Совершенствование процессов технологической подготовки производства новых моделей в среде единой информационной системы швейного предприятия

Актуальность работы. Объективным законом развития общества является научно-технический прогресс, т. е. процесс непрерывного совершенствования средств предметов труда. Важнейшей составляющей этого процесса является техническая подготовка производства, включающая в себя всю совокупность мероприятий по совершенствованию изделий, внедрению новых технологических процессов и оснащению производства. Всевозрастающее значение совершенствования производства заключается в том, что технический прогресс приводит ко все более частым сменам типов и моделей выпускаемых изделий. В промышленности велик удельный вес серийно изготовляемой продукции, поэтому проблема гибкости производства является важной задачей технического прогресса [1].

Гибкость производственной политики предприятия определяет трудоемкость и наукоемкость производственного цикла изделия. Производственный цикл швейного изделия условно можно разделить на два основных процесса:

1) процесс технологической подготовки производства нового изделия;

2) поточный процесс производства изделия.

Скорость и качество изготовления изделия на потоке напрямую зависят от уровня оборудования и квалификации рабочих, что, в свою очередь, обусловлено финансами предприятия. Таким образом, научный интерес представляет процесс технологической подготовки производства нового изделия.

Чтобы приступить к совершенствованию технологических процессов, необходимо правильно оценить реальные возможности российских предприятий [2]. А реальное положение дел таково, что к эффективному функционированию предприятия отрасли готовы не в полной мере, поскольку технологии управления, разработанные в условиях плановой экономики не отвечают требованиям сегодняшней экономической ситуации, а новые технологии не являются универсальными для всей швейной отрасли. Поэтому каждое швейное предприятие ищет свой путь развития. На этом пути основной задачей, стоящей перед предприятием является совершенствование технологических и управленческих процессов [3].

В основном, на предприятиях преобладает ручной метод обмена информацией между специалистами, участвующими в процессе проектирования. Недостатки ручной технологии проектирования и оформления документов очевидны: незащищенность от ошибокнедоказуемость геометрической увязкидискретность и неоднозначность представления сложных формнеобходимость повторного построения при подготовке производствасложность оперативного многофакторного согласования работы различных специалистовневозможность параллельной работы специалистов, участвующих в оформлении одного итого же конечного документа.

Для начала, рассмотрим проблематику и современное состояние исследований в рамках научного направления совершенствования производственных процессов.

Процесс технологической подготовки нового изделия к запуску состоит из большого числа этапов, при этом, нерентабельность изделия очевидна уже на самых ранних стадиях его проектирования. Но, поскольку отсутствует схема обмена мнениями между специалистами, общая логика, обратная связь, возможность «откатки» процесса на начало, то на каждом таком изделии предприятие теряет время, сырье и деньги.

Проблема кроется не в длительности производственного процесса, а в отсутствии его системности. Значит, необходимо менять модель производственного процесса. То есть, не меняя количество и значимость каждого из этапов, составляющих процесс создания нового изделия, необходимо усовершенствовать их качество и связи между ними.

Мощным средством повышения производительности труда и систематизации его управления является автоматизация.

Автоматизацию как явление оптимизации управления производством, нельзя сводить только к процессу компьютеризации производства. Автоматизация — это согласованная работа специалистов предприятия и программистов, направленная на поиск наиболее эффективных и рациональных решений на базе широкого применения информационных технологий, задач, стоящих перед производством [4].

Анализ современных средств автоматизации технологических процессов показал, что задачи проектирования нового изделия достаточно в полной мере реализованы в САПР, управление финансово-экономической деятельностью предприятия реализовано отечественными информационными (корпоративными) системами (ИС или КИС). «Открытым» остается проектно-расчетный участок технологической подготовки нового изделия к запуску.

Некоторые предприятия оснащены системами автоматизированного проектирования (САПР) и отдельными автоматизированными рабочими местами (АРМами) для специалистов различного уровня. Но даже при наличии такого уровня компьютеризации отсутствует системность и единообразие информационных потоков внутри предприятия. Чаще всего эти АРМы специфичны и ориентированы на решение одной конкретной производственной задачи и по существу представляют собой «калькулятор с выводом отчетов на печать». Более того, в штате предприятия отделы АСУ с квалифицированными программистами, пока еще роскошь, и для разработки той или иной программы предприятиям приходится приглашать специалистов со стороны [5]. Это привело к следующим последствиям:

1. Разработанные программные продукты написаны на разных языках, а это значит:

1) для стыковки программных продуктов между собой необходимы дополнительные ресурсы: время, программное обеспечение, квалифицированные программисты и т. д.;

2) каждый сотрудник предприятия знает только свою программу, что затрудняет обмен информацией между пользователями разных программ.

2. Отсутствует единый алгоритм производственного процесса, которому бы подчинялись алгоритмы программных продуктов, разработанных для решения конкретной задачи производства.

3. Нельзя игнорировать и человеческий фактор. Как правило, задачу перед программистом ставит определенный потенциальный пользователь «под себя». Попытки предложить полученный таким образом конечный программный продукт другим пользователям, чаще всего, терпят неудачу.

Таким образом, задача совершенствования процессов технологической подготовки производства новых моделей одежды остается нерешенной и весьма актуальной для современной швейной промышленности.

Цели и задачи исследования. Цель работы — усовершенствование процессов технологической подготовки производства новых моделей за счет создания единой информационной системы швейного предприятия.

Частные задачи исследования:

1) провести анализ работы специалистов экспериментального цеха, участвующих в создании новых моделей одежды и определить комплекс задач, решаемых при технологической подготовке производства нового изделия;

2) провести анализ информационных технологий, используемых при создании новых моделей одежды;

3) провести анализ информационных технологий, возможности которых мо1уг быть использованы в процессе реализации поставленной цели данной работы;

4) разработать методы решения ряда проектно-расчетных задач, решаемых при создании нового изделия на основе современных математических методов и информационных технологий;

5) построить алгоритм процесса технологической подготовки нового изделия в среде единой информационной системы швейного предприятия;

6) апробировать методы решения поставленной научной задачи в условиях конкретного швейного предприятия.

Объектом исследования в данной работе является технологический процесс подготовки нового швейного изделия. Предметом исследования выбраны проектно-расчетные работы экспериментального цеха и их информатизация на этапе создания нового изделия.

Методы исследования. При решении поставленных задач использовались теоретические и экспериментальные исследования на основе современных методов математического моделирования, средствами вычислительной техники. Применен системный анализ и нечеткая математика.

Научная новизна работы:

1. Сформирована база знаний процессов технологической подготовки производства нового изделия на примере ассортимента корсетных изделий, в которой содержится структурированная в виде классификаторов и справочников информация о конструкциях изделий, узлах технологической обработки изделий, материалах и фурнитуре, оборудовании и приспособлениях, технических условиях швейных операций, нормативах и коэффициентах, необходимых для экономической оценки проектируемых изделий.

2. Разработан способ оценки конфигураций частей деталей изделий, который легко может быть реализована на практике в любой САПР.

3. Разработан метод определения перспективных (ориентировочных) значений затрат на основные, вспомогательные материалы и трудозатраты на основе данных моделей-аналогов.

4. Разработан метод формирования и хранения данных о конструкции, технологии изготовления и затратах на производство моделей одежды в условиях единого информационного поля между специалистами экспериментального цеха (метод автоматизации процессов технологической подготовки производства нового изделия).

5. Разработан программный продукт 1С «Технологическая подготовка производства» на базе 1С ¡-Предприятие 7.7, реализующий автоматизированный расчет норм затрат на производство швейного изделия и оформление нормативно-технической документации на модель изделия, в котором впервые реализована связь двух систем: 1С: Предприятие и САПР «Инвестроника» .

Практическая значимость работы. Предложенные в диссертационной работе научно-методические разработки позволяют:

— систематизировать и контролировать занесение данных на модель, что дисциплинирует сотрудников и позволяет производить мониторинг процесса проектирования в любой момент времени;

— обеспечить однократность внесения, многократность и разновидность вывода информации о модели в любой момент времени, что экономит рабочее время сотрудников и исключает ошибки в значениях данных конечных документов;

— производить расчет затрат сырья и трудозатрат на новое изделие, используя программу автоматизированного расчета технических норм затрат;

— производить расчет ориентировочных значений затрат на сырье и трудозатрат еще на этапе разработки конструкции новой модели одежды.

Экономия времени в системе автоматизированного расчета ориентировочных значений затрат на модель составляет 18,85 часа, что составляет 2,4 рабочих дня, это в 7,8 раза быстрее, чем при расчете перспективных норм затрат.

Разработанный метод получения ориентировочных затрат имеет два направления практического применения, которые могут быть представлены следующими методиками управления процессом проектирования:

1) производить расчет перспективных норм затрат на производство изделия на количество моделей в 7, 8 большее;

2) производить расчет перспективных норм затрат на производство изделия на тоже количество моделей, но за время в 7,8 раза меньшее.

Данная работа открыла возможность построения программно-технического комплекса всего швейного предприятия, объединяющего вопросы планирования, проектирования, анализа и расчета финансово-экономических показателей производственной деятельности всего предприятия в целом.

Апробация и публикация результатов исследования. Результаты исследований апробированы на двух швейных предприятиях: ЗАО «Трибуна» и ООО «Крилони». На ЗАО «Трибуна» внедрен и успешно используется разработанный программный продукт 1С «Технологическая подготовка производства», уникальность которого состоит в параллельном использовании и удачной стыковки двух систем:

1) САПР «Инвестроника» ;

2) ИС «1 С: Предприятие. 7.7.

На защиту выносятся:

1) способ оценки конфигураций частей деталей изделий;

2) метод определения перспективных (ориентировочных) значений затрат на новое изделие на основании данных моделей-аналогов;

3) метод автоматизации процессов технологической подготовки производства нового изделия;

4) методики формирования количественных и качественных характеристик проектируемого изделия;

5) концептуальная модель единой информационной системы швейного предприятия, которая может быть реализована в программно-техническом специализированном комплексе, в который входит САПР и ИС.

Заключение

.

В ходе работы над диссертацией был проведен анализ современного подхода к проблеме планирования и проектирования нового изделия на швейных предприятиях. Анализ выявил ряд программно-технических средств, способных автоматизировать производственные процессы на этапе проектирования нового изделия и расчета экономико-финансовых показателей предприятия вцелом.

В ходе анализа был определен ряд задач, встающих на пути совершенствования проектао-расчетных работ экспериментального цеха. Обобщение этого ряда задач легло в основу формулировки научной задачи, стоящей перед данной диссертационной работой.

Для достижения поставленной цели решены следующие научные и научно-практические задачи.

1. Построена имитационная модель существующих процессов технологической подготовки нового изделия на швейном предприятии. Выявлены основные недостатки существующего подхода, для устранения которых решено было использовать математическое моделирование и информационные технологии.

2. На основании анализа современных средств автоматизации технологических процессов установлено, что задачи проектирования нового изделия достаточно в полной мере реализованы в САПР, управление финансово-экономической деятельностью предприятия реализовано отечественными ИС (КИС). «Открытым» остается участок проектно-расчетный участок технологической подготовки нового изделия к запуску. Главной задачей, решаемой на данном участке, является нормирование затрат на производство единицы изделия.

3. Разработана функциональная схема обмена при информатизации процессов технологической подготовки производства нового изделия.

4. Сформирована база справочной информации процессов технологической подготовки производства нового изделия, в которой содержится структурированная в виде классификаторов и справочников информация о конструкциях изделий, узлах технологической обработки изделий, материалах и фурнитуре, оборудовании и приспособлениях, технических условиях швейных операций, нормативах и коэффициентах, необходимых для экономической оценки проектируемых изделий.

5. Разработана структура процесса технологической подготовки производства нового изделия.

6. Разработан способ оценки конфигураций частей деталей изделий, которая легко может быть реализована на практике в любой САПР.

7. Разработан метод определения перспективных (ориентировочных) значений затрат на новое изделие на основании данных моделей-аналогов. В основу метода была положена научная гипотеза о подобии конструкций, которая была подтверждена рядом экспериментов.

8. Разработан метод автоматизации процессов технологической подготовки производства нового изделия.

9. Разработан алгоритм метода определения перспективных (ориентировочных) значений затрат на новое изделие, который может быть реализован на базе 1С как часть программы «Технологическая подготовка производства».

10. Разработан программный продукт «Технологическая подготовка производства» на базе 1С: Предприятие 7.7, реализующий автоматизированный расчет норм затрат на производство швейного изделия и оформление нормативно-технической документации на модель изделия, в котором впервые реализована связь двух систем: 1С ¡-Предприятие и САПР «Инвестроника» .

11. Разработана концептуальная модель единой информационной системы швейного предприятия, которая может быть реализована в программно-техническом специализированном комплексе, в который входит САПР и ИС (КИС).