Введение к работе
Актуальность работы. В легкой промышленности методы автоматизации проектирования достаточно широко изучаются и применяются. Активно ведутся работы по автоматизации процессов проектирования изделий легкой промышленности в Московском государственном университете дизайна и технологий, Омском государственном институте сервиса, Санкт-Петербургском государственном университете технологии и дизайна, Новосибирском технологическом институте и других организациях. Таким образом, в настоящее время предложены методики автоматизации процессов конструирования, градации и раскладки лекал, технологической подготовки производства, управления, обработки и передачи информации.
В эскизном проектировании автоматизация процесса создания графического образа изделия исследуется. Следует отметить значительный вклад работ в совершенствование методов автоматизации эскизного и конструкторского проектирования одежды Кобляковой Е.Б., Раздомахина Н.Н., Бескоровайной Г.П., Андреевой М.В., Карцевой И.В., Кузнецовой Е.И., Медведевой Т.В., Фот Ж.А. и др.
При существовании методов формирования графического образа изделия для повышения эффективности функционирования систем автоматизированного проектирования на эскизном проекте требуется увеличение числа входных данных об объекте проектирования для объективного представления пропорций фигуры, свойств и фактуры материалов для одежды. Для решения задач объективной визуализации графического образа изделия необходим переход от традиционных плоскостных методов проектирования к современным методам компьютерного моделирования и инженерного анализа.
В легкой промышленности изделия из пушно-меховых и меховых полуфабрикатов (ПМПиМП), как функциональная одежда гардероба большинства жителей регионов России, имеет особую важность, а потому требует повышения уровня функционирования предприятий. Тенденция удовлетворения требований надежности, износостойкости и долговечности изделий из ПМПиМП утратила актуальность. В современном процессе изготовления изделий из ПМПиМП ведущими являются эстетические и экономические требования, такие как современность кроя, визуальное корректирование недостатков фигуры, доступность цены для разных категорий покупателей. В этих условиях важной научно-технической задачей является совершенствование этапов планирования производственного цикла и эскизного проектирования изделий из ПМПиМП на предприятиях легкой промышленности.
Создание пространственных моделей в эскизном проектировании изделий из ПМПиМП позволяет увидеть поведение различных видов ПМПиМП непосредственно на разрабатываемой модели. Визуализация графического образа изделия из ПМПиМП на этапе эскизного проектирования объясняется также высокой стоимостью сырья для изготовления опытных образцов.
Необходимо отметить, что в производстве швейных изделий успешно функционируют системы автоматизированного проектирования, имеющие в своем
составе модули 3D - визуализации образа изделия с учетом размерных признаков фигуры потребителя и настройками параметров свойств материалов (Ассоль, Стаприм, Optitex Runway, Lectra, Investronica, PAD-system, Грация и др.). Однако до настоящего времени не было разработано САПР для эскизного проектирования изделий из ПМПиМП, наиболее полно учитывающей влияния значений параметров свойств волосяного покрова на визуальное восприятие фигуры потребителя в изделии. Поэтому в настоящем исследовании внимание уделено геометрическому моделированию волоса ПМПиМП. Для объективной визуализации волосяного покрова необходимо исследование положения и конфигурации линии волоса ПМПиМП в зависимости от таких геометрических параметров, как толщина и высота волоса и реализации их аналитического и параметрического описания.
Объектом исследования является процесс эскизного проектирования изделий из ПМПиМП.
Предметом исследования являются закономерности процесса автоматизации эскизного проектирования изделий из ПМПиМП с планированием проектирования и визуализацией графического образа изделия.
Цель диссертационной работы - совершенствование эскизного проектирования изделий из пушно-меховых и меховых полуфабрикатов на основе разработки информационной, математической и алгоритмической модели планирования проектирования и визуализации графического образа изделия с геометрическим моделированием параметров волоса, обеспечивающих комплексную автоматизацию эскизного проектирования одежды.
Для достижения поставленной цели решались задачи.
Анализ современного состояния автоматизации проектирования и выявление особенностей и закономерностей, связывающих основные этапы эскизного проектирования изделий из ПМПиМП.
Разработка алгоритма и методики создания графического образа изделия из ПМПиМП с оценкой результатов визуализации.
Разработка алгоритма и методики автоматизации планирования проектирования изделий из ПМПиМП.
Методы исследования. В работе использовались современные методы системного анализа, аналитической геометрии, теории алгоритмов, объектно-ориентированного программирования и компьютерной графики.
Научная новизна работы:
предложено аналитическое описание линии волоса параметрическим уравнением параболы с зависимостью от толщины и высоты волоса, что дает возможность учитывать естественную высоту волосяного покрова;
разработана методика планирования начальных этапов проектирования изделий из ПМПиМП на основе анализа стадий эскизного проекта, учитывающая материальные, трудовые и временные затраты и позволяющая определять общую площадь поступивших на предприятие полуфабрикатов, количество новых моделей для проектирования и временные и трудовые затраты на работу дизайнерского и конструкторского блоков;
- разработан алгоритм формирования графического образа изделия из
ПМПиМП на основе сформированного информационного, математического и методического обеспечения, учитывающий геометрические параметры волоса и результаты экспертной оценки графических образов. Практическая ценность работы:
сформирована входная информация для автоматизации эскизного проектирования изделий из ПМПиМП, состоящая из данных о ЗО-модели фигуры, ЗО-модели изделия и данных свойств материала, структурированных в базе данных «Графические характеристики ПМПиМП»;
разработан ЗО-программный модуль «FurCloth» для визуализации графического образа изделия из ПМПиМП с заданными параметрами свойств волосяного покрова и оценкой результата визуализации образа;
разработан программный модуль «Планировщик проектирования» для планирования и оценки затрат ресурсов начальных этапов проектирования изделий из ПМПиМП;
разработана модель структуры подсистемы САПР «Эскизное проектирование» для автоматизации эскизного проектирования изделий из ПМПиМП, включающая программно - технические комплексы «Оценка ПМПиМП», «Техническое задание и предложение», «Планирование проектирования», «Геометрическое моделирование изделия из ПМПиМП» на основе выявленных закономерностей эскизного проектирования изделий из ПМПиМП, теоретических, методических и алгоритмических основ автоматизации проектирования.
Апробация работы. Основные результаты и положения диссертационной работы представлялись: на научно-практической конференции молодых ученых Хакасского технического института-филиала Красноярского государственного технического университета (Абакан, 2005); на III и V Международных научно-практических конференциях «Современные тенденции и перспективы развития образования в высшей школе» (Омск, 2005, 2007); на IV Международной научно-практической конференции «Проблемы совершенствования качества подготовки специалистов высшей квалификации» (Омск, 2006); на Межрегиональной научно-практической конференции «Культура, искусство и образование в регионах Сибири» (Кызыл, 2007); на VI Международной научно-практической конференции «Научный потенциал высшей школы для инновационного развития общества» (Омск, 2008); на Республиканских Днях науки «Катановские чтения-2008» (Абакан, 2008); на VII Межвузовской научно-практической конференции студентов и аспирантов «Молодежь, наука, творчество-2009» (Омск, 2009); на Региональной научно-практической конференции «Использование информационных технологий в промышленности и образовании» (Абакан, 2008); на Международной научно -практической конференции «Проблемы становления инновационной системы и развития предпринимательства в Республике Казахстан» (Казахстан, Караганда, 2009); на Международной научно-практической конференции «Туризм. Бизнес. Искусство» (Казахстан, Кокшетау, 2010); на конкурсе инновационных проектов в рамках Республиканского конвента «Инновационная Хакасия 2010» (Абакан, 2010); на научно-методическом семинаре аспирантов СибАДИ (Омск, 2011).
Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 14 печатных работ, в том числе, 2 статьи в журналах, рекомендованных ВАК.
Внедрение результатов работы. Результаты диссертационной работы внедрены в производственный процесс кожевенно-меховой компании «Ласка» (г. Черногорск, Республика Хакасия); учебный процесс кафедры технологии швейного производства и методики профессионального обучения Хакасского государственного университета им. Н.Ф. Катанова.
Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического списка и приложений. Общий объем работы-132 страницы. Библиографический список содержит 111 наименований. Работа содержит 34 рисунка, 10 таблиц, 9 приложений.
Похожие диссертации на Разработка системы автоматизации эскизного проектирования изделий из пушно-меховых и меховых полуфабрикатов
