基于IE的服裝模板化縫制流水線優(yōu)化——以速干褲為例

黃珍珍,陳秋紅

(1.閩江學(xué)院 服裝與藝術(shù)工程學(xué)院,福建 福州 350108；2.福建省服裝創(chuàng)意設(shè)計中心,福建 福州 350108)

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基于IE的服裝模板化縫制流水線優(yōu)化
——以速干褲為例

黃珍珍1,陳秋紅2

(1.閩江學(xué)院 服裝與藝術(shù)工程學(xué)院,福建 福州 350108；2.福建省服裝創(chuàng)意設(shè)計中心,福建 福州 350108)

模板技術(shù)是近幾年新興的服裝工藝縫制輔助技術(shù)手段,員工在實際生產(chǎn)中未標(biāo)準(zhǔn)化操作影響著生產(chǎn)線的平衡．基于程序分析、動作分析和時間研究等工業(yè)工程方法,研究速干褲模板化縫制生產(chǎn)線上存在的模板問題,對模板操作進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化,對工位裁片布局合理化,優(yōu)化生產(chǎn)流水線,提高生產(chǎn)效率,為其他企業(yè)提供解決問題的思路和方法．

模板技術(shù);流水線平衡;動作分析;作業(yè)測定

0 引 言

服裝模板技術(shù)結(jié)合了服裝樣板與縫制工藝,服裝CAD技術(shù)及自動化科技切割設(shè)備,近兩年在大陸廣泛運用,但是很多企業(yè)使用模板技術(shù)并沒有提高生產(chǎn)流水線效率．文獻(xiàn)[1-4]研究了服裝某部位的工藝模板的制作方法以及車縫方法;文獻(xiàn)[5-8]從宏觀角度分析模板的應(yīng)用對提高生產(chǎn)效率的作用;文獻(xiàn)[9-14]研究影響普通縫制流水線生產(chǎn)效率的因素．大多數(shù)文獻(xiàn)均對模板的設(shè)計或生產(chǎn)流水線影響因素進(jìn)行研究,缺乏對模板化縫制流水線平衡和優(yōu)化的研究．因此，經(jīng)過對企業(yè)生產(chǎn)流水的實地調(diào)研,分別從標(biāo)準(zhǔn)化模板動作和合理布局工位物料的角度實現(xiàn)對模板化縫制流水的平衡優(yōu)化．

1 平衡優(yōu)化的理論依據(jù)與評價指標(biāo)

1.1 理論依據(jù)

理論依據(jù)采用工業(yè)工程體系中的作業(yè)研究,包括方法研究和工作測定．方法研究是指在現(xiàn)有或擬議中的工作方法基礎(chǔ)上,進(jìn)行詳細(xì)記錄和嚴(yán)格考察,尋求得到更佳的方法,并使方法標(biāo)準(zhǔn)化．作業(yè)測定是指制定出最佳方法完成工作所需的時間標(biāo)準(zhǔn),反映方法研究的成效[15-16]．

對福建某服裝公司的速干褲生產(chǎn)進(jìn)行實地調(diào)研,發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)瓶頸為模板工位,因此,采用程序分析、操作分析和動作分析,以及作業(yè)測定方法,對模板工位進(jìn)行動作標(biāo)準(zhǔn)化和模板工位物料布局優(yōu)化,實現(xiàn)縫制流水線優(yōu)化．以下是速干褲的工序編排方法：

(1) 根據(jù)生產(chǎn)條件,將小組作業(yè)人數(shù)作為己知條件,計算出平均節(jié)拍和節(jié)拍界限;

(2) 根據(jù)工藝流程從主流程第一道工序開始,按照加工順序依次進(jìn)行合并,將加工設(shè)備相同且前后連續(xù)的工序合并;

(3) 使組合工序的作業(yè)時間接近平均節(jié)拍或進(jìn)入節(jié)拍上、下限的范圍;

(4) 配合流水線起步,針對編排方案進(jìn)行工作地的配置;

(5) 作業(yè)測定,計算實際編排效率等指標(biāo),進(jìn)行方案性能評價．

1.2 評價指標(biāo)

(1) 平均節(jié)拍 生產(chǎn)線上用S.P.T.表示工作地間的平均節(jié)拍:S.P.T=標(biāo)準(zhǔn)總加工時間/作業(yè)人員數(shù),s/件．

(2) 節(jié)拍界限 根據(jù)工序編排效率要求,一般取節(jié)拍界限為(S.P.T士7%),即節(jié)拍上限U.L.T=S.P.T+7%;節(jié)拍下限L.L.T=S.P.T-7%．各工作地組合工序作業(yè)時間控制在節(jié)拍上限和下限之間．

(3) 編制效率 表示作業(yè)分配平衡度的系數(shù),其值越大流水線同步化程度越好,生產(chǎn)效率越高,其計算公式為η=S.P.T/Pt=T/(N×Pt)．T為單位產(chǎn)品總標(biāo)準(zhǔn)加工時間，s;Pt為瓶頸節(jié)拍，秒/件;N為作業(yè)人數(shù)，個．

2 縫制流水線的瓶頸工序分析

以福建某服裝公司速干褲生產(chǎn)為例,其縫制流水線采用單件流水,根據(jù)現(xiàn)有速干褲在生產(chǎn)線上編排方案以及生產(chǎn)工序,采用時間研究,進(jìn)行作業(yè)測定,采用秒表與視頻,在一段時間內(nèi),對作業(yè)進(jìn)行連續(xù)觀測并且詳細(xì)記錄其時間和數(shù)量,結(jié)果如表1,2所示．

分析以上數(shù)據(jù),生產(chǎn)線的平均節(jié)拍=總時間/人數(shù)=3 478/14=248(s/件),其節(jié)拍上限=248×(1+7%)≈266(s/件),節(jié)拍下限=248×(1-7%)≈231(s/件),編制效率=S.P.T/Pt=89%,生產(chǎn)線中存在兩大問題:一是模板操作動作未標(biāo)準(zhǔn)化,需要根據(jù)動作經(jīng)濟(jì)原則對其進(jìn)行動作分析，實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化;二是生產(chǎn)線不平衡,有6個瓶頸工序,其中之一是前袋上拉鏈的模板工位．

表 1 線上工序作業(yè)測定表Table 1 Online process measuring

表 2 線下工序作業(yè)測定表Table 2 Offline process measuring

3 縫制流水線的平衡與優(yōu)化

模板工位是導(dǎo)致流水線不平衡的主要因素,因此,從兩方面優(yōu)化縫制流水線:首先對模板工位進(jìn)行動作分析,刪去不必要的動作,標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè);然后利用雙手操作分析法研究模板工位,結(jié)合動作經(jīng)濟(jì)原理進(jìn)行裁片布局,合理組織分配工作．

3.1 模板工序動作標(biāo)準(zhǔn)化

模板工序有前袋上拉鏈,后袋開袋前的縫制以及后袋蓋的制作,以前袋上拉鏈為例進(jìn)行分析,此工序細(xì)分為如下22個步驟:(1)左手摸索翻開模板到倒數(shù)第一層；(2)右手取網(wǎng)布；(3)右手將網(wǎng)布放置到縫制區(qū)域,左手檢查放置位置,并且將網(wǎng)布壓緊于黏膠；(4)眼睛找尋模板位置,將倒數(shù)第二塊模板蓋住右網(wǎng)布,眼睛檢查網(wǎng)布位置是否準(zhǔn)確；(5)轉(zhuǎn)身,左手拿拉鏈；(6)左手抓住頂端,右手將拉鏈頭沿著拉鏈放下取下；(7)左手將拉鏈放置在拉鏈槽內(nèi),用右手壓拉鏈,讓拉鏈槽內(nèi)的粘膠黏住,右手將整條拉鏈放入槽中；(8)眼睛找尋模板位置,將倒數(shù)第3塊模板蓋住右網(wǎng)布,眼睛檢查拉鏈位置是否準(zhǔn)確；(9)頭朝左找尋口袋面布,左手拿口袋面布,右手接過口袋面布,找尋口袋面布放置的位置,左手將一端與粘膠壓住,眼睛找尋另一端位置,右手將另一端與粘膠壓?。?10)拿取第一塊模板將其口袋面布蓋??；(11)抬壓腳；(12)將模板槽放置在壓腳下；(13)放下壓腳；(14)均勻縫制一次；(15)腳踩縫紉機(jī)自動切線裝置,切線；(16)抬壓腳；(17)將模板從壓腳中取出；(18)摸尋第二塊模板,翻開第二塊模板；(19)右手拿出裁片；(20)眼睛尋找剪刀；(21)右手拿起剪刀檢查修整,檢查半成品的制作情況,清剪線頭；(22)右手將制作完成的裁片放于半成品筐內(nèi)．

根據(jù)動作經(jīng)濟(jì)原則結(jié)合作業(yè)人員實際操作,以上步驟可以進(jìn)行如下簡化:步驟(22),(1)與(2)可以同時進(jìn)行,雙手左拿右放;(16),(17)可以手腳并用;步驟(1),(4),(8),(18)存在用眼睛和手進(jìn)行摸索的動作,對模板進(jìn)行修改,避免眼睛的使用．步驟(3),(7)與(9)是可以減少的按壓動作．步驟(20),(9)應(yīng)規(guī)范材料和工具的位置,減少眼睛的“尋找”時間．

通過上述分析,采用2種方案對模板改良以達(dá)到減少摸索動作的目的.方案1是在各層模板上附加一小塊用于翻開模板的材料,方案2是模板逐層加長以便于翻開．分別對模板改良前后的使用時間進(jìn)行測量,改良模板比普通模板單次時間減少了0.7s．結(jié)合改良模板與動作改善,將此工序標(biāo)準(zhǔn)化為以下19個步驟:(1)右手放置完成的半成品立即拿起網(wǎng)布,左手翻開模板到倒數(shù)第一層;(2)右手將網(wǎng)布放置到縫制區(qū)域,左手檢查放置位置,并且將網(wǎng)布壓緊于黏膠;(3)翻開倒數(shù)第二塊模板,將其蓋住右網(wǎng)布;(4)～(6)與原步驟(5)～(7)相同;(7)在原步驟(8)中減少眼睛尋找和檢查的動作;(8)在原步驟(9)中減少朝左尋找口袋面布的動作;(9)～(14)與原步驟(10)～(15)相同;(15)合并原步驟(16)(17);(16)在原步驟(18)中減少摸尋;(17)同原步驟(19);(18)(19)同原步驟(21)(22)．

表 3 細(xì)分工序時間統(tǒng)計表Table 3 Time of subdivision process

3.2 模板工位的裁片布局優(yōu)化

以前袋上拉鏈工序為例,利用動作分析方法和動作經(jīng)濟(jì)原則優(yōu)化裁片布局．前袋上拉鏈工序在制作時需要頻繁放置原材料,出現(xiàn)不必要的重復(fù)動作,因此,首先對該工序進(jìn)行細(xì)分與合并:① 翻開模板+拿網(wǎng)布+放網(wǎng)布;② 翻模板+拿拉鏈+拿去拉鏈頭+放拉鏈;③ 翻模板+拿口袋面布+放口袋面布;④ 翻模板+將壓腳放入槽內(nèi);⑤ 縫制一道;⑥ 翻到第二塊模板+將裁片取出+放入籃中．同時,對細(xì)分工序進(jìn)行時間測量[17],得到數(shù)據(jù)表3,分析數(shù)據(jù)得出以下結(jié)論:翻模板和拿放占總時間的78%;利用模板縫制的時間短且相對固定;因裁片的不同拿放時間也不同,某些裁片不平整,會增加放置時間．

通過模板翻開方式分析和工序細(xì)分與測定,結(jié)合雙手操作分析、動作經(jīng)濟(jì)原則,將該工作區(qū)域分為A,B,C,D 4個區(qū)域,得到以下優(yōu)化方案,見圖1．該優(yōu)化方案減少了換新裁片的次數(shù),連續(xù)縫紉的時間增長,同時,減少反應(yīng)時間以及重新開始的時間和失誤率,實現(xiàn)對模板工位的合理布局．圖1中，1為左網(wǎng)布,2為拉鏈和拉鏈頭的位置,3為前左口袋面布,4為右網(wǎng)布,5為前右口袋面布,6為原材料或者模板的位置,7為未上拉鏈頭的半成品.

圖 1 新區(qū)域空間布局圖Fig.1 A new layout

3.3 編排方案的優(yōu)化

通過表1可知,工位1總時間為278s,是流水線上的瓶頸工序,通過對模板的標(biāo)準(zhǔn)化和裁片布局優(yōu)化分析之后,經(jīng)過時間測量,該工位總時間為268s,與原來相比減少了10s,接近節(jié)拍上限;工位6、工位10和工位11遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于節(jié)拍下限,這3個工位必然出現(xiàn)閑置．針對該問題,對原編排方案進(jìn)行如下優(yōu)化:(1)將1號工位中的“拉剪掛耳×2”工序放到2號工位;(2)將9號工位中的“壓后袋蓋0.1線”工序放到6號工位中;(3)將13號工位中的“車褲絆×4”和7號工位中的“車褲絆×1”進(jìn)行拆分重組后再分別放入7號工位和10號工位,這樣既可以平衡工時也避免了裁片逆流;(4)將線下工序“剪腰頭丈巾+畫中點位”放到9號工位中;(5)將線下工序“刷后袋蓋魔術(shù)貼位”放到11號工位中;(6)將線下工序“燒剪織帶×2”和“燒剪腳口丈巾繩×2”放到13號工位中．新的線上編排方案如表4所示[18],線下工序由原方案中的12道工序減少為8道工序．

表 4 優(yōu)化編排方案表Table 4 Optimization arrangement scheme

通過優(yōu)化編排方案,平均節(jié)拍=T/N=3 612/14=258(s/件),節(jié)拍上限=258×(1+7%)≈276(s/件),節(jié)拍下限=258×(1-7%)≈240(s/件),編制效率=T/(N×Pt)=3 512/(14×272)≈94%,比原來的方案提高了6%;原編排方案中存在6個瓶頸工位,新的編排方案不存在瓶頸工序,同時,線下工序減少了,生產(chǎn)流水線更加平衡,柔韌度更高．

4 結(jié)束語

課題采用工業(yè)工程體系的研究方法,針對速干褲生產(chǎn)線的模板工位,通過作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化和裁片布局優(yōu)化,解決了瓶頸問題,使得生產(chǎn)流水線編制效率由89%提高到 94%,并且將流水線下的工序由原來的12道減少到8道,增加流水線的柔韌度,提高模板的生產(chǎn)效率,降低人工勞動強度,解決模板技術(shù)在生產(chǎn)中的不足之處,同時,為使用模板的其他企業(yè)提供解決問題的思路和方法,為建立完善的模板生產(chǎn)管理系統(tǒng)提供參考價值．

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編輯、校對：孟 超

The optimization of clothing templated production lines based on IE——Taking quick drying pants as an example

HUANG Zhenzhen1,CHEN Qiuhong2

(1.Clothing and Design Faculty,Minjiang University,Fuzhou 350108,China;2.Fujian Provincial Center of Clothing Creativity and Design,Fuzhou 350108,China)

Template technology is a newly developed one of garment sewing. In the actual production, improper operation exerts an influence on the production line balance. The study is doing a research on the template problem in the quick drying pants′ production line. By the method of process analysis, motion analysis and time study, it standardizes the template operation and make oproper layout of material,optimizes production line to improve the production efficiency, and provide ideas and methods to solve the problems for other enterprises.

template technology; production line balancing; motion analysis; operation time measurement

1674-649X(2016)04-0421-06

10.13338/j.issn.1674-649x.2016.04.003

2016-02-19

福建省中青年教師教育科研資助項目(JAS150494)

黃珍珍(1986—),女，四川省大竹縣人，閩江學(xué)院講師，研究方向為服裝設(shè)計與工程.

E-mail:clhgirl@163.com

黃珍珍,陳秋紅.基于IE的服裝模板化縫制流水線優(yōu)化——以速干褲為例[J].西安工程大學(xué)學(xué)報，2016，30(4)：421-426.

HUANG Zhenzhen,CHEN Qiuhong.The optimization of clothing templated production lines based on IE——Taking quick drying pants as an example[J].Journal of Xi′an Polytechnic University,2016，30(4)：421-426.

TS 94

A