автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.04, диссертация на тему:Совершенствование методов автоматизированного проектирования одежды на индивидуального потребителя

ДОНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ СЕРВИСА

На правах рукописи САВЕЛЬЕВА Наталья Юрьевна

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОДЕЖДЫ НА ИНДИВИДУАЛЬНОГО ПОТРЕБИТЕЛЯ

Специальность 05 Л 9.04 «Технология швейных изделий»

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

\

.«к

Научный руководитель кандидат технических наук, доцент БЕСКОРОВАЙНАЯ Г.П.

Шахты —1999

Стр

ВВЕДЕНИЕ 5

1 НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ СИСТЕМ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОДЕЖДЫ НА ШДИВИДУАЛЬНОГО ПОТРЕБИТЕЛЯ.................................................. 13

1.1 Анализ методов автоматизированного проектирования женской одежды для фигур различного телосложения................................. 13

1.2 Анализ существующих классификаций телосложения женских фигур....................................................................................................20

1.3 Основные направления развития систем автоматизированного

проектирования одежды..................................................................... 31

Выводы................................................................................................ 35

2 ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОВ ПОСТРОЕНИЯ РАЗВЕРТОК ДЕТАЛЕЙ ЖЕНСКОЙ ВЕРХНЕЙ ОДЕЖДЫ ДЛЯ ЦЕЛЕЙ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ.................................37

2.1 Анализ европейских методик конструирования одежды.............37

2.1.1 Анализ исходных данных и расчетных формул........................38

2.1.2 Анализ конструктивных параметров.........................................55

2.1.3 Анализ возможности аппроксимации криволинейных участков конструкций БО кривыми второго порядка для автоматизации процесса проектирования одежды............................................................62

2.2 Эргономический анализ конструкций женского демисезонного пальто....................................................................................................64

2.2.1 Оценка качества посадки макетов............................................. 65

2.2.2 Оценка внешнего динамического соответствия....................... 70

2.2.3 Комплексная оценка антропометрического соответствия и разработка рекомендаций по выбору методики для автоматизированного проектирования одежды на фигуры различной комплекции......... 72

Выводы.................................................................................................74

3 РАЗРАБОТКА ПРОЦЕССА РАСПОЗНАВАНИЯ ВНЕШНЕГО ОБЛИКА ЗАКАЗЧИКА В САПРО НА ИНДИВИДУАЛЬНОГО ПОТРЕБИТЕЛЯ......78

3.1 Проведение выборочного антропометрического исследования фигур женщин......................................................................................... 79

3.1.1 Методика проведения эксперимента........................................ 80

3.1.2 Математическая обработка данных обмера............................. 84

3.2 Разработка процесса распознавания внешнего облика заказчика.......................................................................................................... 92

3.2.1 Выявление закономерностей пропорционального строения гармонично сложенных (типовых) фигур женщин............................... 94

3.2.2 Разработка метода классификации особенностей комплекции женских фигур................................................................................... 104

3.2.3 Разработка алгоритма и программного обеспечения процесса

распознавания внешнего облика заказчика..................................... 107

Выводы.............................................................................................. 110

4 ФОРМИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННОГО И ГРАФИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДЛЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОДЕЖДЫ.................................................................................................... 112

4.1 Создание архивных информационных и графических баз данных для САПР одежды на индивидуального потребителя................ 112

4.1.1 Анализ конструктивно-композиционного решения моделей-аналогов.......................................................................................... 116

4.1.2 Разработка информационного фонда предпочтительных решений модельных конструкций женской одежды............................ 119

4.1.3 Создание фонда графических изображений элементов силуэтного, конструктивного и композиционно - декоративного решения модельных конструкций.........................................................................128

4.1.4 Создание базы данных графических образов фигур - эталонов

гармоничного сложения.................................................................... 131

4.2 Воспроизведение «информационного портрета» заказчика..... 133

Выводы........................................................................................ 136

5 СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРОЦЕССА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЖЕНСКОЙ ОДЕЖДЫ НА ИНДИВИДУАЛЬНОГО

ПОТРЕБИТЕЛЯ......................................................................................... 139

5.1 Разработка структурно - информационной схемы процесса автоматизированного проектирования одежды на индивидуального потребителя........................................................................................... 139

5.2 Разработка методики определения мест конструктивных членений основных деталей и функциональных элементов женской одежды на основе законов гармонизации................................................. 143

5.3 Разработка метода изготовления одежды, исключающего участие заказчика в процессе примерки изделия...................................... 153

5.3.1 Разработка макета внешней формы фигуры заказчика....... 153

5.3.2 Совершенствование технологического процесса изготовления одежды с использованием макета внешней формы фигуры заказчика..........................................................................................................157

5.4 Апробация результатов работы...................................................159

5.5 Расчет экономической эффективности.......................................160

Выводы................................................................................................167

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ..................................................169

ЛИТЕРАТУРА..............................................................................................172

ПРИЛОЖЕНИЯ.............................................................................................182

ВВЕДЕНИЕ

С каждым годом в нашей стране возрастают требования к качеству и ассортименту одежды, в том числе и одежды, изготовляемой на индивидуального потребителя. Производство высококачественной, модной, соответствующей уровню лучших мировых образцов одежды невозможно без использования передовой техники и технологии на всех этапах производства, в том числе на этапе конструирования и моделирования, определяющем дальнейшую судьбу новой модели одежды [1].

Положение на российском рынке одежды в настоящее время остается напряженным, несмотря на некоторые улучшения конъюнктурной ситуации. Как показали ежегодно проводимые ВНИИ потребительского рынка и маркетинга (ВНИИПР и М) опросы специалистов торговли, отечественные промышленные предприятия, изготавливающие одежду на типовые фигуры, в настоящее время не могут удовлетворить потребительские запросы в высококачественной одежде [2]. В 1997 году, согласно [3], продолжалась дальнейшая потеря отдельными неэффективными отечественными производителями позиций на внутреннем рынке страны и более динамичное развитие рынка импортных товаров, ввозимых на территорию Российской Федерации (РФ) более чем из 60 стран мира. При этом, по данным ВНИИПР и М, только одна треть от общего объема импорта составляют поставки престижных высококачественных товаров из стран ЕС, остальное - из Азиатско - Тихоокеанского региона (как правило, товары низкого качества, дешевые, и потому доступные большинству населения) [3].

Анализ обследования предприятий розничной торговли РФ, проведенный ВНИИПР и М в 1997 году [2] показал, что относительно дешевые изделия массового повседневного спроса (платья, блузки, мужские сорочки и брюки) имелись в достаточно большом количестве магазинов (75 - 82%). Более дорогие и реже приобретаемые изделия (костюмы, плащи и куртки) были примерно в 67%, а пальто - еще в меньшем количестве магазинов. Вместе с тем, удельный

вес пальто в общем количестве реализуемых изделий различных ассортиментных групп не превышает 40 - 60% [2].

Опрос специалистов торговли, проведенный ВНИИПР и М в марте -апреле 1998 года в пятнадцати городах Российской Федерации, позволил выделить группу городов (в том числе и гг. Ростов - на - Дону), где покупатель может приобрести только изделия импортного производства [4]. При этом, по данным [2], прослеживается явное уменьшение процента доли импортной одежды группы женского пальто (с 35% в 1996 году до 24% в 1997 году), в общем объеме реализуемых изделий.

В тоже время, анализ состояния цен на товары народного потребления, проведенный специалистами ВНИИПР и М [3], показал повсеместное подорожание одежды, тканей и обуви. Только в течение первого квартала 1998 года цены на выше перечисленные товары повысились в среднем на 2,3%, а стоимость пальто и полупальто импортного производства увеличилась на 19% [5]. Вместе с тем, по данным большинства регионов [3], около 60% населения по своим доходам лишено возможности покупок дорогостоящих товаров. Следовательно, производство доступной по ценам одежды высокого качества является насущной задачей отечественных товаропроизводителей.

В настоящее время, вследствие ряда объективных причин, изготовление одежды на индивидуального потребителя испытывает значительные трудности и угасает. Это связано с оттоком, из - за низкой оплаты труда, высокопрофессиональных специалистов сферы быта на частные предприятия. Применение ручных методов работы исполнителей на этапах подбора предпочтительного силуэтно-композиционного решения модели и конструктивного моделирования, также не способствует привлечению современного потребителя на предприятия, изготовляющие одежду на заказ.

Однако, отказаться полностью от системы изготовления одежды на заказ не представляется возможным, так как швейные предприятия сферы быта и услуг характеризуются оперативной готовностью к изготовлению изделий раз-

личной сложности, из новых материалов, на любую фигуру, в соответствии с требованиями заказчика [1].

Успех деятельности швейных предприятий, в том числе и предприятий, изготавливающих одежду на конкретного заказчика, сегодня всецело зависит от действенной переоценки существующих процессов и методов проектирования одежды.

Интенсивное развитие вычислительной техники, ее доступность, а также необходимость сокращения трудозатрат создают предпосылки для широкого использования систем автоматизированного проектирования (САПР) в швейной промышленности, в том числе и для проектирования одежды на индивидуального потребителя. Вместе с тем, известно, что улучшение качества одежды и культуры обслуживания заказчика в определенной степени зависят как от организации производственно - технологического цикла, так и от степени оснащенности процесса современным оборудованием. При этом, дополнительное сокращение сроков изготовления заказов возможно за счет исключения примерок, т.е. создания беспримерочного процесса проектирования и изготовления одежды.

В настоящее время накоплен определенный теоретический и практический материал по созданию исходной информации для системного проектирования одежды, изготовляемой промышленными методами, на усредненную, так называемую типовую фигуру, а также для разработки автономной подсистемы САПР одежды (САПРО), рассчитанной на индивидуального заказчика, с учетом особенностей его телосложения. В МГАЛП, МГТА, ГАСБУ, ИГТА и др. ведутся исследования, посвященные решению вопросов автоматизации проектно -конструкторских работ при создании отдельных подсистем САПР и созданию автоматизированных методов типового проектирования и конструктивного моделирования одежды на базе единого информационного и математического обеспечения [19, 24, 27, 28, 35, 48, 65, 66].

Для дальнейшего развития и совершенствования процесса автоматизированного проектирования одежды на индивидуального потребителя, все большее значение имеет получение научно-обоснованной информации о размерах и особенностях комплекции фигур женщин, использование рациональных методов расчета и построения разверток деталей одежды, позволяющих проектировать одежду с высокой степенью соответствия внешней форме фигуры заказчика, а также грамотный подбор предпочтительной для конкретного заказчика модели.

Вопросы автоматизированного выбора предпочтительных конструктивных решений изделий, разработанных с учетом законов гармонизации, и совершенствования метода проектирования одежды на индивидуального потребителя, основанного на определении размерной характеристики фигуры и принадлежности ее к выделенным типам фигур гармоничного сложения, с использованием математического аппарата теории распознавания образов, являются недостаточно изученными, и в то же время наиболее актуальными.

Целью работы является совершенствование метода автоматизированного проектирования одежды на индивидуального потребителя на основе законов художественной гармонии и сохранения композиционной целостности системы «человек - одежда», с учетом реальных возможностей современных российских предприятий швейной отрасли.

Объект исследования - метод автоматизированного проектирования женской одежды на индивидуального потребителя. Исследования проведены на примере демисезонного пальто, обладающего большим разнообразием конструктивного построения объемно - пространственной формы, и являющегося одним из наиболее распространенных видов женской одежды.

Методы исследования. Работа базируется на целостном, системном подходе к проблеме проектирования женской одежды. На отдельных этапах исследования использовались методы системного и логического анализа, экспертных оценок, теории классификации и кодирования, методы математического моделирования, конструктивная теория чисел, методологические основы антропо-

метрии, социологические исследования, теория алгоритмизации и программирования, теория распознавания образов, законы зрительного восприятия, методы математической статистики.

Научная новизна работы состоит в том, что в ней:

- разработана усовершенствованная структурно - информационная схема САПРО на индивидуального потребителя, базирующаяся на специально созданных системных управляемых базах данных информационных и графических образов;

- предложена объективная классификационная схема особенностей комплекции фигур женщин, отличающаяся компактностью и позволяющая формализовать информацию об индивидуальных особенностях фигуры заказчика применительно к задачам САПР;

- разработано математическое обеспечение процесса определения особенностей комплекции фигур женщин на основе законов гармонизации;

- на основе законов художественного пропорционирования и метода гармоничного разложения площадей, разработаны базы данных графических образов (БДГО) фигур - эталонов гармоничного сложения, алгоритм выбора фигуры - эталона, соответствующей индивидуальной фигуре заказчика, и программа создания плоскостного каркасного изображения конкретной фигуры;

- разработана, основанная на принципах конструктивной теории чисел и числового ряда Фибоначчи, гибкая модульная система описания фигур женщин, позволяющая при создании эскизов новых моделей одежды сочетать пропорции модного силуэта с пропорциями конкретной фигуры;

- разработана методика автоматизированного проектирования одежды на индивидуального потребителя, в которой расчет модельных конструкций (МК) осуществляется на основе законов гармонизации.

Практическая значимость работы состоит в:

- создании усовершенствованной насадки ростомера и координатного передвижного антропометрического приспособления для одновременного опре-

деления проекционных измерений фигуры, расположенных в различных плоскостях;

- разработке беспримерочного метода проектирования и изготовления одежды, основанного на использовании предложенного нами трансформируемого манекена для создания макета поверхности фигуры человека;

- разработке рекомендаций по установлению типа комплекций женских фигур, на основе предложенной классификации и рассчитанных значений коэффициентов пропорционирования; разработке способа визуализации на экране дисплея «информационного портрета» заказчика, позволяющего консультанту увидеть разницу в пропорциях идеальной и реальной фигур и принять решение по выбору модели;

- разработке рекомендаций по выбору рациональной, обеспечивающей высокий уровень качества посадки изделия на фигуре, методики конструирования одежды для женщин различной комплекции;

- разработке подсистемы выбора предпочтительного решения модели с минимальными затратами времени на поиск мест расположения конструктивных членений и функционально - декоративных элементов для создания целостного, гармоничного образа.

Практическая значимость работы подтверждена результатами производственной проверки.

Основная часть работы состоит из пяти глав.

В первой главе проведен анализ существующих в настоящее время методов автоматизированного проектирования женской одежды для фигур различного телосложения, а так же классификаций телосложения женских фигур, разработанных для целей проектирования одежды. Рассмотрены основные направления развития систем автоматизированного проектирования одежды.

Во второй главе исследованы методы построения разверток основных деталей женской верхней одежды, для целей автоматизированного п�