Информационный портал текстильной промышленности

Автоматизация производства позволяет экономить рабочие ресурсы (что особенно важно в условиях оттока кадров), сырье и материалы, улучшать качество изделий, освободить от тяжелого и монотонного труда, добиться гибкости и перенастраиваемости производства.

В связи с этим в настоящее время решаются задачи создания и внедрения нового оборудования. Новые машины должны гарантировать качество, повышать производительность и скорость выполнения операций при минимальных трудозатратах.

В области разработки оборудования для ПРП работает ряд зарубежных фирм: Gerber (США), Lectra System, Jice Automation (Франция), E & B System (Великобритания), Juki (Япония), Niebuhr A/S (Дания), Rimoldi (Италия), Kuris, Bulmerwerk (Германия).

С конца 80-х гг. разработкой автоматизированного и автоматического оборудования в рамках программы конверсии занимались отечественные производители. Разрабатываемое ими оборудование не является оригинальным и производится по лицензиям фирм Investronika (Испания) и Bulmerwerk. Или на базе имеющихся зарубежных аналогов адаптируется к условиям отечественного производства. В качестве успешных разработок можно привести созданный консорциумом «Авиал» автоматизированный настилочно-раскройный комплекс АНРК, включающий систему автоматизированного проектирования раскладок лекал (САПР), настилочную машину «Комета» и автоматизированную раскройную установку (АРУ) «Спутник», браковочно-промерочную машину МК-001РС Смоленского авиационного завода, браковочно-измерительные машины «Контроль-3» и «Контроль-3Ш», регистрационно-измерительный прибор РИП-1 и манипуляторы для склада тканей разработки Специального проектно-конструкторского бюро швейной промышленности (СПКБШП), Санкт-Петербург.

Характерной особенностью современного оборудования для ПРП является широкое применение автоматики, микропроцессоров.

Наиболее сложные операции в подготовительном цехе (ПЦ) связаны с промером и разбраковкой поступающих материалов. От качества выполнения этих операций зависят последующие в раскройном и швейных цехах. Технические характеристики некоторых отечественных и зарубежных браковочно-промерочных машин приведены в таблице

Современные браковочно-промерочные машины способны выполнять различные функции:
-  автоматическое измерение ширины и длины;
-  автоматизированную регистрацию вида и координат пороков;
-  механическую загрузку и выгрузку рулонов ткани;
-  автоматическое ровнение кромки;
-  раздублирование материалов.
Перечисленные браковочные машины достаточно сложные, металлоемкие, оснащены средствами автоматики — и поэтому дорогие. Малые предприятия швейной промышленности, только налаживающие производство, не способны приобретать такие машины. С другой стороны, при ориентации многих российских фабрик на иностранные заказы объем работ по разбраковке тканей значительно сокращается, т. к. давальческое сырье чаще всего не разбраковывается. Следовательно, и для них невыгодно приобретать новые мощные дорогостоящие станки. В связи с этим перспективным представляется использование на таких предприятиях новой разработки СПКБШП — регистрационно-измерительного прибора РИП-1 с микропроцессором к браковочно-измерительному оборудованию. Прибор представляет собой комплекс технических средств для автоматического измерения длины и ширины материалов, определения координат текстильных пороков, анализа, математической обработки и печати результатов измерения, визуальной браковки материала с индексацией пороков на дисплее, промежуточного хранения в памяти прибора данных о партии рулонов.

На рис. 1 представлена браковочно-промерочная машина NS-59, которая оснащена микропроцессором, что позволяет включать данную технологическую операцию в общую информационную сеть автоматизированного подготовительно-раскройного производства.

Операциями раскройного производства, требующими создания специального оборудования для их автоматизации, являются настилание и раскрой. Автоматизированное настилочное оборудование имеет целый комплекс устройств, приспособлений, обеспечивающих высокую точность, качество настилания, снижение расхода материала.

Для предотвращения натяжения материала процессы разматывания ткани с рулона и настилания разделены. Материал предварительно сматывается под контролем микропроцессора с рулона в накопитель настилочной машины. С помощью вибратора снимаются остаточные напряжения в материале, т. е. настилается он практически в свободном состоянии. Длина полотна отмеряется с помощью роликовых датчиков и вычислительных устройств.

Для выравнивания краев полотен в настиле используются фотоэлектрические устройства управления, в том числе высокочувствительные светодиоды инфракрасного излучения, образующие оптоэлектронную пару с фототранзисторами. Это обеспечивает стабильную чувствительность при работе с различными по толщине и структуре материалами.

Для контроля ткани при настилании используют установки типа Kuris-TDS (Германия). Система, управляемая ЭВМ, автоматически выбирает оптимальные варианты процессов обнаружения и устранения дефектов материалов при их настилании. Установка позволяет резко снизить отходы материалов, оборудована маркировочным устройством, создающим контур дефектов. С помощью системы дефекты могут выявляться настилочной машиной. ЭВМ регистрирует координаты дефекта с точностью до нескольких миллиметров, определяет, в какую точку раскладки попал дефект, — на деталь или в межлекальные отходы. Если дефект находится на детали, ЭВМ выдает ее номер и размер в миллиметрах с перекрытием. В результате деталь может быть выкроена повторно (рис. 2).

Данный настилочный комплекс полностью отвечает всем требованиям раскройного производства, перечень которых приводится далее.

Совершенствование оборудования для настилания материалов проводится в следующих направлениях:
-  повышение скорости настилания;
-  уменьшение натяжения материалов;
-  повышение точности настилания по длине полотен и по ширине;
-  обеспечение ровноты поверхности материалов;
-  изготовление различных видов настилов;
-  повышение степени автоматизации операций и рабочего процесса настилания.

Работой всей системы управляет компьютер или микропроцессор. Роль обслуживающего персонала сводится к загрузке стойки рулона ткани. В промышленности также применяют настилочные машины с автоматическим управлением и механической загрузкой рулонов.
Системы такого типа выпускаются фирмами Lectra, Suto (Франция), Bulmerwerk (Германия), Takaoha, Kavamaky (Япония), GKA (США).

Консорциум «Авиал» (Россия) по лицензии фирмы Bulmerwerk выпускает настилочную машину «Комета».

Технические характеристики современных настилочных систем приведены в таблице

В настоящее время в швейной промышленности применяют два способа раскроя: механизированный и автоматический.

При механизированном раскрое настил рассекается на части, пригодные для обработки на стационарных ленточных машинах с помощью электрических режущих машин, перемещаемых вручную. Характеристики некоторых электрических передвижных машин приведены в табл. 3, а стационарных ленточных машин — в табл. 4.

На рис. 3 представлена передвижная раскройная машина с вертикальным ножом KV 1605R/KV 2005 E, которая обладает широкой маневренностью и позволяет получать не только точный крой, но и выполнять надсечки.

На рис. 4 представлена ленточная стационарная машина Kuris-529. Стол с воздухоподдувом обеспечивает высокое качество раскроя мелких деталей в пачках.

При автоматическом способе раскрой производится передвижной автоматической режущей головкой, работой которой управляет микропроцессор или компьютер.

В систему автоматизированного раскроя входят: режущая головка с опорной конструкцией, раскройный стол со щеточным покрытием, вакуумная система, система управления раскроем.
При автоматическом раскрое значительную роль играет вакуумная техника. Для создания вакуума перед прессованием уменьшается высота настила материала. Это способствует повышению производительности процесса раскроя материала.

На рис. 5 представлен автоматический раскройный комплекс фирмы Kuris (Германия).

Применение раскройных автоматических устройств эффективно только в том случае, если одновременно решаются все вопросы подготовки производства и организации раскроя.

Для организации автоматического раскроя необходимо оснащение предприятия системой автоматизированного проектирования, включающей системы обработки лекал и выполнения раскладок (САПР одежды).

Это необходимо для формирования управляющей программы раскроя.

Автоматизация ПРП имеет важное значение. Применение вакуумных раскройных столов, которое позволяет раскраивать высокие настилы различных тканей, автоматизированных настилочных комплексов с элементами роботизации и микропроцессорным управлением, дает большие преимущества по сравнению с механизированным методом в области производительности, качества, экономии ресурсов. При этом исключаются операции съема рассеченного настила, его транспортирования к стационарным ленточным машинам, точного кроя, высвобождается большое количество рабочих.

Основными факторами, обеспечивающими эффективность применения автоматических раскройных участков, являются:
-  сокращение продолжительности раскроя (РПТ до 50%);
-  исключение ряда операций (выполнение отмеловок, рассечение настила на части и т. д.);
-  возможность организации единых поточных линий, начиная от настилания и заканчивая разбором пачек и удалением межлекальных отходов.
Автоматическое раскройное оборудование производительнее настилочного, поэтому при организации автоматизированных настилочно-раскройных комплексов (АНРК) возможно использование одной режущей головки на два-три стола.

В условиях малых предприятий весьма эффективно применение раскройных манипуляторов, которые позволяют производить полностью раскрой настила, повышают производительность труда и не требуют наличия САПР одежды на предприятии. На рис. 6 представлен раскройный манипулятор фирмы Kuris. Данный манипулятор имеет ширину раскройного стола 2 м и позволяет раскраивать настилы высотой до 200 мм.

Фирмы — производители оборудования для ПРП стараются в условиях конкуренции полнее удовлетворять потребности заказчиков. Для этого, например, разрабатываются настилочные и раскройные системы с различной рабочей шириной столов. Фирмы, специализирующиеся на выпуске отдельных частей настилочно-раскройных систем, кооперируются с другими производителями подобной техники: в комплексе оборудование составляет замкнутую систему. Так, известно сотрудничество двух фирм Германии: Kuris и Bulmerwerk.

В случае приобретения настилочно-раскройного комплекса в целом потребитель (швейное производство) избавлен от необходимости решения вопросов совместимости настилочного и раскройного оборудования по функциям и габаритам, по уровню надежности. При проектировании современных настилочно-раскройных систем широко используется модульный принцип их построения, что дает возможность размещать оборудование с учетом размеров и конфигурации имеющихся производственных площадей и изменять размеры (длину) настилочных и раскройных столов в зависимости от потребностей предприятия.