Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Анализ технологии изготовления изделий из меха с позиции ресурсосбережения 8
1.1 Общие направления и тенденции решения проблем ресурсосбережения 8
1.2 Характеристика объектов ресурсосбережения 15
1.3 Пути использования коллагенсодержащих материалов при изготовлении меховых изделий 35
Выводы по главе 1 38
Глава 2 Разработка метода оценки ресурсосбережения в меховом производстве 40
2.1 Разработка формализованного описания процесса изготовления верхней одежды из меха 40
2.2 Анализ ресурсосберегающего воздействия логистики на процесс изготовления меховых изделий 48
2.3 Эффективное управление материальным потоком в меховом производстве 56
2.4 Разработка методов решения многокритериальной задачи ресурсосбережения для выбора эффективного варианта технологии 60
Выводы по главе 2 70
Глава 3. Разработка ресурсосберегающих методов обработки верхней одежды из меха 71
3.1 Исследование адгезионных свойств пакетов меховых изделий с использованием коллагенсодержащих материалов 71
3.2 Разработка способа укрепления кожевой ткани меха 112
Выводы по Главе 3 123
Глава 4 Разработка ресурсосберегающей технологии изготовления верхней одежды из меха с использованием КСМ 125
4.1 Разработка вариантов технологических решений для обеспечения ресурсосбережения при изготовлении верхней одежды из меха 125
4.2 Создание базы данных по технологии изготовления верхней одежды из меха 131
4.3 Разработка методики комплексной оценки технологии изготовления верхней одежды из меха с позиции ресурсосбережения 138
4.4 Производственная апробация ресурсосберегающей технологии изготовления верхней одежды из меха 142
Выводы по главе 4 153
Общие выводы по работе 155
Список литературы 15 7
Приложения
- Характеристика объектов ресурсосбережения
- Анализ ресурсосберегающего воздействия логистики на процесс изготовления меховых изделий
- Разработка способа укрепления кожевой ткани меха
- Создание базы данных по технологии изготовления верхней одежды из меха
Введение к работе
Актуальность темы. Продукция российских предприятий, производящих изделия из меха, традиционно пользуется высоким спросом. Но сезонный характер заготовки мехового сырья и продажи меховых изделий при постоянно прогрессирующей конкуренции делает задачи повышения стабильности и прогнозируемое производства основными для меховой промышленности Их решение усложняется тем, что меховые полуфабрикаты, даже однородные по волосяному покрову, имеют существенный разброс по свойствам кожевой ткани, как исходя из топографии, так и по имеющимся порокам
Отсутствие эффективных методов обработки, повышающих однородность кожевой ткани, приводит к нерациональному использованию ресурсов, несоответствию товарных запасов требованиям производства, делает некоторые виды меховых полуфабрикатов малоиспользуемыми или даже непригодными для производства верхней одежды из-за низких эксплуатационных характеристик и высокого расхода трудовых и материальных ресурсов Это связано с тем, что в традиционной технологии устранение пороков происходит путем их удаления, что приводит к повышению расхода меха, а укрепление кожевой ткани осуществляется трудоемкими ниточными методами с высокой долей ручного труда, либо клеевыми, приводящими к повышению ее жесткости
Одним из перспективных направлений совершенствования технологии одежды из меха является использование коллагенсодержащих прокладочных материалов и деталей, разработанных ранее на кафедре ТШП МГУДТ. Для экономии материальных ресурсов наибольший интерес представляет комплексный материал, изготовляемый нанесением коллагеновой волокнистой смеси на проблемные участки мехового полуфабриката Экономия трудовых ресурсов при этом достигается за счет объединения операций по устранению
пороков и укреплению кожевой ткани с нанесением формозакрепляющего слоя при замене традиционных прокладочных материалов на коллагенсодержащие.
Таким образом, разработка технологии изготовления меховой одежды, основанной на использовании коллагенсодержащих материалов, является актуальной, так как обеспечивает комплексный подход к вопросам ресурсосбережения.
Делыо диссертационной работы является разработка ресурсосберегающей технологии изготовления верхней одежды из меха с использованием коллагенсодержащих материалов, обеспечивающих повышение качества и снижение материалоемкости изделий при реализации малооперационной технологии.
В соответствии с поставленной целью в работе решались следующие задачи
анализ технологии изготовления верхней одежды из меха и поиск путей её совершенствования,
разработка метода оценки процессов изготовления верхней одежды из меха с позиции ресурсосбережения,
разработка ресурсосберегающих методов обработки верхней одежды из меха;
-разработка и апробация технологии изготовления верхней одежды из меха с использованием коллагенсодержащих материалов
Методы исследования. Теоретической и методологической основой исследования служит системный подход к решению сложных задач В работе использованы экспериментальные методы исследования, методы системно-структурного анализа, математического планирования эксперимента, математического и системно-структурного моделирования. Исследования микроструктуры кожевой ткани меха проводились с помощью методов электронной микроскопии.
Научная новизна результатов заключается в следующем
разработан способ укрепления кожевой ткани меха, заключающийся в последовательном нанесении на кожевую ткань мехового полуфабриката коллагенсодержащей композиции двух составов с разной величиной сухого остатка коллагена,
получено математическое описание зависимостей адгезионных свойств соединения, возникающего при нанесении коллагенсодержащей смеси на кожевую ткань меха, от параметров технологического процесса
Практическая значимость работы состоит в
разработке ресурсосберегающей малооперационной технологии изготовления верхней одежды из меха, обеспечивающей повышение прочности связи волосяного покрова с кожевой тканью, выравнивание свойств и увеличение полезной площади мехового полуфабриката при одновременном повышении формоустойчивости изделий,
- разработке методики комплексной оценки технологии изготовления
верхней одежды из меха с позиции ресурсосбережения,
разработке баз данных по технологии изготовления одежды из меха, содержащих сведения о технологических процессах скорняжного и пошивочного производства
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались:
-на межвузовской научно-практической конференции аспирантов и студентов «Молодые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности» (ПОИСК-2007) (г Иваново, 2007),
- на заседаниях кафедры технологии швейного производства МГУДТ
(2004-2007 гг.)
Производственная апробация ресурсосберегающей технологии верхней одежды из меха с использованием коллагенсодержащих материалов проведена на примере изготовления женской куртки из меха ондатры в производственных
условиях ООО «Меховой салон «Овен» (г Москва) Образцы коллагенсодержащих материалов изготовлены в лабораторно-производственных условиях завода «Белкозин» (г. Луга) и лабораториях кафедры ТШП МГУДТ.
Публикации. Основные положения проведенных исследований опубликованы в 6 печатных работах
Структура и объем диссертации Диссертационная работа состоит из
введения, четырех глав, выводов по работе, списка литературы и приложений.
Основное содержание изложено на страницах машинописного текста
Диссертация содержит ?< рисунков, <^у таблиц, список литературы
включает источников
Характеристика объектов ресурсосбережения
Технология изготовления изделий меха в существенной степени зависит от характеристик пушно-меховых полуфабрикатов, учет которых является одним из важных этапов по управлению ресурсосбережением.
Рациональное использование меховых полуфабрикатов связано с большими трудностями, так как на их использование влияет множество взаимозависимых и взаимосвязанных факторов [24]. На предприятиях меховой промышленности перерабатывается пушно-меховое сырье десятков различных видов. Шкуры отличаются по: - размерам, толщине и прочности кожевой ткани; - длине, густоте, окраске, блеску, мягкости, прочности и ИЗВИТОСТИ" волосяного покрова.
Имеются существенные различия свойств шкур ЖИВОТНЫХ одного и того же вида в зависимости от района их происхождения (кряжа), возраста, пола, времени убоя, наличия различных дефектов и способов первичной обработки сырья [25,26].
Ассортимент пушно-мехового сырья очень разнообразен [26], но значительно шире ассортимент пушно-мехового полуфабриката, так как многие виды пушнины и меха выделываются окрашенными в различные цвета, стрижеными, щипаными, эпилированными, с облагороженным волосяным покровом. Под воздействием покупательского спроса и появления новых технологий ассортимент меховых изделий динамично расширяется [27-31].
Как правило, при пошиве пальто, полупальто, жакетов используют шкурки всех размеров и всех видов, не особенно тяжелые, с низким и средней высоты волосяным покровом. Мужские изделия изготавливают преимущественно из прочных, с низким и средней высоты волосяным покровом шкурок. Чаще всего для этих видов изделий используют шкуры серки, нерпы, мерлушка, неблюй, меховая стриженая овчина с низким волосом (меховой велюр), шубная овчина, меховой козлик, мерлушка, жеребок, опоек и др. В зависимости от вида меховой женской верхней одежды применяют следующие виды пушно-мехового полуфабриката: для манто наиболее ценные виды (соболь, норка, горностай и др.); для пальто и полупальто мех каракуля, смушки, мерлушки, мехового козлика, кляма, муаре, меховой и шубной овчины, мехового жеребка и опойка, шкур морского зверя, шкурок норки, кролика, колонка, ондатры, нутрии, песца, лисицы, белки, крота, хоря, сурка и другие. Жакеты изготавливают из тех же видов, что и для пальто, а также из черева, бедерки и душки шкурок белки, хребты зайца-беляка, лапы и полулапы каракуля и другие. Для жилетов применяют шкурки мехового козлика, кролика, норки, кошки, собаки, овчины. Куртки шьют из овчины под велюр, каракуля, норки, собаки, хоря. Легкие, дешевые шкурки используют при изготовлении детских шубок. Сюда относится стриженая овчина, натуральный кролик, беличьи черева и головки, суслик и др. [32-34].
Поэтому рассмотрим факторы, которые оказывают наибольшее влияние на рациональное использование пушно-меховых полуфабрикатов при изготовлении из них меховых изделий.
Любой пушно-меховой полуфабрикат в большей или меньшей степени характеризуется неодинаковыми качественными признаками волосяного покрова и кожевой ткани, поэтому его делят на топографические участки. Неоднородное строение участков шкурки вызывается особенностями функции отдельных частей тела животного. Топографические признаки каждого полуфабриката непременно учитываются при создании новой модели, а также в скорняжном производстве при назначении полуфабриката на изделие и раскрое, в пошивочном производстве - при упрочнении кожевой ткани. Пушно-меховой полуфабрикат делят на основные части: хребтовую (спинную) и брюшную (черево); на каждой из них выделяют ряд более мелких участков. [26,33,35]. Общие топографические участки пушно-меховых полуфабрикатов представлены на рисунке 1.2.
При изготовлении меховых изделий площадь шкурок является одним из важнейших раскройных признаков, так как по нему учитывают использование пушно-меховых полуфабрикатов. Площадь полуфабрикатов зависят от породы, пола и возраста животных, с которых снята шкура. В меховом производстве полуфабрикат принято подразделять на три вида: крупный, средний и мелкий. К крупным видам относят овчину, опоек, пыжик, шкуры морского котика, тюленя, рыси, росомахи, волка, собак меховых и др.; к средним - каракуль, мерлушку, смушку и шкурки зайца, козлика, колонка, кошки, кролика, куницы, лисицы, песца, норки, нутрии, сурка и др.; к мелким - шкурки белки, водяной крысы, ондатры, суслика, тушканчика и др. [33-35].
Важным показателем качества меховых изделий является масса. При изготовлении изделий необходимо отдавать предпочтение более легким полуфабрикатам. Масса пушно-меховых полуфабрикатов зависит от тех же факторов, что и площадь, кроме того, и, от толщины и плотности кожевой ткани, длины и густоты волоса. Масса полуфабрикатов влияет на массу изделий, что имеет немаловажное значение с точки зрения гигиенических свойств одежды [34].
Анализ ресурсосберегающего воздействия логистики на процесс изготовления меховых изделий
Развитие меховой отрасли предполагает не только увеличение объемов выпуска продукции, но и производство качественной продукции, способной выдержать конкуренцию с иностранными производителями. Это влечет за собой адаптацию отрасли к современным требованиям рынка и обуславливает необходимость поиска новых подходов к организации и планированию деятельности предприятий. Необходим современный механизм функционирования меховых предприятий. Одним из таких современных подходов, позволяющих адаптироваться к рынку, является реализация интеграционной функции логистики в производстве меховых изделий.
Развитие интеграционной функции логистики в меховом производстве рассматривается как проявление интегративного свойства логистической системы ресурсосбережения (ЛСР).
Интегративное свойство — это то новое, что формируется при согласованном взаимодействии различных элементов, объединенных в структуру, и которым эти элементы ранее не обладали. Именно интегративные свойства ЛСР отличает ее от простого конгломерата и выделяют из среды в виде целостного образования [18].
Интеграционная функция логистики характеризуется как проявление согласованности взаимодействия всех элементов ЛСР с целью достижения стратегических и тактических целей предприятия.
Традиционный подход к. организации мехового предприятия означал обособленное функционирование элементов логистической цепи, ориентирующийся на собственные цели и критерии эффективности (рисунок 2.3, а). Выходной материальный поток каждого предыдущего элемента логистической цепи является входным для последующего звена.
При логистическом подходе управляющие воздействия прилагаются со стороны единой логистической" системы- управления к отдельным стадиям-технологического процесса. Эти управляющие воздействия формируются исходя из общих целей и критериев эффективности исследуемой логистической цепи таким образом, что выходные параметры сквозного непрерывного материального потока оказываются достаточно предсказуемыми и контролируемыми (рисунок 2.3, б).
Для активизации интеграционной функции в логистической системе в первоначальном порядке необходимо соответствие цепей всех звеньев данной системы. Интеграционная функция логистики реализуется в том случае, если материальный поток выполняет роль интегратора в логистической системе и обеспечивает достижение целей, стоящих перед предприятием.
При этом любое взаимодействие элементов логистической системы осуществляется посредством материального потока. Это означает, что материальный поток необходимо рассматривать как единое целое, не разрывая его на отдельные элементы различных участников логистической цепи. В этом случае эффективность интеграционной функции логистики проявляется в реализации свойства синергии отдельных логистических активностей, совершаемых с материальным потоком.
ЛСР (рисунок 2.4) формируется в соответствии с условиями реализации специфических свойств рассматриваемого материального потока. Основными ее элементами являются отдельные логистические функции, позволяющие реализовать ресурсосберегающий потенциал логистики, а главная цель сводится к экономии материальных и трудовых ресурсов:
Присутствующие в системном описании функции элементов логистической системы соответствуют логистическим задачам, и позволяют реализовать ресурсосберегающий потенциал логистики, а главная цель сводится к экономии ресурсов.
Между элементами ЛСР устанавливаются определенные связи и отношения. Благодаря этим связям набор элементов превращается в связное целое, где каждый элемент оказывается, в конечном счете, связанным со всеми- другими элементами и его свойства не могут быть поняты без учета-; этих связей:
В; свою очередь, свойства ЛСР являются не просто суммой; свойств; составляющих ее отдельные элементы, они определяются наличием и. ; спецификой связей и отношением между элементами то есть их следует рассматривать как интегративные свойства, как целое. Наличие связей или отношений между элементами ЛСР, по сути, порождают интегративные целостные свойства логистической системы. При этом; формирующие ЛСР .. интегративные свойства должны базироваться на; анализе; современногоi . ;; состояния рынка.
Разработка способа укрепления кожевой ткани меха
Внешний вид и долговечность меховой, одежды зависят главным образом от качества волосяного покрова и кожевой ткани пушно-меховых полуфабрикатов, от обработки скроя в скорняжном производстве, от качества вспомогательных материалов и отдельных операций, выполняемых в пошивочном производстве.
Эксплуатационные свойства меховой одежды во многом зависят от физико-механических свойств кожевой ткани меховых полуфабрикатов. Меховую одежду изготовляют из полуфабрикатов, различных по своим линейным размерам, толщине кожевои ткани, а значит, и прочности на разрыв при растяжении. Прочность кожевои ткани меховых полуфабрикатов не одинакова на всех топографических участках. Шкурки в скроях соединяют как в продольном направлении — загривочная часть с огузком, так и в поперечном — боковая часть одной шкурки с боковой частью другой шкурки. Следовательно, прочность швов на разрыв: при растяжении в продольном направлении будет определяться сопротивляемостью разрыву менее прочного участка шкурки (загривочная часть), а в поперечном направлении -прочностью шкурок на боковых участках. Следует отметить, что на сшитых образцах, независимо- от вида мехового полуфабриката, разрывы, всегда обнаруживаются по линии проколов на швах. Также: следует отметить, что растяжение и разрыв меховых полуфабрикатов на- отдельных, участках меховой одежды в известной степени зависят также и от ее конструкции; Меховую одежду в большинстве случаев конструируют свободной и полуприлегающей формы. Но даже, и прш свободных формах верхняя часть, одежды в;области груди и спины, научастках;плечевого поясши лопаточно-плечевого сочленения не подчеркивает линий фигуры, а наоборот, сглаживает имеющиеся, выпуклости на уровне лопаток и по длине на уровне изгиба в области поясничной части. Можно предположить, что напряжения растяжения будут возникать на следующих участках деталей изделия: - посередине спинки вдоль (при нагибании туловища вперед в сидячем положении);: . - поширине спинки на уровне лопаток И на верхних участках:полочек.по?; ширине в области лопаточно-плечевого сочленения (при выполнении: различных движений; руками и туловищем); - на участках расположения продольных прорезных карманов; - на рукавах в плече-локтевом сочленении (при сгибании рук в локтях).
В настоящее время используют хлопчатобумажный прокладочный материал не только для упрочнения., но и предохранения мехового скроя от разрывов в местах наибольшего растягивающего усилия. Однако данный способ укрепления кожевой ткани меха не соответствуют эксплуатационным: требованиям, предъявляемым к меховой одежде.
Известно, что применение прокладочных коллагенсодержащих материалов при изготовлении пакетов значительно улучшает некоторые из свойств изделия, особенно эксплуатационные, обеспечивает функционирование системы «меховой полуфабрикат+КСМ» как единого целого, позволяет выровнять толщину разных участков. В результате получается новый материал, который в значительной мере сохраняет свойства исходных материалов и вместе с тем приобретает и новые свойства, которыми каждый из них в отдельности не обладал. Все это способствует повышению качества изделия при изготовлении; и сохранению его при эксплуатации.
Свойства полученного комплексного материала зависят от свойстве 1 исходных материалов и от свойств коллагенсодержащих материалов, а также и от таких факторов, как толщина, коллагенсодержащего материала; метод-нанесения колл агенсодержащей смеси на. поверхность, режим сушки? и др: Й дляг получения: комплексного материала требуется- выбрать такой состав; коллагенсодержащего материала, который обеспечивал бы .соответствующую- адгезионную прочность, сохраняя при этом основные физико-механические ш гигиенические свойства меховых полуфабрикатов, а также устранял пороки; кожевой ткани меха.
Способ . укрепления кожевой: тканш мехового: полуфабриката заключается в нанесении коллагенсодержащей смеси; в; две стадии;. На первой стадии обработки, на кожевую ткань наносят коллагенсодержащую смесь с сухим остатком коллагена 2%; Наносят смесь равномерно по всей площади заданного участка с помощью специального устройства; ракельного типа. В : результате нанесения композиции с низким содержанием коллагеновой массы обеспечивается лучшая смачиваемость и проникновение субстрата. Первую стадию обработки мехового полуфабриката выполняют с целью упрочнения кожевой ткани меха и обеспечения адгезионной прочности полученного материала. После нанесения композиции меховой полуфабрикат подвергают сушке. Сушка производится в сушильных камерах при температуре 50-55С или при нормальной температуре. На второй стадии обработки смесь наносят для обеспечения большей толщины и прочности полученного комплексного материала составом с сухим остатком коллагена 6%. Далее выполняют вторичную сушку для удаления дисперсионной среды. Вторую стадию обработки осуществляют для придания меховым полуфабрикатам требуемых физико-механических свойств.
Для обеспечения требуемых свойств, проведен полный факторный эксперимент (ПФЭ) [105]. Математическая модель, получаемая в результате проведения эксперимента, дает качественную и количественную информацию о влиянии каждого фактора и позволяет рассчитать значение функции отклика при заданном режиме ведения технологического процесса. В основе ПФЭ лежит реализация всех возможных комбинаций исследуемых параметров (факторов).
Создание базы данных по технологии изготовления верхней одежды из меха
Меховые изделия являются сложными объектами проектирования в силу большого разнообразия конструкторско-технологических решений; изделий, свойств меха, и требований потребителей. К настоящему времени информация о технологическом проектировании верхней одежды из меха не систематизирована и носит разнонаправленный характер. Проблему может решить использование баз данных, которые помогают не только хранить достоверные сведения об уже осуществленных технологических процессах, но и получать необходимую информацию для разработки новых. На основе анализа предметной области, представленной в главе 2, выделены две составляющие информационного обеспечения для автоматизированного проектирования технологии- и- методовшзготовления меховой одежды: 1. База данных скорняжного производства (БДС); 2. База данных пошивочного производства (БДП). Базы данных функционируют в широко распространенной ОС WINDOWS, под управлением СУБД MS Access. Это настольное приложение для работы с базой данных позволяет создавать реляционную базу данных, которая представляет собой множество взаимосвязанных таблиц, каждая из которых содержит информацию об объектах определённого типа. Программа имеет возможность пополнить существующую базу данных, соединить воедино информацию из самых разных источников (электронных таблиц, текстовых файлов, других баз данных), представить данные в удобном для пользователя виде с помощью таблиц, диаграмм и отчётов [109-112].
Полноценное использование сведений из базы данных и доступ к ней возможны только при упорядочении информации, ее иерархическом представлении. Для решения данной задачи предложена система признаков декомпозиции описания технологических процессов. В соответствии с этими признаками, описание процесса представляет собой иерархическую шестиуровневую трехсоставную структуру. Объединение трех составляющих описания (структурной, функциональной, информационной) на каждом уровне и в целом дает обобщенную информацию о процессе изготовления верхней одежды из меха: -составляющие первых двух уровней описывают процесс производства продукции; -составляющие третьего и четвертого уровней- описывают процесс изготовления изделий; -составляющие последних двух уровней описывают процесс с точки зрения операций. В результате, разработанные базы данных состоят из трех взаимосвязанных блоков, которые соответствуют трем составляющим описания процесса изготовления верхней одежды из меха. Насыщение этих блоков информацией позволило- сформировать состав и структуру- базы данных проектирования технологии изготовления верхней одежды из меха.,
В первом блоке содержится информация о состоянии объектов, описывающих изделие. Массив данных разделен на пять уровней: — на первом уровне содержится общая информация о рассматриваемом изделии; - на втором уровне помещена информация о видах меховых полуфабрикатов и видах материалов, используемых для изготовления мехового изделия; - на третьем уровне содержится информация о перечне узлов для всех-видов материалов; - на четвертом и пятом уровнях помещены перечни деталей и частей деталей соответственно.
Второй блок предназначен для хранения информации о структуре процесса изготовления мехового изделия: на первом уровне сформирована общая структура по видам меховых изделий; на втором уровне содержится информация о структуре переработки вида материалов; на третьем, четвертом и пятом уровнях - об операциях по изготовлению мехового скроя и узлов изделия;
Третий блок модели структуры базы данных содержит информацию о методах изготовления объектов изделия в соответствии с уровнями. Блок содержит массивы графической информации, которые представлены» в виде технологических узлов:
Каждому уровню (строке) этой структуры соответствует своя таблица, причём каждая строка этой таблицы связана с несколькими строками таблицы, описывающей уровень ниже. Кодирование обозначения материала-позволяет различить на каждом уровне ту часть описания процесса, которая соответствует данному материалу.
Рабочее окно баз данных в программе Access представлено на рисунке 4.4. Для формирования базы данных необходимо создать взаимосвязанные и подчиненные таблицы, что возможно только после создания в них ключевых полей. Эти поля могут содержать в себе любую информацию - как текстовую, так числовую и иную. Для создаваемой базы данных ключевыми выбраны поля, определяемые уровнем декомпозиции, которому соответствует таблица. Например, для функциональной составляющей (F) процесса изготовления изделия из меха четвертого уровня - Детали -ключевыми полями будут F01, F02, F03, F04 - все уровни декомпозиции, которому принадлежит таблица, содержащие числовую информацию. Вариант задания ключевых полей представлен на рисунке 4.5
