服裝縫制工序的編排與優化
時間:2007-02-08 10:14:00來源:wangsl
導語:?服裝縫制工序的組合編排是將各工序分解組合以滿足生產要求的計算、編排過程。
0 前言
服裝縫制工序的組合編排是將各工序分解組合以滿足生產要求的計算、編排過程。一個合理的工序編制方案,能夠實現均勻的作業負荷,同時還能有效地減少企業的各種資源的消耗,對實現精益生產具有十分重要的作用。
1 工序編排參數
要實現服裝縫制工序作業編排的合理、高效,就要有一定的參數作為衡量編排結果的指標。目前在服裝企業常用的參數有以下幾項:
1.1 流水線平均節拍與瓶頸節拍
它是評價作業編排的基礎指標,用生產線上所有工作地的平均節拍(S.P.T.)來表示:
實際生產中,真正決定流水線生產速度的是瓶頸節拍,平均節拍是作為工序編排用的參考值。
1.2 編制效率
流水線編制效率(η)表示各工序安排的平衡程度,一般服裝企業要求工序編制效率達到85%以上。其公式為:
圖1為某款服裝縫制工序編制方案在各工作地的作業時間分布,顯然這兩種方案實際運作情況有差異,引起這個差異的主要原因是組合工序作業時間方差D(Pi),它能反應各工作地作業時間與平均節拍的偏離程度,通常在不同作業編排方案的優劣時應該引入這個參考值:
式中:n──編排后的實際工作地數;Pi——各工作地的組合工序作業時間。
表1列出了上述兩種編排方案的作業時間方差。方差值越大說明工序組合的時間結果越分散,相反方差值越小則說明作業時間分布越集中,流水線各工序的同步效果越好。
表1 A、B兩方案工序作業時間(秒)
工作地作業時間方案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 D(Pi)
A 253 253 243 243 245 243 255 267 243 255 57.8
B 250 267 250 233 255 240 245 267 258 235 135.6
1.3 節拍界限
它是工序組合計算時用于限定時間范圍的數值,分節拍上限、節拍下限??紤]到企業對工序編排效率的要求,一般取節拍界限為±7%~±10%。
2 工序組合編排的一般程序
?。?)根據企業生產要求確定工序編排的已知條件,計算出S.P.T.值和節拍界限;
(2)參照工藝流程圖從主流程第一道工序開始,按照加工順序依次嘗試合并,加工設備相同且在作業流程上前后連續的工序合并在一起;
?。?)以S.P.T.值為參考,盡量使組合工序的作業時間接近平均節拍,如果組合工序的節拍與平均節拍成整數倍關系則設置平行工位來解決,工位數量即為倍數值;
(4)支流程零部件加工工序放在主流程外另行編排,參考的平均節拍時間同為S.P.T.值,在裝配工序的起始位置將主流與支流匯合;
?。?)完全獨立的加工工序可以不考慮加工順序分配到任一工作地內;
(6)計算出編排效率后進行性能評價。
3. 工序編排實例分析
3.1 編排方案
以某款男褲為例(圖2為工藝流程),其標準作業時間為2440秒,生產要求作業人數15人,根據平均節拍S.P.T=2440/15=163(s)、節拍界限152秒~175秒這些參數 ,得出的初步編排方案如表2。
表2 全棉水洗男褲工序編排方案
編號 作業內容工序號 組合工序標準作業時間(s) 安排工位數 工位節拍(s) 作業性質
1 1 180 1 180 平縫作業
2 2 210 2 105 平縫作業
3 3,6 455 3 152 平縫作業
4 4,5 595 3 199 平縫作業
5 7,12 140 1 140 包縫和手工作業
6 8 160 1 150 平縫作業
7 9,11 590 3 197 平縫作業
8 10 110 1 110 套結機和褲袢機作業
注:“_”表示瓶頸節拍
3.2 性能評價
本方案中4號工作地的作業時間199秒為瓶頸節拍,即生產線實際生產節拍為199秒。流水線編排效率η=(163/199)100%=82%<85% , 組合工序作業時間方差D(Pi)=1144.1,其絕對值較大說明流水線負荷平衡不很理想。圖3編排方案的作業時間分布曲線,也反映4號工作地加工時間最長,所以半制品在此有可能積壓出現瓶頸現象,使流水線運行失去平衡。
工作地設置圖4上,粗虛線箭頭表示主流程的作業路線,細實線箭頭代表裁片在工作地間的傳遞方向。流水線有8個工作地,共15個工位,主流程上產品的移動路線為1-2-(3,6)-(7,12)-8-(9,11)-10-(9,11)-(7,12),流水線起步后九個節拍(1791s)開始成品下線。
4 工序編排的優化
服裝的縫紉工藝流程上,工序間的關系有兩種:一為“相容關系” ,另一種為“優先關系”,這些關系給工序的平衡和同步化帶來了很多機動因素,在工序編排時我們就可以采用一些特殊方法和技巧,對普通的編排方案進行完善和優化,這些技巧即 “優化規律”。
4.1 優化方案
改進效果不佳的初步編排方案,應該首先進行編排分析和預測,其方法如表3,表4為該款男褲的工序編排優化方案。
表3 各類作業人數分析
作業性質 作業時間 平均節拍 所需人數/人 分析預測
計算值 采用值 由于特種作業工序較少且不適合跟平縫作業合并,所以為了滿足平衡平縫作業的采用值舍去了小數而將特種作業進位、手工作業取零,這樣就要求在編排時必須注意將各個平縫工序的合并作業時間取稍大于參考節拍(可另設次參考節拍),其中低于節拍的與手工作業合并,結果略高于平均節拍。
平縫作業 2190s 163s 13.44 13
包縫作業 110s 163s 0.68 1
手工作業 30s 163s 0.18 0
套結作業 110s 163s 0.68 1
合計 2440s —— 15 15
表4 工序編排優化方案
編號 作業內容工序號 組合工序標準作業時間(s) 安排工位數 工位節拍 (s) 作業性質
1 1 180 1 180 平縫作業
2 2,11 320 2 160 平縫作業
3 3,4,6 480 3 160 平縫作業
4 5 570 3 190 平縫作業
5 7,12 140 1 140 包縫和手工作業
6 8 160 1 160 平縫作業
7 9 480 3 160 平縫作業
8 10 110 1 110 套結機和褲袢機作業
4.2 優化性能分析
優化方案的瓶頸工序仍然在4號工作地,但瓶頸節拍縮短為190s。經過改進流水線編排效率η=(163/190)100%≈86%>85% ,高于編排效率合理值的下限,組合工序作業時間方差D(Pi)=549,遠低于1144.1的初步方案值,所以編排效果基本滿意,優化方案與初步編排方案作業時間曲線變化如圖5。
圖6優化方案的工作地設置反映,整條流水線仍然安排8個工作地,共15個工位,主流程上產品的移動路線變成1-(2,11)-(3,4,6)-(7,12)-8-9-10-(2,11)-(7,12),流水線起步后成品下線時間為改進后的九個節拍(1710s),縮短了81秒。
表5為優化前后各工作地的工時負荷情況,負荷率的變化體現出優化方案的優勢,流水線各工作地的負荷平衡度較好,工人可以發揮正常作業水平,不會造成趕工引起的作業質量下降,同時無價值的余力工時量也比較合理。
表5 男褲縫制工序編排方案工時負荷對比
初步編排方案 優化編排方案
工作地序號 標準作業時間(s) 工時負荷率(%) 工作地序號 標準作業時間(s) 工時負荷率(%)
1 180 110.4 1 180 110.4
2 105 64.4 2 160 98.2
3 152 93.3 3 160 98.2
4 199 122.1 4 190 116.6
5 140 85.9 5 140 85.9
6 150 92.0 6 160 98.2
7 197 120.1 7 160 98.2
8 110 67.5 8 110 67.5
4.3 工序優化規則
通過這個款式編排實例的分析,可以總結出若干優化規則:
(1)支流程的部件作業加工順序比較靈活,可以根據需要單獨組合也可以與主流程工序合并,一般是在不違反加工順序的前提下與組裝工序的前道合并。
例如,3號工作地由3、4和6號工序組成,其中的3、6號工序在主流程上相鄰,合并在一起符合編排的一般程序。但是僅這兩個工序作業時間之和達不到平均節拍的參照值,而4號支流工序的加工順序比較靈活且作業時間正好填補3、6號組合工序作業時間與參照值的差值,所以在優化方案中此三項工序被組合在一起;
(2)具有優先關系的工序,即在同一流程上不連續的同作業性質工序也可以跨越合并,但是在半制品傳遞時產生的交叉現象必須用工作地的特殊安排來減弱其影響。
例如,2號工作地包括工序2和11,這兩個工序在作業流程上跨度很大,而且可以優先與之組合的支流工序時間又不理想,所以出于各工作地間工時平衡考慮,選擇同作業性質的11號工序進行組合,相應產生的傳遞問題通過工作地設置(如圖5)較好地得到了解決;
?。?)在加工設備比較充足的條件下,不同作業性質的工序作業量之和又低于參考平均節拍,可以適當地進行組合,工種轉換帶來的附加作業時間可以削弱余力的突顯程度,但是此經驗不易多用,尤其是對于越流程的異類特種工序。一般認為手工作業的合并靈活性較好,合并的優先級別高于其它特種作業工序。
例如,5號工作地中包縫和手工作業的實際配合時間將略高于140s,與平均節拍的偏離縮小有利于工序平衡。
5 總結
服裝縫制工序的編排與優化沒有固定的程式可循,凡是能提高編排效率的手段都是值得借鑒的。對不同的服裝款式,縫制工序的作業時間分布各有特點,編排的結果也有所不同,但是遵循的基本原則和追求的目標是相同。本文通過對具體服裝縫制工序的編排和優化,總結出了比較實用的改進經驗。進一步的研究工作將是挑選盡可能多的服裝縫制工藝實例,從中整理足夠的經驗,總結出一套得到生產實踐的完善的工序優化規律,以幫助提高服裝流水線的生產管理水平。
參考文獻:
[1] 萬志琴、宋惠景,服裝生產管理,中國紡織出版社,1999.2
[2] 楊以雄,服裝生產管理,上海科學技術出版社,1994
[3] 姜蕾,服裝生產工藝與設備,中國紡織出版社 ,2000.4
轉自:江蘇紡織2005第一期
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