Моделирование контуров кож при решении задач компьютерного размещения деталей Текст научной статьи по специальности «Прочие технологии»

_международный научный журнал «символ науки» №6/2015 issn 2410-700х_

УДК 004.925.83

Оганезов Карен Владимирович

аспирант МГУДТ, г. Москва, РФ E-mail: [email protected] Разин Игорь Борисович

канд. техн. наук, доцент МГУДТ, г.Москва, РФ

МОДЕЛИРОВАНИЕ КОНТУРОВ КОЖ ПРИ РЕШЕНИИ ЗАДАЧ КОМПЬЮТЕРНОГО

РАЗМЕЩЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ.

Аннотация

В статье отображены результаты исследований геометрии натуральных кож, используемых при производстве верха обуви. Представлена схема обмера цельной кожи и полукожи для последующего моделирования контуров кож определенной площади по полученным данным. Описан алгоритм моделирования образа натуральных кож.

Ключевые слова

САПР, автоматизация, моделирование контуров, контуры кож, схема обмера кож.

На сегодняшний день перед легкой промышленностью остро стоит целый комплекс задач, которые необходимо решать. Наиболее важной задачей промышленности является минимизация затрат на производство. Основной частью являются затраты на материалы. В обувном производстве стоимость материалов составляет до 80% себестоимости готовой продукции. Поэтому правильное планирование, расчет и использование материалов являются главными факторами в определении цены готового изделия и, следовательно, его конкурентоспособности на рынке потребительских товаров.

Перед промышленностью встаёт вопрос оптимального использования материалов и сырья, в частности натуральных кож. Расчёт того, насколько эффективно будет использоваться сырьё, является очень сложным процессом, поскольку все кожи разные по своим характеристикам. К решению данной задачи необходимо подходить комплексно.

При изготовлении обуви и кожгалантерейных изделий раскраивается большое количество натуральных и искусственных материалов. На результаты раскроя во многом влияют свойства материалов, к которым относятся размер и конфигурация, толщина, плотность, качество. Так же различаются по площади, конфигурации и технологическим требованиям и детали изделий. Перечисленные свойства материалов и особенности выкраиваемых деталей определяют сложность задачи экономичного раскроя. Задача оптимального использования при раскрое натуральной кожи является наиболее сложной. Это и неправильная геометрическая форма, неравномерность распределения по площади свойств. Кроме того, необходимо обеспечить высокое использование кожи не только по площади, но и отдельных ее зон по целевому назначению.

Таким образом, при раскрое материалов на детали обуви или кожгалантерейных изделий, как правило, нельзя добиться их 100%-го использования. В зависимости от значимости факторов и их сочетаний фактический показатель использования при комплектном раскрое кож верха составляет от 60 до 88%.

Повышения показателей использования можно добиться, приблизив теоретические расчеты к реальным условиям производства. Необходимо получать наиболее приближенные к производству показатели. Так как геометрия кож для разных регионов, одного развеса различна, возникает необходимость моделирования геометрии кож порегионно.

Для решения данной задачи был разработан алгоритм обмера кожи крупного рогатого скота.

международный научный журнал «символ науки» №6/2015 issn 2410-700х

-гг-

Рисунокм 1 - Схема обмера цельной кожи.

Имеется цельная кожа крупного рогатого скота (см. рис. 1). Проводим обмер её длины по хребту D. Делим это значение пополам, находим центр кожи Оц = = D/2. Проводим среднюю линию кожи Нср. Находим точку О1 = D/4. Строим линию Н1, параллельную Нср. Находим точку О2 = D/4. Строим линию Н2, параллельную линии Нср. Через точки Оз = Нср/4 и О4 = 3*Нср/4 проводим линии Dl и D2 соответственно параллельно D. Также делаем обмер описанного прямоугольника кожи: Gl, G2, Gз, G4.

В последнее время цельные кожи стали невостребованными ввиду того, что из-за большого размера их неудобно обрабатывать и делать раскрой деталей. Поэтому сейчас в качестве основного сырья для производства изделий из кожи выступает полукожа. В связи с этим был разработан алгоритм обмера полукожи.

Рисунок 2 - Схема обмера полукожи

D - длина по хребту. D = О1О5; О1О2 = О2О3 = О3О4 = О4О5 = D/4;

Длины О1О6, О2О7, О3О8, О4О9, О5О10 откладываются перпендикулярно линии хребта до крайних внешних точек полукожи.

На рис. 3 нетрудно заметить, что остаются без внимания некоторые участки полукожи, которые не входят в контур обмера. Дело в том, что эти участки, так или иначе, должны быть «отсечены», в противном случае будет нарушаться целостность алгоритма обмера. Позже эти участки восстанавливаются в прежнее состояние.

В ходе работы на разных фабриках по изготовлению изделий из кожи было замерено более 100 полукож разных регионов и развесов, произведенных на заводах:

• ОАО «Бобруйский кожевенный завод», Беларусь, г. Бобруйск;

• ОАО «Спасский кожевенный завод», г. Спасск;

• ОАО «Сафьян», г. Казань;

_международный научный журнал «символ науки» №6/2015 issn 2410-700х_

• ЗАО «Русская кожа», г. Рязань (пос. Недостоево).

Для обработки полученных данных, был разработан программный модуль, рассчитывающий усредненную полукожу из набора обмеренных кож.

Средняя полукожа

Площадь полукожи 126 кв дм !'»

Рисунок 3 - Образ усредненной полукожи по расчетам

Программный модуль обрабатывает введенные данные, рассчитывая средние значения из введенного массива данных. Выдает образ усредненной полукожи и рассчитывает ее площадь. Площадь усредненной полукожи 125 дм2 отличается от средних размеров выбранных кож 138 дм2. Разность между этими площадями есть суммарная площадь тех участков полукожи, которые были усечены в процессе обмера. За счёт этой разности мы и будем восстанавливать прежнюю форму полукожи.

С 10-ю точками усреднённой полукожи мы ничего делать не можем, поскольку они показывают нам, где были края полукож при каждом обмере. Для моделирования образа средней полукожи добавляется еще 21 точка. Причем, на участки воротка и огузка добавляется по 7 точек, на полы в общей сложности 8 точек (см. рис. 4).

П лошадь полукожм 126 кв дм

Рисунок 4 - Усредненная полукожа с добавочными точками

Причиной, по которой на вороток и огузок добавляется больше точек, чем на полы, является то, что их форма сложнее, чем форма пол. Затем происходит расчет формы усредненной полукожи. Для корректного формирования образа полукожи задается направление движений добавленных точек на воротке (рис. 5) и огузке (рис. 6).

международный научный журнал «символ науки»

№6/2015

issn 2410-700х

Рисукнок 5 - Направления движения точек на воротке

Рисунок 6 - Направления движения точек на огузке

Точки 0 и 8, 21 и 28 остаются на месте, так как эти точки являются частью обмера полукожи. Остальные точки двигаются в указанных направлениях.

На полах новые точки двигаются в разных направлениях исходя из того, какую конфигурацию имеет усреднённая полукожа. Например, если точка 8 имеет по оси Х координату большую, чем точка 11, то точки 9 и 10 будут двигаться вовнутрь контура полукожи. Если наоборот, то точки будут двигаться от контура наружу.

Ппощадь полукожи 138 пм

Рисунок 7 - Результат моделирования полукожи

Получив конечную форму средней полукожи (рис. 7), нам необходимо сделать корректировку площади до конкретного значения. Для этого производится масштабирование полученной средней полукожи до требуемых размеров.

В результате мы получаем близкие к реальным данные по размерам и формам материла. Эти данные позволяют рассчитывать показатели использования приближенные к реальным условиям производства. Появляется возможность создания более рациональных модельных шкал с включением менее ответственных деталей. Это позволит полноценно использовать качественные зоны кож, открывая широкие возможности планирования производства с увеличением показателей использования.

Список использованной литературы:

1. Никулин Е. А. «Компьютерная геометрия и алгоритмы машинной графики». СПб.: БХВ-Петербург, 2005.

2. Андреева М. В., Холина Т. Ю., Андреева К. Г. «САПР «АССОЛЬ» - проектирование и подготовка к раскрою кожгалантерейных изделий и спортивных аксессуаров», МФТИ, 2007.

© К. В. Оганезов, И.Б. Разин, 2015

_международный научный журнал «символ науки» №6/2015 issn 2410-700х_

УДК 355.716

Трофимов Алексей Владимирович

соискатель ФГБУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ) г.Москва, РФ, E-mail: [email protected]

МЕТОДЫ ОБОСНОВАНИЯ СОСТАВА ОБОРУДОВАНИЯ И ТЕХНОЛОГИИ РАЗВЕРТЫВАНИЯ ПУНКТОВ ВРЕМЕННОГО РАЗМЕЩЕНИЯ ПОСТРАДАВШЕГО НАСЕЛЕНИЯ

Аннотация

Рассмотрены методы обоснования состава оборудования и технологии развёртывания пунктов временного размещения пострадавшего населения.

Ключевые слова

Состав оборудования, схема размещения, технологии развёртывания ПВР.

Сложность управления в условиях чрезвычайных ситуаций заключается в необходимости рассмотрения в комплексе различных аспектов: социально-экономических, организационных, технических, управленческих, информационных, кадровых, психологических и т.д. Попытка совместного рассмотрения указанных аспектов при принятии решений в условиях чрезвычайных ситуаций (далее - ЧС) при подготовке пунктов временного размещения пострадавшего населения (далее - ПВР) требует в свою очередь разработки новых концепций с использованием современных достижений научной мысли. Цель: обосновать состав оборудования ПВР и как всё быстро построить, для разных видов ЧС. Исходные данные: вид ЧС, характеристики ЧС, параметры ЧС (мирного или военного времени, количество населения, продолжительность размещения в ПВР).

К методам, с помощью которых предполагается решать эту многокритериальную задачу, можно отнести: 1. СОСТАВ ОБОРУДОВАНИЯ ПВР обосновывался с помощью теории нечётких множеств [1, с.30]. Для решения этой задачи был использован программный комплекс MatLab, в котором с помощью раздела Fuzzy Logic Toolbox было проведено построение функций принадлежности и формирование базы знаний. 2. Схема размещения ПВР разрабатывалась на основе определённых правил, в первую очередь, требований СНиП, а также нормативов первоочередного жизнеобеспечения населения в чрезвычайных ситуациях. 3. технология развёртывания ПВР обосновывалась с помощью сетевого планирования [2, с.108], необходимого для получения технологической карты и сетевых графиков развёртывания основного [16,17,18] и вспомогательного оборудование ПВР [19,20,21,22]. 4. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА всего процесса развёртывания ПВР (применяемого оборудования и порядок выполнения работ) производилась на конечном этапе с применением метода анализа иерархий [3, с.27], [4].

Вывод: охарактеризованы методы, которые составили основу методического аппарата по обоснованию состава оборудования [5,6,7] и технологии развёртывания ПВР [12,13]. С помощью методического аппарата по обоснованию состава оборудования [8,9] и технологии развёртывания ПВР [10,11] можно получить показатели эффективности и стоимости, и в зависимости от их значений выбрать самую приемлемую технологию [14,15]. Наилучшее сочетание этих показателей будет критерием «рациональности». При этом эффективность W должна быть заданной, а затраты C - минимизированы; или, наоборот, выделено определённое, ограниченное количество денег, и за это их количество необходимо сделать максимально эффективный ПВР как результат научных исследований для внедрения в процесс оперативного реагирования и управления.

Список использованной литературы:

1. Пегат А. Нечеткое моделирование и управление / А. Пегат; пер. с англ. — 2-изд. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2013. Москва — 798 с.

2. Вентцель Е.С. Теория Вероятностей / — 4-изд. «НАУКА» Главная редакция физико-математической мысли, 1969. Москва — 576 с.

3. Саати Т.Л. Принятие решений. Метод анализа иерархий /пер. с англ. — М.: «Радио и связь», 1993. Москва — 278 с.