模塊化褲裝縫制流水線的優(yōu)化設(shè)計(jì)

劉立枝，閆亦農(nóng)，雒彬鈺，肖麗瑤

(內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué) 輕工與紡織學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010080)

模塊化服裝生產(chǎn)縫制流水線是一種新型、快速反應(yīng)的生產(chǎn)組織形式，適用于多品種、小批量生產(chǎn)，可滿足換款快、生產(chǎn)高效的市場(chǎng)需求[1-2]。目前，關(guān)于服裝模塊化的研究已取得了一定的成果。在服裝設(shè)計(jì)方面，胡訊[3]、周海媚等[4]提出了將復(fù)雜零散設(shè)計(jì)過程簡(jiǎn)單化的方法，尋求一定的次序性、規(guī)律性，驗(yàn)證了服裝模塊化設(shè)計(jì)的優(yōu)越性與可行性，為智能化服裝設(shè)計(jì)提供理論支持。閆星宇[5]基于模塊化理論，分析了快時(shí)尚品牌的模塊化組織模式和運(yùn)作機(jī)制，運(yùn)用模塊化設(shè)計(jì)快速微創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)了時(shí)尚產(chǎn)品低價(jià)、快速面市的目標(biāo)。劉立枝等[6]、李克兢等[7]、蘇軍強(qiáng)等[8]通過建立服裝快速反應(yīng)系統(tǒng)，將服裝分為3個(gè)模塊，實(shí)現(xiàn)了服裝生產(chǎn)設(shè)計(jì)的快速反應(yīng)，闡述了基于模塊化思想的服裝智能傳輸系統(tǒng)的開發(fā)思路。此外，基于模塊化的服裝計(jì)算機(jī)系統(tǒng)使大規(guī)模生產(chǎn)質(zhì)量得到了有效的保證。朱碧空等[9]、鄭艷等[10]、劉紅曉[11]比較了模塊化生產(chǎn)同傳統(tǒng)柔性制造模式的優(yōu)勢(shì)，設(shè)計(jì)了快速反應(yīng)生產(chǎn)流水線，提高了生產(chǎn)效率。上述研究從不同角度對(duì)模塊化在服裝上的應(yīng)用進(jìn)行了研究，但在縫制生產(chǎn)線優(yōu)化方面的研究尚不充分。

充分發(fā)揮服裝縫制流水線模塊化編制的優(yōu)勢(shì)、高效地組織縫制生產(chǎn)，是服裝生產(chǎn)中的一個(gè)關(guān)鍵問題。本文對(duì)女休閑褲縫制流水線進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，有效提高了服裝流水線的生產(chǎn)效率。

1 縫制流水線平衡評(píng)價(jià)指標(biāo)

縫制流水線平衡評(píng)價(jià)指標(biāo)是評(píng)價(jià)服裝企業(yè)生產(chǎn)流水線生產(chǎn)工序是否達(dá)到優(yōu)化、人員是否得到最佳配置的重要指標(biāo)[12]。平均流水節(jié)拍、工作地?cái)?shù)量、編制效率和均衡指數(shù)是生產(chǎn)流水線平衡的4項(xiàng)重要評(píng)價(jià)指標(biāo)[13-14]。通過對(duì)生產(chǎn)流水線的具體分析，得到各流水線平衡度評(píng)價(jià)指標(biāo)公式：

(1)

(2)

(3)

(4)

式中：N為加工作業(yè)的總數(shù)量，件；T為日作業(yè)時(shí)間，s；Q為日產(chǎn)量，件；T′ 為單件流水作業(yè)總時(shí)間，s;ti為第i道工序作業(yè)時(shí)間，s；S.P.T.為理論平均節(jié)拍，s；S.P.T.i為瓶頸工序節(jié)拍；Wmin為最小工作地?cái)?shù)；η為編制效率，%；SI為均衡指數(shù)。

2 縫制工藝信息及模塊劃分

2.1 款式信息及工藝信息

圖1 女休閑褲款式圖

女休閑褲款式圖見圖1。該款女休閑褲是寬筒平腳褲，右前片有7道褶；左、右后片各有2個(gè)?。磺伴T襟裝有拉鏈。制作此款女休閑褲共有34道工序，由已知的褲裝生產(chǎn)工序和實(shí)地測(cè)定的工序時(shí)間，繪制出女休閑褲工藝流程圖，見圖2。

圖2 女休閑褲工藝流程圖

服裝生產(chǎn)工序的編制對(duì)服裝流水線的連續(xù)性、節(jié)奏性以及工廠每日產(chǎn)量有很大的影響。在服裝企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)過程中，服裝流水線平衡性越好，其生產(chǎn)效率越高，即流水線工序編制效率越高越有利于生產(chǎn)。通常流水線的編制效率達(dá)到85%以上時(shí)，才能投入生產(chǎn)。

2.2 女休閑褲模塊化劃分過程

服裝的模塊化縫制生產(chǎn)即1件服裝加工過程形成一個(gè)完整的系統(tǒng)，在系統(tǒng)下又分出許多獨(dú)立的模塊。本文根據(jù)服裝縫制作業(yè)類型多、縫制工序編排復(fù)雜的特點(diǎn)，以規(guī)則模塊劃分方法作為理論依據(jù)，設(shè)定服裝模塊劃分規(guī)則為：①獨(dú)立部件中的工序與其他工序劃分到不同模塊；②根據(jù)服裝模塊化生產(chǎn)要求，每個(gè)模塊內(nèi)至少有2個(gè)以上工位才可成為單獨(dú)模塊。依據(jù)基于規(guī)則模塊劃分方法的女休閑褲生產(chǎn)工藝流程圖，將女休閑褲進(jìn)行劃分，劃分后的女休閑褲工序工時(shí)見表1。

表1 女休閑褲工序工時(shí)

注：P為平縫作業(yè)；S為手工作業(yè)；T為特殊作業(yè)；B為包縫作業(yè)。下同。

由表1計(jì)算出模塊1、模塊2、連接模塊的作業(yè)時(shí)間分別為556、347、1 276 s，此外，已知日產(chǎn)量為235件，日作業(yè)時(shí)間為8 h，工序工時(shí)已包含縫制作業(yè)富余時(shí)間，依據(jù)式(1)可知理論平均節(jié)拍S.P.T.=T/Q=28 800 s/235=122.6 s，由式(2)可知最小工作地Wmin=2 183/122.6+1=18，根據(jù)作業(yè)人員數(shù)計(jì)算出實(shí)際平均節(jié)拍S.P.T.=T′/18=121 s。已知節(jié)拍界限為(L.P.T.，U.P.T.)，其中L.P.T.=2S.P.T.-U.P.T.，U.P.T.=S.P.T. / 0.95。同理計(jì)算得到，女休閑褲各模塊編制信息，見表2。

表2 女休閑褲各模塊編制信息

3 女休閑褲模塊化流水線優(yōu)化設(shè)計(jì)

本文通過對(duì)女休閑褲縫制工藝進(jìn)行模塊化劃分，各個(gè)模塊工序進(jìn)行重新編排和組合，并對(duì)其進(jìn)行流水線編制，以達(dá)到提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)靈活性的目的。

3.1 模塊內(nèi)工序優(yōu)化原則

服裝模塊化編制方法與服裝大流水線的編制方法既一致又存在不同。對(duì)模塊化編制方法進(jìn)行細(xì)致分析方法如下：

①在同一模塊內(nèi)，存在需要組合或拆分后重組的工序在同一部件且不是并列工序時(shí)，若滿足工序序號(hào)大小關(guān)系可直接進(jìn)行組合或者拆分后重組。同時(shí)，工序的加工順序須按工序序號(hào)由小到大進(jìn)行。

②在同一模塊內(nèi)，需要組合或拆分后重組的工序在同一部件內(nèi)存在并列關(guān)系時(shí)，并列工序可不遵循序號(hào)大小關(guān)系，與其他工序進(jìn)行組合排列。如在連接模塊中29、30、31號(hào)工序?qū)俨⒘泄ば?，?0號(hào)工序未排列的前提下，31號(hào)工序可與26、27號(hào)工序進(jìn)行組合。

③當(dāng)同一模塊內(nèi)存在不同部件時(shí)，不僅要滿足同一部件內(nèi)工序序號(hào)的大小關(guān)系，還應(yīng)滿足各部件之間的生產(chǎn)順序。如在部件模塊1中如果前片中1號(hào)工序尚未作業(yè)，則2號(hào)工序不能與后片中的6號(hào)工序進(jìn)行組合。

3.2 模塊化優(yōu)化過程及結(jié)果分析

根據(jù)服裝模塊化優(yōu)化原則，對(duì)該款女休閑褲生產(chǎn)工序進(jìn)行優(yōu)化編排和重新組合，進(jìn)而對(duì)其進(jìn)行模塊化編制，女休閑褲縫制流水線工序編制表見表3。

根據(jù)式(3)(4)計(jì)算出各模塊的編制效率及均衡指數(shù)，女休閑褲模塊1的編制效率為94.1%，均衡指數(shù)為4.58；模塊2的編制效率為98.3%，均衡指數(shù)為3；連接模塊的編制效率為95.5%，均衡指數(shù)為2.83。繪制各個(gè)模塊的編制效率關(guān)系圖，如圖3所示。

表3 女休閑褲縫制流水線工序編制表

注：1/3、2/3、1/2代表該工序的部分時(shí)長。

圖3 各個(gè)模塊編制效率關(guān)系圖

4 結(jié)束語

本文通過對(duì)女休閑褲縫制流水線進(jìn)行模塊化劃分，并進(jìn)行模塊內(nèi)工序的優(yōu)化編制，最終實(shí)現(xiàn)縫制流水線的模塊化編制，得出：①模塊化劃分增加了服裝縫制生產(chǎn)的靈活性，有效避免了半成品的堆積現(xiàn)象；②有效提高了企業(yè)員工的互助性，加強(qiáng)了員工間的溝通與交流，使產(chǎn)品互檢變得常態(tài)化，間接的提高產(chǎn)品質(zhì)量；③運(yùn)用模塊化生產(chǎn)方式對(duì)女休閑褲進(jìn)行縫制流水線編制，各模塊編制效率相差不大且均遠(yuǎn)高于85%，滿足服裝企業(yè)精益化生產(chǎn)的要求，符合現(xiàn)階段“多品種、小批量”的市場(chǎng)需求。