Jak poprawić wydajność szycia za pomocą skomputeryzowanej maszyny do szycia wzorów
Skomputeryzowane maszyny do szycia wzorów są często kupowane ze względu na ich precyzję, ale bardziej znaczącą korzyścią dla wielu fabryk jest wzrost wydajności wynikający z zasadniczej zmiany organizacji pracy szwalniczej. Maszyna nie tylko szyje szybciej niż operator ręczny – oddziela ona czynność szycia od czynności przenoszenia materiału. Zrozumienie tej separacji jest kluczem do odblokowania ulepszeń produktywności wykraczających poza prędkość ściegu.
Problem wydajności w szyciu ręcznym
Na konwencjonalnej maszynie do szycia operator wykonuje wiele zadań jednocześnie: prowadzi materiał wzdłuż ścieżki ściegu, kontroluje prędkość za pomocą pedału nożnego, dopasowuje się do krzywizn i narożników oraz zarządza naprężeniem nici. Zadania te konkurują o uwagę operatora, a każde z nich ogranicza prędkość, z jaką można wykonać pozostałe. Wprawny kanał rozwija intuicyjny rytm, ale rytm ten ma pułap. Jeśli przekroczysz tę granicę, dokładność spadnie.
Dlatego też wydajność szycia ręcznego tak bardzo zależy od umiejętności i doświadczenia operatora. JUKI, główny producent sprzętu do szycia wzorów, opisuje problem bezpośrednio: fabryki borykają się z kurczącą się pulą wykwalifikowanych pracowników, a „technologii nie można przekazywać” nowym pracownikom. Rezultatem są niespójne wskaźniki jakości i produkcji, które utrzymują się na poziomie umiejętności dostępnej siły roboczej.
Podstawowy mechanizm efektywności: rozdzielenie zadań
Skomputeryzowane maszyny do szycia wzorów zmieniają to równanie, oddzielając zadanie szycia od zadania związanego z obsługą materiału.
System sterowania maszyny — zwykle sterownik PLC lub dedykowany sterownik ruchu — zarządza ruchem XY materiału pod igłą, zgodnie z zapisanym plikiem wzoru. Rola operatora ogranicza się do załadunku materiału do szablonu lub ramy zaciskowej, wciśnięcia startu i wyładunku gotowego detalu. Samo szycie odbywa się automatycznie, z szybkością i konsekwencją, która nie zmienia się w zależności od uwagi i zmęczenia operatora.
Dokumentacja techniczna JUKI opisuje to jako podstawową wartość szycia wykrojów: „rozmieszczenie materiału i proces szycia są oddzielone”, co oznacza, że operator nie musi pozostawać przy maszynie podczas cyklu szycia. To oddzielenie umożliwia dwie strategie wydajności, które są niemożliwe w przypadku maszyn ręcznych.
Strategia 1: Praca na wielu maszynach
Gdy operator nie musi kierować szyciem, jedna osoba może nadzorować wiele maszyn. Maszyny szyją, podczas gdy operator ładuje i rozładowuje inne jednostki.
JUKI przedstawia konkretne obliczenia produktywności dla tego scenariusza. W przypadku ustawiania kieszeni pojedyncza maszyna bez automatycznego ładowania produkuje około1090 kieszeni na osobę dziennie(przy 8-godzinnej zmianie z dodatkiem 20%). Kiedy ten sam operator używa urządzenia chwytającego do zarządzania dwiema maszynami, dzienna produkcja wzrasta do2341 kieszeni na osobę-ponad dwukrotnie większa produktywność.
Sam czas cyklu maszyny nie ulega zmianie. Zmienia się możliwość nakładania się prac przez operatora: podczas gdy jedna maszyna szyje, operator ładuje kolejną sztukę na drugą maszynę. W rezultacie czas operatora jest w pełni wykorzystany, nawet jeśli poszczególne maszyny są przestojowe pomiędzy cyklami.
Strategia 2: Ładowanie w oparciu o szablony
Szablon to fizyczny interfejs pomiędzy operatorem a maszyną. Utrzymuje materiał na miejscu, a system sterowania maszyny odwołuje się do kształtu szablonu lub osadzonego znacznika, aby wiedzieć, który wzór wykonać.
Stwarza to szczególną przewagę w zakresie wydajności w przypadku produkcji wielostylowej. Na linii ręcznej zmiana jednego wzoru ściegu na inny wymaga od operatora wyregulowania prowadnic, zmiany położenia uchwytów i mentalnego przejścia na inny wzór ruchu. Na maszynie modelującej z rozpoznawaniem kodu kreskowego lub szablonu RFID, maszyna odczytuje identyfikator szablonu i automatycznie ładuje odpowiedni program szycia. Przezbrojenie następuje w czasie potrzebnym do umieszczenia innego szablonu na łożu maszyny.
W przypadku fabryk produkujących różne style obuwia, projekty toreb lub rozmiary odzieży na tej samej linii, eliminuje to czas przezbrajania, który zwykle ogranicza wydajność małych partii.
Funkcje zwiększające wydajność na poziomie programowania
Poza modelem rozdziału zadań, skomputeryzowane maszyny modelujące posiadają specyficzne funkcje, które redukują stratę czasu w każdym cyklu szycia.
Programowalna pośrednia stopka dociskowa.Podczas szycia odcinków wielowarstwowych lub tkanin o różnej grubości w ramach tego samego wzoru, stopkę można zaprogramować tak, aby dla każdego ściegu opuszczała się do różnych pozycji. Zapobiega to pomijaniu ściegów i zrywaniu nici, co w przeciwnym razie wymagałoby od operatora spowolnienia maszyny lub zatrzymania się w celu usunięcia problemów.
Elektroniczna kontrola naprężenia nici.Naprężenie nici igłowej można zaprogramować dla każdego ściegu, powiązać z grubością materiału lub dostosować do kierunku szycia. Oznacza to, że maszyna automatycznie kompensuje przejścia od cienkich do grubych sekcji bez interwencji operatora. Zmniejszają się przestoje związane z gwintem, a maszyna utrzymuje prędkość pomimo zmian materiału.
Automatyczny wybór programu.W fabrykach korzystających z bibliotek szablonów odczyt kodów kreskowych/RFID eliminuje ręczny wybór programu. Operator umieszcza szablon, a maszyna wie, co uszyć.
Efekt złożony
Wzrost wydajności skomputeryzowanej maszyny do szycia wzorów nie tylko się sumuje, ale się łączy. Separacja zadań umożliwia obsługę wielu maszyn, co zwielokrotnia wydajność na operatora. Wybór programu w oparciu o szablon eliminuje czas przezbrajania, co sprawia, że małe partie są opłacalne. Funkcje na poziomie programowania redukują przestoje, dzięki czemu maszyny pracują z prędkością znamionową, a nie z prędkością komfortową dla operatora.
Podsumowanie wartości tej technologii dokonane przez JUKI oddaje istotę: „Budowa linii produkcyjnej, którą każdy może rozpocząć natychmiast”. Poprawa wydajności nie polega na tym, że maszyna szyje szybciej niż człowiek. Polega na tym, że prędkość szycia maszyny nie jest już ograniczona zdolnością człowieka do kierowania nią.
