THIẾT KẾ VÀ MÔ PHỎNG DÂY CHUYỀN MAY ÁO SƠ MI BẰNG PHẦN MỀM 3D SKETCHUP VÀ ARENA

THỰC TẬP THIẾT KẾ VÀ MÔ PHỎNG HỆ THỐNG SẢN XUẤT CÔNG NGHIỆP TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KÍ THUẬT TP HCM KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY BÁO CÁO THỰC TẬP THIẾT KẾ VÀ MÔ PHỎNG HỆ THỐNG SẢN XUẤT CÔNG NGHIỆP Đề tài TH.

KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY

GVHD: Th.S Lê Minh Tài

Danh Thị Hồng Phấn 18104038 Trần Thi Kiều Trang 18104053

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1

1.1 Giới thiệu 1

1.2 Ý nghĩa khoa học của đề tài 2

1.3 Mục tiêu và phương pháp 2

1.4 Nội dung thực hiện 3

1.5 Kế hoạch thực hiện 3

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 4

2.1 Giới thiệu về ngành may mặc ở Việt Nam 4

2.2 Giới thiệu chung về mô phỏng 5

2.2.1 Khái niệm 5

2.2.2 Một số phương pháp mô phỏng và phạm vi ứng dụng 5

2.3 Giới thiệu phần mềm thiết kế 2D – Autocad 5

2.3.1 Khái niệm về phần mềm thiết kế Autocad 5

2.3.2 Ưu điểm 6

2.4 Giới thiệu phần mềm thiết kế 3D – Sketchup 6

2.4.1 Khái niệm về phần mền thiết kế Sketchup 6

2.4.2 Ưu điểm phần mềm thiết kế 3D Sketchup 6

2.5 Giới thiệu phần mềm mô phỏng ARENA 6

2.5.1 Khái niệm về phần mềm mô phỏng ARENA 6

2.5.2 Các module sử dụng trong mô hình mô phỏng với phần mềm Arena 7

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ XÂY DỰNG MÔ HÌNH 3D HỆ THỐNG BẰNG PHẦN MỀM SKETCHUP 8

3.1 Quy trình thiết kế 8

3.2 Sơ đồ khối quy trình sản xuất áo sơ mi 9

3.3 Mô hình 2D dây chuyền sản xuất áo sơ mi 9

3.4 Mô hình 3D dây chuyền sản xuất áo sơ mi 9

3.5 Mô tả quy trình của dây chuyền may áo sơ mi 13

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ MÔ PHỎNG ARENA ĐÁNH GIÁ CÁC CHỈ SỐ KPI 15

4.1 Quy trình thiết kế mô hình mô phỏng ARENA 15

4.1.1 Các module sử dụng 15

4.1.2 Số liệu thực hiện công việc 17

4.1.3 Mô hình toàn dây chuyền 18

4.1.4 Mô tả quy trình thực hiện 18

4.2 Kết quả mô phỏng 19

4.3 Đánh giá các chỉ số KPI 20

4.3.1 Hiệu suất sử dụng 20

4.3.2 Thời gian chờ trung bình 20

4.3.3 Số lượng hàng chờ trung bình 20

4.3.4 Thời gian tồn tại trên hệ thống 21

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 22

5.1 Kết luận 22

5.2 Hướng phát triển 22

TÀI LIỆU THAM KHẢO 23

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu

Từ nhiều năm trước đây, ngành may mặc là một trong những ngành cung cấpnhững mặc hàng thiết yếu cho đời sống xã hội con người nhằm đáp ứng một trongnhững nhu cầu cơ bản của con người Giờ đây, dân số ngày một tăng nhanh dẫn đếnnhu cầu về sản lượng hàng hóa cũng ngày một tăng trên mọi mặt bằng, không ngoạitrừ các mặt hàng may mặc Đây là điều kiện thuận lợi khiến các nhà máy sản xuất sảnphẩm về may mặc không ngừng mộc lên, điều này đồng nghĩa với việc cạnh tranhgiữa các sản phẩm của các công ty khác nhau là không thể tránh khỏi và ngày cànggay gắt, quyết liệt hơn, đặc biệt sự lớn mạnh không ngừng của các quốc gia có ngànhmay mặc phát triển cao như: Ấn Độ, Trung Quốc, Thái Lan,

Các công cụ, máy móc và dây chuyền sản xuất truyền thống đã không còn phùhợp với thị trường tiêu thụ hiện nay, nếu nhà sản xuất không nâng cao năng lực sảnxuất và tính hiệu quả của dây chuyền may, nâng cao chất lượng sản phẩm thì khôngnhững không tiết kiệm được chi phí sản xuất mà còn tụt lại sau các đối thủ cạnh canh.Mục tiêu hướng đến chính là tìm ra phương pháp để có thể tạo ra những sản phẩmquần áo có chất lượng cao nhưng với chi phí sản xuất thấp, phương án tối ưu đó là cómột dây chuyền sản xuất quần áo hoạt động hiệu quả với năng suất cao nhất Để cóthể làm được như vậy thì các dây chuyền sản xuất phải được thiết kế một cách thật tỉ

mĩ đến từng công đoạn và từng trạm công việc trong qui trình hoạt động của dâychuyền

Biết được điều đó cùng với mong muốn trực quan hóa quy trình sản xuất ra mộtsản phẩm may, nhóm đã quyết định thực hiện đề tài: “ Thiết kế và mô phỏng dâychuyền may áo sơ mi bằng phần mềm 3D Sketchup và Arena.”

1.2 Ý nghĩa khoa học của đề tài

Thiết kế và xây dựng được mô hình may áo sơ mi 2D, 3D thể hiện quy trình maythực tiễn

Mô phỏng dây chuyền sản xuất nhanh chóng dựa trên các thông số thu thập vàcho ra kết quả mô phỏng ở các khía cạnh cần thiết, từ đó phản ánh được tình hình hoạtđộng của dây chuyền sản xuất giúp người phụ trách có hướng giải quyết kịp thời

1.3 Mục tiêu và phương pháp

- Mục tiêu:

Hiểu rõ các hoạt động, công đoạn của một dây chuyền may áo, từ đó tiến hànhthiết kế mô hình 3D của dây chuyền may thông qua phần mềm Sketchup để hình dungđược quy trình thực hiện một cách cô động Cuối cùng là mô phỏng hoạt động của dâychuyền may dựa trên số liệu thu thập được thông qua phần mềm Arena, dựa vào môhình thiết lập và kết quả số liệu khi chạy trên phần mềm để đưa ra nhận xét, kết luậncũng như đề xuất cải tiến để dây chuyền hoạt động tối ưu

- Phương pháp:

+ Phương pháp thu thập và phân tích số liệu

+ Phương pháp thiết kế bản vẽ 2D

+ Phương pháp thiết kế xây dựng mô hình 3D

+ Phương pháp mô phỏng hoạt động dây chuyền sản xuất

1.4 Nội dung thực hiện

Tiểu luận gồm 5 nội dung chính được thể hiện qua các chương như sau:

- CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

- CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÍ THUYẾT

- CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ XÂY DỰNG MÔ HÌNH 3D HỆ THỐNG

- CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ MÔ PHỎNG ARENA ĐÁNH GIÁ CÁC CHỈ SỐKPI

- CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN

Trong đó, có 2 chương quan trọng cần nhắc đến:

- CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ XÂY DỰNG MÔ HÌNH 3D HỆ THỐNG

Trong phần này, tiến hành phân tích quy trình làm việc của một dây chuyền sảnxuất áo ( số máy bố trí, số công nhân làm việc, số công đoạn thực hiện,…), sau đó tiếnhành bố trí mô hình dây chuyền một cách hợp lí trên phần mềm 3D Sketchup và tiếnhành xuất bản vẽ 2d từ Sketchup sang Cad

- CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ MÔ PHỎNG ARENA ĐÁNH GIÁ CÁC CHỈ SỐKPI

Đây là phần nội dung quan trọng trong tiểu luận khi đảm nhận nhiệm vụ mô

tại các mô đun trong mô hình thiết kế trên Arena để xây dựng một dây chuyền sảnxuất với yêu cầu công việc đầy đủ, kết quả thu được sau quá trình khởi chạy là kết quảkhả thi nhận được, tiến hành phân tích và đánh giá kết quả đó

Tìm hiểu số liệu và lên ý tưởng thực hiện

Tìm hiểu số liệu và lên ý tưởng thực hiện Arena Trần Thi Kiều Trang

Thiết kế mô hình 2D dây chuyền sản xuất với

Autocad

Xây dựng 3D dây chuyền sản xuất với sketchup

Nguyễn Thị Uyên

Xây dựng sơ đồ mô phỏng dây chuyền với Arena

và thực hiện thiết lập dây chuyền Trần Thi Kiều Trang

Chỉnh sửa mô hình 3D sketchup

Xuất mô hình 3D sang bản thiết kế 2D

Quay video render dây chuyền may

Nguyễn Thị Uyên

Chỉnh sửa mô phỏng arena và tiến hành chạy mô

Thiết kế video thực hiện project Nguyễn Thị Uyên

Quay video thiết kế và chạy mô phỏng dây

chuyền may trên arena Trần Thi Kiều Trang

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Giới thiệu về ngành may mặc ở Việt Nam

Công nghiệp dệt may hay may mặc là một trong những ngành đóng vai trò quantrọng đối với sự phát triển tăng trưởng kinh tế ở nước ta hiện nay

Ngành may mặc không chỉ sản xuất để phục vụ người tiêu dùng trong nước màcòn là nguồn xuất khẩu sang thị trường nước ngoài, tạo nên sự đóng góp to lớn chotăng trưởng xuất khẩu hàng hóa cả nước Ngoài ra, chính vì điều kiện xã hội cũng như

chủ trương kêu gọi nhà đầu tư nước ngoài của nhà nước, đã có không ít các doanhnghiệp may nước ngoài được xây dựng sản xuất tại Việt Nam, điều này làm sức cạnhtranh trong ngành may mặc ở Việt Nam trở nên gay gắt hơn, đặc biệt là giữa các công

ty Việt Nam và công ty nước ngoài tại Việt Nam Không đơn giản là việc cạnh tranhtrên mặt bằng thương hiệu, giá cả mà sâu xa hơn là việc cạnh trên trên dây chuyền vàcông nghệ sản xuất

Điều đó là đúng khi các sản phẩm may mặc luôn phải trải qua một quy trình maykhông phải đơn giản, đặc biệt đối với một chiếc áo sơ mi thì còn cần phải trải quanhiều công đoạn cầu kì và tốn nhiều thời gian hơn để có thể hoàn thành tuyệt đối Chỉcần nhìn cũng có thể thấy, chiếc áo đó phải được lắp ráp và may từ nhiều mảng vải,chưa kể việc đính cúc áo, nếu cứ tiếp tục thực hiện theo một quy trình may mặc truyềnthống mà không có sự tính toán, cải tiến dây chuyền thì việc ảnh hưởng đến năng suấtcũng như lợi nhuận và sức cạnh tranh là vô cùng dễ hiểu

2.2 Giới thiệu chung về mô phỏng

2.2.1 Khái niệm

Mô phỏng là một quá trình xây dựng một mô hình toán học hay logic về một hệ thốnghay một bài toán quyết định và tiến hành thử nghiệm trên mô hình đó nhằm thấu hiểuđộng thái của hệ thống hoặc giúp tìm ra lời giải cho các bài toán quyết định

2.2.2 Một số phương pháp mô phỏng và phạm vi ứng dụng

- Mô phỏng liên tục (Continuous Simulation): thường được dùng cho hệ liên tục

mà mô hình của nó là mô hình giải tích và thường được biểu diễn bằng các hệ phươngtrình vi phân

- Mô phỏng gián đoạn (Discrete-Event Simulation): thường được dùng cho hệ

gián đoạn Trong những hệ này sự kiện xảy ra tại các thời điểm gián đoạn và làm thayđổi trạng thái hệ thống

- Mô phỏng hỗn hợp liên tục-gián đoạn (Combined Discrete-Continuous

Simulation): được áp dụng cho các hệ thống không hoàn toàn gián đoạn cũng khônghoàn toàn liên tục, đó là các hệ thống mà trong đó các trạng thái có thể thay đổi mộtcách liên tục hoặc gián đoạn

- Mô phỏng Monte-Carlo (Monte-Carlo Simulation): phương pháp này dựa trên

số ngẫu nhiên U (0,1) để giải các bài toán xác suất thống kê

2.3 Giới thiệu phần mềm thiết kế 2D – Autocad

2.3.1 Khái niệm về phần mềm thiết kế Autocad

AutoCAD-Computer Aided Design là một ứng dụng phần mềm được phát triển bởiAutodesk cho phép thiết kế và soạn thảo hỗ trợ bởi máy tính (CAD) Phần mềm được

sử dụng để tạo bản vẽ 2D và 3D Phần mềm AutoCAD cho phép người dùng kháiniệm hóa các ý tưởng, tạo ra các thiết kế và bản vẽ đến mức độ chính xác kỹ thuật cầnthiết và thậm chí thực hiện các tính toán và mô phỏng thiết kế nhanh chóng; trên mộtloạt các ngành công nghiệp: cơ khí, điện, điện tử, kiến trúc, xây dựng…

2.3.2 Ưu điểm

- Độ chính xác cao

- Tạo bản vẽ và sửa lỗi dễ dàng

- Trực quan hơn vì chúng ta có thể quan sát mô hình 3D với các góc nhìn khácnhau, và việc phân tích, mô phỏng mô hình 3D dễ dàng hơn

- Lưu trữ thành cơ sở dữ liệu dễ dàng quản lý hơn Đồng thời chuyển file môhình dễ dàng hơn trên Internet Giảm thời gian trao đổi, thảo luận giữa các đối tác, dễdàng trao đổi qua email trong vài giây

- Năng suất cao nhờ các lệnh sao chép (thực hiện bản vẽ nhanh)

- Dễ dàng trao đổi với các phần mềm khác

2.4 Giới thiệu phần mềm thiết kế 3D – Sketchup

2.4.1 Khái niệm về phần mền thiết kế Sketchup

Sketchup là phần mềm mô hình hóa 3D dành cho các kiến trúc sư, nhà phát triểngame, làm phim hoặc có thể những người chưa biết gì có thể sử dụng thiết kế những

mô hình đơn giản Bởi Sketchup là phần mềm 3D hỗ trợ cho việc thiết kế và xây dựngbằng những thao tác đơn giản thông qua các icon Nhanh, đơn giản, dễ sử dụng là 3 từngữ mà một người học đồ họa dành hco phần mềm 3D này

2.4.2 Ưu điểm phần mềm thiết kế 3D Sketchup

- Phác họa ý tưởng nhanh chóng

- Xuất Layout 2d thuận tiện

- Thiết kế chính xác

- Kho thư viện thiết kế 3D Warehouse rộng lớn

- Mô phỏng một cách trực quan trực quan

2.5 Giới thiệu phần mềm mô phỏng ARENA

2.5.1 Khái niệm về phần mềm mô phỏng ARENA

Mô phỏng là một sự bắt trước một vài hệ thống thực, trạng thái công việc hoặcquá trình Phần mềm Arena cho phép mang lại sức mạnh về mô hình và mô phỏng hệthống thực Nó được thiết kế dành cho các phân tích tác động của những thay đổi quantrọng và việc tái thiết kế phức tạp liên kết với các chuỗi cung cấp, sản xuất, quy trình,hậu cần, phân phối và kho bãi, những hệ thống dịch vụ Phần mềm Arena cung cấp tối

đa tính linh hoạt và độ rộng các mô hình ứng dụng cho bất kỳ mức độ mong muốn từchi tiết đến phức tạp

2.5.2 Các module sử dụng trong mô hình mô phỏng với phần mềm Arena

- Create Module: dùng để tạo ra các thực thể (entity) được mô phỏng trong môhình Khối Create bao giờ cũng phải là khối bắt đầu của mô hình để tạo ra các entityluân chuyển trong mô hình Các entity được tạo ra bằng cách sử dụng bảng điều độhoặc dựa vào khoảng thời gian giữa các lần luân phiên, sau đó các entity sẽ di chuyểnvào mô hình và bắt đầu các quá trình trong suốt hệ thống

- Dispose module: Module này được dùng như điểm cuối của các entity trong

mô hình mô phỏng, nó cho biết các entity đã được hoàn thành trong hệ thống và đi rakhỏi hệ thống Module này sẽ thống kê các thông số của entity và đưa vào phần báocáo kết quả

- Process module: Dùng mô phỏng các công đoạn mà thực thể (entity) được giacông, vận chuyển v.v Process module thường đại diện cho một công đoạn trong hệthống hay dây chuyền được mô phỏng

- Assign module: Module này được sử dụng để gắn giá trị mới cho các biến, cácthuộc tính của entity, loại entity, hình ảnh cho entity, hoặc các biến khác của hệ thống.Một sự gán phức hợp có thể được thực hiện chỉ trong một Assign module.

- Batch module: Module này dùng để mô phỏng việc kết hợp hai hay nhiềuentity thành một entity trong dây chuyền Ví dụ như việc ráp tay áo vào thân áo trongdây chuyền may áo

- Record module: Đây là module được sử dụng để thu thập số liệu thống kê trong

mô hình mô phỏng Những loại khác nhau của các số liệu thống kê quan sát, bao gồm

cả giữa thời gian thoát thông qua các module, số liệu thống kê entity (thời gian, chiphí, v.v )

- Match module: tập hợp một số thực thể cụ thể đang chờ trong các hàng đợi vàtiến hành lắp ráp

Ngoài các model chính trên trong mô hình còn sử dụng nhiều model khác để làmcông cụ cơ bản tạo nên mô hình

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ XÂY DỰNG MÔ HÌNH 3D HỆ THỐNG BẰNG PHẦN

MỀM SKETCHUP 3.1 Quy trình thiết kế

Bước 1: Tìm hiểu thông tin và lựa chọn hình thức tổ chức sản xuất Xây dựng

dây chuyền may theo hệ thống sản xuất đồng bộ, chia việc theo từng công đoạn, hệthống chuyển hàng là những bán thành phẩm nhờ vào các băng chuyền cố định, hạnchế di chuyển của công nhân

Bước 2: Phác thảo dây chuyền sản xuất theo thứ tự của quy trình đã tìm hiểu,

theo từng công đoạn làm việc, loại may sao cho đường đi của bán thành phẩm là ngắnnhất Đồng thời cũng sắp xếp, bố trí số lượng công nhân ở từng công đoạn

Bước 3: Lập sơ đồ khối thể hiện cách bố trí theo quy trình của từng công đoạn

và dòng chảy của bán thành phẩm trên dây chuyền sản xuất

Bước 4: Xây dựng mô hình 2D dây chuyền sản xuất trên Autocad: bố trí hình

ảnh 2D của máy móc, bàn ghế, băng chuyền, công nhân ở các công đoạn dựa trên sơđồ

Bước 6: Xây dựng mô hình 3D trên sketchup: bố trí 3D các máy móc, bàn ghế,

băng chuyền, công nhân ở các công đoạn dựa trên bản thiết kế 2D

3.2 Sơ đồ khối quy trình sản xuất áo sơ mi

Hình 1: Sơ đồ khối quy trình may áo sơ mi

3.3 Mô hình 2D dây chuyền sản xuất áo sơ mi

Hình 2: Mô hình 2D dây chuyền sản xuất áo sơ mi

3.4 Mô hình 3D dây chuyền sản xuất áo sơ mi

Hình 3: Thiết kế mặt bằng khu vực may áo sơ mi

Hình 4: Bố trí máy móc, thiết bị cho dây chuyền may

Hình 5: Công nhân đảm nhiệm 3 công đoạn:

Connecting the pattern Center sewing, sideneating và Pocket sewing

Hình 6: Công nhân đảm nhận công đoạn Backside- sewing

Hình 7: Công nhân đảm nhận 2 công đoạn Attaching front and back pattern và Sleeve preparation

Hình 8: Các công đoạn: Sleeve attachment +over lock sewing, Collar preparation,

Bottom edge sewing, Collar sewing và Marking button.

Hình 9: Các công đoạn:

Buttonholing sewing, Marking button và Removing excess thread

Hình 10: Dây chuyền sản xuất áo sơ mi hoàn chỉnh

3.5 Mô tả quy trình của dây chuyền may áo sơ mi

Quy trình may một chiếc áo sơ mi bao gồm tất cả là 14 công đoạn, với 11 máycác loại và do 6 công nhận sẽ đảm nhiệm các công đoạn trong quy trình này

Connecting the patternCenter sewing +sideneatingPocket sewing

Buttonholing sewingMarking button Removing excess thread

Bảng 1: Bố trí nhân lực và máy móc ở từng công đoạn

Quy trình bắt đầu bằng việc trưởng chuyền nhận vải về cho dây chuyền của mìnhphụ trách và chia đều cho mỗi tổ sản xuất Sau khi nhận vải, người công nhân thứ nhất

sẽ tiến hành xử lý vải đầu vào: dùng máy vắt sổ để may các đường ban đầu để hạn chế