（服装设计与工程专业论文）服装生产工艺计算机辅助编排与计划capp系统的开发与研究.pdf

0 , 1 * a ca 6i 丝 2 it些 $ r燮-5 it 1j( c n p p ) fr. - e k 7 3 f rz 5 t3 f n 一 一 t h e s y s t e m c a n s e a r c h , m o d 介t h e e x is t e d f ile s a n d b u ild u p t h e n e w f ile s . it s p r o c e s s f ile s a ls o c a n b e p r in t e d a n d o u t p u tt e d a c c o r d in g t o c e rt a in f o r m i n a w o r d , t h e d e s ig n o f t h e w h o le s y s t e m f u n d a m e n t a lly m e e t s t h e c u r r e n t p r o d u c t io n r e q u ir e m e n t s o f t h e g a r m e n t e n t e r p r is e s . it h a s a c e rt a in u t ilit y a n d c o n t r i b u t e s p o s it iv e ly t o t h e d e v e lo p m e n t o f g a r m e n t c i m s . k e y w o r d s : g a r m e n t c a p p , a s s e m b ly lin e , p r o c e s s f ile s , w o r k in g p r o c e d u r e , m e r g i n g a n d b a la n c i n g 天津工业大学服研二零零一 .界 4 9 1 1 5 天 津 工 业 大 学 研究生学位论文附件( 随论文附) 姓 “ /t 物葺学 位 层 次 题士专 业 9 味 ik 十 i i a导 师 ; 长 傅岛 论 文 题 目 :4 ,i 工 t j -4 h 臻 娇么 够 i c i a 犷漪 柳 汤 私娜愧 论文新观点、 新内容、 新方法及创新点有哪些?在国内、 外处于何水平?有何实际指导 ;森 默誊群拟岩 默 渊 “ 针 落 -s 0 . 1 4 ) a l d - -,- 降 . 卜 冬 ii ma,l k j ca fp -r, . 夏 0- 4 ; 4 1 tip a i -ip, h 4 9 k ilk 叶 成 偏 露 材邸: 1 4 1 - i -f ;i . * j 4 9 - e k 7n s z f l i 林 z 4 z ,)4 i j1 1i0 一 9 0 4 子 “ 杆 iw9 44 v #1 * 11t 41 - 41于 “休 “ t-.ivai) i -0 .4 4 i-国 桑it a 燕袱叔髓 *im a aj pa * 14 v , c 2 - a 年/ 月 fi 硕士学位论文 服 装 生 产 工 艺 计 算 机 辅 助 编 排 与 计 划 ( c a p p ) 系 统 的 开 叁与 至 )l 狂 第一章前言 第一节服装工业的发展过程及性质 一、服装工业的发展过程 随着科技的进步，经济的发展，服装工业也发生了日 新月异的变革，其发展过 程呈阶段性，且大致可归纳为以下三个阶段: 第一阶段是七八十年代，服装的生产以规模和产量作为竞争手段，服装企业从 事大批量、大规模的专业化生产，生产模式为流程生产模式，生产效率高，但柔性 很差，难以适应小批量多品种的要求。 九十年代为第二阶段， 其竞争是产品质量和设计的竞争，生产模式为即时制造 ( j i t ) 和精良生产的生产模式。 而如今服装工业已进入以实现快速反应能力为主要竞争优势的第三阶段，此阶 段为满足现代市场的瞬息变化， 要求服装企业必须具备生产上的高 柔性和高生产率， 实现多品种、小批量、高质量、低成本、快交货和优质服务的综合目 标。而要实现 这个目 标， 使服装生产工业的生产方式发生根本变革， 核心就是用高技术达到对市场 动态做出快速反应，实行 “ 共感供应”以 及缝制机械设备、服装设计和生产管理全 面电脑化，缩短生产周期。 因此自 动化、 智能化、 集成化等高科技的渗透己 成为当前服装工业的发展趋势。 二、服装工业的生产性质 服装工业不同于其它制造业， 服装面料种类繁多， 性能各异， 服装产品的品种、 款式、用途也多种多样，它是一种形态复杂、结构各异的产品。不同类型的服装厂 在生产的组织、管理上又都有各自的特点，不同的服装产品，生产工艺流程也不完 全相同，甚至即使服装产品相同，由于各个服装厂的生产设备、生产环境、工人的 技术水平等条件的不同，也导致其流水线编排与计划存在差异。不过，从大的方面 上看，服装生产有共同的规律，生产过程也大致相同，可分为生产准备、裁剪、缝 制、整烫包装等四大过程。 技术准备过程为整个生产提供物质保障和技术依据，内 容包括:材料的检验与整理、绘制裁剪纸样、试制样衣、制定生产工艺等。从设计 到成品的全过程中，技术准备集中，且分工序加工，对于流水作业的服装制造业来 说，其加工过程的编排与设计指导工艺流程，并直接影响着生产的顺利进行和产品 的质量保证，是服装加工的关键环节。 第二节服装生产中强化创新意识的必要性 由于目 前服装消费已 发生质的变化，导致市场的快速变化，从而要求服装生产 夭津工业大学服研二零零一 竺 丝i4 生 一一卫些丝里塑塑塑燮堕 模式产生很大变革，即必需突出一个 “ 快” 字。加上我国己正式加入 w t o ，作为传 统行业的服装制造业又面临前所未有的机遇和挑战。服装产品周期短，更新快，种 类多， 批量小，企业间质量、价格、 交货期的竞争也将会愈演愈烈。 在这种形势下， 作为面临结构调整的服装产业来说，应强化创新意识，高度重视和利用高新科学技 术对企业经营、管理、技术和产品进行改造，使传统产业在更高技术水平上获得新 的发展。其中突出的:一是应积极采用计算机辅助设计和制造以及生产管理系统， 提高企业的劳动生产率和产品的科技含量;二是在工艺制作上尽快研究出适合现代 化工业生产的工艺流程及符合人体工学的 服装板型，改善服装产品的品 质和造型效 果;三是利用先进的网络技术获取和传递信息，采用科学的方法调查和分析市场， 进一步加强行业内的技术交流及同国外同行的交流，努力实现我国 服装行业由工业 经济向知识经济的顺利过渡。 近年来，随着电 脑技术、网络技术和通信技术的发展，服装企业又将利用英特 网进行快速设计与敏捷制造:进行服装计算机辅助设计 ( c a d - c o m p u t e r a i d e d d e s i g n ) ，包括服装款式设计 ( f d s - f a s h i o n d e s i g n s y s t e m ) 、服装纸样设计 ( p d s - p a t t e r n d e s i g n s y s t e m ) 、 纸样放缩 ( g r a d i n g ) 、 排料 ( m a r k i n g ) 等;也可 在英特网上将设计传递给任何一个地方与自己相关的服装加工企业进行敏捷制造， 包括服装生产工艺计算机辅助编排与计划 ( c a p p - c o m p u t e r a i d e d p r o c e s s p l a n n i n g ) 、计算机辅助制造 ( c a m - c o m p u t e r a i d e d m a n u f a c t u r i n g ) 、柔性加工技 术 ( f m s - f l e x i b l e m a n u f a c t u r i n g s y s t e m ) 、综合信息管理系统 ( m i s - m a n a g e m e n t i n f o r m a t i o n s y s t e m ) 等。 只 有这样， 才能 满足知识经济时 代 服装产品的“ 多品 种、 小批量、短周期、高品 质、高附加值和快速高效以突出产品个性化的需求。 由此可见，在服装生产中积极运用计算机这一有力工具来增强服装企业的快速 反应能力，提高市场竞争力是非常必要的。 第三节 计算机辅助工艺编排与计划( c a p p ) 在服装生产 中的应用 一、服装生产工艺编排方法及特性 服装工业化生产是批量生产，它不同于单件服装的生产。从接受订单开始，到 成品出厂有多个环节组成:接收订单 材料检验 绘制纸样 试制样衣 样衣确认 一 纸样定型 纸样放缩 制定工艺 分床 排料 铺料 裁剪 验片 打号 缝制一 整烫 检验 一 包装 成品出厂， 每一个环 节完成的质量都直接影响整个生产。其技术准备阶段包括材料检验与整理、绘制纸 样、试制样衣、 制定生产工艺，它不仅仅指导生产，而且对生产效率和产品质量起 天津工业大学服研二零零一 硕士 学位论文 关键性的作用 服装生 产工艺计 算机辅助编排与计划( c a p p ) 系 统的 开发与研究 服装生产工艺编排与设计将完成生产准备过程中的工艺制定部分，从样衣的确 认开始，通过对样衣的外在款式和内在结构工艺的分析，制定出科学的生产工艺。 工艺编排设计的主要内容有:服装加工工艺内容的确定，服装加工工序数的确定， 加工时间的确定、服装制作流程的绘制、工艺规程的制定和加工工序的计划即生产 流水线的组织等( 人员和机器设备的配置) 。 二、服装c a p p 介绍 计 算机辅助i艺 计 划 ( c a p p - c o m p u t e r a i d e d p r o c e s s p l a n n i n g ) 是 整个计 算 机集成制造系统( c 工 m s ) 的一个组成部分，它与c i m s 系统的关系如图所示: c a p p 从c a d 系统中获取部件的几何信息、 工艺信息， 并从工程数据库中获取企 业的生产条件、资源情况及企业工人的技术水平等信息，进行工艺设计，形成工艺 流程图、工序分析表、工艺单及自 动加工的控制指令，在c a d , c a m中起纽带作用， 是工厂工艺部门的主要任务，是连接产品设计和产品制造的桥梁，是制造系统的重 要环节，对产品质量和制造成本具有重要影响。 c a p p 是一门新的技术领域， 6 0 年代末， 人们开始c a p p 的研究与开发，首先涉 及的领域是机械工业，并出现了不少方法和系统，有的取得了一定效益。进入 8 0 年代以来， 世界各工业发达国家逐步形成了发展c a p p 的热潮， 同时向其它制造业辐 射， 服装业作为传统的制造行业，首当其冲。服装 c a p p的直接意义为 “ 用计算机 对服装生产工艺文件进行辅助编排和设计” 。实际上，通过对计算机输入服装款式、 结构信息和工艺信息，计算机自 动对信息和知识进行搜索、推理、决策，生成能指 导实际生产的工艺路线和工艺内 容，计算机得到生产信息反馈时，能帮助工艺师评 价生产情况和产品质量，并迅速提供一套准确的管理数据，以便及时控制生产线， 天津工业大学服研二零零一 if 些 丝i z一一卫鳖竺醚些塑塑堕些 实现 “ 多、高、短、小”的目 标。 三、在服装行业大力进行c a p p 研制的原因 1 . 研制的原因 为什么要在服装行业大力进行c a p p 的研制呢?这主要有以下一些原因: 1 )传统的服装工艺编制方法存在严重问题 传统的服装工艺编制在过去完全是一种手工方式的个体劳动，工艺编制的 好坏 完全取决于人的知识水平和经验，因此就是同样一种服装，不同的工艺人员会编制 出不同的工艺，因而谈不上工艺的优化，更谈不上服装工艺的标准化。由于服装工 艺的编制与服装本身的结构、材料、 尺寸、 精度要求、生产批量、设备使用、 工人 技术水平以及生产环境习惯等众多因素有关，靠手工方式编制工艺不可能做出很好 的工艺决策，而且一旦服装款式变化又要重新编制新的工艺，工艺人员不得不进行 大量的重复劳动，浪费人力物力，拖延了生产周期，不适应服装短周期的快速生产 需要。 2 )服装行业缺少技术水平、知识水平较高的工艺人员 一个较好的服装工艺编制人员不仅应具备服装工艺、加工设备、材料、生产组 织、工时定额、数控技术以 及计算机技术等广博的知识，而且还必须有丰富的实际 生产经验， 这样才能编制出 较好的工艺计划和应付工艺过程执行中出 现的各种实际 问题。 我国有5 万多个服装企业， 其中有技术职称的技术人员还不到2 % ， 要具有以 上水平的工艺技术人员实在太少， 随着服装生 产的 快速反应需要， 没有c a p p 系统是 很难适应市场需要的。 3 ) c a p p 是连接服装c a d 与f m s 的桥梁，同时也是企业实现服装c i m s 的需要 众所周知，服装设计完成后，服装工艺的编制是从服装设计阶段向 服装缝制阶 段过渡的桥梁。编制服装工艺是服装生产准备工作的第一步，编好的工艺文件则是 一切生产准备工作的依据和原始资料，是生产作业的法规。工艺编制的好坏，它影 响生产周期、产品质量以及生产成本，所以它是服装企业中一项十分关键的工作。 服装专用c a d , c a m 以及f m s己经经历了较长时期的发展， 其技术也已日 臻成熟， 许 多服装企业己实际应用。在这种情况下， c a p p系统的开发与进步就成了 c a d , c a m 与f m s 集成或一体化的关键环节，实践表明，在计算机集成制造系统 ( c 工 m s )的研 究和发展过程中，c a p p 这一系统是较薄弱的一环，也是难度较大的一个领域， c a p p 技术不成熟，就不可能实现c a d 与f m s 的集成，更无从谈起c 工 m s 了。 2 . 采用后所带来的经济效益 采用c a p p 技术不仅可以提高设计速度、 达到优化设计， 而且可以克服加工工艺 的不一致性、 质量不稳定性等缺点，从而可以使设计费、工时费、管理费、设备费 天津工业大学服研二零零一 b 纂赢 a糯it tf#e#戳翼翼 tniia lip ncv /yir l1jpflkyo iiutj.cq j y . g * /ajm $ r t pg l l 7j/ j m m v 缩短， 大大增强了企业的竞争能力。 因此采用c a p p 技术后带来的综合经济效益是可 观的，主要表现在如下几个方面: 1 )减少工艺过程对工艺人员的依赖:由于c a p p 系统本身具有的创成型，一方 面对工艺人员技能的要求降 低了，另一方面也减少了工艺人员对经验的依赖性，客 观上起到了缓解目前有经验的工艺人员不足的问题。 2 )缩短生产准备周期:由 于计算机的 应用， 大量重复劳动可由 计算机来完成， 比如相似款式服装工艺过程的编制等。这样，一方面避免工艺人员重复劳动，另一 方面则大大减少工艺过程编制的时间，缩短了生产准备周期，也减少了工艺过程编 制的费用，降低了加工制造的成本。 3 )保证工艺文件一致性:由于相似款式的工艺过程实质上来源于同一标准工 艺，或者基于同一知识库，因而可编制出方案较优、一致性更好的工艺文件，同时 也便于组织生产与管理。 4 )工艺过程更科学合理:合理建立工艺知识库和决策知识库是c a p p 技术的基 础，通过各种计算机优化算法编出的工艺文件更科学合理，并在实际生产中发挥出 工艺文件应有的指导作用。 天津工业大学服研二零零一 硕士学位论文 服 装 生 产 工 艺 计 算 机 辅 助 编 排 与 计 划 ( c a p p ) 系 统 的 汪 叁塾堕 第二章 服装c a p p 系统研究发展状况及存在问 题 第一节 研究发展状况 6 0年代末，人们即开始机械行业的c a p p 研究和开发，但由于工艺设计对于千 差万别的实际生产环境具有很强的依赖性和技术本身的复杂性， c a p p 仍是计算机辅 助设计技术中的薄弱环节。目 前，无论是在国内还是在国外，对服装计算机辅助设 计系统与辅助制造系统的一体化研究， 己涉及服装c a p p 领域中的重要问题。 近年来 国内外科技工作者， 在c a p p 方法学问题的研究与实践中， 也提出了不少观点与方法， 诸如 “ 面向c i m s , “ 面向p d m , “ 多模式” 、 “ 开发工具” 等等。 一、 国外研究发展状况 国外一些发达国家服装业由 于一度受发展中国家的激烈竞争， 和国内工资费用 的提高，就业人数减少的影响，较早的将目 光转向高技术领域，计算机技术的应用 已走向众多服装企业。 i )法日 联合的b l - 1 0 0 系统 法国力克 ( l e c t r a )公司与日本兄弟 ( b r o t h e r )公司联合推出的服装 c a d / c a m / c i m s 系统b l - 1 0 0 。 该系统可自 动编制生产流程、自 动控制生产线平衡， 并 能参照企业现有的设备重新组织生产线和编排新的生产工艺。 2 )日 本的“ 三维立 体缝纫系 统” 日 本通产省在 8 0年代初期集群贤、耗巨资、历时近十年，完成了“ 三维立体 缝纫系统”的开发与研究。该系统从面料的检验到产品的后处理全过程自 动化，将 复杂的服装生产工艺高度集成到了智能化的立体缝纫子系统之中，利用计算机辅助 编排与计划各类款式与造型的服装制品的生产工艺。 3 )美国的“ 无人缝纫2 0 0 0 ”的 服装工业改 造计划 美国也于9 0 年代初制定实施了“ 无人缝纫2 0 0 0 ”的服装工业改造计划， 计划 针对传统服装制造业的滑坡现象强调了服装生产工艺流程的高度自 动化，提高生产 效率和缩短加工周期，以适应日 趋激烈的市场需求。 4 )美国g g t 公司推出的im p a c t - 9 0 0 系统 该系统的工艺分析设计员可根据确立的设计款式，进行工序分析、工序分解， 将作业要素转化为动作要素，利用系统提供的动作要素和标准工时库，计算该产品 的总工时及劳动力成本。并可根据面料的厚度、针迹形态及缝纫长度、设备性能、 机器类型，计算缝纫线消费量，并计入该产品的原材料成本，从而快速准确地完成 产品的工序工时分析及成本分析。还可将此分析结果下传吊挂生产系统，为吊挂生 产系统提供调度信息，使部分信息达到集成。 天津工业大学服研二零零一 fiflt * a ie 1 一一 9 燮退 鲤11l#t $ h e# s it yj1( 二、 国内研究状况 同国外发达国家相比， 我国对服装c a p p 的研究起步较晚， 但也取得了一定的成 绩。 1 )国家科委下达的 n装设计加工新技术”攻关计划 我国在 “ 八五”期间由国家科委下达了编号为 8 5 - 5 2 、名为 “ 服装设计加工新 技术”的攻关计划 ( c i m s课题之一) 。该计划由原纺织工业部科技发展司主持， 相 关科研院所、 高校、 企业参加， 计划分5 个专题进行， 即信息网络与处理技术( g i s ) , 服装计算机辅助设计系统 ( c a d ) 、 服装计算机辅助裁剪系统 ( c a m) 、工艺计划研 究 ( c a p p ) 、柔性加工技术 ( f m s ) 。之后该课题被国家科委确定为 “ 服装设计与 加工工艺新技术示范中心” ，并列入国家 “ 8 6 3 高科技发展计划。1 9 9 3年底在中 国服装设计研究中心， 初步建立了一条年产2 . 5 万套高档西装c i m s技术示范系统， 填补了我国服装c i m s技术的空白。 2 ) 时高服装 c a d , m i s集成系统 时高服装c a d , m i s 集成系统基本实现了由c a d 向c a p p 的过渡，缩短从接单一 工艺文件制作一打板一排料直至缝纫工段投产的周期。其工序工时分析子系统运用 于服装生产企业，能辅助技术人员快速准确的进行服装加工流程的设计，包括投料 口、工序类型、工序流向、工时的制定及统计等，能形象清晰的表达工序流程，便 于合理安排流水线。 3 )北京六合生科技发展有限公司的服装m i s 工艺管理系统 从事服装专业应用软件和网络开发的高新技术公司一北京六合生科技发展有限 公司，经过多年努力最近研究和开发了服装m i s 工艺管理系统。该系统独有的数据 接口， 使工艺部门能直接调用和使用工序文件和板房传来的c a d 纸样文件、 排料图， 不再手工制图，减少重复劳动，方便修改和保存技术资料。另一服装工序工位设计 系统，能针对服装企业中对不同款式和批量的订单，流水线的变化特点和工序安排 的需要而设计，帮助企业在最短的时间内根据企业自 身的人力资源状况，制定出最 有效、省时、经济的生产安排。有效改进工序流程，降低生产总时间和生产成本。 大大提高工作效率，使原有的“ 经验活儿” 逐渐朝科学化过渡。而且这两系统既可 单独使用，又可与其它系统相连，为用户带来很大的方便。 第二节目 前存在问 题及原因 虽然目前服装c a p p技术得到了一定范围的应用，且个别系统取得了较好的经 济效益，但总的看来，可实际推广应用的商品 化服装c a p p系统不多， c a p p的实 用化问题并未得到很好的解决，其原因是多方面的。 天津工业大学服研二零零一 9 + * 4i i- 3 c 一 一116f = it m 6 # jh ;s #e 5 it 1j( c a p p ) 9 h 3 f yx -5 -一 . 众所周知，服装生产工艺过程设计需要很多的经验知识和专业知识，由于种种 原因这些知识目 前尚 未形成十分完备的体系，而服装c a p p 技术恰恰是以该知识体 系为核心的，因此这一知识完善程度将直接影响着c a p p系统推理机制的合理性、 有效性。以下就服装产品和行业本身的特点对存在问 题及原因作一简要分析: 1 )服装产品是一种多元化的柔性产品，这就意味着服装产品不仅外表 ( 款式) 特征多样，内在 ( 结构) 特征也不拘一格，加之其面料与花色品种的千差万别，导 致生产条件和加工方法难以千篇一律，加大了系统数据库结构的复杂性。 2 )消费者是产品的上帝， 通常客户要求就是产品生产的标准， 消费理念、 消费 条件对产品需求的不一致性导致产品工艺及质量差异较大。这种规则的不唯一性更 增加了 系统中对数据处理、计算、归纳、总结、分析、判断等算法的复杂性。 3 )服装业是一个劳动密集型加工制造业，由于发展过盛， 难以克服原来固有的 “ 惯性” ， 对经验甚至习惯的依赖较强， 导致产品加工过程人为因素影响较大， 使得 本来并不十分困难的“ 知识和规则的总结与表达” 增加了 难度。 4 )服装企业人员素质低下和管理机制落后，也是影响企业技术进步的重要因 素， 特别是领导决策及关键技术人员受传统思想束缚， 底子薄、 见识短、 兴趣不高、 信心不足等， 往往因前进中的不足，走回头路。 5 )国内外服装市场瞬息万变，激烈竞争导致科学技术的进步，形成强烈冲击， 特别是i t 技术对服装业的冲击几乎是暴风雨一般， 软件开发商热衷于m i s , m 即工 i , e r p , p d m等前瞻性课题的研究，而忽视了c a p p 技术在服装工业生产技术准备过程 中这一关键环节的开发与研究。 天津工业大学服研二零零一 硕士学位论文服 装 生 产 工 艺 计 算 机 辅 助 编 排 与 计 划 ( c a p p ) 系 统 的 开 a 4 w r 第三章服装生产工艺计算机辅助编排与计划 的主要研究内容 第一节 服装生产的一般形式 工业化服装生产一般采用流水作业。在服装生产中，衣片或半成品按照一定的 工艺路线， 有规律的从前道工序流向 后道工序， 这种作业方法称为流水作业，也叫 流水生产。 一、 流水生产的特点和组织条件 1 . 特点 ”工作地 专业化， 组成流水 线的 各个工作 地都固 定完成一 道或少 数几道工序。 2 ) 工作地 按工艺 过 程顺 序排 列， 加工对象 在工 序间 按单向 流动。 3 ) 生产具有节奏性， 加工对象在各道工序间 按一定的时间间隔投入或产出。 4 )各道工序工作地数量同各道工序单件作业时间的比例相一致。 2 .组织条件 但是组织流水生产必须具备以 下条件: 1 )产品要有一定的批量， 使流水线能固定生产一种或几种产品。 2 ) 产品结构和工艺要相对稳定。 3 )生产工艺过程能够划分成若干简单工序， 而且这些工序能够适当地进行合并 或分解。 二、服装流水生产线的组织设计 1组织形式 由于流水生产组织合理、 过程紧凑，可增加产量，提高劳动生产率，节约流动 资金，提高设备利用率和降低成本，而且服装工业化生产又满足以上的组织条件。 因此，工业化服装生产大多采用流水生产。流水生产的组织形式主要有以下两种。 1 )以 工艺为原则组织生产 ( 即 工艺专业化形式) 这种形式是按服装生产的工艺阶段或工艺设备相同性的原则来建立生产车间。 通常分为裁剪车间、缝纫车间和整烫包装车间等。在同一车间内 集中了同类工艺设 备和同工种工人，加工方法也大致相同，但加工对象具有多样的特点。 2 )以 加工对象为原则组织生产 ( 即 产品专业化形式) 这种形式是以 加工对象 ( 产品) 为划分车间的原则。 将一种产品的全部 ( 或大 部分) 的工艺过程集中在一个车间内进行， 然后划分为彼此相对独立的封闭式车间。 2 . 具体设计要点 1 )设计步骤: 天津工业大学服研二零攀一 .blp t * 鱼 丝 一 一一 矍鱼 竺 道 it it #l $i 塑4 -15 it t (c a p p ) * 鱼h 3 送 -5 u 一 一 一目 一 在着手进行生产线设计时， 应首先了解产品的品种和大致结构， 掌握其生产 加工方法。 根据产品的品种及市场前景，确定每条生产线合适的日产量。 在设计新的服装生产线时，应从市场对此类产品的需求量、或所要占领的市场 份额出发，确定适当的生产规模。由此而设计的计划产量，是生产线的基本生产能 力。当产品款式变化时，日 产量会有所改变。 对所要投产的典型产品进行工序分析， 了解产品加工的先后顺序、 所用设备、 各工序的加工时间等重要参数，列出工序流程图或工序分析表。 根据有关的资料和经验， 以 提高操作人员的积极性为目 标， 考虑作业人员的 技能水平、情绪、浮余时间等因素，估算出所要投产的、典型产品的标准总加工时 间，或单件工时定额。 根据计划日 产量和标准总加工时间， 计算每条生产线的计划定员。 根据典型产品的工艺流程图或工序分析表， 估算相应工序所需设备类型和数 量。 按照相关场地进行生产线排列和设备配置。 2 )相关计算公式 i . 计划定员 计划作业人数 =标准总加工时间 ( 单件工时定额) x日 产量 /日 有效工作时间 而 “ 标准加工时间” 是指作业人员一天的时间除用于纯加工之外， 还须留出工人思 考、搬运、记录等时间，即浮余时间。因 此，标准加工时间的构成如下图 所示: 纯加工时间 主要作业时间 如:缝纫 附随作业时间如:衣片的拿、放、合对 工人水平水平系数 /一 浮 余 时 间 肴 作业浮余如:记录、换线、思考工作 车间浮余如:搬运、商量工作、等待 其它如: 喝水、 去洗手间、因疲劳而休息 / 间 时 工 n目 七刀 准 标 图中的纯加工时间和浮余时间在下一节的“ 动作与时间研究”中有详细论述。 i i . 平均加工时间 ( 流水节拍) 在生产线上每生产两件产品所间隔的时间或是部件从一个工位移到另一个工位 所间隔的时间称为流水节拍，即流水线的工作节奏。对单一品种的流水线，节拍是 流水线生产的一个重要参数，反映流水线的生产效率。在服装生产中，流水节拍可 盯式 计 算 :- 一 _ _ 天津工业大学服研二零零一一 1 o - 硕士学位论文 服 装 生 产 工 艺 计 算 机 辅 助 编 排 与 计 划 ( c a p p ) 系 统 的 h a -r 0 0 窒 节拍 ( s .p .t ) =日 作业时间/ 计划日 产量 =标准总加工时间/ 作业人数 其中， 在此系统中 计划日 产量可利用基本信息中的生产数量和周期( 交货日 期- 制作工艺日 期)求出，继而根据节拍和标准总加工时间估算作业人数。 且:上限时间 ( u .l .t ) 下限时间 ( l .l .t ) s .p .t / 编制效率( 8 5 % ); 2 x s . p . t - u. l . t; 其中:n( 编制效率) 二平均加工时间 ( 节拍)/ 最难工序加工时间x 1 0 0 % 流水线的编制效率是生产线作业分配平衡好坏的系数，通常不能低于8 5 % 第二节 生产线设计的主要研究内 容 从零散的衣片到完整的服装，要经过许多道工序，例如做1 条高档男西裤平均 需要7 5 道工序， 而一件男西服平均需要1 5 0 多 道工序， 那么如何编排这些工序、 如 何布置机台、如何调配人员、 如何计划工时， 成了工艺工程师们的重要工作，只有 把这些工作安排得井井有条，才能形成1 条高效的生产流水线。因此服装工业生产 流水线设计的主要内容有工序分析，动作与时间研究，工艺流程图的绘制和工序合 并与平衡，以下是具体研究。 一工 序分 析 工序是构成作业系列 ( 流水线)分工的单元，通常操作人员接受生产的范围可 以作为最小的工序单元。 工序单元的划分， 随工厂的规模、 生产品种的差异而变化。 有系列上合成的单元 ( 如缝领工序、裁剪工序等) 和分工上的最小单元 ( 如缝合领 片工序、缝袖边工序等) 两种。因此，它既是组成生产过程的基本环节 ( 系列上合 成的单元) ， 也是产品质量检验、 制定工时定额和组织生产过程的基本单位( 分工上 的最小单位) 。 一般来讲， 工序的单元越小， 工序平衡和改进就越方便，因 此工序划分的 基本 原则是不可再分的 最简原则，从这一基本原则出 发， 产品 造型与结构等要求确定之 后，其工序划分基本上是可以 确定的了。但在实际生产过程中，工序的划分却往往 并不这么简单，需要考虑的因素也许很多，所以出 现如前所述的复杂过程。而且由 于工序分工越细， 工人的取放时间、传递时间也越多。 所以企业在针对具体服装款 式品种时往往根据其款式的难易程度或企业生产结构等因素来决定工序的具体划 分，这就出现了工序的粗分工序法和细分工序法。 1 .粗分工序加工 将整件服装的 各缝纫过程粗分为几个工序， 按照服装加工的先后顺序， 每个作 业员完成其中某些工序， 最终将服装裁片组合为成品。 缝纫过程的分解，可根据作 业性质，如手工、 缝纫、熨烫，或服装裁片的部位等条件划分。如西服裙，其缝纫 天津工业大学服研二零零一 t -i z t$ 7 y 2 c it 鲤 鲤 e# 竺it 11( c a p p ) 些h 3 f iy 5 a 一一-一 - 过程可粗分为:裙面、裙里和腰头的缝纫工序，由 不同的缝纫工完成，再由 其他作 业员完成熨烫、 包装等工序， 整件服装的组合需数个作业人员组成的小组共同完成。 其特点为: a 灵活性高， 能应付款式的不断变化; b 工序分配相对容易， 生产线 易保持平衡; c分活时，根据款式、批量及传送条件， 将服装各裁片扎在一起投入 生产小组，收发工作由各组组长处理:d生产效率较低，初期投资费用与所占空间 较整件制作大。 粗分工序加工适合于需频繁变换款式的时装及定做服装的加工。 2 .细分工序加工 细分工序加工类似于粗分工序加工， 只是缝纫过程被进一步分解为更小的工序， 每个作业员需完成更为专一的作业。 优点有:a能有效的利用专业人员和设备，服装加工质量和生产效率较高; b 对工人的技能要求不高，因工人可轻易的在短时间内 掌握重复作业: c分活时，根 据款式、批量及传送条件，将服装各裁片扎在一起，分别送至各支线的相应工位同 时加工，再由主线合成。 其缺点是: a 所需的人员多、 设备数量增多， 初期投资费用较大; b 因需要将工 序很好的分解，且要保证生产线平衡，必须具备较高的管理水平。 细分工序加工方式适合于款式变化不大、 生产周期较长的服装， 如衬衫、 西服、 西裤、制服的生产加工。 以上是通常情况下进行工艺分析的方法， 如果采用计算机辅助工艺编排与计划， 则必须采用其基本原则即最简工序原则，这样有利于工序划分的标准化、规范化。 二、动作与时间的研究 缝制作业中动作、时间的研究是服装工艺设计中一项重要内容。早在 2 0世纪 4 0 年代， 美国等西方一些国家的效率学专家就曾 提出过这一课题。 但在我国， 这方 面的研究还没有放到重要的位置。 目 前服装企业中服装的缝制一般还是靠人操作各种服装机械设备来完成的，因 此， 动作的合理与否对提高劳动生产率、改善产品品质、 保障生产安全等起着决定 性的作用。动作研究就是要找出最省力、最省时、最安全、最便捷的操作方法 确定经济动作的原则，总结出 规范化、 标准化的先进操作方法。时间研究是以 动作 研究为基础，确定某项作业应花费的实际工作时间和标准作业时间，最后确定各工 序的劳动生产定额和计算出 一条生产线应配备的缝纫机台数或操作人员数量。 1 .经济动作原则 研究操作中的各种动作是否经济， 一般是靠人眼观察并测定动作时间来进行分 析比较。 通过长时期观察分析，得出以 下缝纫操作的经济动作原则: 天津工业大学服研二零零一 o f * it ie z 一 一 - 1j 兰 it 塑 l堕 些it j(c n r p ) 3 1 yz 5 f一 一一一- 一 1 ) 尽量减少动作， 包括手指、 手腕、 双臂以 及肩与腰的动作。 能够不用手去做 的工作，尽量不用手去做。例如:通电后的机器启动，压脚的抬起、落下等都不用 手。 2 ) 尽量减少动作的幅度。 应注意将所需要的材料放置在正常的作业区或者最大 的作业区范围内，常用的工具、材料放在个人顺手或固定的位置。 3 ) 保持一个固 定动 作时， 要 尽可能多的 利 用附 属装置或其他器具。 例如采取 增 加堆放装置的方法，堆放架的形状与放置的地点可根据具体情况设计，尽可能考虑 如何有效的活用这些设备，从各方面对所有动作进行改善， 将最佳动作规范后，作 为届时的 “ 标准动作”予以设定，使所有的动作按标准动作进行。 4 ) 操作者两只手应同时配合动作，一次动作开始后应不停顿的作曲线连贯动 作。移动工作器具时，尽可能利用重力，如调节工作台、放置台或坐凳的高度等， 尽量避免不自 然的姿势和身体重心上下运动。 5 )动作应按先后顺序， 使动作节奏化， 形成自 然动作， 使缝制作业的全过程感 觉轻松便捷。 2 .浮余率的测定 浮余率是浮余动作时间与作业动作时间之比率，它是衡量企业管理水平的一项 重要指标，也是企业制定生产定额的重要依据。 测定浮余率一般采用随机取样，以测定各种浮余出现的概率来获得。例如测定 者可以在车间的某一隐蔽处，每隔 5 - 1 0秒观察一次工人的作业情况 ( 每位测定者 可以同时观察1 - 3 人操作) ， 在一段时间内共观察1 0 0 0 人次，从预先准备好的记录 表格内 ( 把各种主要作业、附随作业和各种浮余动作分别记载) 统计出，正在进行 主要作业的有2 6 4 人次，做附随作业的有4 3 5 人次，其余3 0 1 人次是在做各种浮余 动作，则可求出该车间工人的平均浮余率为: 浮余率 ( 内乘法) =浮余动作人次数/ 所观察的总人次数x 1 0 0 % =3 0 1 门 0 0 0 x 1 0 0 %=3 0 . 1 % 或:浮余率 ( 外乘法)=浮余动作人次数/ 作业动作人次数x 1 0 0 % = 3 0 1 / ( 2 6 4 + 4 3 5 ) x 1 0 0 %， 4 3 % 在实际生产中， 外乘法比 较简便实用， 请参阅 标准作业时间的计算方法。 3 .纯加工时间的浏定 纯加工时间是指完成某工序规则动作 ( 主、附作业)所需的时间，由具有某种 程度经验的作业员( 由 技能评定机构确定的经验年数) 、 在正常作业条件及作业方法 下、以普通的速度 ( 由全厂平均水平决定的速度)进行作业所花费的时间。测定时 一般以熟练工人3 - 5 人作为观察对象， 用秒表直接测出某工序从起始到终止的全部 天津工业大学服研二零攀一 .0 t * imj c -一 h 6y g t i竺 : it 1 11f e# 5 it i=11(c a p p )r.- c a h i f z s a fe 一 一 一- - 作业时间 ( 观察者站在作业者左斜后方1 . 5 - 2 米处， 并使作业者的手与观察者的眼、 秒表位置处于一直线上) ，重复观察1 52 0 次以取其平均值。 有的工序作业动作是连续进行的，在上次动作末终止时后一次动作就开始了， 则可以连续测定1 52 0 个周期动作所需总时间， 然后加以平均， 计算出每一周期动 作的时间平均值。以上所测得的作业时间称之为 “ 纯加工时间” 。 但是在测定时必须注意，当操作者在动作中出现某些不定期的动作时 ( 有浮余 动作出现时) ，应在测定值旁作个 “ x”记号， 在计算平均值时将此数值废除。 4 .标准加工时间的计算 有了各工序纯加工时间和浮余率的统计值指标，就可以计算各工序的标准加工 时间。以 外乘法测定的浮余率指标计算: 标准加工时间 =纯加工时间 ( 卜浮余率) 各工序时间是根据某企业目 前的生产情况所用设备大多是性能良 好的进口 设备，工人的操作技能水平较高 一 在考虑了浮余率的基础上，设计确定的标准加 工时间 ( 因 工序加 工时 间与 企 业实际生 产状况等诸多因 素 有关， 故 本文所列的 标准 加工时间 均只作参考。 具体 操作时， 还应视实际 情况 作 适当 调 整 ) 。 三、工艺流程图的绘制 缝制一件服装产品一般都要经过多道工序加工完成，先加工什么后加工什么就 要进行工序的分析。工序分析的目的就是要明确加工程序;明确加工方法;了 解每 道工序的实际加工时间;明 确该道工序所使用的机器设备种类与型号等。 如下图所示为本系统某一工序的分析图例: 部件裁片名称 加工种类 图中最中间的符号表示加工种类，上面的倒三角表示衣片部件名称 ( 只出现在 某部件起始工序处) ， 右上角标明加工序号和加工内容， 右下角标出加工设备或型号 和标准加工时间。 将工序分析图例按工艺加工顺序串联起来就成为“ 工艺流程图” 。 上衣一般以前 片的加工为主干线，其它部分的加工为分支;裤子一般以前片的加工为主干线，后 片及其它部分的加工为分支。下页为某女衬衫的工艺流程图: 天津工业大学服研二零零一 二 大棍相州 1 t it i 迷一一 1w竺生塑兰呸些些 # 图的中央纵向 排列着主干工序 ( 衣服前身)的加工进程，左侧 ( 后片工序、领 子工序) 、 右侧 ( 口袋工序、 袖子工序)为分支工序。 每道工序的加工内容、加工时 间、使用设备均一目了然。除此之外，通过图例还可明显区分出各机种的排列分布 情况 ( 如工序2 , 3 , 6 , 7 等为平缝机作业工序，其余类推) 。 四、工序合并与平衡 “ 工序合并与平衡”是将要制作的产品，合理分配给有能力作相应工序的作业 员，且每个作业员 所完成的工作量大致相当，使生产线尽可能平衡的过程。 在具体编制时，要求各工作地负荷 ( 作业量)的确定，以平均节拍为基准，力 争达到工序同期化。因为产品加工工序的划分，作业时间的确定或作业组织不合理 等，都会造成生产脱节或流水线停工等待。为了使流水线各工序的加工时间与平均 节拍相等或成倍数关系，常采取必要的技术组织措施来调整流水线各工序的加工时 间， 使 各 工 序的 工 作 节 拍 接 近 平 均节 拍 或 平 均 节 拍的 倍 数， 即 实 现工 序的 同 期 化。 要实现工序同期化，可采取下列技术组织措施: 1 )做到工序的合理分解与组合; 2 )改变工艺参数， 提高工作效率; 3 )能够更新专业设备，提高设备利用率 ( 缩短加工时间) ; 4 )利用高效的辅助设备; 5 )改变工作场地的位置 ( 缩短运输路线) 。 工序同期化的实质也就是流水线的负荷平衡问题。事实上各工作地的实际作业 时间不可能与流水节拍完全相同， 但是流水线各工作地的作业时间越接近流水节拍， 流水线的效率就越高。 以上可采取的技术组织措施中， 其第一条: “ 做到工序的合理分解与组合” 是达 到工序同期化即负荷平衡的关键， 这主要涉及两方面的技术:工序合并规则的制定 和工序平衡算法的研究。 下面就以 上两方面关键性技术问题进行分析研究。 1 .工序合并规则的制定 工序合并就是将各工序的加工时间分解、合并成为符合生产线节拍要求的组合 计算过程，以 期达到每个人的 操作时间基本相同。 但是在组织工序合并时并不是随 心所欲，它还受产品款式、加工顺序、加工设备等因素的限制。通过对大量产品具 体工序组合规律的总结，得出工序合并必须遵循以下九个基本原则: 1 ) 工序合并要从服装加工流程图的 起始端( 工序号为【 1 ) 开始计算， 并尽量按 加工顺序 ( 依次排列的工序号)进行编排，以避免工序间或半成品在加工过程中出 现逆流和交叉现象。但在个别情况下可以考虑逆向工序. 2 ) 同 种 性 质 加工( 即 具 有 相 容