автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.01, диссертация на тему:Совершенствование методического и технического обеспечения проектирования и оценивания качества трикотажных полотен и изделий

МАЛЫШЕВА ОЛЬГА ВЯЧЕСЛАВОВНА

совершенствование методического и технического обеспечения проектирования и оценивания качества трикотажных полотен и изделий

Специальность

05.19.01 - Материаловедение производств текстильной и легкой промышленности

автореферат 2 8 НОЯ 2013

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Кострома 2013

005540364

МАЛЫШЕВА ОЛЬГА ВЯЧЕСЛАВОВНА

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДИЧЕСКОГО И ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И ОЦЕНИВАНИЯ КАЧЕСТВА ТРИКОТАЖНЫХ ПОЛОТЕН И ИЗДЕЛИЙ

Специальность

05.19.01 - Материаловедение производств текстильной и легкой промышленности

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Кострома 2013

Работа выполнена на кафедре материаловедения, товароведения, стандартиза и метрологии Текстильного института федерального государственного бюджетного разовательного учреждения высшего профессионального образования «Ивановский сударственный политехнический университет» (ИВГПУ).

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

доктор технических наук, профессор, Гусев Борис Николаевич.

Койтова Жанна Юрьевна,

доктор технических наук, профессор, ФГБОУ ВПО «Костромской государственный технологический университет», декан технологического факультета,

Фролова Ирина Вениаминовна

доктор технических наук, доцент, Текстильный институт ФГБОУ ВПО «Ивановский государственный политехнический университет» (ИВГПУ), профессор кафедры механической технологии текстильных материалов.

ФГБОУ ВПО «Московский государственный университет дизайна и технологии».

Защита Состоится «13» декабря 2013 года в 10.00 часов на заседании диссертационного совета Д212:093.01 при ФГБОУ ВПО «Костромской государственный технологический университет» (КГТУ) по адресу: 156005, г. Кострома, ул. Дзержинского, д. 17, ауд. 214, тел. (4942)31-69-91, e-mail: dissovet@kstu.edu.ru,факс (4942)31-70-08.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Костромской государственный технологический университет». Текст автореферата размещен на сайте ВАК РФ: htth://vak2.ed.gov.ru.

Автореферат разослан 013 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 212.093,01 ^

доктор технических наук, профессор F'fotyl'l.S Г.К. Букалов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы связана с тем, что в условиях экономических преобразований, происходящих в последние годы в Российской Федерации, конкурентоспособность продукции рассматривается как важный стратегический фактор развития промышленного производства как на внутреннем, так и не внешнем рынках.

Для повышения конкурентоспособности готовой продукции особое внимание уделяется планированию, проектированию, обеспечению и контролю качества на всех этапах ее производства. Существенный вклад в повышении качества текстильных материалов и изделий (в том числе трикотажных полотен и изделий) вносят процессы непосредственного проектирования и оценивания качества как сложного свойства. Для успешной реализации данных ключевых процессов необходимо постоянное совершенствование их методического (методик проектирования и количественного оценивания качества), так и технического (методов средств измерения единичных показателей качества) с использованием современных информационных технологий. Работа выполнена в соответствии с планом госбюджетных НИР ИГТА на 2009...2013 годы, а также по гранту ВУЗа 2011 года для молодых ученых.

Целью диссертационного исследования является совершенствование методического и технического обеспечения процессов проектирования и оценивания качества трикотажных полотен и изделий, позволяющего достигнуть требуемый уровень их конкурентоспособности.

Для достижения цели в работе поставлены и решены следующие задачи:

- разработать методику проектирования качества трикотажных изделий на основе требований к этому свойству продукции, предъявляемых потребителями;

разработать и реализовать компьютерный метод определения геометрических и структурных характеристик трикотажных полотен;

- создать новые устройства для определения воздухопроницаемости трикотажного полотна с учетом его дальнейшей эксплуатации, а также для измерения его гигроскопических свойств (влажности, капиллярности и водоемкости);

- усовершенствовать действующую методику количественного оценивания качества трикотажных изделий, использующую для оценки данного свойства шкалу порядка;

- разработать компьютерные методы по определению уровня качества трикотажных изделий с учетом дефектов их внешнего вида и производственно-швейных дефектов;

- сформировать базу данных дефектов внешнего вида различных трикотажных полотен, необходимую для совершенствования метода оценки их уровня качества по дефектам внешнего вида;

- разработать методику по расчету затрат на качество трикотажных изделий с учетом улучшенных значений их единичных показателей, а также по установлению конкурентной цены трикотажного изделия с учетом его производственной значимости.

Основные методы исследований. При выполнении работы применялись теоретические и экспериментальные методы исследования. В теоретических исследованиях использован математический аппарат теории квалиметрических шкал, методов нормирования показателей качества, математико-статистических методов экспертных оценок. Экспериментальные исследования проводились с использованием стандартных методик и новых разработанных испытательных приборов, а также методов измерений, созданных с применением информационных технологий. Полученные данные и результаты подвергались обработке на ЭВМ, как с помощью стандартных пакетов MatLab, Photoshop CS5.1 и др., так и с использованием новых оригинальных программных продуктов.

Новые научные результаты, полученные в работе, состоят в следующем:

1) усовершенствована методика проектирования качества трикотажных изделий на основе повышенных требований потребителей к их качеству;

2) улучшена и реализована методика количественного оценивания качества трикотажных изделий путем перехода из квалиметрической шкалы порядка в шкалу отношений;

3) разработан и реализован компьютерный метод измерения геометрических (длина, ширина и высота петли) и структурных (показатели пористости и заполнения) характеристик трикотажных полотен;

4) сконструированы новые устройства для определения показателей воздухопроницаемости и отдельных показателей гигроскопических свойств трикотажных полотен;

5) сформирована база данных по дефектам внешнего вида трикотажных полотен.

Практическая значимость работы состоит в разработке проекта стандарта организации по проектированию качества трикотажных изделий, а также проекта стандарта на количественное оценивание качества трикотажных изделий на основе методологии существующих нормативных документов. В создании программ для ЭВМ, позволяющих автоматизировать процесс расчета комплексных показателей различных уровней градаций качества трикотажных полотен и изделий, произвести расчет основных геометрических характеристик и ряда других потребительских свойств трикотажных полотен и изделий.

Практические результаты исследований используются в работе отдела качества ЗАО «Новая трикотажная фабрика» (г. Иваново).

Отдельные результаты исследований внедрены в учебный процесс в виде лабораторных работ по компьютерным методам количественной оценки качества трикотажных полотен и изделий, предназначенных для студентов направлений подготовки 100800, 221400, 221700, 261100 в рамках учебных дисциплин «Проектирование текстильных изделий», «Текстильное и швейное материаловедение», «Управление качеством», «Стандартизация, сертификация и метрология», «Методы и средства испытаний и контроля».

Апробация работы. Основные материалы диссертационной работы доложены и получили положительную оценку: на заседании кафедры материаловедения, товароведения, стандартизации и метрологии Текстильного

института ИВ ГПУ (2013); на научном семинаре Текстильного института ИВ ГПУ по проблемам повышения эффективности технологических процессов текстильной и легкой промышленности; на заседании кафедры технологии и материаловедения швейного производства КГТУ (2013); на международной научно-технической конференции «Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности» (Прогресс-2007, 2008...2012), ИГТА, Иваново; на межвузовской научно-технической конференции аспирантов и студентов «Молодые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности» (Поиск-2007...2012), ИГТА, Иваново; на международной научно-практической конференции «Потребительский рынок: качество и безопасность товаров и услуг», Орел, 2009; на международной конференции в области товароведения и экспертизы товаров «Проблемы идентификации, качества и конкурентоспособности потребительских товаров», ЮЗГУ, Курск, 2009; на научно-практической конференции «Защита отечественного потребительского рынка от некачественных и фальсифицированных товаров», РГУТиС, Москва, 2009; на международной научно-технической конференции «Менеджмент качества продукции и услуг», БГТУ, Брянск, 2010; на всероссийской научно-технической конференции студентов и молодых ученых «Проблемы экономики и прогрессивные технологии в текстильной, легкой и полиграфических отраслях промышленности», СПГУДГ С.-Петербург, 2010; на международной научно-практической конференции (Материаловедение - 2010) «Актуальные проблемы создания и использования новых материалов и оценки их качества», РГУТиС, Москва, 2010; на международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы науки в развитии инновационных технологий для экономики региона (Лен -2012)», КГТУ, Кострома и других.

Личный вклад автора. Соискателю принадлежит основная роль в постановке и решении задач, в непосредственном выполнении теоретических и экспериментальных исследований, разработке соответствующих алгоритмов и программного обеспечения, обобщении результатов и формулировке выводов и рекомендаций, изложенных в диссертации.

Публикации. По теме диссертационной работы опубликованы 34 печатные работы. Из них три статьи в журнале «Известия вузов. Технология текстильной промышленности», 26 работ в сборниках материалов конференций различного уровня, получено: один патент РФ на изобретение, два патента РФ на полезные модели, одно свидетельство о государственной регистрации базы данных в федеральной службе по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам, а также получено три свидетельства о регистрации разработок для ЭВМ в отраслевом фонде алгоритмов и программ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, заключения, списка литературы и трех приложений. Работа изложена на 190 страницах машинописного текста, включает 43 рисунка, 38 таблиц. Библиографический список состоит из 165 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы исследований, определена ее направленность и представлена общая характеристика работы, отражающая научную и практическую значимость диссертационного исследования.

В первой главе рассмотрено современное состояние проблемы проектирования и количественной оценки качества текстильной и швейной продукции.

На основании анализа научных работ российских и зарубежных исследователей были выявлены основные направления в повышении конкурентоспособности данной продукции. Установлено, что среди различных подходов в обеспечении конкурентоспособности потребительской продукции, основная роль отводится повышению ее качества. В соответствии с международными стандартами серии ИСО 9000 качество продукции формируется на этапах ее планирования, проектирования и производства. Существенная роль отводится контролю качества готовой продукции. Показано, что в методологии проектирования трикотажных полотен и изделий преобладает технологический подход, основанный на формировании их основных характеристик по заданным значениям отдельного свойства (например, материалоемкости, прочности и т.д.). В трикотажном производстве этой проблемой активно занимаются отечественные ученые В.А. Заворуев, JI.A. Кудрявин, Л.П. Ровинская, И.В. Фролова, И.Г. Цитович, и др. Вместе с тем, на современном этапе практически нет работ по проектированию сложных свойств (таких как, конкурентоспособность, качество, технологичность, надежность и других) трикотажных полотен и изделий.

В рамках организации технического контроля промышленных производств вопросы оценивания качества текстильной продукции занимают ведущее место в большом потоке научных публикаций. Отмечено, что проблемой количественной оценки качества текстильной продукции в настоящее время активно занимаются отечественные ученые Б.Н. Гусев, С.М. Кирюхип, Ж.Ю. Койтова, H.A. Коробов, А.Ю. Матрохин, А.Г. Макаров, E.JI. Пашин, П.А. Севостьянов, H.A. Смирнова, Ю.С. Шустов и другие. Из зарубежных работ в данной области необходимо отметить исследования ученых Великобритании, Германии, США и Японии. Выделено, что в методологии оценки качества потребительских товаров используют два подхода, а именно оценку качества по стандартам и на основе применения методов квалиметрии. Первый подход основан на определенных исторически сложившихся традициях, существующих в конкретной отрасли, который постоянно отражался в соответствующих государственных и отраслевых стандартах на определенную по виду продукцию. Второй подход связан с всё нарастающим потоком научных публикаций, основанных на современных методах квалиметрии по оценке качества текстильной продукции на основе обобщенного (комплексного) показателя. Анализ нормативных документов показывает, что процесс оценки качества трикотажных полотен и изделий по стандартам последовательно включает следующие операции: «выявление единичных показателей качества (ЕПК) —> установление градации качества —* определение уровней градации качества». Для трикотажной продукции

применяют только одно наименование градации, а именно «сорт». Градации качества выделяют в трех уровнях (первый, второй, несортовая продукция).

Проведенный анализ работ в области квалиметрической формы оценивания качества текстильных материалов и изделий показал, что их совершенствование идет по пути развития только отдельных этапов построения комплексного показателя качества, а именно обоснованного выбора ЕПК, их ранжирования, установления нормативных значений и не связана с методологией оценки качества по стандартам. Отдельно показана необходимость усовершенствования существующих методов и средств измерения единичных показателей качества трикотажных полотен, в том числе с применением современных информационных технологий.

На основе выделенных нерешенных проблем были сформулированы и поставлены локальные задачи научных исследований.

Вторая глава посвящена совершенствованию методологии проектирования качества трикотажных изделий на основе требований потребителей к данному свойству.

Первая стадия исследования заключалась в разработке алгоритма проектирования качества трикотажных изделий с учетом требований потребителей к качеству продукции. Объектом для проектирования качества продукции служили трикотажные компрессионные изделия. При проектировании их качества взята за основу методология QFD (Quality Function Deployment -Развертывание функции качества) с последующим усовершенствованием промежуточных и заключительных ее операций, которые представлены на рис. 1.

Рисунок 1 — Алгоритм проектирования качества трикотажных изделий с учетом требований потребителей

Первоначально выделяли требования к качеству исследуемого изделия, высказанные потребителями в абстрактной форме. Затем эти требования переводили в качественные характеристики (свойства). В дальнейшем по каждому свойству отбирали наиболее информативные количественные показатели (физические величины) с присвоением им статуса ЕПК (табл. 1). Далее было осуществлено их ранжирование с применением матрицы связи. На следующей стадии с использованием методов математической статистики определяли необходимые нормированные значения ЕПК, значения которых также приведены в табл. 1.

Таблица 1 - Нормируемые и проектируемые значения ЕПК трикотажного полотна

Качественная характеристика (свойство) Обозначения Значимость Качественные показатели свойств (ЕШС)

Наименование Единицы измерения is ■i 1 о * Значение Весомосп CCi

Нормируемые над Проектируемые Х„

Материалоемкость г, 199 (0,47) Поверхностная плотность г/м1 X, 187±7 180 0,21

Высота петли мм X, 2,5±0,4 2,5 0,21

Сжимаемость (компрессия) ъ 186 (0,15) Показатель сжимаемости мм. рт. ст. Х} 18-46 18-46 0,15

Дефектность Г3 81 (0,09) Количество дефектов шт X., 8 0 0,09

Упругость У< 75 (0,08) Показатель быстрообратимой деформации - по горизонтали % X, 0,40 0,19±2,5 0,04

Показатель быстрообратимой деформации - по вертикали % Хе 0,51 0,15*2,5 0,04

Изменение линейных размеров после мокрых обработок Y, 61 (0,07) Показатель линейной усадки по горизонтали % X, б0±5 60 0,03

Показатель линейной усадки по вертикали % X, 40±5 40 0,03

Прочность Ге 49 (0,05) Разрывная нагрузка по горизонтали н X, 3,75±0,06 3,75 0,02

Разрывная нагрузка по вертикали Н Хю 3,08±0,07 3,08 0,02

Удобство в эксплуатации (комфортность) г7 49 (0,05) Показатель удобства в эксплуатации % Х„ 100 100 0,05

Износостойкость Ys 46 (0,05) Показатель стойкости к истиранию Количе ство циклов Х„ 694±7 690±7 0,05

Водопоглощаемость Y, 45 (0,03) Привес влаги % Х„ 128-256 120-260 0,03

Воздухопроницаемость Уп 45 (0,03) Показатель воздухопроницаемости дм1/ (м2-с) Хн 459 450±7 0,03

Полученные значения единичных показателей качества трикотажных изделий необходимы для осуществления следующей операции согласно алгоритму (рис. 1), а именно для формирования комплексного показателя качества продукции (КПК) на основе требований потребителей. Расчет КПК производится в соответствии с выражением:

кгш = е?=1(*빫.- о)

При этом соотношение ЛГ,/||Х,||<1 выбиралось в зависимости от позитивной или негативной направленности числового значения ЕПК. Комплексная оценка необходима для установления уровня проектируемого качества продукции при

условии (КПК)гаах = 1.

В третьей главе решались проблемы по совершенствованию нормативной оценки качества трикотажных полотен и изделий на основе применения

методов квалиметрии.

С учетом выявленных недостатков ОСТ 17-706-83 и ГОСТ 1136-81 для установления градаций сорта трикотажных полотен и изделий был разработан новый алгоритм, позволяющий осуществлять переход из шкалы порядка в шкалу отношений. Также была уточнена и установлена значимость дефектов внешнего вида на определение сортности трикотажных полотен. Кроме этого были включены в перечень единичных показателей качества дополнительные дефекты внешнего вида. В частности, в работе рассмотрено несколько специфических дефектов, не предусмотренных нормативным документом ГОСТ 25506-82. В большинстве случаев эти дефекты являются распространенными и поэтому степень их значимости в условных единицах (пороках) установлена максимальной.

Для построения непрерывного показателя качества по дефектам внешнего вида в интервале от 1,00 до 1,99 первоначально были выявлены и систематизированы дефекты внешнего вида в соответствии с существующими нормативными документами. Обобщенную оценку уровня качества трикотажных изделий по наличию дефектов внешнего вида и производственно-швейных в данном интервале предложено определять по выражению:

К„ = КдА

2 (х в (1)1 ¡ = 1

А

Е (Хцш ) / у = 1_1

Ца'«ш!1

р*

(2)

(где к , Кд - непрерывное и дискретное значение сорта в интервале 1,00...1,99; (хвв); " Дефект внешнего вида полотна, (¡ЛГвв|| = 3- допустимое для первого сорта число дефектов внешнего вида полотна); (хПш' производственно-швейный дефект, (||хиш| = 4 - допустимое для первого сорта число производственно-швейных дефектов); рвв- весомость соответственно

дефектов внешнего вида и рпш - производственно-швейных дефектов (Рев + Рти^Ь-

Аналогично совершенствовали методику по оценке качества в пределах второго сорта трикотажного изделия по наличию дефектов внешнего вида полотна и производственно-швейных дефектов в интервале 2,00...2,99 (¡|;гвв||) = 3, = В интервале от 3,00 и больше относили продукцию к несортной.

С целью автоматизации процесса расчета оценки качества трикотажных полотен и изделий в соответствии с разработанными в диссертации алгоритмами, подготовлены программы для ЭВМ, где исходные данные и результаты визуализируются в виде окон.

В четвертой главе представлены результаты по разработке компьютерного метода определения геометрических и структурных характеристик петлеобразования трикотажного полотна.

В основе компьютерного метода определения геометрических характеристик петлеобразования трикотажных полотен (патент на изобретение ГШ 2 473 081 С1 МПК ООШ 33/36, и свидетельство ОФАП №2011618933, от 16.11.2011 г.) лежит моделирование трикотажной петли с помощью кубического параметрического сплайна, реализованного в среде МагЬаЬ.

Подготовка к процессу измерения начинается с придания пробе трикотажного полотна необходимых размеров и её сканирования для получения цифрового изображения. Далее выделяют локальный элемент, последовательно смещают его по вертикали и по горизонтали, определяя при этом с помощью автокорреляционной функции вертикальные и горизонтальные светлые и темные участки изображения, характеризующие периодически повторяющиеся нити и поры полотна. Далее по виду автокорреляционной функции находят локальные максимумы, которые характеризуют периодичность изображения. Поскольку полученное изображение состоит из трикотажных петель и при этом по вертикали один ряд петель накладывается на другой, то по этой причине период повторения одинаковых фрагментов на изображении пробы меньше, чем высота петли. При этом первоначально рассматривают столбец, образованный вертикально расположенными порами. Расстояние между порами является периодом следования изображения, а переплетение нитей между собой происходит на равном расстоянии от ближайшей верхней поры и от ближайшей нижней поры, что составляет половину периода следования изображения пробы. Поэтому высота изображения трикотажной петли равна одному периоду с дополнением половины периода. В итоге высота трикотажной петли равна полутора периодам повторения изображения по вертикали.

В дальнейшем строят матрицу трикотажного полотна и в ее габаритах вычисляют местоположение точек экстремумов петли, а затем последовательно интерполируют их кубическим параметрическим сплайном. Рабочее окно программы, а также смоделированное изображение трикотажной петли представлено на рис. 2.

ш

ЛинеНная плотность мшш ] (ооер.хностая плотность полотна

г/м*

18.5

180

Нанмсноппнкс ^>икотажного полотна

| Кулнрмая глаль

Артикул ; СИ-041 -008

г р

Образец

1Г ..

ШгЧ. I ■! У

Гь-омсгркя пор образца > ~ » Т

1 I !

-г *

* * * * * * #

Длина петли, мм 3,260

Ширина петли, мм 0.995

Высота петли, мм 1,046

Толщина нити, мм 0.195

Д/шиа тштй в петле, мм 3.260

Показатель залолнешы. % 73.160

Показатель пористости, % 26 840 ~

•Сохранить

Повторшь-:

Рисунок 2 - Итоговое рабочее окно по определению геометрических и структурных характеристик трикотажного полотна

С помощью разработанного метода определения геометрических и структурных характеристик петлеобразования трикотажных полотен в дальнейшем проводили аналитические и экспериментальные исследования по формированию дополнительного алгоритма для вычисления показателей пористости и заполнения. Работа данного алгоритма также основывается на построении матрицы, смоделированной с помощью кубического параметрического сплайна. Искомые показатели пористости и заполнения исходного образца трикотажного полотна определяют через отношение яркостей исходного образца и смоделированной петельной структуры трикотажного полотна с помощью сплайна. Для реализации данного этапа работы программа использует первоначально сформированное компьютерное изображение пробы трикотажного полотна. Исходное изображение представляет собой матрицу точек, каждая из которых обладает определенной яркостью. Количество точек зависит от размера изображения и от разрешающей способности используемого сканера. Затем локальный элемент аналогично смещают в двух направлениях по горизонтали и вертикали. Далее программа моделирует петельную структуру трикотажного полотна в виде матрицы. Сначала формируют функцию яркости по горизонтали и по вертикали путем суммирования значений яркости пор исходного изображения по строкам и столбцам. На следующем этапе выделяют значения функций яркости исходного изображения, большие и равные средним

значениям, а также формируют точечное множество в виде смоделированной структуры трикотажного полотна. На следующем этапе определяют среднюю яркость трикотажного полотна без пор, а затем с порами. Для вычисления количественных показателей заполнения и пористости трикотажного полотна используются известные выражения.

Для расширения функциональных возможностей разработанной компьютерной программы необходимо не только осуществлять расчет основных геометрических и структурных характеристик исходя из эталона смоделированной трикотажной петли (полученная 5-образная кривая является симметричной фигурой), но и учитывать ту или иную степень перекоса петельных рядов и петельных столбиков при деформации трикотажного полотна, а также его назначение и особенности дальнейшей эксплуатации. Поэтому с учетом различного строения трикотажных полотен, а также принимая во внимание не идеальность пробы трикотажного полотна, для развития предлагаемого метода определения геометрических характеристик было предложено ввести дополнительные операции, при выполнении которых программа будет учитывать перекос петельных рядов и петельных столбиков при деформации пробы трикотажного полотна. В итоге был проведен ряд последовательных испытаний программы. Это позволило показать, что предлагаемый способ компьютерного определения геометрических характеристик петлеобразования с учетом перекоса, а также показателей его строения (пористости и заполнения) позволяет уменьшить существующую методическую погрешность в среднем на 20%, увеличивает скорость определения значений характеристик до нескольких минут, а также позволяет получить смоделированную картину действительного изображения переплетения трикотажного полотна.

В пятой главе рассмотрено развитие методов измерения отдельных единичных показателей качества трикотажных полотен, направленных на улучшение их метрологических характеристик.

Использование информационных технологий на всех этапах (операциях) измерения для групп механических и физических свойств не всегда возможно. По этой причине необходим поиск новых технических решений для реализации методов и средств измерения отдельных механических и физических свойств, которые вошли в список определяющих свойств в соответствии с требованиями потребителей.

В качестве исследуемых единичных показателей качества были выбраны воздухопроницаемость и капиллярность трикотажных полотен и изделий.

Для инструментального определения воздухопроницаемости трикотажного полотна с учетом его дальнейшей эксплуатации разработано специальное устройство (патент РФ на полезную модель №105455 от 10.06.2011 г.), схема которого представлена на рис. 3. Зависимость воздухопроницаемости от степени натяжения, а также тарировочный график для установления уровня воздухопроницаемости с учетом дальнейшей эксплуатации трикотажных изделий представлены на рис. 4.

I

Рисунок 3 - Устройство для определения воздухопроницаемости трикотажных полотен (1 — металлическая рамка, 2 — верхняя (съемная)

пластина, 3 — нижняя пластина подвижного зажима, 4 - измеритель натяжения, 5 - сменный столик, б - прижимное кольцо) Показатель воздухопроницаемости, дм3/м2,с

0.5 1 |1..5 _ ¡2-5 5 5.5 б 15 10

Натяжение, Н Приращение

Рисунок 4 - Зависимость коэффициента воздухопроницаемости от уровня натяжения пробы

Тарировочный график позволяет прогнозировать данное свойство полотен и в дальнейшем изделий из них, в условиях их реальной эксплуатации, то есть связанной с их растяжением в соответствии с плотностью облегания изделия и амплитудой движения человека.

Предложено также новое устройство (патент на полезную модель №108849 от 27.09.2011г.) дзхя определения показателей гигроскопических свойств трикотажных полотен (рис. 5). Предварительно было показано, что вследствие разнообразия особенностей строения и структуры трикотажных полотен, общепринятые методы определения, например капиллярности, не достаточно информативны, т.к. трикотажные полотна в отличие от других имеют широкий спектр всевозможных переплетений, в которых нет ориентированных нитей основы и утка для поднятия по ним жидкости.

Рисунок 5 — Устройство для определения гигроскопических свойств трикотажных полотен

Принцип действия разработанного устройства основан на определении диэлектрической проницаемости пробы в сухом и влажном состояниях, и оценке их разности, которая, в свою очередь, характеризует уровень содержания влаги в пробе. При этом данное устройство позволяет также определять показатели влажности и водоемкости (намокаемости) за счет установки пробы в соответствующее положение к поверхности жидкости, находящейся в ванночке Использование данного устройства, позволяет расширить функциональные возможности, сократить время проведения испытаний и уменьшить методическую погрешность измерений по капиллярности в среднем на 10%.

В шестой главе рассмотрены экономические проблемы, связанные с определением, затрат на обеспечение выпуска трикотажных полотен и изделий с учетом улучшенных значений ЕПК, а также по нахождению конкурентной цены трикотажных изделий на основе статистических данных по промышленным предприятиям с применением усовершенствованной методики количественного оценивания качества продукции.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЕ

1. Усовершенствована методика проектирования качества как сложного свойства трикотажных изделий на основе учета требований потребителей к качеству продукции.

2. Усовершенствована методика количественного оценивания качества трикотажных полотен и изделий с учетом перехода от шкалы порядка к шкале отношений, направленная на повышение точности итоговой оценки.

3. Разработан и реализован компьютерный метод нахождения геометрических и структурных характеристик трикотажного полотна, позволяющий ускорить быстродействие процесса контроля качества за счет автоматизации процесса измерения.

4. Разработаны и исследованы новые устройства с расширенными функциональными возможностями для определения показателей воздухопроницаемости трикотажного полотна с учетом его дальнейшей эксплуатации, а также для оценки отдельных гигроскопических свойств трикотажного полотна.

5. Сформирована база данных дефектов внешнего вида различных трикотажных полотен, которая необходима при оценке качества трикотажных изделий, а также при функционировании автоматизированных систем распознавания дефектов производимого полотна.

6. В качестве рекомендаций по практическому применению полугенных в работе научных результатов предлагается:

- ввести в систему менеджмента качества текстильного предприятия для документов нижнего уровня методики по проектированию и количественному оцениванию качества трикотажных полотен и изделий;

- внести изменения в ГОСТ на определение сортности трикотажных полотен и изделий с учетом разработанного стандарта организации;

- использовать компьютерный метод измерения геометрических и структурных характеристик петлеобразования трикотажного полотна и новые измерительные приборы в испытательных лабораториях текстильных предприятий.

ПУБЛИКАЦИИ, ОТРАЖАЮЩИЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ Статьи в журналах, включенных в перечень ВАК

1. Стенюгина О.В. Совершенствование методики выявления несоответствующей продукции для текстильного предприятия / О.В. Стенюгина, А.Ю. Матрохин, И.А. Ломакина, Б.Н. Гусев//Известия вузов. Технология текстильной промышленности.-2010,- №1,- С. 20-23.

2. Стенюгина О.В, Исследование капиллярности хлопчатобумажной пряжи / О.В. Стенюгина, И.Н. Синяева, Ю.П. Гусева//Известия вузов. Технология текстильной промышленности,- 20Ю.-№8,- С. 81-83.

3. Стенюгина О.В. Определение геометрических характеристик петлеобразования трикотажного полотна по компьютерному изображению / О.В. Стенюгина, H.A.

Коробов, Б.Н. Гусев, Д.А. Алешина//Извесгия вузов. Технология текстильной промышленности,- 2012.-№1- С. 134-136.

Патенты и свидетельства

4. Пат. на изобретение 2 473 081, Российская федерация, МПК G01N 33/36 Способ определения геометрических характеристик петлеобразования трикотажного полотна по компьютерному изображению / О.В. Стенюгина, H.A. Коробов, Б.Н. Гусев, ДА. Алешина, заявка: 2011131350/15, 26.07.2011 г., опубл.: 20.01.2013 Бюл. №2.- 5с.: ил.

5. Пат. 105455 Российская Федерация, МПК G 01 N 15/00. Устройство для определения воздухопроницаемости трикотажных полотен/Стенюгина О.В., Мартынова A.C., Гусев Б.Н.; заявитель и патентообладатель Ивановская государственная текстильная академия. - № 2011101830/28; заявл. 19.01.2011; опубл. 10.06.2011, Бюл.№16. - 4 е.: ил.

6. Пат. 108849 Российская Федерация, МПК G 01 N 33/36, G 01 N 15/08. Устройство для определения капиллярной впитываемости трикотажных полотен/ Стенюгина О.В., Мартынова A.C., Гусева Ю.П.; заявитель и патентообладатель Ивановская государственная текстильная академия. - № 2011114498/15; заявл. 13.04.2011; опубл. 27.09.2011, Бюл. №27.-3 е.: ил.

7. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2010620613 База данных для установления степени значимости дефектов внешнего вида текстильных полотен / О.В. Стенюгина, М.А. Лысова, Б.Н. Гусев -Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ, г. Москва, 11.01.2011 г.

8. Свидетельство об официальной регистрации разработки 2011618933 Определение геометрических характеристик петлеобразования трикотажных полотен / О.В. Стенюгина, H.A. Коробов, Б.Н. Гусев, Д.А. Алешина - Зарегистрировано в Отраслевом фонде алгоритмов и программ, г. Москва, 16.11.2011 г.

9. Свидетельство об официальной регистрации разработки № 15879 Программа дам определения сорта трикотажных полотен и изделий / О.В. Стенюгина, Б.Н. Гусев, H.A. Грузинцева, O.A. Шаломин. - Зарегистрировано в Отраслевом фонде алгоритмов и программ, г. Москва, 18.06.2010 г.

10. Свидетельство об официальной регистрации разработки № 16315 Программа для автоматизированного проектирования качества трикотажных полотен и изделий / О.В. Стенюгина, Б.Н. Гусев, H.A. Грузинцева, O.A. Шаломин. - Зарегистрировано в Отраслевом фонде алгоритмов и программ, г. Москва, 22.10.2010 г.

Другие публикации

11. Стенюгина О.В. Выявление и систематизация новых видов пороков внешнего вида хлопчатобумажных и смешанных тканей/О.В. Стенюгина, А.Ю, Матрохин//Молодые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности (ПОИСК-2007): сб. материалов межвузовской научно-техн. конф. аспирантов и студентов. Ч. 2. - Иваново: ИГТА, 2007.- С. 174.

12. Стенюгина О.В. Выявление и ранжирование факторов, влияющих на качество потребительской продукции/О.В. Стенюгина//Молодые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности (ПОИСК-2008): сб. материалов межвузовской научно-техн. конф. аспирантов и студентов. Ч. 2. - Иваново: ИГТА, 2008,- С. 178-179.

13. Стенюгина О.В. Анализ воспроизводимости методов проектирования прочности хлопчатобумажной пряжи/О.В. Стенюгина/УСовременные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности (Прогресс - 2008): сб. материалов международной научно-техн. конф. Ч. 1- Иваново: ИГТА 2008-С. 155-156.

14. Стенюгина О.В. Анализ нормативных документов на оценку качества трикотажных полотен/О.В. Стенюгина//Молодые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности (ПОИСК-2009): сб. материалов межвузовской научно-техн. конф. Ч. 2. - Иваново: ИГТА, 2009,- С. 278-279.

15. Стенюгина О.В. Совершенствование системы оценки качества текстильных материалов/О.В. Стешогина//Проблемы идентификации, качества и конкурентоспособности потребительских товаров: сб. материалов международной конф. - Курск: КГТУ, 2009,- С. 234-236.

16. Стенюгина О.В. Совершенствование методологии оценки качества текстильных товаров/О.В. СтенюгинаУ/Защита отечественного потребительского рынка от некачественных и фальсифицированных товаров: сб. материалов научно-практической конф. - Москва: РЭА им. Г.В.Плеханова, 2009. - С.258.

17. Стенюгина О.В. Выделение и распознавание новых видов дефектов текстильных полотен/О.В. СтетогинаУ/Потребительский рынок: качество и безопасность товаров и услуг: сб. материалов международной научно-практической конф. - Орел: ОГТУ, 2009 - С. 344.

18. Стенюгина О.В. Определение ассортиментной политики по трикотажным изделиям/О.В. Стенюгина//Молодые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности (ПОИСК-2010): сб. материалов межвузовской научно-техн. конф. Ч. 2. - Иваново: ИГТА, 2010. - С. 118.

19. Стенюгина О.В. Формирование проб для распознавания дефектов внешнего вида трикотажных полотен/О.В. Стенюгина//Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности (Прогресс - 2010): сб. материалов международной научно-техн. конф. Ч. 1.- Иваново: ИГТА, 2010-С. 124.

20. Стенюгина О.В. Совершенствование нормативной оценки качества трикотажных полотен и изделий/О.В. Стенюгина//Менеджмепт качества продукции и услуг: сб. материалов международной научно-техн. конф. Т. 2. - Брянск: БГТУ, 2010. - С. 83.

21. Стенюгина О.В. Анализ уровня воспроизводимости методов определения прочности пряжи/О.В. Стешогина/ЛТроблемы экономики и прогрессивные технологии в текстильной, легкой и полиграфических отраслях промышленности (Дни науки 2010): сб. материалов всероссийской научно-техн. конф. студентов и молодых учетом -Санкт-Петербург: СПГУТД, 2010. - С. 65-66.

22. Стенюгина О.В. Исследование гигроскопических свойств хлопчатобумажной пряжи для махровых изделий/О.В. Стенюгина//Актуальные проблемы создания и использования новых материалов и оценки их качества (Материаловедение - 2010): сб. материалов международной научно-практической конф. - Москва: РГУТиС, 2010. - С. 131.

23. Стенюгина О.В. Выявление основных показателей качества для экспертизы трикотажных изделий/О.В. СтешогинаУ/Современные наукоемкие инновационные технологии развития промышленности региона (Лен - 2010): сб. материалов международной научно-техн. конф.- Кострома: КГТУ, 2010.- С. 76.

24. Стекюгина O.B. Выявление и систематизация факторов, влияющих на качество и экономичность трикотажных изделий/О.В. Стенюгина//Современные технологии и оборудование текстильной промышленности (ТЕКСТИЛЬ-2010): сб. материалов международной научно-техн. конф. - Москва: МГТУ имени А.Н.Косыгина, 2010. -С.289.

25. Стенюгина О.В. Систематизация дефектов внешнего вида трикотажных полотен/О.В. Стенюгина//Молодые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности (ПОИСК-2011): сб. материалов межвузовской научно-техн. конф. аспирантов и студентов - Иваново: ИГТА, 2011. - С. 126.

26. Стенюгина О.В. Исследование показателей воздухопроницаемости трикотажных полотен/О.В. Стенюгина, A.C. Мартынова//Молодые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности (ПОИСК-2011): сб. материалов межвузовской научно-техн. конф. аспирантов и студентов - Иваново: ИГТА, 2011. - С. 127.

27. Мартынова A.C. Особенности оценки качества трикотажных изделий по стандартамУА.С. Мартынова, О.В. Стенюгина//Молодые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности (ПОИСК-2011): сб. материалов межвузовской научно-техн. конф. аспирантов и студентов.- Иваново: ИГТА 2011. - С. 128.

28. Стенюгина О.В. Исследование воздухопроницаемости трикотажных полотен с учетом их дальнейшей эксплуатации/О.В. Стенюгина, A.C. Мартынова/УТекстиль XXI века: сб. материалов десятой всероссийской научной студенческой конф. - Москва: МГТУ имени А.Н.Косыгина, 2011. - С. 81.

29. Стенюгина О.В. Анализ оценки качества трикотажных изделий в соответствии с нормативной документацией/О.В. Стенюгина//Инновации молодежной науки 2011: сб. материалов всероссийской научной конф. молодых ученых. - Санкт-Петербург: СПГУТиД, 2011-С. 119- 120.

30. Стенюгина О.В. Анализ свойства воздухопроницаемости трикотажных полотен с учетом их дальнейшей эксплуатации/О.В. Стенюгина//Студенты и молодые ученые КГТУ - производству: сб. материалов 63-й межвузовской научно-техн. конф., посвященной 50-летию полета Ю.А.Гагарина в космос. - Кострома: КГТУ, 2011-С. 120.

31. Стенюгина О.В. Решение экономических проблем для повышения качества трикотажных изделий/О.В. Стешогина//Молодые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности (ПОИСК-2012): сб. материалов межвузовской научно-техн. конф. аспирантов и студентов Ч. 2.- Иваново: ИГТА, 2012 - С. 100.

32. Малышева О.В. Выполнение измерений показателя капиллярной впитываемости трикотажных полотен/О.В. Малышева//Современные наукоёмкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности (Прогресс - 2012): сборник материалов международной научно-техн. конф. аспирантов и студентов Ч. 1.-Иваново: ИГТА, 2012 - С. 18.

33. Малышева О.В. Направления совершенствования оценки качества трикотажных изделий по нормативным документам/ О.В. Малышева// Качество товаров: теория и практика: сб. материалов межвузовской научно-техн. конф. - Витебск: ВГТУ, 2012 - С. 132.

34. Малышева О.В. Развитие компьютерного метода в направлении определения показателей пористости и заполнения трикотажного полотна/ О.В. Малышева// Инновационное развитие легкой и текстильной промышленности (ИНТЕКС-2013): сб. материалов всероссийской научной студенческой конф. - Москва: МГУДТ, 2013 - С. 34.

Подписано в печать Формат 1/16 60x84. Бумага писчая. Плоская печать. Усл. печ. л. 1,16 Уч.-изд. л. 1,11. Тираж 80 экз. Заказ №3365

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Ивановский государственный политехнический университет» (Текстильный институт ИВ ГПУ) 153000, г. Иваново, Шереметевский проспект, 21

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «Костромской государственный технологический университет»

(КГТУ)

04201454669

МАЛЫШЕВА Ольга Вячеславовна

На правах рукописи

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДИЧЕСКОГО И ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И ОЦЕНИВАНИЯ КАЧЕСТВА ТРИКОТАЖНЫХ ПОЛОТЕН И ИЗДЕЛИЙ

г

Специальность 05.19.01 - Материаловедение производств

текстильной и легкой промышленности

ДИССЕРТАЦИЯ ]

на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель

доктор технических наук, профессор

Гусев Борис Николаевич

Кострома-2013

(

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение................................................................................. 5

Общая характеристика работы......................................... 6

1. Современное состояние проблемы проектирования и количественной оценки качества трикотажных полотен................. 11

1.1 Выявление направлений повышения качества потребительской продукции.....................

................................. 11

1.2 Анализ существующих подходов при проектировании качества потребительской продукции.................

........................... 14

1.3 Оценка эффективности нормативного метода оценки качества трикотажных изделий................................................... 21

1.4 Анализ перспективных направлений в измерении определяющих показателей качества трикотажных изделий................. 27

1.5 Постановка научных задач исследования в области ,

I

развития теоретических и практических вопросов проектирования и

оценивания качества трикотажных изделий......................................................................................30

% 1

1.6 Анализ и обоснование выбора объектов, методов и средств научного исследования....................................:..................................оо

2. Совершенствование методики проектирования качества трикотажных изделий....................................................................................................................43

2.1 Определение вариантов проектирования качества ^

■ IN

трикотажных изделий..................................................................................................................................43

2.2 Формирование алгоритма проектирования качества трикотажных изделий с учетом требований потребителей......................................50

2.3 Формирование комплексной оценки улучшения качества продукции на основе требований потребителей................

..............................................63

2.4 Выводы по главе..............................................................................................................66

I

3. Совершенствование нормативной оценки качества г. трикотажных изделий............................................................................... 67

3.1 Формирование стратегии количественной оценки качества трикотажных изделий с учетом нормативных документов..... 67

•г' >;

Ж

1Ф?г

3.2 Разработка алгоритма для непрерывной оценки качества трикотажных изделий в пределах первого и второго сорта на примере трикотажных бельевых изделий........................... ....................................... 69

3.3 Формирование базы по дефектам внешнего вида текстильных полотен................................................................................... 83

3.4 Автоматизация процесса оценки качества трикотажного полотна......................................... .................................................................. 89

3.5 Выводы по главе...................................................................... 95

4. Разработка компьютерного метода определения геометрических и структурных характеристик трикотажного полотна......................................... ................................................................. 97

4.1 Построение алгоритма компьютерного метода определения геометрических характеристик петлеобразования трикотажного полотна................................................................................. 97

4.2 Определение значений пористости и заполнения трикотажного полотна с помощью разработанной программы для определения геометрических характеристик петлеобразования трикотажных полотен................................. ................................................. 107

4.3 Направления совершенствования компьютерного метода определения геометрических и структурных характеристик трикотажного полотна с учетом перекоса петельных рядов и петельных столбиков при его деформации............................................... 113

4.4 Выводы по главе...................................................................... 120

5. Развитие методов измерения отдельных единичных показателей качества трикотажных полотен...................................... 122

5.1 Обоснование возможных направлений в совершенствовании методов измерения единичных показателей качества......................................... ................................................................ 122

5.2 Совершенствование метода определения воздухопроницаемости трикотажного полотна........................................ 126

5.3 Разработка устройства для определения некоторых гигроскопических свойств трикотажного полотна................................... 133

5.4 Выводы по главе...................................................................... 145

6. Определение экономических показателей при формировании требуемого уровня качества трикотажных изделии......................................... ............................................................. 146

6.1 Установление значимости в методическом обеспечении по проектированию и оцениванию качества в рамках СМК предприятия....................................... ........................................................... 146

6.2 Создание методики по расчету затрат на качество с учетом улучшенных значений единичных показателей качества трикотажных полотен и изделий................................................................ 149

6.3 Выводы по главе...................................................................... 154

Заключение....................................................................................... 155

Список использованных источников.......................................... 157

Приложение 1................................................................................... 171

Приложение 2................................................................................... 187

ВВЕДЕНИЕ

Вступление Российской Федерации в 2012 году во Всемирную Торговую Организацию (ВТО) ставит задачу перед предприятиям любой отрасли о необходимости производить только конкурентоспособную продукцию наивысшего качества, соответствующую самым современным требованиям мирового рынка. Высокий уровень конкурентоспособности любой продукции достигается за счет обеспечения ее высокого качества и экономичности. Данные свойства закладываются еще на этапе проектирования и являются первостепенными на всех этапах жизненного цикла продукции.

В качестве объектов исследования были выбраны трикотажные полотна и изделия, которые на сегодняшний период составляют наибольшую долю в производстве текстильной продукции.

Существенный вклад в повышении качества (как сложного свойства) текстильных материалов и изделий (в том числе трикотажных полотен и изделий) вносят процессы непосредственного проектирования и оценивания качества. Для успешной реализации данных ключевых процессов необходимо постоянное совершенствование их методического (методик проектирования и количественного оценивания качества), так и технического (методов средств измерения единичных показателей качества) с использованием современных информационных технологий.

Для указанных объектов исследования в представленной работе, на основе проведенных теоретических и экспериментальных исследований, предложен усовершенствованный комплексный подход в проектировании качества трикотажных изделий на основе учета требований потребителей к качеству трикотажной продукции, который предусматривает развертывание повышенных требований потребителей в единичные показатели качества и определение комплексных качества продукции на основе требований потребителей.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы связана с тем, что в условиях экономических преобразований, происходящих в последние годы в Российской Федерации, конкурентоспособность продукции рассматривается как важный стратегический фактор развития промышленного производства как на внутреннем, так и не внешнем рынках.

Для повышения конкурентоспособности готовой продукции особое внимание уделяется планированию, проектированию, обеспечению и контролю качества на всех этапах ее производства. Существенный вклад в повышении качества текстильных материалов и изделий (в том числе трикотажных полотен и изделий) вносят процессы непосредственного проектирования и оценивания качества как сложного свойства. Для успешной реализации данных ключевых процессов необходимо постоянное совершенствование их методического (методик проектирования и количественного оценивания качества), так и технического (методов средств измерения единичных показателей качества) с использованием современных информационных технологий. Работа выполнена в соответствии с планом госбюджетных НИР ИГТА на 2009.. .2013 годы, а также по гранту ВУЗа 2011 года для молодых ученых.

Целью диссертационного исследования является совершенствование методического и технического обеспечения процессов проектирования и оценивания качества трикотажных полотен и изделий, позволяющего достигнуть требуемый уровень их конкурентоспособности.

Для достижения цели в работе поставлены и решены следующие задачи:

- разработать методику проектирования качества трикотажных изделий на основе требований к этому свойству продукции, предъявляемых потребителями;

- разработать и реализовать компьютерный метод определения геометрических и структурных характеристик трикотажных полотен;

- создать новые устройства для определения воздухопроницаемости трикотажного полотна с учетом его дальнейшей эксплуатации, а также для измерения его гигроскопических свойств (влажности, капиллярности и водоемкости);

усовершенствовать действующую методику количественного оценивания качества трикотажных изделий, использующую для оценки данного свойства шкалу порядка;

- разработать компьютерные методы по определению уровня качества трикотажных изделий с учетом дефектов их внешнего вида и производственно-швейных дефектов;

- сформировать базу данных дефектов внешнего вида различных трикотажных полотен, необходимую для совершенствования метода оценки их уровня качества по дефектам внешнего вида;

- разработать методику по расчету затрат на качество трикотажных изделий с учетом улучшенных значений их единичных показателей, а также по установлению конкурентной цены трикотажного изделия с учетом его производственной значимости.

Основные методы исследований. При выполнении работы применялись теоретические и экспериментальные методы исследования. В теоретических исследованиях использован математический аппарат теории квалиметрических шкал, методов нормирования показателей качества, математико-статистических методов экспертных оценок. Экспериментальные исследования проводились с использованием стандартных методик и новых разработанных испытательных приборов, а также методов измерений, созданных с применением информационных технологий. Полученные данные и результаты подвергались обработке на ЭВМ, как с помощью

стандартных пакетов MatLab, Photoshop CS5.1 и др., так и с использованием новых оригинальных программных продуктов.

Новые научные результаты, полученные в работе, состоят в следующем:

1) усовершенствована методика проектирования качества трикотажных изделий на основе повышенных требований потребителей к их качеству;

2) улучшена и реализована методика количественного оценивания качества трикотажных изделий путем перехода из квалиметрической шкалы порядка в шкалу отношений;

3) разработан и реализован компьютерный метод измерения геометрических (длина, ширина и высота петли) и структурных (показатели пористости и заполнения) характеристик трикотажных полотен;

4) сконструированы новые устройства для определения показателей воздухопроницаемости и отдельных показателей гигроскопических свойств трикотажных полотен;

5) сформирована база данных по дефектам внешнего вида трикотажных полотен.

Практическая значимость работы состоит в разработке проекта стандарта организации по проектированию качества трикотажных изделий, а также проекта стандарта на количественное оценивание качества трикотажных изделий на основе методологии существующих нормативных документов. В создании программ для ЭВМ, позволяющих автоматизировать процесс расчета комплексных показателей различных уровней градаций качества трикотажных полотен и изделий, произвести расчет основных геометрических характеристик и ряда других потребительских свойств трикотажных полотен и изделий.

Практические результаты исследований используются в работе отдела качества ЗАО «Новая трикотажная фабрика» (г. Иваново).

8

"t 1

У ifi

• а

Отдельные результаты исследований внедрены в учебный процесс в виде лабораторных работ по компьютерным методам количественной оценки качества трикотажных полотен и изделий, предназначенных для студентов направлений подготовки 100800, 221400, 221700, 261100 в рамках учебных дисциплин «Проектирование текстильных изделий», «Текстильное и швейное материаловедение», «Управление качеством», «Стандартизация, сертификация и метрология», «Методы и средства испытаний и контроля».

Апробация работы. Основные материалы диссертационной работы доложены и получили положительную оценку: на заседании кафедры материаловедения, товароведения, стандартизации и метрологии Текстильного института ИВГПУ (2013); на научном семинаре Текстильного института ИВГПУ по проблемам повышения эффективности технологических процессов текстильной и легкой промышленности; на заседании кафедры технологии и материаловедения швейного производства КГТУ (2013); на международной научно-технической конференции «Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности» (Прогресс-2007, 2008...2012), ИГТА, Иваново; на межвузовской научно-технической конференции аспирантов и студентов «Молодые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности» (Поиск-2007...2012), ИГТА, Иваново; на международной научно-практической конференции «Потребительский рынок: качество и безопасность товаров и услуг», Орел, 2009; на международной конференции в области товароведения и экспертизы товаров «Проблемы идентификации, качества и конкурентоспособности потребительских товаров», ЮЗГУ, Курск, 2009; на научно-практической конференции «Защита отечественного потребительского рынка от некачественных и фальсифицированных товаров», РГУТиС, Москва, 2009; на международной научно-технической конференции «Менеджмент качества продукции и услуг», БГТУ, Брянск, 2010; на всероссийской научно-технической конференции студентов и

молодых ученых «Проблемы экономики и прогрессивные технологии в текстильной, легкой и полиграфических отраслях промышленности», СПГУДТ С.-Петербург, 2010; на международной научно-практической конференции (Материаловедение - 2010) «Актуальные проблемы создания и использования новых материалов и оценки их качества», РГУТиС, Москва, 2010; на международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы науки в развитии инновационных технологий для экономики региона (Лен - 2012)», КГТУ, Кострома и других.

Личный вклад автора. Соискателю принадлежит основная роль в постановке и решении задач, в непосредственном выполнении теоретических и экспериментальных исследований, разработке соответствующих алгоритмов и программного обеспечения, обобщении результатов и формулировке выводов и рекомендаций, изложенных в диссертации.

Публикации. По теме диссертационной работы опубликованы 34 печатные работы. Из них три статьи в журнале «Известия вузов. Технология текстильной промышленности», 26 работ в сборниках материалов конференций различного уровня, получено: один патент РФ на изобретение, два патента РФ на полезные модели, одно свидетельство о государственной регистрации базы данных в федеральной службе по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам, а также получено три свидетельства о регистрации разработок для ЭВМ в отраслевом фонде алгоритмов и программ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, заключения, списка литературы и трех приложений. Работа изложена на 209 страницах машинописного текста, включает 43 рисунка, 38 таблиц. Библиографический список состоит из 165 наименований.

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И КОЛИЧЕСТВЕННОЙ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ТРИКОТАЖНЫХ ПОЛОТЕН

1.1 Выявление направлений повышения качества потребительской продукции

Современное развитие промышленного производства в России связано не только с модернизацией сырьевых отраслей, но и за счет использования инновационных решений по производству конкурентоспособных на мировом рынке различных потребительских и промышленных товаров [1...3]. На инновационный путь обновления и развития встала также текстильная и легкая промышленность [4], производящие товары народного потребления. Необходимость повышения эффективности работы предприятий текстильной и легкой промышленности путем активизации инновационной деятельности, т.е. используя результаты научных исследований и разработок на пр