Введение к работе
Актуальность темы. Создание и широкое использование систем автоматизированного проектирования (САПР) при решении задач швейной отрасли открывает новые перспективы и возможности для совершенствования этапов и процессов проектирования одежды высокого качества. Традиционно одним из критериев оценки качества готовой одежды, в том числе подростковой, на предприятиях серийного и индивидуального производства является определение степени соответствия внешнего вида изделия эстетическим требованиям, установленным нормативно-технической документацией.
Перспективным направлением совершенствования автоматизированного проектирования швейных изделий для подростков является проектирование эскиза модели подростковой одежды с учетом состояния психофизиологической комфортности, а именно - оптимизация выбора модельно-конструктивного решения изделия определенного волокнистого состава с учетом особенностей психологии и физиологии (психотипа и теплового состояния) подростка. Важность рассматриваемой проблемы обусловлена высокой чувствительностью восприятия молодым организмом внешних воздействий, в том числе материалов с вложением синтетических волокон, используемых в производстве современной одежды.
Существующие САПР ориентированы на проектирование одежды для взрослых и не учитывают особенности развития подросткового организма. В рассмотренных системах объектом исследования и получения конечного результата проектирования является внешняя оболочка (одежда, имеющая определенную форму, конструкцию и создающая определенный образ, впечатление) и организация процесса ее производства (конструкторская и технологическая подготовка, раскрой и т. д.). В процессе подбора материала в имеющихся САПР учитываются такие их характеристики, как драпируемость, цвет, фактура и др., обеспечивающие соответствие эстетическим требованиям, и не учитываются физико-гигиенические свойства, а именно: воздухопроницаемость, теплопроводность, гигроскопичность и др., оказывающие влияние на комфортность пододежного микроклимата и функциональное состояние человека.
Недостаточная изученность факторов и критериев оценки психофизиологического соответствия одежды для подростков, неопределенность параметров входной и выходной информации, необходимость создания компонентов математического и алгоритмического обеспечения для целей автоматизированного проектирования определили актуальность темы исследования.
Объект исследования - процесс проектирования эскиза модели подростковой одежды.
Предмет исследования - автоматизация выбора модельно-конструктивных особенностей одежды с учетом волокнистого состава материала и психофизиологических особенностей подростка.
Цель диссертационной работы состоит в автоматизации процесса проектирования эскиза модели одежды, обеспечивающей комфортность пододежного микроклимата, с учетом волокнистого состава материала, модельно-конструктивных особенностей изделия и психотипа подростка.
Для достижения поставленной цели в работе решались следующие задачи.
анализ САПР одежды, в том числе подростковой, с позиции учета требований гигиенического и психофизиологического соответствия на стадии эскизного проектирования, а также математических методов, используемых при решении задач швейной отрасли;
исследование взаимосвязи между психологическими и физиологическими особенностями организма подростка, определение влияния свойств материалов различного волокнистого состава и модельно-конструктивных особенностей (МКО) изделия на показатели теплового состояния подростков разных психотипов;
формирование базы данных МКО подростковой одежды, обеспечивающих комфортность пододежного микроклимата;
создание и апробирование математической модели оптимизации и алгоритма выбора МКО подростковой одежды.
Методы исследований. В работе использованы методы системного анализа, теории проектирования швейных изделий, социологии, теории измерений, физио-лого-гигиенической оценки одежды, функциональной диагностики, дискретной оптимизации и математического моделирования, алгоритмизации и объектно-ориентированного программирования. Достоверность результатов обеспечена репрезентативностью выборки, многократными измерениями при экспериментальных исследованиях, проведением вычислительного эксперимента на ЭВМ.
Научная новизна диссертационной работы:
построена и апробирована модель дискретной оптимизации выбора модельно-конструктивных особенностей подростковой одежды с учетом требований психофизиологического соответствия;
построен и реализован алгоритм решения задачи оптимизации выбора модельно-конструктивных особенностей изделия, обеспечивающих комфортность пододежного микроклимата в одежде различного волокнистого состава для подростков определенного психотипа;
установлена взаимосвязь психотипа и показателей теплового состояния организма подростка, а также влияние модельно-конструктивных особенностей одежды из материалов различного вида волокнистого состава на показатели теплового состояния девушек-подростков разных психотипов;
разработана классификация модельно-конструктивных особенностей плечевой одежды, обеспечивающих комфортность пододежного микроклимата, являющаяся основой для формирования базы данных.
Практическая значимость результатов работы. Проведенные исследования и разработанные на их основе рекомендации по проектированию подростковой одежды позволяют решать вопросы обеспечения оптимального теплового состояния подростка определенного психотипа в процессе разработки эскиза модели подбором модельно-конструктивных особенностей изделия из материалов различного волокнистого состава.
Разработанные математическая модель и алгоритм оптимизации принятия проектного решения дают возможность автоматизировать процесс создания новых моделей подростковой одежды в условиях индивидуального и мелкосерийного
производства. Программа «Комфорт» может быть использована в образовательном процессе в высших, средних и специальных учебных заведениях.
Социальный эффект достигается за счет повышения уровня удовлетворенности потребителя одеждой, обеспечивающей комфортность пододежного микроклимата, способствующей сохранению здоровья и воспитанию у подростков культуры ношения одежды.
На защиту выносятся:
базовая схема для определения уровня теплоощущения на локальных участках тела подростка определенного психотипа в одежде из материалов различного волокнистого состава;
математическая модель оптимизации выбора модельно-конструктивных особенностей одежды, обеспечивающих комфортность пододежного микроклимата;
алгоритм решения задачи оптимизации выбора модельно-конструктивных особенностей изделия с учетом требований психофизиологического соответствия.
Апробация результатов работы. Основные результаты и положения диссертационной работы докладывались и получили положительную оценку на следующих конференциях и семинарах: международных научно-практических конференциях студентов, аспирантов и молодых исследователей «Теоретические знания - в практические дела», Омск, РосЗИТЛП, март 2006 г., апрель 2009 г.; IV Международной научно-практической конференции «Проблемы совершенствования качества подготовки специалистов высшей квалификации», Омск, ОГИС, ноябрь 2006 г.; ежегодном научно-практическом семинаре по направлению моды «Перспективы развития модных тенденций в одежде», Омск, ОГИС, ноябрь 2006 г., декабрь 2008 г.; научно-практической конференции «Государственная политика и научно-инновационная деятельность в сфере легкой промышленности: региональный аспект» в рамках IV Международного фестиваля «Формула моды», Омск, ОГИС, апрель 2007 г.; VI Международной научно-практической конференции «Научный потенциал высшей школы для инновационного развития общества», Омск, ОГИС, декабрь 2008 г.. Получен Диплом победителя в номинации «Творческий подход в инновационных процессах» за участие в городской выставке «Омская марка. Инновации года», Омск, декабрь 2008 г.
Выигран открытый конкурс по направлению «Информатика» в рамках мероприятия «Проведение научных исследований молодыми учеными - кандидатами наук и целевыми аспирантами в научно-образовательных центрах» федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 16 печатных работ, получено 3 патента на полезные модели подростковой одежды.
Внедрение результатов работы. Результаты исследований используются в учебном процессе Омского государственного института сервиса при изучении дисциплин «Гигиена одежды», «Общие вопросы гармонизации фигуры и образа». Программа «Комфорт» используется студентами специальности 260902 Конструирование швейных изделий при выполнении практических, контрольных, научно-исследовательских работ, курсовых и дипломных проектов.
Результаты работы внедрены на предприятии по изготовлению детской и подростковой одежды ООО «Алиса - мини леди» г. Омска.
Структура и объем диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложений. Основной текст диссертации изложен на 139 страницах машинописного текста, содержит 10 таблиц, 34 рисунка, 11 приложений. Библиографический список включает 197 наименований.
