автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.04, диссертация на тему:Разработка информационной модели автоматизированной конструкторской и технологической подготовки производства верхних трикотажных изделий, выработанных полурегулярным способом
Автореферат диссертации по теме "Разработка информационной модели автоматизированной конструкторской и технологической подготовки производства верхних трикотажных изделий, выработанных полурегулярным способом"
3 V * 3 и
МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОЮ КРАСНОГО ЗНАМНШ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИ! И!СТ1'ТУТ ЛК1КО.'! 1!РО!.гШЕННССТИ
На правах рукописи
Евсеева >&рш> Никог.Е-евнг РАЗРАБОТКА ИНФОРМАЦИОННОЙ МОДЕЛИ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ
конструкторской и тшеш-кчкгсп подготовки г.?оиаьодс1ьл ЪШШЯ ТРИКОТАЖНЫХ ИЗДЕЛИЙ, ЕЫРАБОТАННЬК ПШРЕШЯРНЬМ СПОСОБОМ
Специальность 05.19.04 "Технология швайньгх изделий'"
Ал-тасза.осат диссертанта нз соискание ученой степени "'¡ндигота технических неук
Москва - 1900
Работа выполнена в Московском ордена Трудового Красного Знамени технологическом институте легкой промкаленности
:.цучнкй руководитель: доктор технических наук,
профессор Коблякова Е.Б.
Официалы-не оппонент!-': доктор технических наук,
прифс-ссор Березненко lull. кандидат технических наук, с.н.с. Лопандина С.К.
Ведущее предприятие: Косинсиое производственное
трикотажное объединение
Зшдита состоится "it" декабря 19Э0 г. в ^ час. на заседании спегиализ!грованного Совета Д 053.32.03 при Московском ордена Трудового Красного Знамени технологическом институт; легкой промышленности по адресу: II3b06,' Москва, ул.Осипенко, 3,'
С диссертагией можно ознакомится в .библиотеке Московского ордена Трудового Красного Знамени технологического института легкой промышленности.
Автореферат разослан " " ноября 1990 г.
Ученей секретарь спегиали^ированного Совета
Д 053.32.03, кандидат технических наук, допоит
Кочеткова Т.С.
ОБШДЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. В стопившихся л настоящему времени условиях острого дефицита товаров народного потребления весьма актуальной проблемой является насыщение потребительского рынка изделиями верхнего трикотажа. Для удовлетворения спросз на разнообразные верхние трикотажные изделия необходимо повысить динамику процесса их проектирования и производства. В этой связи становится ьестлтх-ной задача совершенствования процесса подготовки изделий к промышленному внедрению.
Перспективной оснопй для решения стой задачи является внедрение в трпкота.тную промышленность систем автоматизированного проектирования (САПР) с интегрированной базой данных ЩЦ). Использование БД позволяет объединить такие отдельные этапы конструкторской и технологической подготовки производства (КТПП) изделий, как проектирование конструкций, разработка лекал деталей, градация лекал и составление схем их раскладок в единую систему. При этом наиболее технологичные проектные решения, хранящиеся в БД, могут быть использованы пои разработке новых моделей изделий.
Однако существуйте сегодня в системе КТПП верхних трикотажных изделий методы проектирования не ориентированы на комплексную автоштазацга» и не учитывают возможностей, связанных с применением БД. Поэтому' в полной мере реализовать ']ункциональнъш потенциал интегрированных САПР на их "основе не представляется возможным.
Совершенствование методов проектирования верхних трикотажных изделий необходимо не только в связи с предстоящей автоматизацией процесса КТПП, но и а ухе осуществляемой в отрасли автомат,¡.зпцней
производства трикотажных полотен. Высокая производительность вязальных масин с автоматизированным процессом узорообрэзования, большая ширина вырабатываемых на них купонов ( повторяющихся (фрагментов трикотажного полотна с заработанным нижним краем ), особенности композиционного расположения рисунков купонов требуют новых подходов к проектированию изделий, которые позволили бы создавать высококачественные, технологичные модели нз основе рационального использования возможностей автоматизированного вязального производства.
Немаловажным аспектом при разработке новых методов проектирования верхних трикотажных изделий в условиях автоматизации процессов вязального производства и КТПП является учет целесообразности изготовления особо модных изделий малыми сериями. В этом случае на первый план выдвигается требование быстрой и эффективной перестройки производственного циклз на изготовление новой продукции. Опыт . создания гибких производственных систем в других отраслях промышленности позволяет определить в качестве важного фактора, влияющего нз г'чамику производства в целом, гибкость процесса КТПП. В системе КТПП верхних трикотажных изделий она может быть обеспечена использованием таких подходов к созданию новых моделей, которые поз--воляют осуществить эффективное проектирование при различных производственных ситуациях.
Необходимость выявления всего комплекса задач процесса КТПП б системе динамичного трикотажного производства, определения методов проектирования изделий, ориентированных нз рациональное использование современных САПР и вяззльн го оборудования, определили актуальность теш диссертационной работы.
Цель и задачи исследования. Целью работы является со знание
рациональной системы информационных процессов б системе КТ1Ш верхних трикотажных и ад ел и Я и;) купонов в условиях комплексной автоматизации процессов изготовления полотен и проектирования изделий.
Для достижения поставленной цели в работе фодусматривается решение следукнцих задач:
определение основных требований к информационном процессам л системе КТПП при комплексной автоматизации трикотажного производство ;
выбор и обоснование рациональных методов проектирования изделий иа купонов при- использовании различных видов современного вязального оборудования для реализации в САПР:
разработка концепции гибкого процесса КТПП изделия из купонов п условиях м'таматпзации производства полотен, проектирования конструкций и р'цтлчцок лекал деталей;
моделирование процесс I 1ПИ.1 ниделий ив купонов дли «то отображения в памяти ЭВМ;
разработка способов принятия решений в задачах проектирования на основе базы конструкторско-технологических дачных в САПР;
реализация гибкого процесса КТПП верхних трикотажных изделий из купонов в условиях интегрированной САП?.
Методы исследования. Работа базируется на комплексном подходе к проблемам проектирования. Нз отдельных этапах исследовании использованы общая теория систем, теория информационных процессов и структур, теория автоматноирэи н-пых банков информации. При решении частных аэдач применены методы интервьюирования, экспертных оценок, ранговой корреляции, математического моделирования и алгоритмизации, теории мнскестз, классификации и кодирования.
- б -
Научная новизна состоит в разработке и создании: рациональной структуры информационных процессов в системе автоматизированной КТПП верхних трикотажных изделий из купонов;
концептуальной модели гибкого процесса КТПП изделий в услови^ ях функционирования интегрированной САПР и автоматизированного вязального производства;
принципов создания новых моделей верхних трикотажных изделий из купонов на основе 'использования типовых элементов с последующе адаптацией проектных решений к целям и задачам производства;
способа проектирования изделий из купонов, выработанных на кругловяээльном оборудовании с автоматизированным процессом узоро образования;
диапазона размеров верхних трикотажных изделий из купонов в зависимости от их ширины и особенностей конструктивного решения;
методов решения комплексных вадач проектирования на основе базы конструкторско-технологичес-их данных 'в САПР.
Практическая значимость заключается в разработке с целью дал нейшего испо^озования:
маршрутов КТПП верхних трикотажных изделий для различных исходных условий проектирования;
рекомендаций по разработке новых моделей изделий из купонов, выработанных на кругловязальних машинах с автоматизированным процессом уэорообразования;
систем классификации рисунков трикотажных купонов и схем рз: кладок лекал деталей для их описания в САПР;
картотеки типоеых схем раскладок лекал деталей верхних три:« тзкных изделий ьа купонов;
алгоритмов поиска информации в базе конструкторско-технологи-ческих данных для решения комплексных задач проектирования при разработке новых моделей изделий из купонов;
методики проектирования верхних трикотажных изделий из купонов з условиях интегрированной САПР "Инвесмарк" фирмы"ИНВЕСТРОНИКА" (Испания).
фактическая значимость работы подтверждена актами внедрения 13 Косинском ПТО, Ленинградском ШО, актом производственной зпрогЬ-дии в ВНИИТП, медалью ВДНХ.
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались обсуждались и получили положительную сценку на: Всесоюзной научно--прзктической конференции "Совершенствование системы конструирования эдежды с использованием современных технических средств" (Киев, 1.989г.); семинар'е "Управление технической и технологической под-"отовкой в условиях полного хозрасчета в текстильной промышленности" ДНТП (Мэсквэ, 1989г.); семинаре "Основные направления технического ¡еревооружения предприятий легкой промшслечности" ВД1ТП (Москва, .990 г.); Научно- техническом совете ВНИИТП (.'»Ьсквз, 19СО г.); рас-шренном заседании кафедры "Технология швейного производства"МТИЛП Шзсква, 1990 г.).
Публикации. Основные результаты выполненных исследований »держатся в четырех печатных работах.
Объем работы . Диссертационная работа состоит из введения, (етырех глав с выводами, общих выводов, списю литературы, включз-щего 148 наименований, 5 приложений. Работа изложена на 126 стра-ицэх машинописного -текста, содержит 32 рисунка и 7 таблиц.
ООДЕХАНИЕ РАБОТЫ
В первой главе приведен анализ теоретических и практических разработок в области автоматизации проектировавши и производства одежды, в том числе и трикотажной. К а основе анализа тенденций развития автоматизации производственных процессов в других отраслях промышленности, определена перспектива объединения процессов проектирования и производства верхних трикотшшх изделий в рамках гибкой производственной систеш <ГПС).
В этой связи устшовлены требования к процессу автоматизированного проектирования как составной части ГПС, и в частности, требование адаптации процесса к изменяющимся производственным ситуациям.
Выявлено, что наиболее предпочтительным в условиях автоматизации производства является использование комплексных САПР, позволяющих ревзть различные задачи проектирования на основе ЕЩ, Применение ЕД при создании одежды является предпосылкой для объединения проектной информации нз этапах разработки конструкций изделий, гра дации лекал деталей и составления, раскладок лекал в единую систет му.
Отмечено, что проблема обеспечения трикотажных производств комплексными САПР решается с настоящее время на основе разработки отечественных систем по лицензии йирш^ШЕСТРОНИКА" Испания).
Установлено, что рациональным методом проектирования технических объектов в САПР является метод создания новых объектов из типовых элементов, хранящихся в БД, которые адаптируются к конкретным задачам проектирования.
I lo к: i з т r m, что priñwiTKC систем raveswpop »иич и произродстю
ipi'KOTJVIbX ПОЛОТО! СРЯЗЧЧО С Д.МЬНСЙГ.ЛШ СПЛСрЭТ^ЧСТРОО «НКСМ 1>ЯЭ Ь<Ъ~
ксго оборудог-чкя с wTovowoBnonгнш:ч íipnueccov r*::» «шя."ечду про— ектировжием рисунков г.илотеч, произродстт: и созлтто*.« в:*дгяиЯ Ц5и )втомотил!роь "иоы процессе вяьлыл существует 't'1 ш им;орк1-
Ui'OH'ilí! B3 )НЬ:ОСВЧЗЬ, K0TÍ П1Л Г< ДО.'.'-'МГ,,! ./fpe ¡ie ymiT'.'B'ICTCM трчди-цаепн!;к г:роц._-; о ом КТПП.
I'K'.'m ofp .¡ом, П'.'рсп!'кт:п'.з ücmj: >.:- oiíum;: ко мил "'к::,чих С\ГР в тракот.чжчол r;poM¡v'.!;:iоаюсти, ч т ut *;е опорот!'нчП уровень гите,чтизч--Ц!'и и.чз "льного производств i, требу от /"¡ч.х подходов :: просчл-ирпв иач издолаЛ, учнтпв !'"'>: prj:-r,.iг-з'ост;: сорро-.чччаго oOopv;o: ¡¡г.*я. Поело-дуя^ао этчш жмщоратя юевщаш рчар¡боткс таких по.чходои.
Во втором главе приведет; pr-аультчти «rcícnonш:;tt с цс.и» разработки ряцкомальчой структур'.! ич К'рмчаисчанх прецгоаов я системе ЯТШ кздел:«.! из купонов при кокплеяечой ивто:йтизчцки трикот ного проиоводстеи. от-ч аядочз рекилчеь н > основе jimnuj традиционного процесс) КТПП и его сорерик'нстгозчкия с учетом rnavoxüocTca ичторрирок-жних GÍ[р.
Анчлиз .'»íopMitssoHimx процессов ь снсгсие КТПП в ссстг •тетей:: с принцип i.vn он г подход., о пуноотвл кл см в с.ч одукчцсн после-
до:п1 тсльчостя:
оароа-'ладаоа вчелчие ич ¡»рг'цигшио потр'aaoa'ía оист^-и, т.о. т;-1 Con :!'■.!."'. ;:рсд:-:;гл.н"'к<' со стороны ич ¡ор\'чцвончо-оопра--• ччп'.х с !!■■■•. гпсг!'.;,н ■ ."г.т,: о;-:'. ; < р ■ -у:: apor i л:: оь гоачаааоо •>•![■'■! -нт:; ао.'рдач.х и i г[ аоатаног.- пае;
.':■: ..;а:ч. : ч. ".'.п ';ча с ;:ч аччгп.'оччко аотреочоота <r¡ :ас""г ■■■i• ■алоан'ча- аа,а а.-поачонич кчудого aipa!1/' ;а"'оачоаа а"Д'чаа.
Б результате установлено, что недостатки традиционного процесс! КТПП, препятствуют его эффективной реализации в условиях САПР.
Совершенствование процесса осуществлялось на основе исследования системы К'П1Л как составной части комплексной автоматизации трикотажного производства. Анализ информационного взаимодействия системы КТПП с системам! управления производством СУП) и управления оборудованием (УО) позволил определить обобщенную модель информационных процессов внутри системы КТПП верхних трикотажных изделий из купонов (рис. 1).
Конкретизация её в ходе последующих исследований связана с совершенствованием методов КТПП в соответствии с требования?.™, предъявляемая к автоматизируемым процессам. Объектами анализа при этом являлись состав проектных задач на отдельна этапах разработки изделий и последовательность их выполнения при использовании различных видов современного вязального оборудования. В ходе анализа структура инфору- ''ионных процессов КТПП (см. рис. 1) установлен:! необходимость принятия комплексного решения в системе, соединяющей все проектирование, иасинзя с разработки рисунков и • и переплетении трикотажных купонов и кончая составлением схем раскладок лекал деталей.
Такой подход был использован при разработке способа проектирования изделий из купонов с кругловязального оборудования с автоматизированным процессом Ей-'.-зния. Б соответствии с предложенным способом традиционный последовательный процесс конструирования из/,ал-' я разработки раскладки лекгл деталей заменяется на одно-вре;.;еьчое их проектирование. Особенность» применения способа для
".aX'U-^n S
/■ia jT'i-pyrr. 4
рисунка, i, зап-рабхи купонов i
Разг-абэ^ка за.правхи
KjnOHZd
pa з l'a ó û : '. :: a ¿ 0 J ' ',2 A p.Û % o ¡i • - j 0 u -АО У. и С С G. С G '.^'JJ к >, n о H о ù
J:
KU>IO У. э.} /С СЗ Pu сук ■ ?<z/P оn;; с -à ça с низ его хигипх
ног
pûaû.nuc, ко ч c;.¡- рисунка
Fjupoaan рез- К', покое
раооька у^схлс
ки Aericui Ссг.алгй
с::из ноа KOH¿;..pyilVO~
моделиро- <зякиая paj-
вание paQor.ta
piCh'jiaôKU
Л m: ay. дета-
лей, O^^i'-
дзлечаг uu-
■рилк Kb'lOîlOO
UnjeazACKua заправки кутгоиоз
Га ? pa осн.: ка
fjcjuxa
купона
ааоор из r.a..e:<u nunc с
глср из карпохеки р^^ун- J :oj >:V 'fiон о<¿
Л г ре г а г.: upo в ¿ч иг
со i
2. Структур и i я модель гибкого про и ее с j КТПЛ верхних тс у ко т i г:::- ; их у. гд ел у, л.
при использовании плосковязального (маршрут 1) и кругловяззльно оборудования (маршруты 2-4). Структурная модель 'см. рис. 2) п нята в качестве концептуальной при исследовании и разработке вс теоретических и практических аспектов, связанных с реализацией проектирования изделий И8 купонов в САПР.
Третья глава посвящена подготовке состава ин;формации для с ществления гибкого процесса КТПП верхних трикотажных изделий и: купонов в САПР.
На основе анализа концептуальной модели (см. рис. 2) опре; лены втзш КТПП, автоматизируемые в настоящее время и выявлены задачи, требующие теоретической проработки в связи с пзрспекти: расширения функциональных возможностей интегрированных САПР.
Исследована возможность использования картотек типовых эл ментов для разработки изделий из купонов рациональными сериями (РС). Предложила интеграция двух подходов к нормированию мод ел в РС: создание ряда моделей на основе использован;;:: одного рис купонов для различных конструктивных решений изделий и раэличя раскладок лекал, и создание рада моделей одинакового -онструкт го решения с различными рисункьш нэ основе одной схемы рэсклг лекал, (рис. 3). Создание верхних трикотажных изделий ив купоне позволит в 2-3 рава повысить динамику системы КТПП, рэиионалы использовать возможности интегрированных САПР.
С целью реализации автоматизированного проектирования из. лиЙ с использованием типовых элементов разработана принципы погания картотек типовых схем раскладок лекал деталей и рисун урикотэжкых купонов. При этом скстс-кзгибзцкя г.нгермации о тип .". -м-гт.зх ос> ¡^естЕлиась на основе счсетногс метода гласси]«;;
■ - 15-
Кзртот^ка раскладок
Норая модель
Картотека рясунков
и'елпер шеисиий разтр
Птмн отходы-7.51
Аиеппер
ьснсиий
ране/> ЩШ-й Пашен, отходы-127.
т <:
„ Фактура " __
V, -У, ^МШ'Ц
Рис. 3. Схема формирования моцелий изделий из типовых элементов.
Результатом класси.рик ацлл явились систем класс:'[икацчежых группировок, позволяющие осуществить ино1 озспсктиое описание кикдого типового элемента в САГЕ1. Они представляют собой необходимую осно ву для разработки классификатора и кодирования свойств объектов при создании картотек типовых проектных решении в БД систем;.
В ючестг.е критерия отбора проектных решений в картотеку ис-пользопжн показатели их технологичности. Для фэрмирошмия карте] ки типовых схем раскладок лека;; ыиголенм оптимальнее три гнты рх кладок для различных групп ширин купонов /су/: 125-134, 135-144, 140-154,... . ¡¡рикснеиие оптимильнкх р.чекдчдок лекал определило проблему, сЕяа.Д:ную о неьозког-ностио градации лск^л без ухудвши: тсхиико—око1>01Я1чоских показателей их раскладки на ограниче-нчой ширине купонов. Ьт* проблема была разрешет на основе >,селсдих--!;!' возноиюсти ргх'яреьия межразмерного интервала безразличия верхни трикотажных изделий ив куполов, в зависимости от кириш; и особен костей конструктивного решения. Установлен дппазон размеров 