Общая характеристика систем в швейной промышленности

Специалист, создающий новые виды одежды, обуви, разрабатывающий и совершенствующий различные объекты техники и технологии, имеет дело с так называемыми техническими объектами.

Технических объектов много, и они очень разнообразны, но, нечто общее присуще им всем: любой объект состоит из совокупности отдельных элементов; элементы могут обладать не только разной формой, но и различными свойствами, параметрами и т. д. Эти элементы определенным образом взаимосвязаны. Эти общие характеристики и определяют объект как систему.

Система – это совокупность элементов, обладающих различными свойствами, параметрами и пространственной структурой, которая обеспечивает выполнение какой-либо единой цели или функции.

Защитный костюм, раскройная установка, швейная машина, утюг, пресс, технологический процесс, поток и т. д. – все это системы легкой промышленности.

Таким образом, система – это не просто совокупность элементов, а совокупность элементов, связанных технологически, конструктивно, функционально.

Эффективное решение инженерной задачи возможно лишь на основе всестороннего целостного рассмотрения разрабатываемой системы и её развития в процессе взаимодействия с окружающей средой. Лишь такой системный подход способен привести к подлинно творческим, новаторским решениям, вплоть до изобретений и научных открытий.

Любая техническая система обладает такими системными характеристиками, как связь с окружающей средой «Н», функция «F», структура «S» и совокупность свойств «Z= z₁, z₂,…, z_n» [12].

Окружающая среда «Н» системы теоретически включает все, что не входит в данную систему. Под функцией «F» понимают некоторую стабильную способность системы к определенным действиям. Понятие структуры «S» характеризует внутреннюю организацию, порядок и построение системы, т. е. структура– это совокупность элементов и отношений между ними.

Если Е={e₁, e₂,…,е _n} – множество элементов, а V={v₁, v₂,…, v _m} – множество отношений между ними, то структура системы может быть представлена в виде графа S=(Е,V).

Вход системы представляет собой внешние отношения «окружающая среда – система», а выход – внешние отношения «система – окружающая среда».

Каждая система, её элементы обладают свойствами «Z», присущими данной системе и точно ее определяющими, такими, например, как размеры, масса, скорость, форма, а также технологичность, транспортабельность и особенно способность функционировать. В связи с этим для совокупной характеристики системы выбирают ряд существенных свойств «Z= (z₁, z₂,…, z _n)».

В зависимости от вида элементов, из которых состоит система швейной промышленности, можно выделить:

Q-систему (систему типа «изделие»), элементами которой являются детали и узлы изделия (например, одежды, обуви и т. п.).

Т-систему (техническую систему), элементами которой являются детали и узлы технического объекта (технологического оборудования, устройства, машины и т. п.).

Р-систему (систему типа «процесс»), элементами которой являются производственные операции. Это может быть либо технологический процесс, либо производственный поток.

Для данных систем рассматриваются три характерных типа задач:

Задача анализа –задана структура системы, необходимо определить её функционирование.

Задача синтеза – заданы характер функционирования и другие требования к системе, необходимо определить структуру, которая удовлетворяет поставленным требованиям.

Задача черного ящика –задана система, структура которой неизвестна или известна частично, нужно определить ее функционирование и, возможно, структуру.

В качестве примера Q-системы рассмотрим швейное изделие – куртку из джинсовой ткани. Функция F₁ данной системы состоит в защите человека от влияния климатических условий окружающей физической среды Н₁. Функция F₂ носит эстетический характер и определяется влиянием внешней социальной среды Н₂.

Структура Q-системы может быть представлена в виде графа. На рис. 1.2. показана иерархическая структура, отражающая последовательность сборки утепленного капюшона, а на рис. 1.3.–соответствующее ей ориентированное дерево (v₂₃, v₃₀, …, v₄₂- вершины графа) вида:

S_Q= (E_Q, Г_Q), (1.2)

где E_Q – множество вершин графа, каждая из которых отражает составную часть изделия (деталь, узел, полуфабрикат); Г_Q- отношения между вершинами графа, указывающие на соподчиненность между деталями, узлами и полуфабрикатами [11].

Рис. 1.2. Иерархическая структура последовательности сборки капюшона

Совокупность свойств Z составляют эстетические свойства (соответствие функциональному назначению, оригинальность внешнего вида, соответствие формы конструкции, материалам и т. п.), защитные (защитные свойства материалов, сопротивление тепловому потоку, вентилируемость и т. п.), антропометрические данные и др.

Задача синтеза для Q-системы состоит в проектировании новых видов и моделей одежды, обуви с заданными свойствами.

Системное проектирование швейных изделий основывается на анализе двух систем:

1. Функция – требования – свойства.

2. Человек – изделие – {физическая среда; социальная среда}.

Задача синтеза состоит в исследовании различных свойств.

Большой класс систем в швейных предприятий составляют технические системы (табл. 1.1).

Рис. 1.3. Граф сборки капюшона

В качестве примера Р-системы можно рассмотреть швейный поток, который представляет собой сложную производственную систему.

На рис. 1.4. приведена системная модель швейного потока. Процесс пошива изделий характеризуется как система качественного преобразования предметов труда во времени из состояния деталей (Д) в состояние готовых изделий (И). Реализация основной производственной функции в потоке осуществляется на основании определенной технологии (Т_п) и путем использования трудовых (К), технических (оборудование (Q) и транспортные средства (Т_s)), энергетических (Е_п) и других ресурсов (R).

Взаимосвязь элементов производства (рабочие, предметы труда, оборудование) в потоке задаётся его структурой (S), которая определяется формой организации, технологической схемой и планировкой потока.

В поточной системе можно выделить следующие виды отношений: пространственные, характеризующие взаимное расположение элементов потока в пространстве; логические, характеризующие отношения между технологическими или организационными операциями процесса типа «операция (X_i) предшествует выполнению операции (X_j)»; временные, описывающие упорядоченность производственных процессов во времени.

Таблица 1.1

Примеры технических систем

Отрасль промышленности	Техническая система
Назначение	Оборудование
Швейная	Раскрой материалов. Соединение деталей. Влажно- тепловая обработка швейных изделий	Раскройные машины. Швейные машины. Прессы, манекены, утюги
Трикотажная	Получение трикотажного полотна. Соединение деталей. Отделка трикотажных изделий	Основовязальные и кругловязальные машины. Швейные машины. Вышивальные машины

Функция потока F может быть представлена как синтез готового изделия из совокупности деталей и описана выражением вида:

(1.3)

где t- такт потока, с; Д – предметы труда; S – структура процесса; Т_п – технология обработки; R – ресурсы; И – готовое изделие.

Рабочие в потоке с помощью специального технологического оборудования выполняют различные функции: стачивают детали, обметывают срезы, проводят влажно-тепловую обработку и т. д. Функция каждого рабочего направлена на выполнение общей функции потока – изготовление швейного изделия высокого качества. (Т) – обратная функция поточной системы реализуется посредством выполнения каждым элементом потока своих функций, и, наоборот, общая функция расчленяется на отдельные подфункции, реализуемые структурными элементами, для чего весь производственный процесс расчленяется на части и элементы. Следовательно, функции элементов системы определяют её структуру, а задача проектирования состоит в создании такой структуры, которая наилучшим образом реализовывала бы функцию потока. Ни одна поточная система не является абсолютно замкнутой, её функциональная целостность предусматривает наличие связей между системой и окружающей средой (Н).

К окружающей среде относится вся совокупность объектов и систем, которые оказывают влияние на данную систему или зависят от её

Поточная система

Предметы Готовые

труда изделия

Вход B (t) Выход

Ресурсы потока R

U_К U_Е U_Q U_T

U_Д

В_пл I_n

Информационный

Вход

Рис. 1.4. Системная модель швейного потока

функционирования. Для того, чтобы любой объект можно было рассматривать как систему, необходимо определить его системные характеристики: функцию, структуру, свойства и связи с окружающей средой.