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2.5 柔性缝制加工系统(FMS)——服装设计加工贸易现代化——《当代服装科技文化》

时间:2016-11-10 15:52来源:未知 作者:admin 点击:
第五章 柔性缝制加工系统(FMS) 一、柔性加工系统(FMS) 柔性加工系统(FMS)最早是由机械加工提出来的,是由一组计算机数字控制(CNC)的机床设备与一个自动物料传输系统相连接,它们
本文服装关键字:当代服装科技文化(14)

第五章  柔性缝制加工系统(FMS)

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一、柔性加工系统(FMS)
    柔性加工系统(FMS)最早是由机械加工提出来的,是由一组计算机数字控制(CNC)的机床设备与一个自动物料传输系统相连接,它们的运行是由计算机来管理和控制的。FMS整体具有加工处理任意数目的随机顺序相似种类的零件能力。由于FMS仅着眼于生产现场自动化,从提高设备性能和利用率着手,以达到省力的目的。
    也可以说FMS是在数控机械、机器人、自动化仓库、自动输进等自动化设备和计算机技术基础上发展起来的生产单元或系统.是一个高效率、多品种、少批量生产的系统。按功能分,FMS主要由柔性物料加工单元、秉性装配单元和柔性检测单元组成.FMS理论上对各类产品提供最佳生产效果,至少可以体现下面五个方面的优点:①提高了设备利用率;②减少加工辅助时间;③提高生产效率;④减少半成品占地面积;⑤保证了产品质量。由上可见,FMS与一个工厂要实现计算机综合制造系统(Cims)不同,一个企业实现cims则是在工,自动化基础上加人经济管理方案,使工厂与厂内外成为一个有机联合的综合体,从这个意义上来说,FMS是Cimg的初步实现。也是Cims发展的必经阶段。

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    在近十多年来。在服装企业的缝制车间,由于三自动、五自动电脑平缝机以及各种电脑控制的机电一体化专用机的发展,在此基础上提出如何进一步挺高缝制车间的设备和空间利用率,以适应多品种、少批量的快速反应生产要求,一种采用吊挂传输衣片的自动装置诞生了,它成为服装企业的缝制工段实现柔性加工系统的基础,亦即说服装企业的柔性缝制加工系统是由吊挂衣片传输装置与电脑控制缝制机械组成的柔性加工系统,它与机械FMS不同在于电脑控制自动化连续程度不同,机械FMS可以做到全自动化,而服装的柔性加工缝制系统在衣片输送到工位缝制加工需人工参于而不能具备全自动化,但不管如何,服装企业采用柔性加工缝制系统可以满足多品种、少批量的服装加工,同样柔性很大。
    根据电脑控制和自动化程度的不同,服装企业可以根据企业的实际情况选用不同技术层次的FMS系统。目前我国服装企业使用的FMS系统常用的有以下一些:日本Juki公司的JHS-20l、QRS—I、QRS一Ⅱ系统;瑞典的Enton2000、Enton3000系统;日本Brother公司的BSS一100、BL—1000、BL一110系统;美国Gerher公司GM一200、GM一300系统等。我国在引进消化吸收国外经验的基础上,自行研制了类似Enton2000系统的FD200I系统以及类似日本JHS-201系统的VZ701系统,现就这些系统组成的服装企业用FMS的介绍如下,其中对组成FMS系统的工位缝制机械从略,着重自动物料输送装置即吊挂传输衣片装置的介绍。

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二、服装企业柔性缝制加工系统装置
1.机械式吊挂传输缝制系统
    吊挂传输式缝制系统是服装企业缝制车间组成FMS的主要装置,按其控制方式可分为两类,一类是机械式控制技术,另一类是以计算机控制技术为主、兼有生产管理功能的吊挂传输式缝制系统。机械式吊挂传输缝制系统又可分为两种形式.一种只有供挂架行驶的主轨道式,一种除主轨道外尚有进出缝制工位的进、出料臂(又称辅助轨),现分别叙述如下。
  (1)只有主轨道式的吊挂传输缝制系统常见的形式有日本Juki公司的JHS--201系统和日本Brother公司的BSS--100系统,图5-1所示为BSS--100系统,JHS--201系统与此基本类似,BSS--100整个系统由机械部分、气动控制及电气控制部分组成。机械部分主要由导轨、横梁立柱、纵梁、分支合流等组成,吊挂衣片的挂架由提升装置(可以是气缸推动,也可以是四伺服电机和链条传动)推到有一定斜坡的导轨高端,然后靠挂架重自动滑向下一工位,到达下一工位时,由制作装置制动(通常为气缸活塞杆制成),由操作工进行工位的操作。

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    由于缝制系统的生产节拍需要,有时遇到同一工序需要在两个或三个以上的工位上进行加工,此时为了完成顺序加工,可以利用系统设置的分支合流装置来解决这个问题,图5—2中7部分即为分支合流。倒如同一工序需三十操作者(工位)进行作业时,其分支合流的装置配合作业的作用如下,见图5—3。设A、B为两个不同工序,A工序需三名操作工作业,此时第①个缝制工将缝制好的该工序挂架通过分支合流装置越过②、③两名缝制工而送到B工序,另两个挂架由①直接送到第②个缝制工,而第②个缝制工也缝制一件A工序后挂架也通过分支合流装置越过③缝制工而送到B工序,另一挂架由②直接送到第③个缝制工,③将该挂架缝制好A工序直接传给B工序。 织梦好,好织梦
   由于该系统挂架是单向顺序传送,要求系统上产品实行周期性的投入与收取,因此该系统挂架上衣片量是一件一挂,挂架结构见图5—4。这样不会因色彩不同、尺寸大小不同而产生错号。由于该系统减少了半成品的加工,材料管理合理,生产准备时间短,生产效率提高,该自动传输系统形成的柔性缝制加工系统有利于工厂的整体技术现代化。我国已有仿系统的、自行创新设计的vz701吊挂传输式缝制加工系统,其系统的主要参数如表5一l。 织梦好,好织梦

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    由于以上缝制加工的顺序输送欠灵活,应变能力差,日本brother公司为适应更小批量的服装生产,从实用出发,在BSS一100系统基础上推出了BL-110型生产系统,该系统上挂架运动和输送到工位改由电脑控制,它的主要特点是挂架运行的轨道不再是一个直线形或u形,而是由多个u形轨道组成似梅花形轨导,挂架进入哪一个u形轨道全靠中央一个能旋转的接轨装置控制,这样扩大了挂架运行的灵活性,给系统生产节拍平衡带来了好处,见图5—5(a)、(b),(b)图是这种轨道构成的14个工位系统的排列图。 本文来自织梦

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   (2)具有主轨道和进出料臂的吊挂传输缝制系统。图5—6所示为该系统一个工位的基本单元,其组成由传动部件(包括电动机9、齿轮、齿条形传送带8、运载片7、主轨道11等),进出料部件(包括进料臂4、气缸导轨、螺旋形导轨、进料阁、前后档架和出料臂13等),控制部件(包括进料控制箱5、编址箱16、出料控制箱12和挂架6等)以及机槊部件(含八角空心管和联接件)等。系统的传输长短取决于实际生产工艺需要所确定的工位数,图5—7采用瑞典的Enton--2000系统所构成的24工位的工艺排列图。 织梦好,好织梦

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   该系统的主传动由电机经摆线针轮减速器减速后,通过齿轮传动塑料型齿条传送带,使它在主轨道内运行.传送带上装有运载片,以推动挂架来输送衣片。如图5—8(a)、(b)所示。由于整个传动系统采用塑料齿轮及齿条以及尼龙导轨衬.所以整个系统无需油润滑.避免了对衣片的油污。主传动上具有过载保护装置,见图5—9,带有摆线针轮减速器的主电机装在过载保护转板上,该板周向浮动,当主传动过载时,超过额定值的反力矩使扭转板拨动电器触头,使整个系统自动停止转动。运载片带动挂架在主轨道上运行,可以使需缝制衣片在系统工位问进行顺或逆工序的输送.但挂架将衣片送到某一工位加工,必须有一个工位分支传输系统,才能将主轨道上的挂架传输进来,经过加工缝纫再传输出去。在系统特制的挂架上,装有滚轮、地址码及各种大小夹子,如图5—10,当运载片带动挂架运动到某一工位时,挂架上写入的地址码(地址码上有Io个塑料号码键组成,编号为o~9,可编210-1=1023个地址,如图5—11中(a)、(b)所示]与该工位进料控制箱的认址码相对应时,则挂架通过进料臂进人工作台位.此时挂架上原地址码被编址箱消去,当该工作台位加工好工序工时时,利用编址箱重新编好下一工序的地址码(一般由工艺员编制),由出料控制箱动作将挂架送入主轨道运行,直到进入下一工位加工时再重复上述过程。 织梦内容管理系统

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   在该机械式吊挂传输缝制加工系统中。机架起着支撑和联接各部件的作用,由于系统视加工工艺需要可任意加接,所以必须要有一个搭接十分灵活的机架组件。该系统采用了带燕尾槽的八角形空心低碳钢管(如图5一12)和利用五种不同形式带燕尾槽的铝制联接件(如图5—13),用积木式串接方法可将机架搭接成各种空间形状。

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    机械式吊挂传输式缝制加工系统在机械设计方面构思巧妙、结构简单;主轨道、支架、传动链及挂集均甩韬合金及工程塑料造型,重量轻;所有传动件均采用无油固体自润滑、运行平稳、能耗少;传送衣片的控制机构、地址码、编址箱、进出料控制箱以机械结构为主,动作准确可靠;该系统可用计数器及时计算工人产量.管理维修方便。但该系统在衣片传送方面遇到两个或两个以上工位要做同一道工序时,上道工序的编码分送就难以进行,该系统更不适于多到十个以上品种及色彩的服装混合输人。工人操作有压抑感,这些就不如计算机控制的吊挂传输式编制加工系统了。 内容来自dedecms

2.计算机控制吊挂传输式缝制加工系统
   图5—14为计算机控制吊挂传输式缝制加工系统的一个工位的基本单元,它亦由主传动部分进出料臂(辅助轨)、计算机控制系统和机架部件组成。该系统全部由计算机控制,不再需要机械式系统的地址码、认址码和编址箱等,整个生产状态的管理也由计算机进行。该系统目前国际上应用最多、水平较高的是美国Gerber公司的GM-200和GM--300系统,图5一15为GM-300系统及工艺排列图,它一般推荐采用40个标准工位进行工艺排列,其中有修理站、堆放站、配料工作站和卸衣工作站,整个排列比机械式系统合理而且最符合人机工程学原则,如图5-16,工人操作坐高、缝制设备、计算机终端以及接架料送架料与工人手活动范围等从人机工程出发,设计得操作工人劳动强度最低、最舒适。

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该系统与机械式相比具有以下特点:
  (1)机械结构简单、可靠、易损件少、挂架结构好。系统主传动由电机经过减速机减速和一级齿条传动减速,再传给对称安装于主轨道两侧的两对链条传动,该两对链条上装有一相间且相对的凹圆弧块,由它带动主轨道内的传输链条运动,链条上的运载架推动挂架运动,如图5-17(a)、(b)所示,以上主传动件全为钢材制造,不易磨损。 织梦好,好织梦

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   该系统所采用的挂架及其上滚轮均为钢制,夹子采用球式,设计合理、强度好、不易磨损、夹卸衣片方便,如图5—18。挂架由运载架传送至工作台进料臂(辅助轨),检测挂架是否到达某工位是由计算机根据传输链条速度和挂架被送上主轨道时间和位置计算出来,此传送方式可靠,不易受干扰。 本文来自织梦

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   (2)系统排列合理,操作工人没有压抑感。由于系统主轨导在中间,工作台在两侧,工人操作时没有被衣片包围而感压抑。工作台位终端机上有显示屏,个人的工作量和应得报酬都随自己的功效及时反映,没有无功受禄和劳而不获之虑,因而心情舒畅,效率高。
   (3)采用计算机控制有助于全车间及全厂实现计算机管理以及企业实现CIMS。该系统有较好的控制与管理软件,系统在开工之前,只要安排生产工艺流程人员在主控机上键入产品分为多少工序、依次由哪个工位来完成?然后就能启动运行,计算机控制按 输入要求将衣片依次一个一个工位传送下去,如遇同一工序需由几个工位加工时,可自动根据各工位完成情况调节输送工位。确保系统工艺平衡和流水线畅通。该系统在工作时,当某道工位积压过多还会自动报警,催请该工序的工位加紧工作或让调度重新合理地安排工艺流程,这种生产过程中的实时控制功能是理代化生产管理中很重要的一环。在主控机的屏幕上有各工位的平面排列图,各工位的生产情况用三种颜色显示出来,管理人员对整个系统的生产情况一目了然。计算机可根据工艺平衡要求进行实时控制,以调节差异不大的不平衡现象;由于各工位计算机终端有显示屏,工人可随时看到自己工作进程,以发挥自动的能动性来调节自己的生产节奏;管理人员可通过主控机来调节较严重的工艺不平衡,所以该系统是融生产、管理为一体的设备,是服装面向多品种、少批量、快速反应生产的最重要设备。

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   (4)该系统主控机为超级微机,可以对多条吊挂传输式缝制加工系统实现群控。每个挂架上设置由不同无线电频率(RF)制成的标识码l和轨道上相应的RF感应器2(相当认址或阅读器),通过光电感应器3确认标识码数有效而在终端显示屏4上显示出来,见图5一19,由此可实班多至1000个款式或不同颜色的衣服在同一条流水线上同时加工的目的,这是机械式系统难以实现的。

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   (5)具有无级调节高低工位轨道装置。在整个系统中,由于缝制机械与中问烫或整理机械工作站的工作台面高低不等,因此工位挂架轨道应设置成不同高低以满足操作需要。该系统采用机械手4(见图5—20)将可移工位轨道5从固定工位轨道3调节至所需高度(通常调节范围在0—450mm)位置,整个机械手动作由气动和电动控制装置来完成。

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3.模块式快速反应缝制加工系统
  近年来,随着人民生活的普遍提高,人们对服装的要求越来越讲流行、讲款式、讲高质、将个性,消费者的追求,迫使企业必须进行生产结构的改革,做到“多品种、少批量、高质量、快交货”,谁要是做不到这一点,那必将在激烈的市场竞争中被淘汰,基于这一原因,一些工业发达国家又陆续推出了模块式快速反应缝制加工系统,其中以日本Juki公司推出的QRs—Ⅱ系统量为典型,模块式快速反应缝制加工系统是2l世纪服装企业生产的主要方式。所谓模块式快速反应缝制加工系统,是指从裁片开始,以较少的工位(一般10个左右工位)设置起来进行单件服装缝制的系统,每一个工位称为一个模块,通常由2—3台加工机台组成(根据服装款式、加工工序也有多至5—6台机),一个模块由一十工人以站立或坐着操作。模块式生产具有大的柔性,亦可看成是FMS系统,生产时工人的互助式生产得以充分发挥。根据操作工人操作方式分站立式和坐式操作,系统可以配置传送衣片的悬架装置,也可以不用悬架装置。图5—21为站立式操作、具有挂架传输的悬架系统的QRs一Ⅱ型系统,它主要有以下一些特点。

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  (1)系统具有快速反应、高柔性和高效率,最适宜多品种、小批量生产。此特点可从以下方面来理解:
   ①由于系统中采用单件成衣生产方式,可以进行极小批量的服装生产,所以更换产品快而方便,一般如女裙、女衫的产品更换时间可在两小时内完成。
   ②由于在系统中采用多工序操作法,工人在工位第一工序接取缝制品后,直到最后一个工序完成,省击了其间的取放制品的辅助时间。
   ③系统各工位之间在制品少(一般2—3件),降低了生产线在制品的负荷量,简化了生产管理。
   ④由于采用单件成衣生产方式,没有必要给每个裁片作标记,提高工效。 织梦好,好织梦
   ⑤由于一工位多机台,要求操作工人掌握全面制衣技术,在工时定额方面人人平等,这就调动了工人钻研技术和努力工作的热情,使产最大幅度提高。
   ⑥系统工时平衡简单容易,有关工序可穿插安排,工位时问利用率高。
  (2)该系统具有产品质量保证因素。由于系统省去裁片的捆扎,衣片由挂架传输,保证了衣片质量。由于系统工位有限,往往一名组长和几位工人就组成一个生产实体,实行包产到组,责任到人,增加了实体中每个成员的责任感。该系统不设立专职质检人员,每个操作人员除加工任务外,都负有质检任务,这样产品从加工开始就有了质量保证,大大降低产品的返修率,提高了产品质量。
  (3)系统具有互助生产性。这主要体现在系统操作工人均是
质检工人,都负有修理义务;组长及工人均可视系统生产情况相互

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辅位;操作工可跨越模块范围进行操作,要求工人熟悉多工序的操
作,特别应具有上道工位的末工序和下道工位的首工序的操作技
能,以符合系统互助生产的要求。
  (4)该系统具有符合人机工程学原则的操作环境。多工序操作要求工人站立劳动才能快速变换工作机台,因此工作台面高低,作业活动范围,台面结构形状等设计均符合人机工程学原则,使工人操作最舒适。站立式操作改变了传统的坐式操作,工人活动范围大,促进血液循环,减少了疲劳,缺勤减少。
  (5)该系统具有可扩充性。模块系统奉身方便了管理,有利于与计葬机管理和服装CAD、CAPP、MIS等系统的衔接。
  (6)该系统的缝制机台台面高低可任意调节,机台架带有滚轮,可借滚轮起落装置方便地穆动机台,进行模块重组.以适应不同款式的服装加工。
  图5—22为生产女套装及裙子的模块式快速反应缝制加工系统,该系统由8个工位、20台机器组成,由8名工人和一位组长等9人组成作业小组。工位之间采用悬架传输装置,工人站立操作,系统机台配置如图5—22说明。 内容来自dedecms

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  图5—23为女裙裤模块式快速反应缝制加工系统,该系统由7个工位组成,由7名操作工人和一位组长组成作业小组,工位之间采用悬架传送装置,工人站立操作,系统机台配置如图5—23说明。

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   从以上两个不同模块式系统来看,尽管服装款式不同、品种不同,但每个系统的缝制设备大同小异,只是模块排列有所不同。通常每个模块用2~3台机器,多数为平缝机、包缝机和平缝机台下装的通用烫台或烫模。所以有些服装企业在没有ORs一Ⅱ型系统的情况下,完全可以用一般平缝机、包缝机和通用烫台按照模块式系统的思想,组成一般的模块式柔性生产系统。 织梦好,好织梦

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