Разработка технологии системотехнического проектирования детской одежды

За последние годы производство детской одежды в стране значительно сократилось из-за насыщения рынка недорогими зарубежными товарами, что приводит к снижению спроса на товары отечественных производителей. В сложившейся ситуации основным условием их выживания становится быстрая адаптация производства к условиям рыночной экономики. Адаптация должна пойти по пути интенсификации и гибкости производственных процессов, расширения ассортимента и модной одежды, их адаптивности к различным условиям эксплуатации, сезонному, целевому, половозрастному и типоразмероростовочному назначению.

Основой решения этих задач является внедрение автоматизированных систем в различные сферы производства одежды.

На основе анализа литературы [3,6,73,74] и работы швейного производства было установлено, что в автоматизации в наибольшей мере нуждается проектирование детской одежды, которое до настоящего времени выполняется по традиционной схеме: моделирование, конструирование и технология. В автоматизированном режиме выполняются чаще операции конструкторской подготовки производства, а именно: построение, градация и раскладка лекал. Установлено, что ассортимент и конструкции детской одежды во всех возрастных группах от года и старше выпускают с учетом половозрастных признаков. Однако потребитель не делает такого четкого деления одежды. Особенно в одежде для детей до 6−7 лет, когда брюки, шорты, комбинезоны, полукомбинезоны, рубашки, куртки и др. носят и мальчики и девочки. По мере взросления детей увеличиваются изменения в ассортименте и модельно-конструктивных решениях, что обусловлено нарастанием отличий в их внешнем облике и характере. Из изложенного очевидно, что традиционный подход к проектированию автономных моделей с незначительным уровнем автоматизации отдельных проектных работ оказался недостаточно эффективным.

Сложившаяся в различных отраслях промышленности тенденция совершенствования процесса проектирования вышла за рамки автоматизации отдельных проектных процедур. Развитие получил комплексный подход в их решении.

Однако, в швейной промышленности до сих пор используется достаточно большое количество автономных САПР [37,61], в которых в основном решены задачи автоматизации операций конструкторской подготовки производства. Кроме того, известен ряд систем по автоматизации построения чертежей детской одежды [61]. Но ни одна из них не ориентирована на комплексное системотехническое решение проектных задач детской одежды, то есть принцип, при котором в единой операционной системе учитывается влияние на проектные решения требования сфер потребления и производственных факторов. Сложность решения и создания таких систем заключается в необходимости при проектировании учета совокупности разнообразной, не систематизированной и трудно формализуемой информации об особенностях телосложения детей, конструкций и конструировании детской одежды, условиях ее производства и др.

Для успешной реализации системотехнического проектирования детской одежды необходимо пересмотреть и усовершенствовать методическое и информационное обеспечение проектных процедур с целью повышения качества и эффективности моделирования и конструирования одежды и их автоматизации. Это позволяет обеспечить выпуск конкурентоспособной детской одежды небольшими партиями разнообразных моделей. Решение названных задач делает работу, несомненно, актуальной.

Цель и задачи работы.

Целью диссертационной работы является теоретическое и экспериментальное обоснование процесса разработки информационного и методического обеспечения автоматизированного системотехнического проектирования конкурентоспособной одежды для детей дошкольного возраста.

Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:

— установлено актуальное направление развития и совершенствования автоматизированного проектирования детской одежды;

— изучены основные требования к детской одежде в соответствии с нормативно-технической документацией;

— проведен анализа информационного и методического обеспечения традиционного проектирования детской одежды и выявлен круг проблем, препятствующих системотехническому автоматизированному проектированию;

— выявлены требования к составу и содержанию информационного и методического обеспечению системотехнического автоматизированного проектирования;

— разработана технология межтиповой антропометрической унификации детских фигур мальчиков и девочек и программное обеспечение для их визуализации на экране дисплея;

— разработаны предложения по унификации алгоритма построения плечевой и поясной одежды на типовые и индивидуальные фигуры детей и программное обеспечение для автоматизации процесса;

— проведена апробация результатов работы;

— разработана технология и предложения по унификации градации лекал методом гомотетии;

— проведена апробация результатов работы.

Общая характеристика объектов и методов исследования.

Объектами исследования служила одежда для детей дошкольного возраста, чертежи конструкций и рекомендации по градации лекал. Поставленные в работе задачи решены с использованием комплексного подхода, объединяющего методы теоретических и экспериментальных исследований: методологию системного подхода к проектированию детской одежды, антропометрические, экспертные и инструментальные методы, методы унификации, классификации и кодирования, теории алгоритмизации и программирования, методы системного анализа, математического планирования и анализа эксперимента, современной антропологии и конструирования одежды. Достоверность результатов, полученных в диссертационной работе, обеспечена проведением многократных измерений, использованием стандартных измерительных средств, согласованием результатов теоретических и экспериментальных исследований.

Научная новизна состояла в установлении закономерностей системотехнического проектирования. Впервые получены следующие результаты: проведено теоретическое обоснование и систематизация антропометрической информации о телосложении детей дошкольного возраста и разработана межтиповая унификация для размеров и формы детей;

— установлена номенклатура и параметры для унифицированных размерных признаков;

— выполнена формализация и автоматизация построения абриса детской фигуры;

— проведено эргономическое обоснование основных конструктивных параметров детской одежды, а именно размерных признаков и прибавок, с позиции обеспечения статического и динамического соответствия конструкции условиям эксплуатации, а так же позволяющих создавать одежду различных форм и покроев на типовую и индивидуальную фигуры;

— проведено теоретическое обоснование алгоритма построения чертежей деталей детской одежды с типовым и индивидуальным телосложением;

— выполнена формализация и автоматизация расчета и построения чертежей деталей плечевой и поясной одежды для унифицированных фигур детей дошкольного возраста;

— разработана методика градации лекал с использованием метода гомотетии.

Автор защищает: установленные закономерности межтиповой унификации детских фигур, способ получения 2Т> изображения их абриса на экране дисплеяметодику получения чертежей унифицированных и эргономичных конструкций детской плечевой и поясной одежды и программное обеспечение для автоматизированного их построенияметодику градации.

Практическая значимость и реализация результатов работы.

На основе теоретических и экспериментальных исследований создано методическое, информационное и программное обеспечение системотехнического способа проектирования одежды для детей дошкольного возраста, которое в производстве позволит свести к минимуму вероятность ошибки при решении конструкторских задач и получить высокий уровень соответствия конечного образца антропометрическим признакам ребенка в статике и динамике.

Материалы диссертации используются в учебном процессе в курсах цикла дисциплины специализации (ДС), при подготовке студентов направления 656 100 — Технология и конструирование швейных изделий (специальностей 2809.07 и 2808.06).

Апробация работы.

Основные результаты диссертационной работы докладывались:

Межвузовская научно-техническая конференция «Проблемы совершенствования высшего заочного образования», Москва, 1999 г.

— Межвузовская научно-техническая конференция «Современные проблемы текстильной и легкой промышленности», Москва, 2000 г.

Межвузовская научно-техническая конференция «Проблемы совершенствования высшего заочного образования», Москва, 2001 г.

— Межвузовская научно-техническая конференция, посвященная 70-летию РосЗИТЛП «Современные проблемы текстильной и легкой промышленности», Москва, 2002 г.

Международная научная конференция (в рамках конкурса.

Адмиралтейская игла — 2002″) «Мода и дизайн: исторический опыт — новые технологии», Санкт-Петербург, 2002 г.

Структура и объем работы.

Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов, списка литературы и приложений. Текст изложен на 113 страницах. Приложения представлены на 72 страницах.

Общие выводы по работе.

1. Установлено, что из-за насыщения ранка недорогими зарубежными товарами отечественные производители терпят убытки. Основным условием их выживания становится быстрая адаптация производства к условиям рыночной экономики, что потребует интенсификации, гибкости и автоматизации различных этапов и сфер производства.

2. На основе анализа современного состояния проектирования детской одежды установлено, что актуальным направлением его развития и совершенствования является разработка автоматизированного системотехнического проектирования детских швейных изделий, позволяющего увязать в единой операционной системе требования сфер потребления и производства, обеспечивающего единство и сопряженность основных этапов проектирования.

3. Доказано, что внедрение в производство системотехнического проектирования потребует пересмотра и совершенствования существующей технологии выполнения проектных процедур с целью их адаптации к системотехническому проектированию автоматизации и достижения максимальной сопряженности их между собой.

4. Установлено, что в основу автоматизированного системотехнического проектирования детской одежды должен быть положен традиционный способ получения плоско ориентированных базовых конструктивных основ с использованием современных компьютерных средств и пакетов прикладных программ последних поколений типа Auto Cad, Color Drow и языки программирования типа Auto Lisp.

5. Доказана необходимость представления рисунка модели, как ее чертежа, выполненного. на абрисе фигуры ребенка с точной прорисовкой ' т Ч композиционно-конструктивных признаков модели, что позволит повысить объективность информации о модели.

6. Выполнена научно-обоснованная унификация размерных признаков телосложения детей.

7. Установлена номенклатура и диапазон рациональных величин прибавок, позволяющих создавать одежду различных форм и покроев.

8. Впервые разработана технология предварительного расчета элементов конструкции в детской плечевой одежде, позволившая увязать основные параметры становой части изделия, а также рукава и проймы и уточнено распределение прибавки к полуобхвату груди по участкам спины, полочки и проймы.

9. Впервые разработана технология предварительного расчета элементов конструкции в детской поясной одежде.

10. Решены задачи технологии определения баланса и распределения растворов углов формообразующих элементов спинки и полочки.

11. Разработан и получен унифицированный алгоритм построения чертежей деталей плечевой и поясной одежды на типовую и индивидуальную фигуру.

12. Разработана новая технология градации лекал, для которой было установлено рациональное местоположение центра гомотетии для каждой детали. Впервые установлен способ расчета коэффициента гомотетии. Правильность принятых решений подтверждена теоретически и практически. Погрешность не превышала 0,2 см.

13. Разработано программное обеспечение построения унифицированных чертежей плечевой и поясной одежды, позволяющее получить чертежи высокого качества любых размеров, как на типовую, так и индивидуальную фигуру.