CC BY
142
УДК 687.016:687.12
разработка технологий типового проектирования модельных конструкций одежды
Медведева Т.В.,
доктор технических наук, профессор,
ФГОУВПО «Российский государственный университет туризма и сервиса», г. Москва.
The study investigates the theoretical foundation of information technology for the process of model clothing design. The author describes fashion styles for garments, the model design, and the process of designing a model in the form of typology. The research aims at the maximum formalization of the design aspect by developing the concept and principles for information technology—methods, models, algorithms, and data collection necessary for achieving the objectives.
В статье приведены результаты научно-исследовательской работы по теме «Разработка теоретических основ информационной технологии процесса типового проектирования модельных конструкций одежды». Объектом исследования являлись разнообразные фасоны одежды и их модельные конструкции, а также процесс их типового проектирования в виде семейств. Цель работы состояла в максимальной формализации рассматриваемой проектной задачи путем разработки концепции и принципов информационной технологии; методов, моделей, алгоритмов и необходимого информационного фонда для их решения.
Ключевые слова: информационные технологии, типовые методы проектирования одежды или методы агрегатирования, фасоны семейства (СМКф), семейство модельных конструкций (СМК).
Швейные предприятия сервиса в настоящее время используют смешанный тип производства одежды: параллельно с приемом заказов от потребителей осуществляют проектирование и изготовление одежды промышленными методами по образцам или малыми партиями. При изготовлении одежды по образцам и малыми партиями проектирование разнообразных конструкций одежды осуществляется в виде семейств модельных конструкций (СМК) на основе методов типового проектирования, иначе называемых методами агрегатирования.
Процесс разработки СМК методами типового проектирования является достаточно сложной и трудоемкой задачей. В 70—80-х годах прошлого века методы агрегатирования широко использовались на предприятиях швейной промышленности, а технология ручного проектирования СМК для того времени имела достаточно высокий организационный и инженерный уровень. Однако эффективность проектирования СМК достигалась за счет значительного штата конструкторов одежды, большого лекального хозяй-
ства и, как следствие, требовала значительных площадей экспериментальных цехов.
Интенсификация процесса агрегатирования СМК возможна только на основе создания соответствующих современных информационных технологий, позволяющих эффективно разрабатывать модельные конструкции одежды разнообразных фасонов, одежды как с точки зрения цветового, так и конструктивного решения. Для реализации информационных технологий специалистам рассматриваемой проблемной области необходимо как минимум разработать информационное и прикладное математическое обеспечение.
Любая проектная задача с точки зрения теории информационных технологий характеризуется объектом проектирования и технологией его проектирования. Поэтому при разработке информационных технологий необходимо решить вопросы формализации и моделирования:
• проектируемого объекта;
• технологий проектирования объекта.
Разработка СМК является оптимизацион-
ной задачей, эффективное решение которой основано на компромиссном соблюдении двух принципов: с одной стороны проектируемые изделия семейства (объект проектирования), должны иметь высокую степень визуального художественно-конструктивного различения, а с другой — обладать высокой технологической однородностью. Учитывая это, были выполнены специальные исследования [1], позволившие повысить объективность создания разнообразных
фасонов семейства специалистами различного уровня квалификации в информационных технологиях.
Однако вопросы формализации и моделирования технологий проектирования объекта — разнообразных фасонов одежды и их модельных конструкций — до настоящего времени не решены. Решение этих задач при создании математического обеспечения информационных технологий относится к числу наиболее сложных.
Рис. 1. Структурная модель технологии типового проектирования СМК одежды
Разработку информационной технологии процесса проектирования объекта целесообразно начинать с разработки элементов информационного обеспечения. С учетом специфики рассматриваемой задачи, в первую очередь, были разработаны:
• структурная модель процесса типового проектирования СМК;
• информационно-структурная модель процесса.
Это позволило определить процедурную и декларативную информацию, необходимую для реализации математического, графического и программного обеспечения разрабатываемой информационной технологии типового проектирования одежды.
Анализ деятельности швейных предприятий за более чем 50 лет позволил установить, что общая технология агрегатирования разнообразных моделей одежды эффективно может быть представлена тремя технологическими процессами:
1) создание конструкторской базы для проектирования СМК на стадии технического проекта (ТП) методами типового проектирования или выполнение предварительного проектирования;
2) разработка семейства одежды в виде фасонов (СМКФ) на стадии эскизного проекта (ЭП);
3) разработка модельных конструкций семейства (СМК) на стадии ТП.
С учетом этих знаний разработана структурная модель технологии типового проектирования одежды, которая в виде укрупненной схемы представлена на рис. 1, а информационноструктурная модель технологий проектирования СМК методами типового проектирования — на рис. 2 (с. 34).
Как видно из представленной модели, фасоны СМКФ в виде ГМО разрабатываются на стадии ЭП (см. рис. 1, п. 2). Модельные конструкции СМК разрабатываются на стадии ТП по инженерно заданной системе «человек-одежда» в виде ее графической модели (см. рис.1, п. 3). Для реализации этих разработок на предприятии должно осуществляться предварительное проектирование СМК на стадии ТП (см. рис. 1, п. 1). Оно преследует цель создать необходимый информационный фонд для последующего проектирования в течение 1—5 лет на стадии ЭП разнообразных СМКФІ и разработать для них соответствующую ПКД на стадии ТП.
Таким образом, применению методов типового проектирования конструкций одежды должен предшествовать подготовительный этап — создание конструкторской базы. При ручном проектировании этот этап требует значительных затрат времени, дополнительного числа проектировщиков и, очевидно, под силу лишь достаточно крупным предприятиям. Информационная технология предварительного проектирования позволит использовать ее на любых предприятиях и поэтому создание конструкторской базы, в первую очередь, должно быть подвергнуто формализации и автоматизации.
Предварительное проектирование позволяет:
• осуществлять унификацию конструкций неосновных ХКП;
• систематизировать все средства для типового проектирования МК в виде специальных каталогов (основных и дополнительных материалов, отделки, фурнитуры и т.п.);
• многократно использовать разработанные конструкции основных и производных деталей одежды;
• комплектовать из составляющих каталогов на стадии ЭП фасоны СМКФ, а на стадии ТП — модельные конструкции семейства (СМК).
Вследствие этого необходимо было разработать три технологии проектирования семейств (см. рис. 2), учитывая при этом один из основных принципов для создания их информационного обеспечения — полной информационной согласованности:
• последовательность создания конструкторской базы для проектирования СМК на стадии ТП методами типового проектирования — первая технология;
• последовательность проектирования СМКФ на стадии ЭП — вторая технология;
• последовательность проектирования СМК по СМКФ на стадии ТП — третья технология.
Предварительное проектирование целесообразно выполнять на стадии ТП. Создание ПКД для последующего проектирования СМК предложено выполнять в следующей последовательности:
• анализ прошедшей, текущей и перспективной моды с целью выявления наиболее модных функциональных и эргономических художественно-конструктивных решений проектируемого изделия. Выполняется художником,
тп
Рис. 2. Информационно-структурная модель технологий проектирования СМКодежды методами
типового проектирования
конструктором, конструктором-модельером с привлечением технолога;
• определение наиболее часто встречающихся и пользующихся спросом у населения художественно-конструктивных решений проектируемых изделий, а также выявление предпочтений и пожеланий потребителей обслуживаемого региона. Целесообразно этот вид работ конструктору выполнять на основе анализа маркетинговой деятельности предприятия;
• создание каталогов базовых форм одежды, конструкций основных и декоративноконструктивных элементов (ДКЭ), унифицированных деталей, основных и вспомогательных материалов, фурнитуры, отделки и т.п.;
• разработка конструкций основных, декоративно-конструктивных и унифицированных деталей на основе использования методов конструктивного моделирования базовой или исходной модельной конструкции;
• отработка конструкций деталей одежды в соответствии с основным принципом агрегатирования — полной функциональной и геометрической взаимозаменяемости деталей и узлов изделий в СМк.
Входной информацией для выполнения работ в первой технологии является направление моды различных периодов и результаты маркетинговой деятельности предприятия, а также практический опыт в области проектирования конструкций одежды. Выходной информацией — ПКД (комплекты базовых конструкций (БК) и исходных модельных конструкций, каталоги материалов, фурнитуры, унифицированных деталей конструкций). Основной принцип выполнения предложенной технологии определен, как полная функциональная и геометрическая взаимозаменяемость разработанных деталей и узлов изделия. Использование инженерно заданной системы «человек—одежда» при выполнении этой проектной задачи и ее художественноконструктивный анализ в графических средах позволяет использовать метрологические методы измерения [2] и значительно повысить эффективность разработки ПКД.
Информационная технология этого вида работ на современном уровне развития не может быть сквозной — последний пункт относится к творческим видам работ и должен выполняться в ручном режиме проектирования.
Проектирование СМКФ предложено выполнять на стадии ЭП. Входной информацией при автоматизированной реализации этой технологии проектирования служит базовый фасон изделия, который наиболее эффективно задавать в виде инженерно заданной системы «человек— одежда».
Установлено, что реализацию технологии проектирования СМКФ целесообразно основывать на выполнении двух принципов — высокой степени художественно-конструктивного разнообразия фасонов в семействе и высокой степени их технологической однородности [1]. Художественно-конструктивное разнообразие определяется числом и значимостью художественно-конструктивных показателей, встречающихся только один раз в фасонах семейства. Технологическая однородность определяется трудоемкостью, свойствами материалов, методами технологической обработки, использованием одного и того же оборудования.
Выходной информацией для реализации второй технологии является разработанное СМКФ в виде графических моделей одежды (ГМО), а также фактические значения коэффициентов художественно-конструктивного разнообразия фасонов одежды и технологической однородности. Проектирование СМКФ предложено осуществлять в программной среде AutoCAD или других подобных графических средах в следующей последовательности:
• определение метода агрегатирования и количества моделей в СМК;
• выбор базовой формы (БФ) изделия по силуэтной форме ГМО, а затем и соответствующей ей конструкции (БК, типовых вариантов основных деталей или типовых унифицированных зон основных деталей) по технологической цепочке ГМО->БФ->БК. Этот вид работ осуществляется путем анализа соответствующих каталогов. Критериями выбора являются результаты выполненных работ на стадии технического предложения;
• определение набора неосновных художественно-конструктивных показателей для наполнения поверхности базовой формы изделия. Все неосновные художественноконструктивные показатели были разделены на две группы: на унифицированные конструктивные элементы — первая группа, и художественно-конструктивные показатели, характеризующих цвет и рисунок основного
и отделочного материалов, параметры фурнитуры, отделочной строчки и т.п. — вторая группа. Определение осуществляется на основе установленных на стадии технического предложения доминирующих художественноконструктивных показателей текущей и перспективной моды (входная информация). Осуществляется путем анализа соответствующих каталогов;
• компоновка базовой формы изделия и выбранных художественно-конструктивных показателей. Выполнение этого вида работ предполагает использование специалиста высокой квалификации, так как проектировщик должен осуществлять поиск оптимальных вариантов фасонов одежды, отличающихся художественноконструктивным разнообразием и технологической однородностью;
• представление на графических моделях фигур заданного размера (на эталонной фигуре выбранного класса классификации зрительно подобных типовых фигур потребителей на стадии технического задания) проектируемых фасонов СМКФ. Проработка ГМО в различных проекциях;
• оценка коэффициентов художественноконструктивного разнообразия и технологической однородности разработанных фасонов СМКФ;
• принятие решения о предварительном утверждении фасонов СМКФ.
Несмотря на большой процент работ творческого характера, информационная технология проектирования СМКФ может быть сквозной, однако пользователь, выполняющий эту проектную задачу, должен быть очень высокой квалификации.
Третья технология — проектирование модельных конструкций одежды по СМКФ на стадии технического предложения — базируется на принципе полной функциональной и геометрической взаимозаменяемости комплектуемых деталей и узлов изделия. Входной информацией будут являться разработанные фасоны СМКФ в виде ГМО, вид и свойства материалов.
Модельные конструкции СМК предложено разрабатывать в следующей последовательности:
• подбор конструкций основных деталей базовой формы изделия;
• подбор конструкций неосновных ХКП первой группы;
• подбор неосновных ХКП второй группы;
• проверка всех срезов основных и неосновных конструкций деталей на сопряженность;
• изготовление первичных лекал;
• раскрой и изготовление макетов или образцов изделий СМК;
• оценка изделий на показатели качества;
• принятие решения об утверждении СМК.
Информационная технология этого вида работ также не может быть сквозной, так как содержит работы творческого характера, которые пока не могут быть формализованы. В то же время в сравнении с первой технологией, развитие трехмерных компьютерных технологий позволит полностью ее формализовать и станет сквозной при условии качественной разработки конструкторской базы при предварительном проектировании (см. рис. 1, п. 1). Результатом выполнения рассматриваемой технологии будет являться проектно-конструкторская документация на фасоны разработанного СМКФ.
Разработанные технологии позволили определить информационный фонд конструкторской документации, необходимый для реализации на предприятии методов типового проектирования одежды. Он состоит из двух частей:
• деталей конструкций в масштабе 1:1;
• каталогов, включающих материалы верха;
отделочные материалы; прикладные материалы; отделочные элементы; фурнитуру; базовые формы одежды и детали их конструкций; базовые формы унифицированных деталей и их конструкции; конструкции типовых основных деталей; конструкции деталей унифицированных зон и др.
Большая часть этой информации относится к графической. Поэтому ее формализацию и формирование целесообразно осуществлять в соответствии с принципами структурирования, изложенными в [2, 3].
Каталоги должны представлять собой наглядный материал о наличии на данном предприятии отработанной проектно-конструкторской документации, например, в программной среде AutoCAD. Детали конструкции включают: детали базовых конструкций; детали исходных модельных конструкций; конструкции типовых основных деталей; конструкции деталей унифицированных зон; конструкции унифицированных деталей. Структура укрупненного фонда декларативной информации приведена на рис. 3.
Выполненные разработки позволяют приступить к детализации процедурной и декларативной информации для реализации информационных технологий типового проектирования одежды.
Рис. 3. Состав информационного фонда для типового проектирования СМК
Литература
1. Медведева Т.В., Лапина Т.М. Исследование влияния художественно-конструктивных показателей на визуальное восприятие моделей одежды. Вестник МГУС. Технология. 2007, № 3. С. 58—62.
2. Медведева Т.В. Исследование и формирование графической информации для использования в информационных технологиях процесса проектирования конструкций одежды // НАУКА — СЕРВИСУ. Сборник избранных докладов Международных научно-практических конференций. Выпуск «Техника и технология сервиса». М., 2007. С. 117—126.
3. Малыгина Л.П., Медведева Т.В. Формализация процесса художественно-конструктивного анализа // Тезисы международной научно-технической конференции «Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности» (Прогресс-2007). Иваново, 2007. ч. 1. С. 221.
УДК 546.722
некоторые особенности разработки высокотехнологичных швейных изделий
Сучилин В.А.,
доктор технических наук, профессор,
ФГОУВПО «Российский государственный университет туризма и сервиса», г. Москва,
Архипова Т.Н.,
кандидат технических наук, доцент,
ФГОУВПО «Российский государственный университет туризма и сервиса», г. Москва,
Чубаров В.Б., аспирант,
ФГОУВПО «Российский государственный университет туризма и сервиса», г. Москва.
The authors describe the garment design for tourists and people who spend a lot of time in nature such as fishermen and hunters. For example, this group of products can have the solar cells for powering electronic media like cell phones, radios, and navigators. This form of design requires additional procedural decisions.
В статье рассматриваются вопросы особенности разработки швейных изделий для туристов, для проводящих много времени на природе (рыбаков, охотников и пр.). Одной из особенностей данной группы изделий заключается, например, в размещении на внешней стороне их солнечных элементов для питания различных электронных средств (мобильных телефонов, радиоприемников, навигаторов и пр.). Приводятся дополнительные процедурные решения, которые необходимы при проектировании подобных изделий.
Ключевые слова: процедура САПР, высокотехнологические изделия, швейное производство, принцип унификации, принцип технологичности, солнечные батареи, математическая модель, объект проектирования, коммутационная схема, технологический процесс, задача линейного программирования.
Одной из характерных особенностей современного этапа развития экономики является быстрый рост энергопотребления. Электроэнергия представляет собой наиболее совершенный вид энергии, она легко доставляется потребителю и преобразуется в другие виды энергии. Выработка электроэнергии традиционными способами путем сжигания топлива на тепловых и атомных электростанциях сопровождается химическим и радиационным загрязнением окружающей среды. Возможности наращивания энергетиче-
ского потенциала за счет строительства гидроэлектростанций ограничены гидроресурсами, а также необходимостью отчуждения под водохранилища значительных площадей плодородных земель. Решение проблемы управляемого термоядерного синтеза откроет человечеству доступ к неограниченному источнику энергии, однако перечисленные выше недостатки в той или иной степени будут присущи и термоядерным электростанциям. Эти факторы вынуждают активно разрабатывать в настоящее время нетра-
