Методологические основы проектирования спортивной одежды из высокоэластичных материалов

Благодаря достижениям мировой текстильной и легкой промышленности, а также развитию международной торговли российский рынок в последнее десятилетие насытился швейными изделиями, изготавливаемыми из текстильных полотен современных структур, различных по ассортименту, назначению, внешнему виду и свойствам. Такое разнообразие достигается, в том числе, и благодаря применению в производстве материалов различных текстильных нитей, отличающихся от традиционных по сырьевому составу, способу выработки, структуре и внешним эффектам. Особую группу современных текстильных полотен с типичными для них свойствами составляют материалы (ткани и трикотажные полотна) с вложением полиуретановых (эластановых) волокон.

Эти полотна широко применяются для изготовления всех видов одежды, однако, для спортивной они являются незаменимыми и чрезвычайно популярными. В наши дни спорт имеет огромное культурное влияние в мире. Он охватывает почти все аспекты нашей жизни. Проникновение спорта в моду, кино, рекламу, бизнес, туризм и даже в продукты питания привело к необычайному всплеску популярности спортивной одежды, которая помимо традиционного использования непосредственно для занятий различными видами спорта, занимает сейчас прочное место в одежде повседневного назначения и для торжественных случаев. Последние коллекции «роскошной спортивной одежды» международных модельеров, включены в гардероб модной одежды наряду с образцами классической моды.

В классическом понимании под спортивной одеждой подразумевается одежда, предназначенная для занятия различными видами спорта и призванная защищать тело спортсмена от травм, а также способствовать достижению высоких спортивных результатов. В современном понимании термин «спортивная одежда» трактуется более широко и включает в себя всевозможные виды одежды так называемого спортивного стиля для активного образа жизни. В США термин «спортивная одежда» обозначает одежду для досуга, а в Великобритании — рабочую одежду и одежду для активного образа жизни [229].

Анализ рынка современной одежды показал, что подавляющая часть ассортимента как профессиональной, так и любительской спортивной одежды изготавливается из высокоэластичных материалов — текстильных полотен, содержащих эластановую нить (торговая марка Lycra®).

Исключительно высокая растяжимость (более 400%) и значительная упругость (почти 100% деформации является упругой) этих материалов обеспечивают спортивной одежде повышенную комфортность наряду с плотным облеганием фигуры, стабильность размеров, несминаемость и вместе с тем привлекательный внешний вид.

Несмотря на огромную популярность спортивной одежды из высокоэластичных материалов, доля отечественной продукции, представленной на внутреннем рынке, находится на крайне низком уровнеоколо 18% [143]. По отзывам потребителей даже эта доля отечественной высокоэластичной спортивной одежды не является конкурентоспособной, не соответствует эргономическим показателям, быстро теряет внешний вид в процессе эксплуатации, имеет низкое качество пошива.

Анализ работы отечественных предприятий по выпуску спортивной одежды из высокоэластичных материалов показал, что в настоящее время практически на всех стадиях жизненного цикла изделия производители сталкиваются с рядом значительных нехарактерных для традиционных материалов проблем. Эти проблемы связаны, главным образом, с наличием в структуре материала полиуретановых волокон, стремящихся вследствие своих высоких упругих свойств к релаксации после прекращения действия различного рода нагрузок, что приводит к изменению во времени линейных размеров высокоэластичных полотен. Особенно это проявляется на стадиях настилания, раскроя и влажно-тепловой обработки (ВТО).

В настоящее время на стадии разработки конструкции выбор пределов заужения производится подчас необоснованно без учета специфики спортивных занятий на основе только практического опыта разработчика или чисто интуитивно. Это приводит к значительному увеличению времени на разработку изделий из-за дополнительной макетной проработки путем многократных примерок. Кроме того, путь простого перебора возможных вариантов не может обеспечить создание высокоэластичной одежды с учетом требований, предъявляемых к ней. Высокоэластичные материалы для спортивной одежды должны обеспечить плотное облегание, создавая вместе с тем определенные компрессионные воздействия для поддержания необходимого мышечного тонуса спортсмена. При этом давление одежды из высокоэластичного материала не должно превышать уровень допустимого.

Существенно осложняет процессы проектирования и изготовления спортивной одежды непредсказуемость поведения поступающих на предприятия в основном импортных высокоэластичных материалов. Материалы, близкие по строению и таким структурным показателям, как переплетение, поверхностная плотность, плотность, сырьевой состав, в том числе массовая доля полиуретановых (ПУ) волокон, при технологической переработке проявляют различные свойства. Например, высокоэластичные материалы аналогичных структур дают совершенно разный процент изменения линейных размеров при глажении, что усложняет выбор режимов ВТО и приводит к искажению формы и размеров готового изделия.

Анализ научной литературы показал, что разработки в области проектирования одежды из высокоэластичных материалов охватывают узкий ассортимент изделий и не рассматривают спортивную одежду. Отдельные немногочисленные исследования связаны в основном с вопросами конструирования и технологии изготовления некоторых видов высокоэластичной одежды: корсетных изделий [2,4,8,205], чулочно-носочного ассортимента [152], бытового трикотажа [111], лечебных эластомерных изделий — бинтов, наколенников и т. п. [31,33,86,162,195]. Ряд работ [3,7,130,138,146] посвящен разработке и исследованию свойств новых высокоэластичных материалов, без рассмотрения учета этих свойств на различных стадиях проектирования. Необходимая информация о свойствах высокоэластичных материалов, имеющаяся в основном в современной технической литературе [16,32,82,137,144,159,196,224,226,230], носит рекламный характер. Нормативная документация для проектирования высокоэластичных трикотажных изделий [255] применима для ограниченной группы полотен (основовязаный трикотаж) и устарела.

Недостаточный объем научных исследований в этой области приводит к тому, что отечественные производители спортивной одежды из высокоэластичных материалов испытывают значительные трудности практически на всех этапах проектирования. Решение проблемы проектирования современной спортивной одежды из высокоэластичных материалов производится в настоящее время путем рассмотрения отдельных частных задач, что неизбежно влияет на качество разрабатываемой спортивной одежды и значительно замедляет процесс проектирования. В настоящее время установлено, что, если от выдвижения идеи нового изделия до создания экспериментального образца проходит больше года, нет никаких гарантий рыночного успеха товара [196,213,229].

Объективные трудности создания спортивной одежды обусловлены ее способностью выполнять одновременно несколько функций и, следовательно, соответствовать противоречивым и подчас взаимоисключающим требованиям. В процессе решения такой основной задачи у проектировщика спортивной одежды возникает множество допустимых решений, из которых, в конечном счете, все же необходимо выбрать единственное, но наилучшее (оптимальное).

Наиболее перспективным путем решения подобных задач, как показывает опыт создания изделий, представляющих собой подобно спортивной одежде, сложные многофункциональные объекты — специальной одежды [164], спортивной обуви [198], цельнотканой и цельновязаной одежды из эластичных материалов [6], — служит применение вместо традиционной методологии проектирования принципов системного подхода.

Методология системного проектирования, предусматривающая рассмотрение возникающих частных задач как комплекса взаимосвязанных между. собой элементов, образующих некоторую целостность и предназначенных для достижения определенных целей, является по сути дела технологией, определяющей функционирование систем автоматического проектирования (САПР) одежды. Без создания подобных систем в настоящее время невозможно интенсифицировать процессы проектирования высококачественных швейных и трикотажных изделий любого назначения, в том числе и высокоэластичной одежды для занятий спортом, потребность в которой неуклонно растет.

Однако в настоящее время для создания высококачественной спортивной одежды из высокоэластичных материалов на базе современных информационных технологий отсутствуют методологические основы, позволяющие производить учет влияния свойств высокоэластичных материалов на всех стадиях проектирования, производства и эксплуатации спортивной одежды. Разработка такой теории создаст предпосылки для автоматизации процесса, интенсификации производства и позволит оперативно реагировать на растущие запросы потребителей.

Существенный вклад в решение проблемы интенсификации производства внесли работы отечественных и зарубежных исследователей А. П. Андреевой, Е. Г. Андреевой, Н. П. Березненко, Б. А. Бузова, В. В. Веселова, В. Н. Гарбарука, А. С. Железнякова, А. П. Жихарева, И. С. Зака, А. И. Коблякова, Е. Б. Кобляковой, П. П. Кокеткина, В. Е. Кузьмичева, Е. Х. Меликова, В. Е. Мурыгина, В. Е. Романова, А. В. Савостицкого, Е. Я. Сурженко, Н. А. Смирновой, Г. Л. Трухана, Л. П. Шершневой, В. Н. Филатова и др., которые составляют основу накопленного опыта по совершенствованию процесса проектирования одежды и его автоматизации.

В последние годы в России созданы предпосылки для экономического возрождения существующих и создания новых рентабельных предприятий. Однако швейные и текстильные предприятия функционируют в условиях неопределенности и динамичности социально-экономической среды. Изменения в технологиях, рынках сбыта, потребностях клиентов, ослаблении импортных ограничений вынуждают предприятия менять корпоративную стратегию и тактику, стремясь сохранить' свою конкурентоспособность. Эта проблема существовала и ранее, однако не проявлялась столь актуально и остро, поэтому она и выдвинута правительством России в число первоочередных задач. Решение данной задачи возможно не только за счет применения новых материалов и технологий, но и перехода на новые эффективные формы управления и инвестиционной политики.

В этой связи, в условиях неопределенности и наличия множества противоречивых факторов необходимо применить экспертные методы для решения оптимизационных задач экономики и управления производством спортивной одежды из высокоэластичных материалов и провести имитационное моделирование выбора проекта модернизации существующего или организации нового производства.

Учитывая сложность данного направления исследований применительно к швейной и текстильной промышленности, в том числе и то, что каждому специалисту приходится принимать решения в условиях наличия множества противоречивых приоритетов, необходимо в качестве экспертов привлечь группу ученых, практиков — главных специалистов в регионе, разработать методику работы с группой экспертов на ПЭВМ с помощью компьютерной системы поддержки принятия решений, обработки экспериментальных данных и их усреднения в режиме реального времени. Такие результаты практически невозможно получить традиционными способами прогнозирования на основе анализа региональной статистики.

Однако никакие, даже самые лучшие способы управления производством, предприятием не дадут существенного эффекта на базе устаревшего оборудования, не отвечающего современным требованиям.

Для решения этой задачи необходимо разработать методологию проведения исследований технологической оснащенности предприятий, формирования качества спортивной одежды на всех этапах жизненного цикла. На различных этапах технологического процесса получения швейных изделий из высокоэластичных материалов используется разнообразное оборудование, существенно отличающееся принципами взаимодействия рабочего органа с объектами обработки. Это явилось причиной создания большого числа машин с различными функциональными особенностями. Для проведения стандартизации оборудования с целью максимальной унификации и симплификации требуется создание классификационных признаков. На их основе возможно проведение типизации основного и вспомогательного оборудования, задействованного на различных этапах технологического процесса производства высокоэластичных материалов и изготовления швейных изделий.

При создании и совершенствовании технологий необходимым является разработка технических условий и заданий на проектирование оборудования, способного обеспечить получение материалов, а также дальнейшую их обработку по строго сформулированным и заданным условиям, афилированным для определенных целей. Таким образом, на первом этапе решения задачи главным является разработка технических требований к высокоэластичным материалам, обладающим высокими технологическими и эксплуатационными свойствами. Однако, вследствие сложности данной проблемы, а также в связи с созданием новых высокоэластичных материалов, многие вопросы до настоящего времени изучены в недостаточной степени.

Для создания конкурентоспособной одежды не менее важным является рациональное использование сырья и материалов. Сокращение материальных затрат главным образом зависит от сокращения расхода материалов на единицу продукции, удельный вес которых в себестоимости доходит до 6080%. Здесь большую роль имеют методы подбора таких материалов, которые бы обеспечили соответствие готовой одежды, предъявляемым к ней требованиям. При этом для предприятий важно определить потребности в сырье определенного вида, так как выпуск качественной продукции может быть обеспечен при учете различных свойств материалов.

Швейные предприятия получают материалы от поставщиков в соответствии с нормативной технической документацией (НТД) или сертификатами качества, однако сведений о материалах и их свойствах в этих документах недостаточно, что вызывает ряд проблем при производстве одежды из высокоэластичных материалов. Одной из проблем, возникающих вследствие высоких упругих свойств полиуретановых нитей, является их стремление к релаксации после прекращения действий различного рода нагрузок. Как показал анализ опыта работы промышленных предприятий, в основном эти изменения происходят еще в технологическом процессе при изготовлении как материалов, так и одежды из них.

Следовательно, материалы поступают на швейные предприятия в напряженно-деформированном состоянии (НДС). Точность деталей кроя, снижение уровня НДС материала связано, прежде всего, с уровнем технологии подготовительных процессов и обеспечением их современными техническими средствами. Решение этих вопросов возможно на базе обоснованного выбора критериев качества технологических процессов, параметров технологической обработки материалов и обеспечения требований к функционированию технических средств при гарантированном сохранении их значений в течение длительного эксплуатационного периода.

Комплексный анализ процессов подготовительно-раскройного производства (ПРП), в частности, при выполнении подготовительных операций, а также практика работы швейных предприятий показывают, что проблемы качественного функционирования системы подготовки материалов к раскрою (ПМкР) на современном этапе развития производства определяются отсутствием:

• общих методологических подходов к совершенствованию и проектированию технологических процессов обработки легкодеформируемых материалов при подготовке к раскрою и современных технических средств их обеспечения;

• объективных математических моделей силовых соотношений при выполнении подготовительных процессов и методов измерения НДС материалов при взаимодействии с рабочими органами технологического оборудования в номинальном режиме их эксплуатации;

• обоснование критериев оценки качества подготовительных операций, выбора режимов обработки легкодеформируемых материалов, способов и технических средств их измерения и контроля.

По своему содержанию и значимости каждая из перечисленных задач является отдельной, самостоятельной и сложной научно-технической проблемой, требующей комплексных исследований и поиска принципиально новых технологических и технических решений.

В данной работе рассматриваются результаты научного поиска и экспериментальных исследований, направленные на устранение пробелов и недостатков в области математического моделирования подготовительных процессов и совершенствования технических средств подготовки легкодеформируемых материалов к раскрою, а также методов их проектирования и расчета.

Анализ состояния вопроса показал отсутствие в настоящее время комплексных систематических исследований обсуждаемой проблемы применительно к процессу проектирования и производства спортивной одежды в целом, но позволил в качестве основной выдвинуть гипотезу, согласно которой проектирование спортивной одежды необходимо и целесообразно производить с использованием таких элементов и систем, параметры которых определены на основе системного подхода и законов механики, физики, термодинамики и теории упругости. Логическое развитие этой гипотезы позволяет разработать научно-обоснованные технические, экономические и технологические решения, обеспечивающие возможность прогнозирования заданных свойств спортивной одежды и материалов, внедрение которых вносит значительный вклад в развитие отрасли.

Отсутствие методологии комплексного подхода к проектированию спортивной одежды из высокоэластичных материалов при изменении структуры и свойств материалов не позволяет научно-обоснованно подходить к созданию информационной модели процесса проектирования спортивной одежды различного назначения и эксплуатационных свойств.

Представляется важным и своевременным развить и сформировать научное направление, суть которого составляет обоснование принимаемых технических и технологических решений при проектировании спортивной одежды. Результаты данного исследования — научно-обоснованные технические, технологические и экономические решения, позволяющие прогнозировать заданные свойства спортивной одежды на основе комплексной оценки структуры и свойств материалов, — должны восполнить имеющиеся пробелы в технологии швейных изделий и внести определенный вклад в теорию и практику проектирования спортивной одежды из высокоэластичных материалов.

Все выше изложенное указывает на актуальность темы и своевременность проведения исследований.

Целью работы является разработка методологических основ проектирования спортивной одежды из высокоэластичных материалов и системы управления стратегией развития ее производств на базе адекватных средств и технологий информационного обеспечения.

Реализация этой цели обусловила решение следующих задач:

• обобщить и систематизировать существующие методы проектирования и изготовления спортивной одежды с учетом специфики спортивной деятельности и свойств высокоэластичных материалов;

• разработать методологические основы проектирования спортивной одежды с заданными свойствами на базе системного подхода при решении сложных многокритериальных задач;

• разработать концепцию системного проектирования спортивной одежды из высокоэластичных материалов;

• теоретически обосновать и разработать принципы создания рациональных конструкций спортивной одежды из высокоэластичных материалов с использованием информационных технологий;

• исследовать свойства и внутреннюю структуру высокоэластичных трикотажных полотен, установить их влияние на процессы проектирования спортивной одежды;

• сформулировать и объективно обосновать технические требования к волокнистым материалам, технологическим процессам их получения и обработки, способам и методам контроля в этом процессе, а также к основному оборудованию, в наибольшей степени влияющему на параметры изделия для выпуска продукции высокого качества;

• разработать методологические основы формирования инновационной стратегии в экономическом управлении предприятий по производству спортивной одежды;

• провести комплексные исследования процесса подготовительно-раскройного производства, направленные на устранение пробела в области математического моделирования подготовительных операций, совершенствования технических средств, методов их проектирования и расчета для снижения НДС высокоэластичных материалов.

Методология и методы исследования. В диссертационной работе использованы: методология системного подхода к проектированию одежды, методы математической статистики и теория решения задач многокритериальной оптимизации, методы планирования эксперимента при поиске оптимальных условий, методы аналитического и имитационного моделирования, метод анализа иерархий, нейросетевые технологии, морфологический и спектральный анализ.

Экспериментальные исследования выполнялись на базе теоретико-экспериментальных подходов, позволивших получить результаты, адекватные действительности. Исследования физико-механических свойств материалов проводились в лабораторных условиях в соответствии с нормативно-технической документацией и по разработанным методикам. Для микроскопического анализа объектов исследования применена оптическая электронная микроскопия. В работе использованы программные продукты Windows 2000 (Word 2000, Microsoft Excel 2000, Paint, Internet Explorer) Expert Decide 2.2 Neural Connection, SPSS Base 8.0.

Объекты исследования: процесс проектирования спортивной одежды, высокоэластичные материалы, технологические процессы подготовительно-раскройного производства швейных предприятий.

Научная новизна результатов проведенных исследований. Главным итогом работы являются методологические основы для создания научно-обоснованных методов и методик при получении технических, технологических и экономических решений, позволяющих проектировать спортивную одежду на основе комплексной оценки свойств материалов, технологического оборудования, экономического прогнозирования, внедрение которых вносит значительный вклад в развитие швейной отрасли.

Научная новизна работы состоит в следующем:

— создана теоретическая основа для осуществления процесса автоматизированного проектирования спортивной одежды из высокоэластичных материалов и определения структуры управления предприятием;

— разработаны способы формирования информационных массивов для автоматизированного проектирования спортивной одежды из высокоэластичных материалов;

— разработана новая методология оценки и прогнозирования свойств высокоэластичных материалов с использованием метода оптико-электронной обработки изображенийразработаны принципы создания рациональных конструкций спортивной одежды из высокоэластичных материалов с учетом их свойств и специфики спорта;

— предложен аналитический метод определения конструктивных параметров спортивных изделий из высокоэластичных материалов с учетом их свойств, характера выполняемых движений спортсмена и среды спортивной деятельности;

— получены математические модели оценки альтернативных проектов производства спортивной одежды, построены иерархические модели для имитационного моделирования по приоритетам групп критериев;

— показана целесообразность совершенствования экспертных систем на основе анализа иерархических структур за счет включения элементов теории нечетких множеств в алгоритмы расчета приоритетов и синтеза суждений экспертов в области спортивной одежды для принятия управленческих решений в условиях многокритериальности и неопределенностипостроена теория процесса и созданы математические модели основных операций подготовительно-раскройного производства, влияющих на напряженно-деформируемое состояние высокоэластичного материала.

Практическая значимость работы. Научно-обоснованные технические и экономические решения, позволяющие проектировать спортивную одежду с высокими эргономическими свойствами, могут быть использованы как для дальнейших исследований, так и в практической работе швейных и текстильных предприятий.

Реальный выход работы заключается в следующем: выполнен детальный комплексный анализ свойств, структуры и способов получения высокоэластичных материалов (нитей, трикотажа) и спортивной одежды из них, позволивший сделать практические рекомендации для предприятий;

— разработана классификация ассортимента спортивной одежды из высокоэластичных материалов, переданная для использования производителями и торгующими организациями;

— разработана и внедрена в производство структурно-информационная модель автоматизированного процесса проектирования спортивной одежды из высокоэластичных материалов;

— разработана методика определения структурных характеристик высокоэластичных материалов путем оптико-электронной обработки изображений и учета величины деформации при растяжении;

— разработано информационное обеспечение автоматизированного процесса проектирования спортивной одежды из высокоэластичных материалов, которое представляет ценность для художественно-проектных и моделирующих организаций;

— разработана методика конструирования спортивной одежды из высокоэластичных материалов;

— разработана методика управления качеством с применением нейросетевых технологий в производстве швейных изделий из легкодеформируемых материалов;

— сформулированы рекомендации по использованию экспертных систем и методик опроса на их основе для информационно-аналитического и прогнозного сопровождения управления инновационными экономическими процессами предприятий;

— разработаны принципиально новые технические решения, подтвержденные Патентами РФ.

Практическая значимость результатов диссертационной работы подтверждена актами производственной проверки и внедрения на предприятиях гг. Владивостока, Биробиджана, Комсомольска-на-Амуре, Благовещенска, Омска, Новосибирска, Санкт-Петербурга и в ООО «Рослегпром». Установлено, что результаты работы позволяют получить значительный социальный и экономический эффект.

Апробация результатов исследования. Основные положения и результаты диссертационной работы доложены, обсуждены и получили положительную оценку на: всероссийской научной конференции «Современные проблемы производства, качество и реализация потребительских товаров» (Владивосток, 1996 г.) — международной научно-технической конференции «Производство, наука и образование» (Казань, 1998 г.) — всероссийской научной конференции «ДВР: актуальные проблемы и перспективы вхождения в современный экономический рынок» (Владивосток, 1999 г.)" — заседаниях кафедры «Технология трикотажного производства» СПГУТД (С.-Петербург, 2000) — международной научно-технической конференции «Новое в технике и технологии текстильной и легкой промышленности» (Витебск, 2002) — ' заседаниях кафедры «Конструирование одежды» АМГУ (Благовещенск, 2001, 2002) — региональной научно-практической юбилейной конференции «Современные системы подготовки специалистов для сферы сервиса» (Омск, 2002 г.) — международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы создания и использования новых материалов и оценки их качества» (Черкизово, 2002 г.) — международной научно-технической конференции «Перспектива использования комплексных технологий в текстильной и легкой промышленности» (ПИКТЕJI-2003, Иваново) — межвузовской научно-технической конференции «Молодые ученые — развитию текстильной и легкой промышленности» (Поиск-2004, Иваново) — II международной научно-практической конференции «Развитие межкультурных коммуникаций и международного сотрудничества в области моды, дизайна и культуры» (Владивосток, 2004 г.) — международной научно-практической конференции «Интеллектуальный потенциал вузов — на развитие Дальневосточного региона России и стран АТР» (Владивосток, 1998;2004 гг.) — всероссийской научно-практической конференции «Инновации и информационные технологии в образовании» (Владивосток, 1998;2004 гг.) — научной конференции в КНР (Шеньян, 2001, 2004) — на кафедре «Индустрия моды» ВГУЭС (Владивосток, 1996,2000,2004).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 50 работ. Получено 6 Патентов РФ на изобретения и решений об их выдаче. Материалы исследований и разработок используются в учебном процессе ВГУЭС, СПГУТД, АМГУ, НФ МГУДТ в лекционных курсах, курсовом, дипломном проектировании и научно-исследовательских работах.

Тема диссертационной работы утверждена Ученым советом ВГУЭС и выполнялась в соответствии с тематическим планом НИР ВГУЭС по госбюджетной теме «Совершенствование проектирования одежды различного назначения», по грантам Минобразования России по фундаментальным исследованиям в области технических наук «ТОО-10.4−2394 «Разработка информационной базы для проектирования спортивной одежды из высокоэластичных материалов" — «Т02−10.2−3331 «Прогнозирование свойств и состояний высокоэластичных материалов при разработке технологий проектирования трикотажных изделий».

Личный вклад автора состоит в постановке и обосновании проблемы, разработке идей работы, проведение теоретических исследований, постановке экспериментов, анализе полученных результатов и их ® обобщении, организации внедрения на предприятиях прикладных разработок. Автору принадлежат основные идеи работ, опубликованных в соавторстве, и теоретическое обобщение их результатов. В проведение экспериментальных исследований принимали участие аспиранты и соискатели непосредственно под руководством или при участии автора.

• Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, списка литературы и приложения. Диссертация изложена на 308 страницах основного текста, включающего 85 рисунков и 26 таблиц. Библиографический список содержит 260 источников.

14.Результаты работы внедрены в производство на предприятиях Дальнего Востока и Сибири, связанных с изготовлением спортивной одежды из высокоэластичных материалов, в домах моделей и проектных организациях, а также используются в учебном процессе при подготовке специалистов швейного и трикотажного производств.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

1 .В результате проведенного анализа процессов изготовления и проектирования спортивной одежды установлено, что на всех стадиях жизненного цикла изделия имеет место ряд значительных по существу и, нехарактерных для традиционных швейных материалов, проблем. Это связано с наличием в высокоэластичных материалах эластановых нитей различных свойств. Для создания методологических основ проектирования спортивной одежды из высокоэластичных материалов потребовалось изучение их строения и свойств в зависимости от содержания эластановых нитей и видов переплетений. На основании этих исследований показано, что для плотнооблегающей спортивной одежды приоритетное значение имеет вопрос определения величин заужения с учетом специфики спортивной деятельности, давления одежды на тело спортсмена и свойств материалов.

2.Причинами, сдерживающими выпуск конкурентоспособной спортивной одежды из высокоэластичных материалов являются: недостаточная изученность свойств высокоэластичных материалов, влияющих на все стадии проектирования одежды, в особенности, при её конструировании и в ПРПотсутствие взаимосвязей на отдельных этапах процесса проектирования и последующего изготовленияневозможность оперативного реагирования предприятий на быстроизменяющиеся потребности рынка одеждыне четкая организация структуры управления качествомслабое привлечение информационных технологий и отсутствие базы данных для решения технологических и производственных вопросов.

3.Выявлено, что главным методологическим инструментом при решении сложных многокритериальных задач при проектировании одежды из высокоэластичных материалов является системный подход, включающий информационное моделирование, в котором динамика процесса представляется в виде циркуляции сбалансированных потоков входной и выходной информации. Разработаны методы и методики проектирования спортивной одежды из высокоэластичных материалов, служащие базой для функционирования процесса проектирования в автоматизированном режиме и создания системы управления качеством. Выявлены информационные потребности процесса автоматизированного проектирования спортивной одежды из высокоэластичных материалов и определены приоритетные массивы, нуждающиеся в разработке и связанные с изучением свойств материалов, проектированием БК и ПРП. i.

4.Предложены новые методы:

• инструментальный, с использованием оптикоэлектронной обработки изображений для определения показателей структуры трикотажа;

• аналитический, для получения конструктивных параметров спортивной одежды из высокоэластичных материалов, основанный на определении предела заужения в зависимости от характера выполняемых движений спортсмена, свойств материалов и условий спортивной деятельности.

5.Разработана методика автоматизированного проектирования спортивной одежды из высокоэластичных материалов, основанная на учете их свойств и специфики спортивной деятельности. Практическая реализация полученных зависимостей на примере одежды для спортсменов-профессионалов (легкоатлетов) и спортсменов-любителей позволила получить адекватные величины пределов заужения деталей одежды.

6.Предложен аналитический способ определения пределов заужения конструкций спортивной одежды. Расчет предела заужения при проектировании высокоэластичной одежды для водных видов спорта необходимо вести с поправкой на намокание.

7.Установлено, что специфическая структура и внутреннее строение высокоэластичных материалов обеспечивают их новизну в использовании, ценность и уникальность свойств для целой группы спортивной одежды. Показано, что особенностью процессов настилания, раскроя и ВТО высокоэластичных трикотажных полотен является значимость происходящих в них релаксационных процессов. На основе изучения этого механизма созданы методики для определения изменения линейных размеров полотен под действием различных факторов в процессе проектирования и производства одежды. Определен принципиальный подход к формированию состава и структуры информационной базы и выявлены информационные потребности процесса автоматизированного проектирования базовых и модельных конструкций спортивной одежды.

8.Разработаны информационные массивы для осуществления работы подсистемы построения спортивной одежды из высокоэластичных материалов: массив давления спортивной одежды на тело и массив величин динамических приращений размерных признаков спортсменов. Представлена номенклатура необходимых и достаточных размерных признаков для определения динамических приращений и в соответствии со спортивной морфологией разработана методика их измерения.

9.Проведен анализ экспертных методов для определения технологических режимов и производственных факторов при обработке высокоэластичных материалов и создании их производств. Показана целесообразность использования методов анализа иерархий и нейросетевых технологий, которые позволяют получить объективную картину при использовании результатов экспертных опросов.

Ю.Установлено, что для оценки привлекательности проектов по изготовлению спортивной одежды (как и при решении иных технических и производственных задач), для повышения надежности подготовки управленческого решения следует прибегать к имитационному эксперименту, позволяющему оценить влияние изменения тех или иных суждений эксперта на приоритеты альтернативных вариантов.

11.С учётом конструктивного исполнения механизмов технологического оборудования проведены теоретические исследования по определению заправочных параметров и построена математическая модель несимметричной линии провеса по условию минимального натяжения материала. Релаксация НДС высокоэластичных материалов при выполнении заключительных операций их производства и ПРП при изготовлении спортивной одежды необходима и в значительной степени возможна, если обеспечить их транспортирование по технологическому тракту в ненагруженном (свободном) состоянии.

12.Предложен метод исследования деформационно-релаксационных процессов высокоэластичных материалов посредством синхронизации скорости перемещения шага переплетения с частотой импульсов генератора строботахометра, который позволяет наблюдать деформационную картину одного или нескольких его элементов (раппортов переплетений). Приведены теоретические исследования механики контактного взаимодействия высокоэластичных материалов с рабочими органами намоточного механизма и получены математические модели, представляющие собой базовую основу, как для совершенствования технологии, поиска технических решений управления процессом намотки, так и для проектирования привода, расчёта его параметров и режимов работы функциональных механизмов.

13.Получены теоретические зависимости, которые могут служить базовой основой для выбора и проектирования процессов подготовки материалов к раскрою, а также выбора вариантов технических средств для различных типов технологического оборудования, используемого в подготовительно-раскройном производстве швейных и текстильных предприятий, производящих и перерабатывающих высокоэластичные материалы. Разработаны принципиально новые технологические и технические решения, подтвержденные Патентами РФ.