Содержание к диссертации
Введение
1 Использование информационных технологий для формирования качества одежды в процессе ее проектирования 10
1.1 Основные направления развития компьютерных технологий при проектировании конструкций одежды 11
1.2 Особенности разработки экспертных систем 17
1.3 Развитие процесса формирования качества при проектировании конструкций одежды 22
1.3.1 Прогнозирование показателей качества одежды 24
1.3.2 Совершенствование технологий оценки качества одежды 30
Выводы 34
2 Разработка концепции функционирования экспертных систем для оценки показателей качества одежды 37
2.1 Разработка структурной модели базы знаний экспертных систем 37
2.1.1 Определение принципов оценки показателей качества одежды 37
2.1.2 Структура и принципы функционирования экспертных систем 44
2.1.3 Структура базы знаний экспертной системы 51
2.2 Определение принципов оценки трудоемкости изготовления одежды 56
2.2.1 Анализ существующих способов оценки трудоемкости 58
2.2.2 Разработка формального представления технологии оценки трудоемкости 61
2.3 Формальные модели правил продукции 65
Выводы 73
3 Исследование и структурирование знаний экспертных систем 75
3.1 Разработка классификационных отношений графических показателей для определения трудоемкости изготовления изделия 75
3.1.1 Разработка иерархической модели графических элементов, определяющих трудоемкость изготовления изделия 75
3.1.2 Исследование влияния параметров системы «человек-одежда» на трудоемкость изготовления изделия 79
3.2 Определение и задание типовых образов конструктивно-технологических показателей 87
3.2.1 Анализ встречаемости и определение типовых образов конструктивно-технологических показателей 88
3.2.2 Формирование типовых образов конструктивно-технологических показателей 91
3.3 Прогнозирование встречаемости конструктивно-технологических показателей в зависимости от направления моды 96
3.4 Разработка системы распознавания образов 104
3.4.1 Методика исследования признаковых пространств графических элементов 105
3.4.2 Обработка результатов исследования 106
3.4.3 Разработка решающих правил системы графических КТП 109
Выводы 113
4 Разработка структурных моделей различных информационных технологий ... 115
4.1 Описание структурных моделей процесса оценки ПК одежды 115
4.2 Особенности информационного обеспечения различных компьютерных технологий 119
4.3 Производственная апробация результатов работы 123
4.3.1 Формирование информационного обеспечения 124
4.3.2 Разработка алгоритма и программного обеспечения 124
4.4 Расчет экономической эффективности 130
Выводы 134
Общие выводы по работе 136
Список литературы 139
Приложения
- Развитие процесса формирования качества при проектировании конструкций одежды
- Разработка формального представления технологии оценки трудоемкости
- Исследование влияния параметров системы «человек-одежда» на трудоемкость изготовления изделия
- Особенности информационного обеспечения различных компьютерных технологий
Введение к работе
Актуальность проблемы. Начальный этап становления рынка одежды в РФ закончился и сейчас наблюдается прогрессивный рост требований потребителей к качественным, разнообразным изделиям и с быстро меняющимся ассортиментом моделей. Поэтому одним из основных требований рынка одежды к швейным предприятиям является высокая мобильность и эффективность процессов проектирования. В связи с этим совершенствование процессов проектирования конструкций одежды, обеспечивающих оптимизацию требований производства и потребителей на основе прогнозирования показателей качества одежды до материализации проекта, является актуальным.
Резкое повышение качества и конкурентоспособности товаров потребления обеспечивается при переходе на новые информационные технологии проектирования, к числу которых относятся экспертные системы [77-80]. В работах Медведевой Т.В.[1,9] показана целесообразность создания экспертных систем и разработана концепция формирования и прогнозирования показателей качества в автоматизированной технологии проектирования конструкций одежды. При этом используется графический образ, максимально приближенный к проектируемому изделию в виде инженерно заданной системы «человек-одежда». Предложенный инструментарий позволяет путем прямых измерений оценивать сформированные показатели качества одежды уже на стадии «эскизный проект» до разработки проектно-конструкторской документации и изготовления образца изделия.
В последние годы выполнен ряд работ, направленных на измерение и оценку показателей качества одежды на стадии эскизного проекта. Среди них работы Попандопуло В.Н. и Лазарчик Е.В. [89,90], в которых решались вопросы прогнозирования ряда показателей технологичности и экономичности проектируемых изделий на стадии эскизного проекта. Показатели технологичности проектируемых конструкций являются наиболее важными и значимыми для повышения мобильности производства. Например, такой показатель как трудоемкость изготовления изделий влияет как на подбор моделей в семейство модельных конструкций, так и на выпуск изделий. В то же время информационные технологии определения этого показателя качества по инженерно заданной системе «человек-одежда» в экспертной системе, позволяющие исключать нерентабельные изделия, не разработаны. Это подтверждает актуальность выбранного направления.
Цель и задачи исследования. Цель исследований состояла в разработке элементов информационного обеспечения экспертной системы для опережающей оценки показателей качества по максимально приближенному к проектируемой модели изделия графическому образу в виде инженерно заданной системы «человек-одежда».
Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
- разработать структуру базы знаний (БЗ) экспертной системы и определить основные правила продукции для прогнозирования показателей качества одежды на ранних стадиях ее проектирования на базе инженерного задания системы «человек-одежда»;
- осуществить анализ существующих методов определения трудоемкости одежды, разработать принципы и формальное представление измерения и оценки трудоемкости одежды в экспертной системе по инженерно заданной системе «человек-одежда»;
осуществить детализацию конструктивно-технологических показателей, определяющих трудоемкость изготовления одежды, и разработать их классификации;
провести исследование встречаемости конструктивно-технологических показателей для выявления их типовых вариантов;
осуществить кодирование графических показателей, определяющих конструктивно-технологическое решение изделия и влияющих на трудоемкость его изготовления;
- определить влияние антропометрических параметров фигуры потребителя, а также формы и длины стачиваемых срезов на трудоемкость изготовления изделия;
- разработать признаковые пространства и систему распознавания образов для распознавания в экспертных системах графических элементов, определяющих конструктивно-технологическое построение проектируемых изделий;
- разработать алгоритмы и структурные модели информационных технологий для оценки и прогнозирования трудоемкости и других показателей качества одежды в экспертных системах.
Методы исследований. В диссертации использованы: методология системного анализа, основные теоретические положения САПР и экспертных систем, основы теории распознавания образов, статистические методы исследований и обработки результатов эксперимента, методы инженерного задания типовых фигур потребителей, основные положения пластической анатомии и инженерной графики.
В работе использовались программные продукты операционной среды Windows 98, (Word 2000), MathCad Excel, AutoCAD 2000, Visio 2000, Microsoft Excel, Autodesk 3D Studio, Concord kof.
Объектом исследований являлась система «человек-одежда», первой составляющей которой были инженерно заданные женские типовые фигуры потребителей в виде их графических моделей; второй — женское демисезонное пальто различного художественно-конструктивного построения с втачным покроем рукава из пальтовых шерстяных и полушерстяных материалов.
Научная новизна полученных результатов. Разработаны концептуальные основы функционирования экспертных систем для прогнозирования по инженерно заданной системе «человек-одежда» показателей качества до разработки проектно-конструкторской документации.
Определен состав БЗ экспертных систем для прогнозирования показателей качества одежды на стадии эскизного проекта и формальные модели правил продукции, разработаны структурные модели БЗ с выделением декларативных и процедурных знаний второго рода.
Разработано формальное представление технологий оценки трудоемкости изготовления женского пальто для всех типов производства для автоматизированного процесса проектирования конструкций одежды на основе: формальных моделей расчета трудоемкости изготовления, классификации и кодирования графической информации, выделении типовых графических образов конструктивно-технологических показателей, определения признаковых пространств системы распознавания образов для распознавания графических показателей, определяющих конструктивно-технологическое построение женского пальто.
Практическое значение полученных результатов. Разработана справочно-информационная база, позволяющая определять, оценивать и прогнозировать трудоемкость изготовления женского пальто по инженерно заданной системе «человек-одежда» до разработки проектно-конструкторской документации в различных информационных технологиях.
Определена частота встречаемости конструктивно-технологических показателей, определяющих трудоемкость изготовления женского пальто за последние пятьдесят лет и установлены закономерности влияния моды на их сочетание в изделии.
Разработаны алгоритмы для различных информационных технологий, один из которых реализован в программе по прогнозированию трудоемкости изделия до разработки проектно-конструкторской документации на швейных предприятиях г. Беслана и г. Владикавказа.
Апробация результатов диссертации. Основные положения работы изложены и обсуждены на научных конференциях профессорско-преподавательского состава МГУС (2001, 2004), СОГУ (г. Владикавказ, 2003) и кафедры «Конструирование и технология швейных изделий» МГУС (1999-2005).
Разработанные информационные технологии автоматизированного проектирования конструкций одежды и прогнозирования показателей качества одежды до разработки проектно-конструкторской документации на инженерно заданной системе «человек-одежда» используются в лекционных курсах специальных дисциплин «САПР в сервисе» (спец. 2307.23 «Сервис на предприятиях по пошиву и ремонту швейных изделий») и «САПР одежды» (спец. 2809.05 «Конструирование швейных изделий по индивидуальным заказам») и дисциплины специализации «Художественное конструирование одежды для индивидуального потребителя» для тех же специальностей.
Указанные результаты апробированы на предприятиях швейной промышленности ОАО «Грация» (г. Беслан), ОАО «Одежда» (г. Владикавказ).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано - 7 печатных работ.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, выводов, списка использованной литературы и приложений. Работа изложена на 150 страницах, иллюстрирована 13 таблицами и 23 рисунками. Библиографический список содержит 139 источников.
Развитие процесса формирования качества при проектировании конструкций одежды
70-80 гг. двадцатого столетия ознаменовались всплеском работ по развитию теоретических основ формирования качества товаров народного потребления. Большое число работ было выполнено и для развития теории и создания методов измерения и оценки качества одежды [2,54-58,83-90]. Произошедшие известные политические и экономические изменения в стране, привели к существованию на протяжении почти 15 лет дикого рынка, который применительно к потребителям просто насыщал торговые предприятия разнообразной одеждой, подчас очень невысокого качества. Такая ситуация не только затормозила внедрение в практику швейных предприятий уже наработанные ранее методы формирования качества одежды в процессе проектирования ее конструкций, но и разрушила системы управлением качества, созданные к середине 80-х годов.
Однако начальный этап становления рынка одежды в стране закончился и сейчас наблюдается прогрессивный рост требований потребителей к качественным, разнообразным и модным изделиям. Это заставляет швейные предприятия достаточно серьезно реагировать на требования потребителей, обращаться к ранее выполненным разработкам, или даже внедрять новые технологии формирования качества одежды [90].
В настоящее время одним из основных требований рынка одежды к швейным предприятиям является высокая мобильность и эффективность процессов проектирования, обеспечивающая и рост конкурентоспособности среди аналогичных изделий, выпускаемых различными предприятиями.
Известно, что процесс проектирования конструкций одежды является весьма затратным и трудоемким и требует неоднократного изготовления макетов и образцов проектируемых изделий для отработки их на показатели качества и обсуждения на художественных советах предприятия, что не позволяют осуществлять сквозное автоматизированное проектирование [1,9,90].
Причиной этого является сложность объекта проектирования, обусловленная как минимум следующими факторами: необходимостью рассматривать объект проектирования в системе с фигурой, быстрой сменяемостью моды и чрезвычайно большим разнообразием швейных материалов с различными свойствами, большой долей работ творческого характера, достаточно низким организационным и инженерно-техническим уровнем швейных предприятий и др. [9]. Таким образом, в виду влияния на процесс проектирования конструкций одежды большого числа многообразных факторов, он реализуется в условиях неоднородностей и является слабоструктурированным и многокритериальным.
Показатели качества проектируемых изделий начинают оцениваться лишь при разработке проектно-конструкторской документации и изготовлении опытных образцов. В то время как концепция системного подхода к управлению качества предусматривает разработку мероприятий для предотвращения брака, а не по его фиксации.
В связи с этим наметилась тенденция совершенствования процессов проектирования конструкций одежды, обеспечивающих оптимизацию требований производства и потребителей на основе прогнозирования показателей качества одежды до материализации проекта в изделие [1,8,89-93], основанная на принципах активного контроля качества: «... не констатировать брак, а предупреждать его» [2,9].
Под прогнозированием показателей качества одежды понимается его опережающая оценка. Оценка показателей качества подразумевает три процедуры: измерение фактически достигнутого значения показателя качества, его сравнение с нормативным значением и, в зависимости от результатов сравнения, принятие заключительного решения (утвердить проектируемый фасон изделия для выполнения дальнейших проектных работ, частично его изменить, заменить новым, или пересмотреть нормативные значения показателя качества [1]).
Первая работа в этом направлении была выполнена в ЦНИИШП Попандопуло В.Н. [89], в которой предложено осуществлять оценку экономичности проектируемых моделей одежды по ее внешнему виду на стадии эскизного проекта до разработки ПКД. Сутью предложенного способа являлось определение параметров материалоемкости швейных изделий на стадии ЭП по эскизу проектируемой модели пальто, платья, плаща до разработки конструкции изделия и материализации его в материале. Попандопуло В.Н. были предложены аналитические зависимости, позволяющие рассчитывать показатели: площади раскладки и лекал и процент межлекальных потерь.
Предложенный способ позволяет прогнозировать показатели материалоемкости изделия, исключая из процесса проектирования несовершенные с точки зрения производства фасоны одежды, материалоемкость которых выше сложившейся на предприятии, повышая тем самым мобильность производства и качество проектирования.
Для расчета показателей материалоемкости проектируемых изделий в [89] используются аналитические зависимости. Площадь лекал и процент межлекальных потерь определяется проектировщиком по элементам графической информации, определяющим художественно-конструктивное построение проектируемых фасонов одежды.
Однако эта работа [89] имела недостатки: фасон изделия задается стилизованным рисунком. Это не позволяет использовать прямые измерения параметров рисунка и их размеры определяются конструктором органолептически или просто фиксируется их наличие или отсутствие. При расчете показателей материалоемкости не учитываются свойства материалов, в то же время известно, что проекции одних и тех же фасонов изделий из различных материалов имеют разные параметры [94]. Однако отразить их в стилизованном рисунке без учета установленных закономерностей, не представляется возможным.
На материалоемкость также влияет наличие или отсутствие в изделии художественно-конструктивных средств, частота встречаемости которых в женской одежде, по данным [47,94], доходит до 30%. В работе [89] возможность встречаемости художественно - конструктивных средств, образующих в изделии ломаные формы поверхности, не учитывается.
Разработка формального представления технологии оценки трудоемкости
Традиционно на предприятиях швейного производства оценку трудоемкости проектируемого изделия проводят после разработки лекал по составленной технологической последовательности обработки, что в большинстве случаев ведет к несоответствию фактического значения данного показателя базовому, заложенному на стадии ТЗ. Такая практика ведет к дополнительным затратам на доработку проектируемой модели, а значит и к задержке выпуска готовой продукции. Вместе с тем, перенос существующего традиционного метода на автоматизированное проектирование одежды не даст желаемого эффекта. В связи с чем, необходимо коренным образом преобразовать традиционный метод оценки трудоемкости изделия.
На рисунке 2.7 представлена логическая модель последовательности действий по определению трудоемкости изготовления швейных изделий существующим, традиционным методом и на перспективу -автоматизированными методами. Принципиальные отличия предлагаемых автоматизированных методов оценки трудоемкости изделия от традиционного заключаются в том, что определение показателя трудоемкости выполняется до разработки ПКД на стадии ЭП по инженерно заданной системе «человек-одежда» в виде ГМО. Причем ГМО представляет собой множество графических элементов, определяющих КТП.
ГМО может быть введена с помощью сканера в автоматизированную систему или разработана в интерактивном режиме. В первом случае автоматизированное определение трудоемкости изготовления изделия потребует дополнительных затрат времени на перевод растрового изображения ГМО в векторное, только тогда станет возможно использовать прямые методы измерения КТП. Если подобных операций не будет произведено, то потребуется время на идентификацию всех КТП по ГМО пользователем методом фиксации элементов.
Этот вариант может быть приемлем только в том случае, если НПО будет создаваться отдельно для опережающей оценки ПК одежды. Если же исходить из концепции создания комплексных САПРО, то целесообразно разрабатывать ГМО в интерактивном режиме еще на стадии ТПр.
При реализации автоматизированных методов предполагается отход от разработки строгой технологической последовательности в результате использования системы распознавания КТП по ГМО, что позволит объективно оценить трудоемкость изготовления изделия. При распознавании КТП проектируемый фасон одежды должен быть инженерно задан как минимум в трех проекциях: фронтальной спереди и сзади, а также в профильной проекции. Кроме того, необходимо выполнить классифицирование КТП изделий, используя подходы, установленные в разделе 2.1. Для этого проведен анализ графической информации, содержащейся на ГМО, и анализ типовых норм времени на изготовление верхней одежды [97,98]. В результате установлено, что для определения трудоемкости по ГМО целесообразно разделить все детали, узлы и элементы обработки верхнего изделия на три вида: - типовые детали и узлы, элементы изделия, которые содержатся на ГМО; - детали, узлы, элементы, которые не видно на ГМО, но они обязательно содержаться в проектируемом изделии (детали и узлы подкладки, подборта, нижний воротник, обтачки и т.п.); - все линии членения изделия (соединительные швы, рельефные швы, горизонтальные швы кокеток, вытачки). Кроме того, для объективной оценки трудоемкости изготовления новой модели по ГМО необходимо учесть сложившиеся на предприятии затраты времени на организационные операции и влажно тепловую обработку изделия. В этой связи, определение трудоемкости изготовления изделия в информационных технологиях предполагается осуществлять на основе следующих принципов: 1. Классифицирование КТП изделия. 2. Распознавание КТП по графической модели одежды: - распознавание КТП проектируемой модели, трудоемкость которых зависит от их длины (соединительные швы, рельефы, шов кокетки, вытачки); -60 - распознавание КТП, трудоемкость которых рассчитана в среднем по узлу; - определение КТП пользователем, которые не видны на ГМО, но без учета которых общая трудоемкость изделия не будет объективной; 3. Определение трудоемкости изготовления новой модели изделия на основе суммарной оценки величин трудоемкости по длинам, по узлам, деталям, выявленным на предыдущем этапе. 4. Определение суммарной трудоемкости изготовления изделия с учетом затрат времени на ВТО и организационные операции. В результате чего трудоемкость обработки большинства КТП изделия будет оцениваться в автоматическом режиме на основе метрологических методов. Так, предполагается, что в автоматическом режиме ЭС будет определена трудоемкость обработки всех деталей, узлов и швов изделия, обработка которых является типовой и которые система распознает по ГМО. В автоматизированном режиме — трудоемкость обработки деталей, узлов изделия, линий членения подкладки, которые не видны на ГМО. На предприятиях трудоемкость указанных узлов является сложившейся и постоянной в силу унификации методов их обработки. Вероятно, что затраты времени на обработку изделия, будут зависеть и от истинных размеров инженерно-заданной системы «человек-одежда».
Таким образом, реализация предложенных способов оценки трудоемкости изготовления изделия на стадии ЭП по ГМО в информационных технологиях позволит исключить возвратные и неэффективные проектно-конструкторские работы и ускорить процесс разработки ПКД на проектируемое изделие.
Исследование влияния параметров системы «человек-одежда» на трудоемкость изготовления изделия
В связи с тем, что разработка системы распознавания КТП по ГМО должна производиться в рамках создания единой ЭС для оценки всех ТЭП в условиях различных типов производства, то для решения поставленной задачи выбран комплексный подход.
В соответствии предложенной формулой (2.3) выполнен анализ типовых норм времени [97,98] на примере изготовления женского демисезонного пальто с втачным покроем рукавов для различных типов производства. Известно, что промышленное производство одежды ориентировано на изготовление изделий на абстрактные типовые фигуры и подгонка изделий, изготовляемых в технологическом процессе, отсутствует и поэтому операции по временному соединению и сметыванию - отсутствуют.
Отсюда и затраты времени на пошив изделий по типу массового производства в три-пять раз меньше, чем при выполнении индивидуальных заказов в сфере сервиса. Эти пределы экспериментально установлены на основе сравнительной оценки трудоемкости обработки демисезонного пальто с втачным покроем рукава по индивидуальным заказам на основе ТНВ ЦОТШЛ [97] и для массового производства по ТНВ ІТДИИШП [98].
Так, трудоемкость обработки технологически неделимой операции «стачать средней шов спинки» в массовом производстве (Тм) составила 30,15с, а по индивидуальным заказам (Ти)—121,8с, что больше в 4 раза Тм. При расчете Тм по [98] для одной технологически неделимой операции проводились дополнительные вычисления, учитывающие время, затрачиваемое основным рабочим на: подготовительные операции, контроль качества, заключительные операции, обслуживание рабочего места, на отдых и личные надобности. Недостающая информация была определена на основе данных из источника [97]. В результате установлено, что по ТНВ, разработанным ЦНИИШП, затраты времени на соединение деталей зависят от длины шва, а по ТНВ ЦОТШЛ -затраты времени на ту же операцию усреднены. Исходя из чего, расчеты трудоемкости изготовления изделия по [98] являются более продолжительными, но более точными, чем по [97]. Для эффективной разработки СРО по ГМО необходимо учесть выявленную информацию и определить рациональные подходы к расчету трудоемкости КТП. В работе принято, что в состав операций способа оценки трудоемкости изделия должен быть включен расчет трудоемкости различных швов в зависимости от их длины, формы, определяемой автоматически в системе распознавания КТП по ГМО. Значение трудоемкости в этом случае рациональнее всего рассчитывать на 1 см длины, что обеспечит высокую точность при переходе от ГМО к чертежу изделия. Здесь важно, чтобы значение трудоемкости, рассчитанное на 1 см длины, было временем на обработку узла, а не одной технологически-неделимой операции «стачивание». Определять трудоемкость обработки КТП (кармана, воротника, паты, хлястика, шлицы, манжеты и т.п.) в системе распознавания по ГМО наиболее целесообразно в среднем по технологическому узлу. В связи с чем, перед разработкой соответствующей СРО необходимо выделить и сгруппировать технологические узлы в зависимости от: вида изделия, способа оценки их трудоемкости (по длине шва или в среднем по узлу), типа производства и вида оказываемых услуг. Для того, чтобы реализовать выше описанные принципы и подходы по разработке БЗ для оценки трудоемкости изготовления изделия в ЭС для опережающей оценки ПК одежды, необходимо четко определить технологии прогнозирования качества изделий. В соответствии с работой [1] в настоящее время выделяется четыре основные информационные технологии проектирования конструкций одежды. В соответствии с этим, и технологии прогнозирования качества одежды также могут существовать в: СИИ; развитых САПРО 3-CAD с помощью СРО; развитых САПРО 2-CAD по меню и ГМО; существующих САПРО 2-CAD по меню. Теоретическое представление информационной технологии прогнозирования ПК в СИИ целесообразно осуществлять через предварительную разработку ЭС для опережающей оценки ПК одежды. Для чего, как показано ранее (п. 2.1, п. 2.2), нужно разработать соответствующую БЗ, в состав которой войдет система распознавания графических элементов по инженерно-заданной систем «человек-одежда». В развитых САПРО 3-CAD определение трудоемкости изготовления изделия должно производиться с помощью системы распознавания КТП. В этом случае расчет и оценка показателя суммарной трудоемкости изготовления изделия (Т0) происходит в автоматическом режиме. В развитых САПРО 2-CAD в расчете суммарной трудоемкости изготовления изделия задействован пользователь. Здесь определения величины указанного показателя выполняется по меню и ГМО. Из меню, в котором представлен список деталей и узлов изделия, пользователь выбирает тот КТП, который присутствует на ГМО; система автоматически рассчитывает Т0 путем суммирования трудоемкости обработки указанных деталей и узлов. В существующих САПРО 2-CAD расчет показателя трудоемкости выполняется в автоматизированном режиме только по меню [39,41]. В результате расчет суммарного показателя трудоемкости изготовления изделия в указанных технологиях можно производить с задействованием пользователя и без него при использовании СРО. Для реализации оценки показателя Т0 в современных автоматизированных системах выбрана первая, наиболее сложная технология прогнозирования качества одежды из представленных четырех технологий, предполагающая разработку ЭС. В связи с выбранным ранее (п.2.1) классом продукционных ЭС осуществлена разработка формальных моделей правил продукций, формирующих продукционную базу знаний. Для чего графически интерпретирована оценка показателя трудоемкости Т0 изготовления верхней женской одежды на подкладке (рис. 2.9) в информационных технологиях. В разработанную схему (см. рис.2.9) включена система распознавания графически изображенных КТП по ГМО. При этом установлено, что оценку показателя Т0 целесообразно проводить в пять этапов: распознавание видимых графически интерпретированных КТП на ГМО и расчет их трудоемкости; распознавание невидимых КТП (детали, узлы подкладки и т.п.) на ГМО и определение их трудоемкости; определение затрат времени на организационные операции; определение суммарной трудоемкости изготовления проектируемого изделия; оценка суммарной трудоемкости изготовления проектируемого изделия.
В то же время, при разработке формальной модели правил продукций для оценки Т0 не ставилась оптимизационная задача по его минимизации на основе различных критериев. Для поиска оптимальных решений при выборе методов обработки проектируемого изделия можно воспользоваться трудами Мурыгина В.Е. [42,115] и интегрировать их в ЭС [116].
В качестве основного инструментария для описания логических задач оценки трудоемкости изготовления изделия в виде формальных моделей выбран простой и эффективный машинно-ориентированный язык правил продукций [80]. Поэтому модель предметной области представлена в виде правил и фактов.
Особенности информационного обеспечения различных компьютерных технологий
Для реализации информационных технологий по этой цепочке необходима информация о величинах топографических коэффициентов [100] различных зон ГМОТФ для заданного размера фигуры. Распознавание ХКП и КТП по ГМОТФ осуществляется пользователем высокой квалификации. Вся цепочка выполняется в автоматизированном режиме. Заключение о результатах оценки СМКФ по ПК (или отдельным фасонам) формируется пользователем на основе базовых значений ПК, сформированных в АСППР [51].
В системах 3-CAD технологическая цепочка аналогична цепочке в развитых 2-CAD, но имеются и существенные отличия: фотография ФФИф — определение позы и ракурса ИФ на ФФИФ - построение ГМОИФ -» адаптация изделия к ТФ/КФ - формирование ГМОТФ- разработка СМКФГМо - замена СМКФГМ0 в виде ГМО на СМКфБф в виде трехмерных виртуальных моделей одежды базовых форм [70] -» оценка СМКФБФ ПО показателям качества. Ввиду того, что в системах 3-CAD используются трехмерные виртуальные модели одежды базовых форм (ЦМО), то необходимость в информации о топографических коэффициентах не нужна. Распознавание ХКП и КТП по ЦМО осуществляется пользователем, имеющим высокую квалификацию. Заключение по результатам оценки так же, как и в системе 2-CAD, формируется пользователем.
В ЭС вся выше приведенная последовательность действий опережающей оценки одежды по ПК как и в системе 3-CAD сохраняется, но распознавание графических элементов по инженерно заданной системе «человек-одежда» производится СРО, хотя режим проектирования остается автоматизированным. При этом процент работ, выполняемых компьютером, резко возрастает, и квалификация пользователя может быть снижена.
Установленные особенности информационных технологий позволили осуществить для них структурную интерпретацию, которая показана на примере оценки одного ПК— трудоемкости изготовления изделия К32122- При этом использовано ранее разработанное формальное представление технологии оценки трудоемкости изготовления изделия Т0 (п.2.2.2). Оценка суммарной трудоемкости в разработанных структурных моделях (П. 4.1— П. 4.3) проводится в четыре этапа: распознавание видимых КТП изделия и расчет трудоемкости их обработки; определение невидимых КТП изделия (подкладки) и расчет трудоемкости их обработки; определение операций начальной и конечной обработки изделия и затрат времени на них; расчет суммарной трудоемкости изготовления изделия и сравнение фактической величины показателя К32122 с базовым значением.
Отличия в разработанных структурных моделях связаны с возможностями рассматриваемых систем (2-CAD, 3-CAD и ЭС) и проявляются в составе проектных операций этапов и используемой информации для их реализации.
На рисунке в приложенииП.4.1 представлена структурная модель оценки трудоемкости изготовления изделия в САПРО 2-CAD. На первом этапе модели осуществляется вызов ГМОТФ , ввод информации о типе производства и виде оказываемых услуг. Далее пользователь по представленной ГМОТФ определяет перечень конструктивно-технологических показателей (КТПІ, і=ЇГт, где m -конечное число видимых КТП на ГМО), используя БД системы. В ее состав входят: графические образы типовых вариантов КТП заданной ассортиментной группы, величины единичных показателей трудоемкости их обработки в среднем по технологическому узлу, топографические коэффициенты, величины нормированной трудоемкости обработки швов и многое другое (см. рис. П.4.1). В соответствии с разработанным ранее формальным механизмом определения суммарной трудоемкости изготовления изделия (см. п.2.2.2) пользователю предлагается сначала распознать видимые узлы по ГМОТФ, а затем швы. При этом система для выявленных пользователем технологических узлов фиксирует величины их единичных показателей трудоемкости в среднем по узлу.
Расчет показателей трудоемкости обработки видимых швов на ГМОТФ система производит исходя из соотношений (см. п.3.1.2), используя информацию о нормированной трудоемкости обработки шва (Тн) с учетом его геометрии, длины, а также значений топографических коэффициентов. Итогом первого этапа является определение величин комплексных показателей трудоемкости обработки видимых швов (TD) и узлов (Ти) проектируемого изделия.
На втором этапе определяется трудоемкость обработки подкладки изделия (Тк). Для чего пользователь обращается к БД системы и выбирает KTIlj подкладки для проектируемого изделия на основе своего опыта. В БД системы содержатся схемы обработки узлов, швов, деталей подкладки; даны прогрессивные методы их обработки и соответствующие им значения трудоемкости. На третьем этапе также в автоматизированном режиме проектирования определяется состав операций на начальную и конечную обработку проектируемого изделия и соответствующие им затраты времени. На заключительном, четвертом этапе система рассчитывает в автоматическом режиме суммарную трудоемкость изготовления изделия и производит сравнение расчетной величины с базовой, а решение о доработке или отказе от новой модели одежды принимает пользователь.
На рисунке П. 4.2 показана структурная модель оценки трудоемкости новой модели одежды в САПРО 3-CAD. Последовательность проектных процедур и основной состав информации в БД системы для определения трудоемкости изготовления изделия К32122 сохраняется. Отличительной особенностью в этом случае является использование трехмерных виртуальных моделей одежды базовых форм, заданных в виде ЦМОБф. Поэтому необходимость в информации о топографических коэффициентах при подсчете единичных показателей трудоемкости обработки швов проектируемой модели одежды отпадает. Вместе с тем, распознавание КТП проектируемой модели осуществляется также, как и в САПРО 2-CAD, высококвалифицированным пользователем в автоматизированном режиме проектирования. Структура оценки трудоемкости изготовления одежды в перспективных для настоящего времени интеллектуальных системах показана на примере ЭС (П. 4.3). Основной состав ее проектных процедур сохранился, как и в предыдущих системах. Однако имеются существенные отличия. Они связаны с особенностями организации интеллектуализированных систем. Поэтому разработанная структура отражает основные элементы БЗ соответствующей ЭС. Ранее произведенный выбор продукционной разновидности ЭС определил необходимость включения в структурную модель рассматриваемого вида работ базового множества фактов, правил продукций, позволяющих предоставлять пользователю на выбор множество альтернативных решений.
Например, при решении задачи по выбору КТП,- подкладки проектируемого изделия ЭС оперирует множеством правил и фактов, содержащихся в БЗ по данному вопросу. В случае несоответствия суммарной величины трудоемкости изготовления проектируемой модели изделия базовому показателю, ЭС проводит анализ критической ситуации и приводит перечень мероприятий по корректировке проектируемой модели изделия на выбор пользователю. Другим значимым отличием оценки трудоемкости изготовления одежды в ЭС является наличие в ней системы распознавания видимых КТП изделия. При этом распознавание КТП новой модели осуществляется системой в автоматическом режиме проектирования. Формальный аппарат для распознавания швов в автоматическом режиме разработан и представлен в п. 3.4.
