехнологичного оборудования и программного обеспечения. Исходя из определения автоматизации, процесса замены физического труда человека, затрачиваемого на управление механизмами [2], и опыта внедрения автоматизированный комплексов на предприятиях, в результате автоматизации сокращается ручной труд, и, соответственно, увеличивается скорость и качество пошива, происходит процесс стандартизации изделий и оптимизации работы. Однако некоторые процессы, как например, процесс упаковывания изделий, руководители швейных производств не решаются заменить на автоматические в связи с желанием сохранить качество.
Список литературы
1. Кузнецов А.А., Ринейский К.Н., Клименкова С.А., Чернов Е.А. Основы автоматизации швейного производства : учебное пособие / под ред. Е.Н. Самусевич. Минск: РИПО, 2021. 175 с.
2. Килимова А.Д., Труевцева М.А. Оптимизация процессов производства швейных изделий (цифровиза-ция в легкой промышленности) // Вестник молодых ученых Санкт-Петербургского государственного университета технологии и дизайна. 2019. № 3. С. 37 - 43.
3. Легпром.ревю. Лазерные станки Photonim — способ эффективной оптимизации раскройных участков. [Электронный ресурс] URL: https://legprom.review/azemye-stanki-photonim-sposob-effektivnoy-optimizatsii-raskroynyh-uchastkov/ (дата обращения: 01.10.2024).
4. Швейное оборудование «ТМТ-Сибирь». [Электронный ресурс] URL: https://tmtsib.ru/blog/2021/07/18/avtomatizirovannye-linii (дата: обращения: 02.10.2024).
Совина Анна Рудольфовна, ассистент, [email protected]. Россия, Санкт-Петербург, Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения
EXAMPLES OF AUTOMATION OF TECHNOLOGICAL PROCESSES IN MODERN SEWING INDUSTRIES
A.R. Sovina
This article discusses the issues of automation of technological processes of domestic modern sewing industries. The author describes each stage ofproduct development based on the structure of sewing production. An overview of automated equipment with examples at domestic enterprises is given. The advantages of the introduction and use of automated complexes in production are determined.
Key words: automation, sewing production, sewing factory, equipment.
Sovina Anna Rudolfovna, assistant, rudolfovna15@mail. ru, Russia, Saint-Petersburg, State University of Aerospace Instrumentation
УДК 669.1
DOI: 10.24412/2071-6168-2024-10-93-94
МЕТОД ВХОДНОГО КОНТРОЛЯ ДЕТАЛЕЙ АВТОМОБИЛЕЙ
Г.Г. Бурый, Р.Ф. Салихов, И.К. Потеряев
В работе описывается метод входного контроля позволяющий проверить качество деталей автомобилей. Исследование проведено на примере детали «рейка гидронатяжителя» двигателя автомобиля марки Хюндай Солярис. Приведенный метод исследования позволил выявить низкое качество исследуемой детали-аналога, что приводит к аварийному отказу элементов различных механизмов и систем двигателя . Для проверки качества материала применялись такие методы как: оптико-эмиссионный спектральный анализ, измерение твердости, металлографический анализ.
Ключевые слова: качество детали, химический состав, твердость, микроструктура,
На сегодняшний день существует большое количество производителей деталей автомобилей. Узлы, детали одного наименования имеют большой разброс по стоимости на рынке. Это связано в числе прочих причин с низким качеством производства деталей. Визуально качество детали сложно оценить. При монтаже некачественной детали происходит не только ее преждевременный отказ, но и сопрягаемых с ней дорогостоящих деталей и узлов. Так, например, из-за отказа рейки гидронатяжителя газораспределительного механизма происходит катастрофический износ всего механизма, а также цилиндро-поршневой группы, получает изгиб или разрушение коленчатый вал. Большинство проблем связанных с производством некачественных деталей связаны с нарушением технологии ее изготовления, несоответствия установленным геометрическим параметрам, в том числе недостаточная прочность. Перечислим причины производства некачественных деталей. Некоторые производители придают заготовке форму детали, а далее не проводят термическую обработку или изготавливают из более дешевого материала, что значительно снижает стоимость производства. Производители это делают из-за отсутствия термического оборудования, что говорит о недостаточной оснащённости производства. Также возможны ошибки в технологии производства из-за некомпетентности сотрудников. Плохое качество исходных материалов, также может стать причиной выпуска некачественных деталей.
Таким образом, при закупке деталей для проведения ремонта, организация должна проводить входной контроль. В противном случае собранное изделие будет преждевременно отказывать, и организация понесёт значительные убытки.
Рассмотрим пример оригинальной и некачественной детали-аналога двигателя автомобиля «Хюндай Солярис», а именно рейку натяжителя цепи ГРМ, которая отказала после нескольких месяцев эксплуатации. На рис. 1а представлена некачественная деталь-аналог, а на рис. 1 б приведена качественная оригинальная деталь. Как видно из рис. 1а зубья рейки смяты, что говорит о недостаточной твёрдости детали, что и привело к аварийному отказу двигателя.
Но и здесь могут быть сомнения в низком качестве детали, так как производитель детали может обвинить эксплуатанта в ненадлежащей эксплуатации автомобиля. Поэтому требуется более детальный анализ.
Методика входного контроля включает в себя множество процедур. Одной из таких процедур является химический анализ детали с помощью специальных устройств - спектрометров. Однако химический состав не меняется после проведения термической обработки и применение данных устройств не поможет понять проводилась ли термическая обработка. Тем не менее, в некоторых случаях, по химическому составу тоже можно понять возможность или невозможность получения заданной величины твердости поверхности детали после термической обработки.
