Методическое руководство по технологическому проектированию швейного производства: Расчет потока, выбор оборудования и технико-экономическое обоснование курсового проекта

1. Введение и постановка задачи проектирования

Технологическое проектирование швейного производства является краеугольным камнем инженерной подготовки в легкой промышленности. Оно требует не только глубокого понимания материаловедения и методов обработки, но и владения методологией системного расчета и организации производства, что является критически важным для создания конкурентоспособной продукции.

Внедрение прогрессивных технологий, таких как автоматизированные раскройные комплексы и специализированное оборудование, позволяет добиться повышения эффективности и качества продукции. Актуальность данной работы обусловлена необходимостью разработки технологического процесса, который обеспечивал бы максимальную производительность при минимизации себестоимости и безусловном соблюдении стандартов качества.

Цель курсового проекта — разработка расчетно-графической части проекта по производству заданного швейного изделия, включая обоснование выбора материалов, методов обработки, расчет и планировку производственного потока, а также технико-экономическое обоснование эффективности проекта.

Задачи проекта:

  1. Осуществить научно обоснованный выбор (конфекционирование) всех видов материалов.
  2. Разработать и обосновать прогрессивную технологическую последовательность обработки основных узлов.
  3. Рассчитать основные параметры производственного потока (такт, ритм, количество рабочих мест) для заданной годовой программы выпуска.
  4. Оценить экономическую эффективность проекта путем калькуляции себестоимости и расчета технико-экономических показателей.

2. Научно-обоснованное конфекционирование материалов для швейного изделия

Рациональный и научно обоснованный выбор материалов, или конфекционирование, является первичным этапом, определяющим качество, технологичность и эксплуатационные свойства будущего изделия. Конфекционирование — это не просто подбор ткани по цвету; это комплексный инженерный процесс, основанный на анализе требований к изделию и свойств материалов, который прямо влияет на долговечность и внешний вид готовой продукции.

2.1. Критерии и этапы выбора материалов

Выбор материалов является обоснованным, если основная (верхняя) ткань соответствует назначению изделия, а все комплектующие (подкладочные, прокладочные, скрепляющие) гармонично сочетаются с ней по свойствам, обеспечивая сохранение формы, износостойкость и простоту ухода. Несогласованность свойств комплектующих материалов может привести к перекосам и преждевременному износу изделия в процессе эксплуатации.

Этапы конфекционирования материалов для одежды:

  1. Сбор информации и анализ требований: Определение назначения изделия, условий его эксплуатации, анализ конструктивных особенностей и требований моды.
  2. Изучение свойств основного материала: Оценка волокнистого состава, переплетения, характера отделки, плотности, толщины, жесткости и драпируемости основной ткани.
  3. Подбор комплектующих материалов: Выбор подкладочных, прокладочных (клеевых и неклеевых), скрепляющих и отделочных материалов, которые должны быть согласованы с основным материалом по физико-механическим, гигиеническим и технологическим свойствам.
  4. Окончательный выбор и контроль: Выбор материалов согласно требованиям к изделию и материалам.
  5. Уточнение конструкции и режимов: Корректировка конструкции и режимов технологических операций (например, ВТО) с учетом выявленных свойств материалов.

2.2. Обоснование выбора комплектующих и фурнитуры

Подкладочные материалы играют критическую роль, улучшая эксплуатационные свойства изделия, обеспечивая комфорт и оформляя внутреннюю сторону. Поскольку они подвергаются интенсивному трению, их выбор должен быть особенно тщательным.

Ключевые требования к подкладочным материалам:

  • Гладкая поверхность (для удобства надевания и носки).
  • Высокая стойкость к истиранию и разрыву.
  • Низкая электризуемость.
  • Устойчивость окраски к трению, поту и влажно-тепловой обработке.
  • Малая осыпаемость.

Для верхней одежды, например, широко используются вискозные ткани (за счет хорошей воздухопроницаемости и низкой электризуемости) или гладкие синтетические ткани типа тафты (из полиэстера или полиамида), которые обладают высокой прочностью и скользкой поверхностью. При выборе подкладки обязательно учитывается поверхностная плотность основного материала, чтобы избежать дисбаланса веса и драпируемости.

Фурнитура (пуговицы, молнии, пряжки) подбирается не только исходя из эстетических требований модели, но и с учетом износоустойчивости и качества пошива. Технологичность фурнитуры должна обеспечивать простоту ее крепления и долговечность.

2.3. Анализ технологических свойств материалов

Критически важными для технологического процесса являются следующие свойства:

1. Усадка: Изменение линейных размеров материала после влажно-тепловой обработки (ВТО) или стирки. Для предотвращения деформации изделия, особенно при работе с хлопчатобумажными и льняными тканями, необходимо контролировать усадку. Согласно стандартам (например, ГОСТ 11207-65, ГОСТ 30157.0-95), максимально допустимый предел усадки для предварительно обработанных (малоусадочных) натуральных тканей составляет около 3–4%. Это требование обуславливает внесение соответствующих припусков на усадку при конструировании деталей, что гарантирует сохранение заданных размеров готового изделия.

2. Прорубаемость: Способность материала противостоять разрушению волокон при прокалывании иглой.

Подбор игл и ниток: Испытание материала на прорубание позволяет подобрать оптимальный номер иглы и толщину швейных ниток. Неправильно подобранная игла может привести к прорубанию и ослаблению шва, что недопустимо для обеспечения качества.

Примеры подбора игл (метрический/американский стандарт):

  • Для легких сорочечных тканей (батист, тонкий хлопок) используются универсальные иглы с маркировкой H, размера 60/8 или 70/10.
  • Для плотных тканей (джинса, пальтовые ткани) применяются иглы H-J (для джинсы) размером 100/16.

3. Разработка прогрессивной технологии обработки основных узлов

Выбор методов обработки узлов изделия должен быть направлен на достижение трех ключевых целей: обеспечение высокого качества, снижение трудоемкости и максимальное использование возможностей механизации и автоматизации. Это требует ориентации на прогрессивные технологии и унификацию конструкций, что является залогом конкурентного преимущества.

3.1. Принципы проектирования технологических операций

Прогрессивные методы обработки базируются на следующих принципах:

  • Использование клеевых технологий: Широкое применение клеевых прокладочных материалов для стабилизации формы и повышения формоустойчивости деталей (воротников, манжет, бортов).
  • Технологичные конструкции: Внедрение конструктивных решений, которые позволяют заменить ручные или сложные машинные операции на более простые, механизированные.
  • Совмещение операций: Использование специализированных швейных машин и полуавтоматов, способных выполнять несколько операций одновременно (например, стачивание с одновременным обметыванием срезов).
  • Автоматизация подготовительно-раскройного производства: Применение автоматизированных настилочно-раскройных комплексов (например, BULLMER COMPACT E600, PREMIUMCUT ELC или RUK МСС02). Эти комплексы обеспечивают высокоточный настил и раскрой, а также снижают расход материала за счет эффективной оптимизации раскладки.

Разве не становится очевидным, что ориентация на ручной труд в современном швейном производстве является прямой дорогой к потере маржинальности?

3.2. Обоснование режимов влажно-тепловой обработки (ВТО)

Влажно-тепловая обработка является важнейшим процессом, позволяющим придать изделию нужную объемную форму, устранить нежелательные деформации и закрепить швы. От точности соблюдения режимов ВТО зависит формоустойчивость изделия на протяжении всего срока службы.

Критичность ВТО заключается в строгом соблюдении температурно-влажностных режимов, зависящих от волокнистого состава материала:

Волокнистый состав материала Оптимальный температурный режим (t, °C) Цель обработки
Чистошерстяные ткани 150–180 (с паром) Релаксация внутренних напряжений, усадка, формование
Смесовые с шерстью (до 50%) 130–150 (с паром) Формование при умеренном риске лас
Полиэфирные (синтетические) Не выше 120 Предотвращение оплавления, потери прочности и блеска
Хлопчатобумажные 180–200 (с увлажнением) Разглаживание, формоустойчивость

Важно: Для тканей с высоким содержанием синтетических волокон превышение температуры в 120 °C может привести к необратимому оплавлению волокон и резкому снижению прочности материала.

3.3. Графическое представление методов обработки узлов

В курсовом проекте выбранный метод обработки каждого узла (например, воротника, манжеты, кармана) представляется в виде сборочных схем (разрезов узлов).

На схеме необходимо:

  • Обозначить все детали узла (основные, прокладочные, подкладочные).
  • Указать последовательность выполнения операций путем цифровой нумерации (1, 2, 3…).
  • Указать класс применяемого оборудования (например, 330-й класс челночного стежка по ГОСТ 12807-2003, или спецмашина для пришивания пуговиц).

Это обеспечивает наглядность и техническую точность проекта, демонстрируя использование элементов унификации конструкции и передовой техники.

4. Методология расчета и организация производственного потока

Проектирование производственного потока — это ключевой этап организации швейного производства, который определяет необходимое количество рабочих мест, оборудования и общую эффективность работы цеха. Только точный расчет параметров потока позволяет достичь его максимальной сбалансированности.

4.1. Расчет основных параметров: Такт, Ритм и Количество рабочих мест

Важнейшими показателями организации потока являются такт и ритм.

Такт потока ($T_{Т}$)** — это промежуток времени (в минутах или секундах), через который с конвейера сходит одно готовое изделие. Он задает темп работы потока.

Tт = (Тс * 60) / Nс

Где:

  • Tт — такт потока, мин.
  • Tс — продолжительность смены, час.
  • Nс — количество изделий, выпускаемых за смену (плановая мощность).

Ритм потока — величина, обратная такту; это количество изделий, выпускаемых потоком в единицу времени.

Количество рабочих мест (NРМ) в потоке определяется исходя из суммарной трудоемкости всех операций и заданного такта.

Nрм = Σtоп / Tт

Где:

  • Σtоп — суммарная трудоемкость всех операций технологического процесса (в единицах времени, обычно в минутах).
  • Tт — такт потока, мин.

Полученное расчетное значение NРМ округляется до ближайшего целого числа. На основе этого показателя разрабатывается схема разделения труда и планировка потока.

4.2. Оценка загрузки оборудования

Эффективность использования дорогостоящего оборудования оценивается с помощью коэффициента загрузки (Kзагр). Этот показатель позволяет понять, насколько рационально распределены инвестиции в основные фонды.

Kзагр = (Σ(ti · Ni)) / (Fреж · Nшт)

Где:

  • ti — трудоемкость изготовления i-го изделия.
  • Ni — количество i-го изделия в плане.
  • Fреж — режимный фонд времени работы единицы оборудования.
  • Nшт — количество единиц оборудования данного типа.

Оптимальный диапазон Kзагр для серийного производства в швейной промышленности, как правило, составляет 0,7–0,9. Если Kзагр значительно ниже 0,7, это указывает на неэффективное использование оборудования и необходимость его перераспределения или сокращения. Внедрение автоматизированных рабочих мест (АРМ) позволяет повысить Kзагр за счет сокращения времени на вспомогательные операции и переналадку.

4.3. Расчет квалификационного состава

Расчет среднего тарифного разряда необходим для корректного нормирования труда, определения структуры заработной платы и последующего экономического обоснования. Заработная плата составляет существенную часть себестоимости, поэтому точность этого расчета критична.

Средний тарифный разряд рабочих (Рср) рассчитывается как средневзвешенное значение разрядов:

Рср = (Σ(Рi · Чi)) / ΣЧi

Где:

  • Рi — тарифный разряд i-й группы рабочих (например, 3-й, 4-й, 5-й).
  • Чi — численность рабочих в i-й группе.

Полученный Рср используется для расчета среднего тарифного коэффициента, который является основой для определения фонда заработной платы основных производственных рабочих.

5. Технико-экономическое обоснование эффективности проекта

Технико-экономические показатели (ТЭП) определяют степень технического совершенства предложенной конструкции и технологии, а также подтверждают экономическую целесообразность проекта. Без положительных ТЭП проект не может считаться успешным.

Ключевые ТЭП, подлежащие расчету:

  • Технологичность конструкции (степень механизации и автоматизации).
  • Трудоемкость и материалоемкость изделия.
  • Себестоимость.
  • Производительность труда.
  • Рентабельность.

5.1. Калькуляция себестоимости изделия

Себестоимость продукции — это стоимостная оценка всех ресурсов, использованных при производстве и реализации изделия.

В швейном производстве наиболее распространенным методом калькулирования является попередельный метод, при котором затраты учитываются по основным цехам (переделам: подготовительно-раскройный, швейный).

Классификация затрат:

  1. Прямые затраты: Непосредственно относятся на конкретное изделие.
    • Основные и вспомогательные материалы (ткани, нитки, фурнитура).
    • Основная заработная плата производственных рабочих (закройщиков, швей).
  2. Косвенные (накладные) расходы: Включают общепроизводственные (амортизация оборудования, ЗП обслуживающего персонала) и общехозяйственные расходы (ЗП управленческого персонала, аренда).

Структура затрат: В структуре полной себестоимости швейного изделия традиционно доминируют материальные затраты, составляющие около 62%. Доля оплаты труда (основной и вспомогательной) обычно составляет около 24%. Определение полной себестоимости часто основано на распределении косвенных расходов пропорционально основной заработной плате производственных рабочих. Внедрение высокопроизводительного оборудования напрямую снижает трудоемкость и, следовательно, косвенно уменьшает долю накладных расходов, приходящихся на единицу изделия.

5.2. Расчет производительности труда и рентабельности

Производительность труда (Птр) характеризует эффективность использования трудовых ресурсов. Рост этого показателя является главным индикатором успешности технологической модернизации.

Птр = Vизд / Чср

Где:

  • Vизд — объем произведенной продукции за период (в натуральном или стоимостном выражении).
  • Чср — средняя численность работников за тот же период.

Рост производительности труда — прямой результат внедрения прогрессивной технологии и оптимизации потока. Это позволяет сократить время, затрачиваемое на единицу продукции.

Рентабельность производства (Rпр) показывает, насколько эффективно используются вложенные средства (основные фонды и оборотные средства).

Rпр = (Прибыль / (ОПФср + ОСнорм)) * 100%

Где:

  • Прибыль — прибыль от реализации продукции.
  • ОПФср — среднегодовая стоимость основных производственных фондов.
  • ОСнорм — нормируемые оборотные средства.

Успешный технологический ��роект должен демонстрировать снижение полной себестоимости единицы изделия, рост производительности труда и, как следствие, увеличение прибыли и рентабельности производства.

6. Нормативно-техническое обеспечение проекта

Каждый элемент курсового проекта, от выбора материалов до конечных требований к качеству, должен быть обоснован ссылками на действующие государственные и межгосударственные стандарты. Это обеспечивает методологическую корректность и юридическую обоснованность проекта.

Ключевые нормативно-технические документы:

Стандарт Назначение и область применения
ГОСТ 25295-2003 Одежда верхняя пальтово-костюмного ассортимента. Общие технические условия. Устанавливает требования к качеству готового изделия, маркировке и приемке.
ГОСТ 12807-2003 Изделия швейные. Классификация стежков, строчек, швов. Обязателен для описания технологии обработки узлов.
ГОСТ 20521-75 Технология швейного производства. Термины и определения. Обеспечивает единство используемой терминологии.
ГОСТ 24297—87 Входной контроль продукции. Основные положения. Регламентирует процедуру контроля качества поставляемых материалов.
ГОСТ 11207-65 Ткани текстильные. Классификация норм изменения размеров после мокрой обработки. Регламентирует допустимые нормы усадки.
ТР ТС 017/2011 Технический регламент Таможенного союза «О безопасности продукции легкой промышленности». Определяет обязательные требования к безопасности изделий.

Классификация стежков (ГОСТ 12807-2003): При описании машинных операций необходимо использовать стандартизированную классификацию. Например:

  • Класс 100: Цепные стежки (образуются одной или более верхними нитками).
  • Класс 300: Челночные стачивающие стежки (наиболее распространенные, образуются двумя нитками).

7. Заключение

В рамках данного методического руководства была представлена исчерпывающая структура для выполнения расчетно-графической части курсового проекта по технологическому проектированию швейного производства. Проведенные расчеты, основанные на строгой методологии (расчет такта, NРМ, Kзагр), и обоснование выбора прогрессивных технологических методов (использование ВТО с заданными режимами, применение автоматизированного оборудования) являются фундаментом для создания эффективного и современного производства. Вывод о том, что без глубокого инженерного подхода невозможно достичь высокой эффективности, подтверждается всеми приведенными расчетами.

Разработанный технологический процесс, подтвержденный калькуляцией себестоимости и расчетом ТЭП, демонстрирует экономическую целесообразность, подтверждая снижение трудоемкости и рост производительности труда. Проект полностью соответствует нормативно-техническим требованиям (ГОСТам), что гарантирует высокое качество и конкурентоспособность готового швейного изделия.

Список использованной литературы

  1. Модные женские пальто и плащи теплого сезона 2013 [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://samaya-stilnaya.ru/modnye-zhenskie-palto-i-plashhi-vesna-leto-2013/ (дата обращения: 30.10.2025).
  2. Стельмашенко, В. И., Розаренова Т. В. Материаловедение для одежды и конфекционирование. – Москва : Юрайт, [б. г.].
  3. Савостицкий, Н. А., Амирова Э. К. Материаловедение швейного производства. – [Б. м.], 2012.
  4. Бесшапошникова, В. И. Ассортимент и свойства текстильных материалов : учебное пособие. – Саратов : СГТУ, 2001. – 128 с.
  5. Смирнова, Н. А., Жихарев А. П. Выбор швейных ниток для изделий : учебное пособие. – Кострома : Изд-во Костром. гос. технол. ун-та, 2008. – 67 с.
  6. ГОСТ 22542-82. Ткани шелковые и полушелковые. Нормы стойкости к истиранию.
  7. ГОСТ 22977-89. Изделия швейные, детали. Термины и определения.
  8. ГОСТ 20236-87. Ткани шелковые и полушелковые. Нормы стойкости к раздвигаемости.
  9. ГОСТ 9315-90. Ткани шелковые и полушелковые. Метод определения изменения размеров после мокрой обработки.
  10. ГОСТ 28000-88. Ткани одежные чистошерстяные и полушерстяные. Общие технические условия.
  11. Промышленная технология одежды : Справочник / П. П. Кокеткин, Т. П. Кочегура, В. И. Барышникова [и др.]. – Москва : Легпромбытиздат, 1988. – 640 с.
  12. Кокеткин, П. П., Доможиров Ю. А. и др. Справочник по организации труда и производства на швейных предприятиях. – Москва : Лепромбытиздат, 1985.
  13. Справочник по швейному оборудованию / Зак И. С., Горохов И. К., Воронин Е. И. [и др.]. – Москва : Легкая индустрия, 1981. – 272 с.
  14. Мишенин, О. А. Проект швейного цеха : Методические указания. – СПб. : Издательство СПбГУТиД, 2013. – 34 с.
  15. Юрченко, В. Н. Основы материаловедения швейного производства [Электронный ресурс]. – Полоцкий государственный университет, 2020. – Режим доступа: https://elib.psu.by/bitstream/123456789/22026/1/yurchenko_OMSHP_2020.pdf (дата обращения: 30.10.2025).
  16. Основы автоматизации швейного производства : Программа. – Министерство образования Республики Беларусь, 2008.
  17. Зимина, Е. Л. Проектирование технологических процессов в швейном производстве, 2020 [Электронный ресурс]. – Электронная библиотека РИПО. – Режим доступа: https://elib.profedu.by/handle/123456789/2177 (дата обращения: 30.10.2025).
  18. Трутцева, М. А. Подготовка и организация технологических процессов на швейном производстве [Электронный ресурс]. – Научная библиотека АТУ, 2018. – Режим доступа: https://library.atu.kz/downloads/Trutseva_MA_Podgotovka_i_organizatsiya_tekhnologicheskikh_protsessov_na_shveynom_proizvodstve_2018.pdf (дата обращения: 30.10.2025).

С этим материалом также изучают

Товароведная характеристика и методы экспертизы качества материалов для производства обуви

Полное руководство по товароведной экспертизе обувных материалов: классификация, свойства, дефекты, методы оценки, критерии сортности и инновационные технологии.

Как написать курсовую по автоматизации расчета норм расхода материалов – пошаговая инструкция от теории до готового проекта

Ищете, как сделать курсовую работу по автоматизации расчета норм расхода материалов? В статье найдете детальный план, структуру, примеры проектирования базы данных и современные методики, которые помогут написать сильную работу и получить высокую оценку.

Технологический расчет и подбор ректификационной колонны: Комплексный подход к курсовому проектированию

Комплексный гайд по проектированию ректификационных колонн: материальный и тепловой баланс, выбор флегмового числа, расчет размеров и энергосбережение.

Методика технологического расчета производственного участка для ремонта силовых установок в курсовом проектировании

Детальный разбор курсовой работы: технологический расчет производственного участка ремонта силовых установок. Рассмотрены расчеты годовой трудоемкости, количества постов и площадей.

Инженерно-технологическая модернизация проекта: Разработка документации на промышленное изготовление женского пальто High-End сегмента в условиях автоматизированного производства (2025+)

Полная предпубликационная подготовка проекта по изготовлению женского пальто High-End: от трендов и материалов до автоматизации и экономической эффективности.

Разработка и технико-экономическое обоснование технологической последовательности изготовления поясных изделий в условиях автоматизированного производства (2025/2026)

Исследование актуальных технологий пошива поясных изделий для автоматизированного производства в 2025 году. Оптимизация процессов, материалы, оборудование и экономическое обоснование.

Организация деятельности конструкторского бюро по разработке документации для производства швейных изделий.

... услуги по разработке документации для производства швейных изделий на базе конструкторского бюро. Целью работы является проект оказания услуги по разработке документации для производства швейных изделий на базе конструкторского бюро. ...

Комплексное проектирование формовочного цеха для производства тротуарных камней: Инновации, Экономика, Экология и Безопасность

Комплексный анализ проектирования формовочного цеха для тротуарных камней: от передовых технологий и материалов до экономики, рисков, экологии и безопасности производства.

Технико-экономическое обоснование создания нового производственного цеха по выпуску твердосплавных изделий марки ТН-20: Комплексный анализ и расчет эффективности

Разработка ТЭО нового цеха по выпуску твердосплавных изделий ТН-20: анализ рынка, расчет стоимости, ФОТ, себестоимости и инвестиционной привлекательности.

Проектирование и организация работы ресторана первого класса с чешской кухней на 54 посадочных места и детализированными технологическими расчетами горячего цеха

Полный проект ресторана первого класса на 54 места: от детальных расчетов горячего цеха до внедрения ХАССП и современных технологий.

Похожие записи