Geum.ru
Авторефераты по всем темам  >>  Авторефераты по техническим специальностям  

На правах рукописиа а а

ДРЕМЛЮГА ОЛЬГА АЛЕКСАНДРОВНА

а

РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ И СРЕДСТВ ПОВЫШЕНИЯ

КАЧЕСТВА ШВЕЙНО-ТРИКОТАЖНЫХ ИЗДЕЛИЙ

а
Специальность 05.19.04 - Технология швейных изделий
а

а
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
кандидата технических наук
а
а



а



Владивосток - 2012

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Владивостокский государственный университет экономики и сервиса.

Научный руководитель:

Доктор технических наук, профессор

Шеромова Ирина Александровна

Официальные оппоненты:

Серебрякова Людмила Андреевна,

доктор технических наук, профессор,

ФГБОУ ВПО Дальневосточный федеральный университет, профессор кафедры товароведения и экспертизы товаров

Абакумова Ирина Валентиновна,

кандидат технических наук, доцент,

ФГБОУ ВПО Амурский государственный университет, заведующая  кафедрой конструирования и технологии швейных изделий

Ведущая организация:

ФГБОУ ВПО Костромской государственный технологический университет, г. Кострома

Защита  состоится л25 декабря 2012 года  в 15:00 час. на  заседании  диссертационного совета К 212.023.01 при ФГБОУ ВПО Владивостокский государственный университет экономики и сервиса по адресу: 690014, г. Владивосток, ул. Гоголя, 41, зал Учёного совета, ауд. 1359.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО Владивостокский государственный университет экономики и сервиса и на сайте ВАК:

Автореферат разослан л23 ноября 2012 года.


а

Ученый секретарь а
диссертационного совета аа  Розанова  Елена Анатольевна 

Общая характеристика работы

Актуальность проблемы. Высокий спрос на швейные изделия, изготавливаемые из трикотажных полотен, обусловленный их привлекательными потребительскими свойствами, и необходимость обеспечения конкурентоспособности отечественной продукции требуют решения сложного комплекса взаимосвязанных научных, организационных, информационно-технологических и технических задач, направленных на  повышение качества готовых изделий.

Практический опыт показывает, что на качество швейно-трикотажных изделий, в частности, на посадку изделия на фигуре, формоустойчивость и обеспечение соответствия размерных характеристик готового изделия проектным значениям, влияет целый ряд факторов, а именно напряжённо-деформированное состояние (НДС) материалов при их обработке, отклонение линейных размеров деталей кроя от проектных значений, параметры процессов влажно-тепловой обработки (ВТО), показатели жёсткости, драпируемости и других физико-механических свойств материалов, из которых они изготовлены. Кроме того, уровень качества готовой продукции во многом определяется организационными и функциональными характеристиками системы управления качеством, действующей на предприятии.

Вопросы, связанные с обеспечением качества швейных, в том числе швейно-трикотажных изделий, разработкой инновационных технологий с учетом свойств материалов, рассматривались в трудах ряда ученых: Б.А. Бузова, А.П. Жихарева, А.С. Железнякова, И.С. Зака, Л.В. Золотцевой, Е.Б. Кобляковой, Н.С. Мокеевой, Д.Г. Петропавловского, Г.П. Старковой, Л.П. Шершневой, И.А. Шеромовой и др. Однако вопросы, связанные с созданием технических средств автоматизированного контроля свойств легкодеформируемых материалов, в частности трикотажных полотен, а также с формализацией процедур, направленных на обеспечение качества готовой продукции, все еще остаются недостаточно проработанными.

Исходя из этого, на современном этапе крайне актуальными являются вопросы разработки принципов и развития методов повышения качества швейно-трикотажных изделий. Решение данных задач возможно путем совершенствования системы оценки свойств материалов, разработки объективных и точных методов и технических средств, прогнозирования влияния свойств материалов на качество готовых изделий, а также на основе использования методов исследования технологических процессов посредством компьютерного моделирования и формализации контроля качества готовых изделий. Это является ключевой и многофакторной проблемой, элементам решения которой и посвящена настоящая диссертационная работа.

Диссертационная работа выполнялась в соответствии с тематическим планом НИР ВГУЭС по заданию Минобрнауки РФ на 2009-2011 гг. Исследование деформационных свойств легкодеформируемых композитов в процессах жизненного цикла и разработка принципов управления их напряженно-деформированным состоянием в системе материал-изделие и с госзаданием на выполнение научно-исследовательских работ на 2012 г. Исследование и разработка информационно-технического сопровождения жизненного цикла изделий из волокнистых материалов на основе стратегии CALS, а также в рамках выполнения проекта Программы стратегического развития ВГУЭС Решение комплексных проблем технологии изготовления изделий легкой промышленности на базе кафедры сервиса и моды.

Цель работы - развитие теоретической и методической базы для  совершенствования методов повышения качества швейно-трикотажных изделий на основе разработки технических средств оценки соответствия характеристик свойств материалов и швейных изделий нормативным требованиям.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- разработать методологические принципы совершенствования технологии и технических средств для получения исходной информации в процессах производства одежды;

- развить теоретико-экспериментальную базу для инструментальной оценки свойств трикотажных полотен при производстве швейных изделий;

- разработать и апробировать методы моделирования деформационно-релаксационных процессов легкодеформируемых материалов;

- сформулировать требования, разработать и апробировать экспресс-методы и технические средства для исследования НДС, показателей жёсткости и драпируемости легкодеформируемых материалов;

- структурировать процесс и разработать модели для имитационного исследования системы менеджмента качества швейно-трикотажных изделий на предприятии - изготовителе.

По своему содержанию и значимости каждая из перечисленных задач является отдельной и сложной научно-технологической проблемой, требующей комплексных программно-целевых исследований и поиска принципиально новых аналитических, информационно-технологических, технических и управленческих решений.

Объект и предмет исследования: объектом исследования в работе являются технологические процессы подготовки материалов и производства швейно-трикотажных изделий, предметом - методы и технические средства для исследования физико-механических свойств трикотажных полотен, а также методы обеспечения и контроля качества готовых изделий.

На защиту выносятся:

- математические модели, новые способы и аппаратные средства для исследований кинетики релаксации напряжения материала при изменяющейся и фиксированной деформации;

- результаты компьютерного моделирования деформационно-релаксационных процессов материалов швейных изделий;

- новые экспресс-методы и технические средства для оценки жёсткости, драпируемости и характеристик поперечного сокращения материалов;

- алгоритм процедуры контроля качества одежды на предприятиях-изготовителях.

Методология и методы исследования. В диссертационной работе использованы теоретические, аналитические и экспериментальные методы:  методология системного подхода, элементы математической статистики и теории множеств, соотношений и бинарной логики, методы аналитического и имитационного моделирования, экспертные методы, в т.ч. метод априорного ранжирования, стандартные и разработанные методы исследования деформационных и других физико-механических свойств материалов.

В работе применялись стандартные программные продукты Windows XP и графические пакеты, а также программный модуль CosmosWorks в составе программного пакета SolidWorks, пакет стандартных программ Ansys и др.

Научная новизна. Главным научным результатом работы является развитие теоретической, экспериментальной и алгоритмической базы для исследования факторов, влияющих на качество готовых швейных изделий, а также разработка и апробация новых методов и аппаратных средств исследования деформационных свойств легкодеформируемых материалов. Научная новизна работы состоит в следующем:

- разработаны основные концептуальные подходы к исследованию и оценке физико-механических свойств трикотажных полотен с учетом требований системного подхода и инновационных информационных технологий в области управления качеством продукции;

- разработаны и апробированы методы и устройства для исследования напряженно-деформированного состояния легкодеформируемых материалов, в том числе трикотажных полотен, при выполнении подготовительных процессов и операций влажно-тепловой обработки, новизна которых защищена патентами РФ (Патент РФ №2392615, Патент РФ на полезную модель № 75050);

- теоретически обоснованы и  разработаны новые патентоспособные экспресс-методы оценки жёсткости и драпируемости волокнистых материалов (Патент РФ №2413223, Заявка на изобретение № 2012127601/28 (042030);

- построена структурно-функциональная модель системы менеджмента качества производства швейных изделий на базе международных стандартов ИСО серии 9000-2000.

Практическая значимость. Наиболее важными результатами, с точки зрения практической значимости, являются следующие:

- выявлен комплекс факторов, оказывающих наибольшее влияние на качество швейно-трикотажных изделий, в частности на посадку изделия на фигуре, формоустойчивость и обеспечение требуемых размерных характеристик;

- предложены методы исследования физико-механических свойств материалов, обеспечивающие объективность и точность исходной информации для проектирования изделий и технологических процессов;

- разработаны устройства для исследования деформационных характеристик легкодеформируемых материалов с возможностью формирования базы данных на электронных носителях информации;

- разработана методика анализа существующих на предприятии систем управления качеством продукции для оценки их соответствия требованиям стандартов ИСО серии 9000;

- созданы предпосылки для формализации, и, как следствие, автоматизации процедуры контроля качества швейных изделий. 

Необходимо отметить, что концептуально сформулированные программно-целевые методы и предложенные решения экспериментального моделирования напряжённо-деформированного состояния материалов при их обработке, построенные математические модели функциональных подсистем, а также созданные аппаратные средства носят межотраслевой характер. Предложенные методы исследования и комплекс информационно-технологических и технических решений могут быть использованы как при производстве швейных изделий из трикотажных полотен, так и иных материалов.

Практическая значимость работы подтверждена использованием разработанных методов и результатов исследования на швейных предприятиях Приморского края и Западной Сибири. Разработанные математические модели, методы исследования, аппаратные средства, комплекс алгоритмического и программного обеспечения, компьютерные технологии исследования релаксационных процессов материалов явились базовой основой для совершенствования технологических процессов и системы менеджмента качества в ОАО Северянка, (г. Новосибирск), ООО Милена (г. Владивосток), ателье МодЛен (г. Владивосток). Материалы исследований и разработок используются в учебном процессе ВГУЭС в лекционных курсах, курсовом, дипломном проектировании и научно-исследовательских работах.

Апробация результатов исследования. Основные положения и результаты диссертационной работы изложены, обсуждены и получили положительную оценку на: международной научно-технической конференции  Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности (ПРОГРЕСС, г. Иваново, 2008, 2010 г.г.); международной научно-практической конференции Развитие межкультурных коммуникаций и международного сотрудничества в области моды, дизайна и культуры (Владивосток, 2008 г.); международной научно-практической конференции Теоретические знания - в практические дела (Омск, 2010, 2011 г.г.); международной научно-практической конференции Сфера сервиса: состояние и перспективы развития (Омск, 2011 г.); международной научно-практической конференции Интеллектуальный потенциал вузов - на развитие Дальневосточного региона России и стран АТР (Владивосток, 2011, 2012 г.г.); межвузовской научно-технической конференции Молодые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности (ПОИСК, Иваново, 2008 г.); межвузовской научно-практической конференции студентов и аспирантов Молодежь, наука, творчество (Омск, 2011 г.); на кафедре сервисных технологий ВГУЭС (Владивосток, 2010 и 2012 г.г.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 25 печатных работ, из них 5 статей в журналах, рекомендованных ВАК, 3 монографии, получено 2 патента РФ на изобретения, 1 патент на полезную модель, подана 1 заявка на предполагаемое изобретение.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырёх глав, заключения, списка литературы и приложения. Диссертация изложена на 169 страницах основного текста, включающего 44 рисунка и 12 таблиц. Библиографический список содержит 147 источников.


ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дано обоснование актуальности выбранных направлений исследований и важности практической реализации проекта, направленного на повышение конкурентоспособности швейно-трикотажных изделий и экономической эффективности их производства. Рассматривается общая характеристика работы, определены цели, задачи и объекты исследований.

В первой главе сформулированы методологические аспекты программно-целевых исследований, связанных с вопросами системного анализа и оценки влияния комплекса факторов швейного производства на качественные характеристики готовых швейно-трикотажных изделий.

Комплексный анализ качественных характеристик верхней одежды из трикотажных полотен и других видов текстильных материалов, а также реальная практика швейного производства показывают, что успешное решение проблемы обеспечения качества готовых изделий зависит от целого комплекса различных факторов, что обуславливает необходимость системного подхода к управлению качеством и непрерывной информационной поддержки процессов жизненного цикла продукции (ЖЦ), основанной на использовании современных информационных технологий, в том числе CALS (ИПИ) - технологий.

При этом достижение проектных параметров изделий, как составной части их качества, напрямую связано с целым рядом производственно-технологических факторов, и в первую очередь, с системой операций подготовительно-раскройного комплекса (ПРК).

Практическая сложность объективной оценки свойств материалов или недостаточная точность их определения в условиях производства является одной из причин несоответствия готовых изделий размерным параметрам, качеству их посадки, формоустойчивости и эксплуатационной надёжности. При этом основная часть дефектов изделий, проявляющихся на послепроизводственной стадии их ЖЦ, является следствием отклонений свойств материалов и технологических режимов от проектных требований.

Характер дефектов готовых изделий, выявленных в ходе проведенных исследований, и анализ претензий потребителей позволяет утверждать, что наличие того или иного дефекта определяется в основном органолептически, и только некоторая часть из них обеспечена простейшими и невысокой точности инструментальными средствами.

Обобщая результаты выполненного в работе ранжирования степени влияния производственно-технологических факторов на качество швейных изделий из трикотажных полотен, выявлено, что к технологическим факторам приоритетного влияния на качество швейно-трикотажных изделий относятся такие свойства материалов как: деформационные характеристики, поперечное сужение, драпируемость, усадка при мокрой обработке. В связи с этим разработка принципиально новых методов и технических средств, для объективной и более точной оценки свойств материалов и готовой продукции из них представляет собой одну из важнейших задач совершенствования производства швейно-трикотажных изделий.

Анализ современных подходов к обеспечению качества выпускаемой продукции показал, что разработка точных и объективных методов контроля качественных характеристик материалов и готовых изделий является необходимым, но недостаточным условием для достижения требуемого уровня качества. Необходимость системного подхода к решению данных задач определяет необходимость совершенствования существующих на швейных предприятиях систем управления качеством продукции и формализации их функций и процедур.

Вторая глава посвящена развитию теоретических исследований и компьютерному моделированию, направленных на поиск и научное обоснование методов и современных технических средств для измерения важнейших технологических свойств волокнистых систем, как базовой основы совершенствования технологий в производстве швейных изделий.

Исследования технологических свойств легкодеформируемых волокнистых материалов (ЛДВМ), в том числе трикотажных полотен, при различных уровнях контактного взаимодействия с рабочими органами технологического оборудования с использованием  лабораторных и производственных методов испытаний зачастую затруднены, поэтому возникает необходимость прогнозирования свойств ЛДВМ на основе применения модельных методов и адаптации результатов моделирования к практическому решению технологических задач. В работе особое место занимают исследования, связанные с моделированием деформационно-релаксационных процессов, протекающих в ЛДВМ при выполнении различных технологических операций подготовительной и производственной стадий.

При рассмотрении вопросов НДС материалов в рамках подготовки трикотажных полотен к производству швейных изделий, например при определении параметров формования деталей, возникает задача аналитического исследования релаксации напряжения при фиксированной деформации.

С этой целью в работе проведены аналитические исследования, в результате которых получена математическая модель релаксации напряжения при фиксированной деформации в следующем виде:

,

где -  функция Ламберта вида.

В ходе исследований установлено, что при выборе ) следует учитывать возможные значения аргументов этой функции. Анализ численных значений аргумента показывает, что диапазон его изменения находится в области малых чисел и стремится к л0. Это доказывает возможность моделирования процесса релаксации напряжения без учёта коэффициента изменения модуля упругости Е негуковской пружины, что соответствует механической модели Максвелла-Лидермана.

Подтверждением тому могут служить экспериментальные и расчётные зависимости релаксации напряжения при фиксированной деформации с учетом и без учета коэффициента изменения модуля упругости (см. рис. 1), которые показывают их удовлетворительную сходимость.

На основании результатов физических экспериментов и приведенных расчетов делается вывод о допустимости при моделировании релаксации напряжения для условий и не учитывать наличие параметра переменной жёсткости негуковской пружины. Исходя из принятых допущений и , решение дифференциального уравнения упруго-вязкого тела модели Максвелла имеет вид:

σ(t) = σ0.

Отсюда следует, что для моделирования и выполнения практических расчётов необходимо, принимая процесс монотонным, знать постоянную времени релаксации напряжения , читай релаксации усилия при фиксированной деформации, т.е. при

Рис. 1 - Результаты моделирования и экспериментальные значения релаксации напряжения при фиксированной деформации образцов трикотажного полотна (волокнистый состав: хлопок- 97%, эластан - 3%) при ,

где 1, 2 - соответственно экспериментальная и моделируемая негуковской пружиной Лидермана зависимости релаксации напряжения с учётом .

Вплетение в общую деформационную палитру пластической составляющей деформации, что в действительности имеет место быть, при общей качественной схожести характеристик релаксация напряжения, принципиально может моделироваться трёхпараметрической моделью Кельвина-Фойгта-Лидермана.

Такой подход даёт возможность перейти к рассмотрению обобщённой модели упруго-вязкого тела, когда без учёта нелинейности напряжения, в виде трёхпараметрической модели вида =, где - напряжение материала в произвольный момент времени t;

,, - константы, характеризующие реологические свойства материала.

Для моделирования деформационных процессов, сопровождаемых усадкой материала, теория вопроса  рассматривалась в рамках классической модели Кельвина-Фойгта.

В главе рассматривается методика и результаты использования современного программного компьютерного продукта, применяемого для решения задач исследования НДС волокнистых систем на базе использования метода конечных элементов (МКЭ), в отношении моделирования процессов взаимодействия материалов с рабочими органами технологического оборудования.

По результатам компьютерного моделирования НДС волокнистых систем определено, что перспективность исследования НДС текстильных, в том числе трикотажных, материалов и эффективное решение задачи посредством использования программной среды CosmosWorks в пакете SolidWorks может быть достигнуто только при значениях , где - деформация по ширине, - деформация по длине образца.

Трикотажные полотна могут иметь при реально действующем нагружении значительно большие деформации, а коэффициент Поэтому для моделирования НДС волокнистых систем рассмотрены возможности использования пакета стандартных программ Ansys.

Примеры результатов компьютерного моделирования деформационных параметров волокнистых систем с использованием пакета прикладных программ Ansys отображены на рисунке 2.

Рис. 2 - Индикаторы продольной деформации образца трикотажного полотна при нагружении, при Р = 0,2 Н/см (волокнистый состав полотна -

шерсть 100 %, поверхностная плотность - 190 г/м).

Результаты физического и модельного эксперимента и их анализ показывают, что расхождение характеристик полученных деформаций не превышает 1%.

Кроме того, в главе выполнены теоретические исследования и рассмотрены предпосылки возможности использования инструментальных экспресс-методов определения жёсткости и драпируемости текстильных полотен. При этом показано, что для оценки жёсткости волокнистых систем информативным параметром может быть принят спектр резонансных частот, а для оценки драпируемости - стоячие волны.

В третьей главе рассмотрены практические аспекты проектирования и создания экспериментальных стендов и методик исследования свойств волокнистых систем, связанных с разработкой экспресс-методов оценки, апробацией новых технических и технологических решений и выполнением экспериментальных исследований.

Для сопоставления и оценки возможностей корректного использования механических аналогов для моделирования процесса усадки и определения степени влияния термомеханических факторов на его продолжительность были разработаны программа экспериментальных исследований и создан экспериментальный стенд, позволяющий проводить оценку усадки как при нормальных условиях окружающей среды, так и при различных параметрах термомеханического воздействия.

Важнейшей и отличающейся особой сложностью оценки НДС швейных изделий из легкодеформируемых полотен является их окончательная влажно-тепловая обработка. При углублённой проработке обозначенного вопроса и для  выполнения расширенной программы исследований НДС волокнистых систем разработан и апробирован метод и экспериментальный стенд для исследования релаксации усилия (напряжения) в материалах при фиксированной деформации, принцип действия которого основан на использовании электромеханического привода. Сравнительный анализ математической модели и экспериментальных характеристик релаксации напряжения при фиксированной деформации для конкретных образцов волокнистых систем и технологических режимов подтвердил возможность использования электромеханических устройств для исследования и проектирования кинетики процесса влажно-тепловой обработки (ВТО) в производстве швейных, в том числе швейно-трикотажных изделий.

В работе также предложено устройство для исследования кинетики релаксации напряженного состояния легкодеформируемых волокнистых материалов (ЛДВМ) при их фиксированной деформации, принцип работы которого основан на использовании волновых процессов для оценки релаксационно-деформационных свойств ЛДВМ. Схема устройства приведена на рисунке 3.

Рис. 3 - Схема устройства для исследования кинетики релаксации НДС ЛДВМ при фиксированной деформации, где 1 - генератор вынужденных колебаний исследуемого образца, 2,3 - зажимы, 4 - резонаторная пластина, 5 - винтовая передача, 6 - динамометр, 7,8 - оптоэлектронные считывающие элементы, 9 - звуковой генератор, 10 - импульсная лампа, 11 Ц  строботахометр, 12 - запускающий блок, 13 - блок усиления колебаний образца, 14 - оптический усилитель, 15 - оптоэлектронный преобразователь, 16 - блок совпадения И, 17 - блок сопряжения, 18 - процессор, 19 - термокамера, 20 - температурный датчик, 21 - управляющий блок, 22 - образец.

В третьей главе достаточно полно рассмотрены вопросы разработки экспресс-методов измерения коэффициента поперечного сужения трикотажного полотна при одноосном нагружении современным экспериментальным путем с использованием компьютерных технологий.

На рисунке 4 представлена схема устройства для интерактивного эксперимента по определению характеристик поперечного сокращения материалов при одноосном растяжении и формирования данных о результатах исследования на электронных носителях информации.

Рис. 4 - Схема упрощённой конструкции стенда для экспериментального исследования поперечных деформаций. 1-6 - оптически активные метки; 7 - столешница; 8 - монтажный столик; 9,10 - зажимы; 11,12,13,14 - элементы нагружения; 15,16 - направляющие; 17 - опоры; 18 - микрометрические винты положения оптически активной пластины; 19,20 - штанга установки webЦкамеры; 21, 22 - персональный компьютер; 23 - образец материала.

В поисках современных инструментальных методов оценки жёсткости волокнистых систем и расширения технологических возможностей, а также повышения точности измерения обозначенного параметра в нелинейной области деформации предложены принципиально новые способы, позволяющие использовать подходы и концептуальные разработки экспресс-методов оценки жёсткости волокнистых систем.

Генерация поперечных колебаний и их фиксация посредством оптоэлектронной системы в комплекте с компьютерной мышью лазерного типа, а также подвижного оптически активного элемента и контроллера позволяют записывать резонансные частоты поперечных колебаний fj,рез. и рассчитывать параметр жёсткости материалов по следующей формуле:

,

где - погонный вес k-ого образца, - момент инерции k-ого образца прямоугольного сечения, - параметр - ого резонансного спектра собственных колебаний материала, - гравитационная постоянная.

Для реализации методики оценки в работе предложена программа расчёта и интерфейс для пользователя компьютерной оценки жёсткости волокнистых систем. Панель интерфейса программы разработана с возможностью проведения исследований в интерактивном режиме. Кроме того, определены спектры резонансных частот каждого образца материала и произведены расчеты жёсткости материала.

В рамках исследований технологических свойств трикотажных полотен был выполнен научный поиск и разработан инструментальный способ оценки драпируемости, который можно отнести к классу экспресс-методов оценки и определения требуемых характеристик.

В главе рассматриваются элементы теоретического обоснования и результаты экспериментальных исследований возможностей использования современных компьютерных технологий и технических средств, в частности, параметров механических колебаний как информативного параметра оценки драпируемости швейных материалов.

Метод предусматривает оценку драпируемости текстильных материалов путем определения соотношения количества образующихся стоячих волн на эталонном образце к количеству волн исследуемого - ого образца, как информативного параметра коэффициента драпируемости материала:

=, %;  =100, %;  =,

где - коэффициент коррекции; - коэффициент драпируемости образца, принятого за эталонный; A - линейный размер ширины среза свободно свисающей части образца эталонной длины.

Для апробации разработанного метода создана модификация экспериментального стенда в модульном исполнении и проведена программа исследований материалов различных структур. Результаты эксперимента представлены на рисунке 5 и в таблице.

Рис. 5 - Генерация квазистоячих волн образца подкладочной ткани

(саржи) поверхностной плотностью 100 г/м2

Таблица - Результаты определения коэффициента драпируемости материалов

Вид

материала

Характеристика

материала

,

%

Частота выну-жден-

ных коле-

баний, Гц

Экспериментально-расчётные результаты

Площадь

среза материала,

Поверхност-

ная плотность,

Ткань подкл. из вискозных нитей

S=0.2Х

0.4=

=8Х10

100

91

1

2.5

91

2

5.0

3

8.1

4

10.6

Полотно трикотажное

основовяза-

ное

150

91

1

2.5

2.9

78

2

5.0

5.5

82

3

8.1

9.2

80

4

10.6

12.2

79

Полотно трикотажное

поперечно-

вязаное

300

91

1

2.5

5.6

51

2

5.0

8.5

53

3

8.1

13.8

52

4

10.6

16.5

54

Кожа натуральная

600

91

1

2.5

6.0

38

2

5.0

11.1

40

3

8.1

18.5

40

4

10.6

25.2

38

В четвёртой главе рассмотрены методологические аспекты развития систем управления качеством производства швейно-трикотажных изделий, выполнен анализ систем менеджмента качества (СМК) и вопросы формализации процедур подтверждения соответствия качества одежды нормативным требованиям.

В главе приведены результаты исследований  по поиску формализованной формы представления СМК на базе ИСО серии 9000 в виде некоторой структурно-функциональной модели с блоками: политика и цели в области качества ; бизнес - процессы ; подсистемы и процессы обеспечения СМК (см. рис. 6).

Рис. 6 - Структурно-функциональная модель СМК на базе ИСО серии 9000

Используя предлагаемое деление на блоки и теорию соотношений, можно формальную запись СМК представить в следующем виде:

СМК.

В данном случае блок А представляет собой подмножество процедур и управляющих действий в СМК, т.е. , где - комплекс процедур планирования производственной деятельности, - подсистема процедур управления производством, - перечень действий по постоянному улучшению производственной деятельности, - блок процедур по обеспечению политики и целей производственной деятельности.

Подсистемы , , и , являясь элементами блока А в составе СМК, содержат некоторое подмножество соответствующих процедур и действий, в частности:

, ,

где - символы, обозначающие комплекс процедур и действий при функционировании СМК.

Второй блок СМК, представляющий собой структуру бизнесЦпроцессов, отражается в виде соотношения , где , , , - символы, обозначающие элементы структуры бизнеса.

Третий блок включает в себя подсистемы обеспечения функций СМК .

На основе введенных принципов и символов СМК на базе стандарта ГОСТ Р ИСО 9001- 2001 может быть сформирована в виде следующей модели соотношений:

СМК.

В соответствии с принятыми принципами управления разработана методика сравнительного сопоставления блоков и процедур СМК на базе ГОСТ Р ИСО 9001-2001 с процедурами, предписанными моделями все еще практикуемых на швейных предприятиях систем управления качеством (СК), в частности, моделью комплексной системы управления качеством продукции (КСУКП). Предложенная форма сопоставлений процедур практикуемой СК и СМК позволяет формализовать процесс анализа СК. Получаемые при этом результаты сопоставления показывают, какие необходимо ввести в практикуемую СК дополнительные процедуры по достижению требований, предъявляемых к СМК на базе ГОСТ Р ИСО 9001, принимая её в качестве приоритетной, а какие  исключить их из дальнейшего практического использования.

Разработана аналитическая среда для формализации сравнительного анализа базовых положений и принципов СМК ГОСТ Р ИСО 9001-2001  и практикуемых СК. Предлагаемая методика позволяет формально выявить и наглядно показать, сколькими и какими именно базовыми принципами отличаются между собой рассматриваемые системы управления качеством, что необходимо и может быть использовано при построении алгоритма сравнительного анализа систем управления качеством в рамках отдельных элементов принятия управленческих решений.

Кроме того, в диссертационной работе проведены аналитические исследования, направленные на формализацию процедуры контроля качества изделий в условиях производства и при сертификации, а также принятии решений по его результатам. Показано, что процедура принятия решения по соответствию качества изделий нормативным требованиям может быть принята в виде перечня логических функций при использовании логической функции лэквивалентности: да1, а нет0. В работе процедура выполняемых действий эксперта формализована и переведена согласно алгоритму в режим интерактивного обмена информацией при использовании компьютерной технологии формирования нормативных документов соответствия.

Основные результаты работы и выводы

Главными результатами исследований являются разработка методологических принципов совершенствования технологии и технических средств получения исходной информации для обеспечения процессов производства одежды из ЛДВМ, в частности, трикотажных полотен, развитие и создание на этой основе теоретической и практической базы, позволяющей эффективно решать вопросы ресурсосбережения и повышения качества швейных, в том числе швейно-трикотажных, изделий.

1. Показано, что вопросы исследования и оценки технологических свойств волокнистых материалов являются ключевыми для достижения заданного уровня качества изделий, прежде всего в части обеспечения их соответствия проектным параметрам и сохранения потребительских свойств в процессе эксплуатации.

2. Установлено, что используемые в настоящее время технические средства для определения характеристик технологических свойств ЛДВМ не могут обеспечить требуемую точность и достаточную объективность измерений их базовых показателей. Технологически и технически сложно обеспечить необходимую точность определения таких параметров, как кинетика релаксации деформаций, деформационная предыстория, коэффициент сужения при одноосной деформации, величина релаксации напряжения при фиксированной деформации, а также характеристик жёсткости, драпируемости и усадки при термомеханической обработке.

3. Теоретически обоснована возможность использования механических моделей при исследовании процессов релаксации напряжений при фиксированной деформации и усадки волокнистых систем в условиях воздействия паровоздушной среды, и разработаны экспериментальные стенды  для апробации предложенных решений. Показано, что накопленные ранее остаточные деформации при действии паровоздушной среды интенсивно релаксируют и приводят к усадке материалов выше нормативных значений. Знания этого обстоятельства необходимы для назначения допусков при проектировании швейных изделий, в особенности, из трикотажных полотен.

4. Показано, что для оценки жёсткости волокнистых систем информативным параметром может быть принят спектр резонансных частот, а для оценки драпируемости - стоячие волны.

5. Проведены модельные экспериментальные исследования деформационных характеристик материалов на базе использования теории конечных элементов и стандартного пакета программных продуктов Solid Works и Ansys, результаты которых позволяют прогнозировать технологические параметры волокнистых систем без проведения натурного эксперимента и формировать базы данных о свойствах материалов на электронных носителях информации.

6. Разработаны принципиально новые методы и технические решения для исследования кинетики релаксации напряженного состояния легкодеформируемых материалов, деформационных соотношений трикотажных полотен при одноосном растяжении, оценки жёсткости и драпируемости материалов, которые позволяют формировать результаты исследований на электронных носителях информации. Принципиальная новизна методов и технических решений устройств подтверждена патентами РФ на изобретение №№ 2413223, 2392615, патентом на полезную модель № 75050, заявкой на изобретение № 2012127601/28 (042030).

7. Выполнена апробация предлагаемых экспресс-методов оценки технологических свойств материалов и реализована программа экспериментальных исследований, результаты которых позволяют принимать корректные решения при выборе проектных параметров изделий и технологических режимов производственных процессов изготовления швейно-трикотажных изделий. Доказано, что разработанные методы оценки жёсткости и драпируемости волокнистых систем могут быть рекомендованы для исследований широкого спектра материалов, используемых в производстве одежды.

8. Сформулированы методологические принципы построения и анализа системы менеджмента качества швейных изделий и рассмотрена возможность использования математического аппарата теории множеств, соотношений и бинарной логики для исследований неформализованных операций и их сопоставления. Разработанные алгоритмы позволяют в полном соответствии с нормативными документами построить общую концепцию компьютерной технологии документирования СМК на основе ГОСТ Р ИСО 9001-2001 и прохождения процедуры сертификации.

9. Рассмотрены схемы имитационного моделирования процесса анализа и оценки качества изделий верхней одежды и предложен алгоритм автоматизированной проверки соответствия изделий верхней одежды нормативным требованиям, которые могут быть рекомендованы производителям швейных изделий при решении вопросов в рамках выполнения задач технического регулирования.

10. Показано, что разработанные способы, методики и принципиально новые технические решения позволяют в перспективе расширить теоретическую и экспериментальную базу исследований свойств трикотажных полотен и других легкодеформируемых материалов, точно и объективно определять их технологические характеристики экспериментально-расчётным методом и тем самым повысить качество швейных изделий и эффективность их производства.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО результатам работы

По результатам диссертации опубликовано 25 работ, основными из которых являются следующие:

Монографии

1. Дремлюга О.А. Новые методы и технические средства для обеспечения качества швейно-трикотажных изделий / О.А. Дремлюга, И.А. Шеромова, А.С. Железняков. - Владивосток: ВГУЭС, 2012. Ц  154 с.

2. Старкова Г.П. Исследование информационных потребностей и автоматизация процесса проектирования изделий из высокоэластичных волокнистых материалов / Г.П. Старкова, И.А. Шеромова,  А.В. Новикова, И.А. Слесарчук, О.А. Дремлюга и др. - Владивосток: ВГУЭС, 2012. - 80 с. - Деп. в ВИНИТИ № 218 - В 2012.

3. Шеромова И.А. Исследование деформационных свойств легкодеформируемых текстильных материалов в системе материал-изделие / И.А. Шеромова, Г.П. Старкова, А.В. Новикова, О.А. Дремлюга. - Владивосток: ВГУЭС, 2010. - 171 с. - Деп. в ВИНИТИ № 180 - В 2010.

Статьи в журналах, рекомендованных ВАК

1. Шеромова И.А. Разработка концепции совершенствования подготовки производства одежды / И.А. Шеромова, О.А. Дремлюга, А.П. Жихарев. // Дизайн и технологии, № 15 (57). - М.: МГУДТ, 2010. - С.69 - 74.

2. Дремлюга О.А. Компьютерная технология оценки драпируемости легкодеформируемых материалов / О.А. Дремлюга, И.А. Шеромова, Г.П. Старкова, А.С. Железняков // Швейная промышленность. - 2012.  -  № 3. - С. 23 - 25.

3. Железняков А.С. Экспериментальные исследования и компьютерное моделирование деформационных параметров волокнистых систем. Сообщение 1. / А.С. Железняков, И.А. Шеромова, Г.П. Старкова, О.А. Дремлюга. // Швейная промышленность. - 2012. -  №4. - С. 22 - 24.

4. Железняков А.С. Экспериментальные исследования и компьютерное моделирование деформационных параметров волокнистых систем. Сообщение 2. / А.С. Железняков, И.А. Шеромова, Г.П. Старкова, О.А.Дремлюга. // Швейная промышленность. - 2012. - №4. - С. 30 - 31.

5. Шеромова И.А. Проблемы повышения качества швейно-трикотажных изделий. / И.А. Шеромова, О.А. Дремлюга, А.С. Железняков. // Швейная промышленность - 2012. - №6. Ц  С.

Материалы конференций

1. Шеромова, И.А. Изучение требований потребителей к качеству одежды из высокоэластичных полотен. / И.А. Шеромова, О.А. Дремлюга // Молодые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности: Мат-лы межвуз. науч.-техн. конф. (ПОИСКЦ2008). - Иваново: ИГТА, 2008. - С.98 - 99.

2. Дремлюга О.А.  Автоматизированная система для исследования деформационно-релаксационных процессов легкодеформируемых текстильных материалов при производстве одежды. / О.А. Дремлюга, А.В. Новикова // Теоретические знания - в практические дела: Мат-лы XI Всерос. науч.-инновац. конф. Теоретические знания - в практические дела (с международным участием). Ц  Омск: Филиал РосЗИТЛП, 2010. - С. 37 - 40.

3. Дремлюга О.А.  Алгоритм формирования информационных объектов общей базы данных производства одежды на основе концепции CALS / О.А.Дремлюга, И.А. Шеромова // Интеллектуальный потенциал вузов - на развитие Дальневосточного региона: Мат-лы ХI Межд. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых (15 - 28 апреля 2011 г.). Книга 1. - Владивосток: ВГУЭС, 2011. - С. 208 - 212.

4. Дремлюга О.А. К вопросу внедрения информационных технологий в процесс проектирования одежды / О.А. Дремлюга, И.А., И.А. Шеромова, А.В. Новикова // Сборник: Молодежь, наука, творчество: Мат-лы IХ Межвуз. науч.-практ. конф. студентов и аспирантов (17 - 20 мая 2011 г.). - Омск: ОГИС, 2011. - С. 49 - 50.

Патенты и заявки на изобретения

1. Пат. на полезную модель 75050, Российская Федерация, МПК G01N33/36 (2006.01). Устройство для определения деформационных свойств трикотажного полотна /  Шеромова И.А., Старкова Г.П., Новикова А.В., Дремлюга О.А. - опубл. 20.07.2008, БИ №20-2008.

2. Пат. 2392615, Российская Федерация, МПК G01N29/00 (2006.01). Устройство для исследования кинетики релаксации напряжённого состояния  легкодеформируемых материалов / Старкова Г.П., Шеромова И.А., Дремлюга О.А., Железняков А.С., - опубл. 20.06.2010 Бюл. №17.

3. Пат. 2413223, Российская Федерация, МПК G01N33/36 (2006.01). Способ оценки драпируемости швейных текстильных и кожевенных материалов / Железняков А.С., Старкова Г.П., Дремлюга О.А., Александров В.А.,  - опубл. 27.02.2011 Бюл. №6.

4. Заявка на изобретение 2012127601 / 28 (042030), Российская Федерация. Способ определения жёсткости легкодеформируемых композитных материалов / Железняков А.С., Дремлюга О.А., Шеромова И.А., Старкова Г.П., Старков В.С., - приор. 02.07.2012.


ДРЕМЛЮГА ОЛЬГА АЛЕКСАНДРОВНА

Разработка методов и средств повышения качества

швейно-трикотажных изделий

а
Автореферат диссертации на соискание ученой степени
кандидата технических наук

ицензия на издательскую деятельность ИД №03816 от 22.01.2001

Подписано в печать л 19   ноября  2012. Формат 6084/16

Бумага писчая. Печать офсетная.

Усл. печ. - 1 п.л. Тираж 80 экз. Заказ № ______

Издательство Владивостокский государственный университет

экономики и сервиса

690014, Владивосток, ул. Гоголя, 41

Отпечатано в типографии ВГУЭС

690014, Владивосток, ул. Гоголя, 41

Авторефераты по всем темам  >>  Авторефераты по техническим специальностям