服装模板工序的动作编码

杜劲松， 郑梦林， 戴玉芳， 李依璇

(1. 东华大学 服装与艺术设计学院， 上海 200051；2. 东华大学 现代服装设计与技术教育部重点实验室， 上海 200051)

随着服装加工技术和模板缝制设备的不断发展，服装工艺模板在服装企业中得到了广泛的应用[1]。一方面，模板技术能大大提高服装企业的生产效率,降低企业对员工技能水平的要求[2]；另一方面，模板技术改变了传统工序的操作方式[3]，这必然导致需要增加对模板工序操作动作和标准工时的研究。

服装企业多采用标准工时系统来预测工序的时间，并基于此编排生产流水线和建立合理的的工价系统[4-5]，而目前的标准工时系统不具备模板工序的专用操作动作代码；所以企业大多基于相似性原则，采用传统机缝的预定动作来代替模板动作进行标准工时的预测。不少学者也运用相似性原则对标准工时的预测进行了大量研究。吴世刚等[6]采用相似性原则提取出服装加工的典型工序，并依据典型工序建立了工时定额库，采用大于就近原则，来计算工序的标准工时。王玲等[7]将产品按照款式、部件、工序、工时进行划分编码，建立标准工时数据库，根据标准工时和工序相似系数的函数关系，预测出该工序的标准时间。由于数据库庞大，新工艺的复杂多样和相似原则的局限性，由上述方法所得出的标准工时的准确性有待商榷。大量的企业实践也表明，按照相似性原则，由传统机缝的预定动作代码计算出的模板标准工时，与实际操作时间相差甚大，因此，有必要针对模板操作的专用动作代码作进一步地研究。

由于模特排时法无需进行现场测时就能根据其动作预测出工时，且利于工序操作的标准化管理[8]，因此，本文采用模特排时法对新增模板的操作动作进行分析，预测出模板工序的标准动作时间；然后将模特排时法的时间值MOD转化为一般车缝时间(简称GST)的标准时间值TMU，并按照GST编码规则对动作进行编码；最终选取2个生产案例对其准确性进行检测。

1 模板缝纫机与工艺模板分类

1.1 模板缝纫设备分类

服装模板技术结合了服装工艺、机械工程、CAD数字化等技术，其相关的模板缝纫设备种类非常繁多[9]。按照人员参与模板缝纫机工作的程度，将模板缝纫机分为手动模板缝纫机和自动模板缝纫机两大类，如表1所示。手动模板缝纫机可分为改装机和半自动机，自动模板缝纫机可分为自动机和全自动机。改装机是在平缝机的基础上，改装了适应模板运动的压脚、针板和牙齿等，其操作与平缝机的操作方式相似，适用于缝制小裁片；半自动机是通过踩踏板控制机器作业，人员站着参与整个缝制过程，适用于缝制较大的裁片；自动模板机适用于大裁片的缝制，人员只需参与裁片的准备过程，不参与裁片的缝制过程，大大提高了生产效率；全自动模板机的作业过程完全不需要人员参与，如2017CISMA展出的西安标准TC151-12 070 A全自动衬衫克夫模板缝纫机。

1.2 服装工艺模板分类

服装工艺模板作为在服装加工制造中的重要辅助夹具，其操作方法不同于传统的缝纫工序。模板缝制准备过程中需要摆放和定位动作，将裁片固定在模板上，模板缝纫机沿着模板槽道按序完成缝制。

表1 模板缝纫机分类Tab.1 Classification of template sewing machines

模板缝制工序不同，模板的结构也不尽相同，如袋盖、内兜这样的简单工序，采用最基本裁片固定功能的两层模板。制作免烫袋盖和免烫龟背这样的复杂工序，其模板结构是由底板、压板、插板、推板和面板等部件组合而成的。

参照模板缝纫机的分类，将服装模板分为自动模板缝纫机的模板(以下简称自动模板)和手动模板缝纫机的模板(以下简称手动模板)。其中，自动模板尺寸较大、质量较重、槽道较多，其结构较为简单。而手动模板的尺寸较小、重量轻、槽道少、结构较为复杂。根据模板工艺的缝制部位不同，其模板组成构造和操作动作也不尽相同，如表2所示。

表2 服装工艺模板的分类Tab.2 Classification of garment process templates

2 模板操作动作

2.1 自动模板操作动作

通过对自动模板缝制操作动作的分析和总结，最终提炼出12个标准自动模板的操作动作，如表3所示。将新增动作与GST预定动作进行对比，可以发现，原有的预定GST动作并不能完全适用于模板的操作动作，所以不能准确计算出模板操作的标准工时。

表3 自动模板动作与原GST动作比较Tab.3 Action comparison of automatic template and old GST

在新增动作中，动作1～3用于打开或者闭合模板，其模板规格(大、中、小)是由手臂活动的范围来界定的。只需手腕以下部位活动的为小型模板，需大臂小幅度活动或小臂活动的为中型模板，需大臂大幅度活动的为大型模板。动作4～7的模板大小是通过手臂的活动范围和模板重量综合界定的。小型模板只需小臂活动模板，模板重量较轻；大型模板需要大臂活动模板，模板重量较重。表中动作4、5表示翻转整个已固定好裁片的模板。动作6、7表示将模板从一处搬到另一个处。动作8表示用定位配件(如定位针、定位夹、磁铁)固定裁片的一角。动作9表示按动机器按钮或者屏幕按键。动作10、11表示将模板移入和移出自动模板机的固定轴。动作12主要用于免烫模板，表示推进或者拉出用于固定裁片的活动单元。

根据动作经济原则，采用模特排时法分析动作，分别将12个新增动作分解为左右手的单位动作，然后分别将左右手动作要素的模特值相加，二者时间的较大值便是该动作的标准时间值，如表4所示。

表4 模特排时法时间计算Tab.4 Calculation of modapts time

GST软件的动作代码由其动作的中文四字简称拼音首字母组成，由此对新增的12个自动模板操作动作进行编码，再根据1 MOD为0.129 s，1 TMU为0.036 s，将时间值MOD转化为GST的标准时间值TMU，即得到新增模板操作的GST动作代码及其时间值，如表5所示。

表5 自动模板的GST代码与时间值Tab.5 GST code and time of automatic template

2.2 手动模板操作动作

通过对手动模板操作动作的分析和总结，提取出了7个类型的操作动作。同理自动模板动作的分析过程，最终得到手动模板操作的GST动作代码与对应时间值，如表6所示。

表6 手动模板的GST代码与时间值Tab.6 GST code and time of manual template

3 实验验证

3.1 自动模板的工时预测实验

本文实验验证在济宁A服装制衣厂完成，实验选取前片绗缝加开口袋模板工序为研究对象，如图1所示。该模板由4层板组成，包括底板、中层板、面板和开袋板。首先参照对位线放置前衣片里布于底板上，然后盖上中层板，并在中层板上放置前衣片面布，盖上面板，将整套模板放置在全自动模板缝纫机机针压脚下进行绗缝，绗缝完成后，机器自动停止；在开袋位置放置口袋里布和面布，盖上开袋板，开动机器，完成口袋的缝制；口袋缝完后，机器再次停止，退出模板，取出裁片，并将裁片放置到所需位置。

图1 绗缝加开口袋模板Fig.1 Quilting and pocket opening template.(a)Fixing; (b)Preparing

缝纫工序的GST标准时间计算公式[10]为

T=tr×(1+vr)+tj×(1+vr+vj)

式中：tr为手工净时间，s；vr为人工宽放；tj为机器净时间，s；vj为机器宽放。根据该企业生产实际情况，vr=11%，vj=9%。

由于自动模板机缝制过程中无需人工辅助，上述公式可简化为

T=tr×(1+vr)+tj×(1+vj)

如表7所示的前片绗缝加开口袋模板工序分解数据，采用模板GST运算的结果为

Tz(新)=1 189 TMU×(1+11%)+1 413 TMU×(1+9%)=2 860 TMU

2 860 TMU折合为103 s

采用一般机缝GST运算的结果为

Tz(原)=1 037 TMU×(1+11%)+1 413 TMU×(1+9%)=2 691 TMU

2 691 TMU折合为97 s。

在实际生产中，普通熟练工完成该工序的平均时间为112 s，与上述2种GST代码运算结果的近似度分别为92%和87%。由此可知，新增模板GST代码更适应自动模板机缝制的工序分析。

3.2 手动模板的工时预测实验

免烫一次成型袋盖模板如图2所示。

图2 免烫袋盖模板Fig.2 Non-ironing bag cover template. (a)Fixing;(b)Preparing

表7 前片绗缝加开口袋模板工序的标准工时计算Tab.7 Standard working hours calculation of quilting and opening pocket template

该模板包括底板、面板、插板、压板和推板等5部分。首先取袋盖里片放置在底板凹槽的对应位置，盖上插板，推进推板，完成免烫定型，然后取袋盖面布，在面板上完成相同的过程，接着盖上压板，将面板和底板闭合；将整套模板移到缝纫机压脚下，抽出插板，推出推板，然后沿着模板槽道缝制完成；移出并打开模板，取出裁片，并将裁片放置到所需位置。

同理自动模板机缝制工时的计算过程，如表8所示免烫袋盖工序的动作分解数据，采用模板GST运算的结果为

Ts(新)=656 TMU×(1+11%)+93 TMU×(1+11%+9%)=840 TMU

840 TMU折合为30 s。

采用一般机缝GST运算的结果为

Ts(原)=510 TMU×(1+11%)+93 TMU×(1+11%+9%)=678 TMU

678 TMU折合为24 s。

而在实际生产中，普通熟练工完成该工序的平均时间为31 s。与上述2种GST代码运算结果的近似度分别为97%和77%。由此可知，新增模板GST代码更适应手动模板操作的工序分析。

4 结束语

针对目前的标准工时软件无法准确预测模板工序工时、无法详细分析新型模板工艺等一系列问题，增加了适合模板操作的动作编码，以确保能够准确地计算模板工序的标准时间。本文研究新增了12个自动模板GST动作编码和7个手动模板GST动作编码。实验结果表明，新增GST编码能更加准确地对模板工序的工时进行分析，从而有助于企业IE人员预测模板工序的标准时间，确保生产流水线的合理编排和工价计算。