Проектирование и оценка конструктивных параметров изделий в эргономическом дизайне специальной одежды

Содержание работы Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы; сформулированы цели и задачи исследований, методы их проведения, отмечены научная новизна и практическая значимость диссертации, приведены сведения об использовании результатов работы. В первой главе представлен анализ теоретико-методических подходов к решению задач обеспечения соответствия конструктивного решения одежды анатомо-морфологическим особенностям двигательного компонента трудовой деятельности человека, сделанный на основе ретроспективного обзора этапов развития теории и методологии эргономического дизайна спецодежды (рис. 1), оценки целесообразности и перспектив практического применения результатов проведенных исследований в процессе принятия проектных решений. Получение кроя деталей в течение многих веков осуществлялось муляжным методом без каких-либо расчетов путем объемного макетирования одежды из куска ткани на фигуре человека или приближенной модели его торса – манекене. При всей кажущейся простоте этого метода, он позволял получить довольно рациональные конструкции изделий, о чем свидетельствует, например, эргономический анализ конструкций народной одежды. Расчетно-графические методы конструирования одежды, систематизирующие эвристические алгоритмы построения шаблонов деталей одежды, начали формироваться в конце XVIII – начале XIX вв. Известно, что одну из первых систем кройки предложил лондонский закройщик, француз Мишель в 1800 г. На базе этой системы в дальнейшем создается т.н. клеточная система. К периоду введения во Франции метрической системы мер относится создание масштабной сантиметровой системы кройки (Компейн), различные варианты которой существовали достаточно продолжительное время и совершенствовались целым рядом авторов. В 1840 г. Г.А.Мюллером разработана тригонометрическая система кройки, на основе которой в дальнейшем созданы различные варианты т.н. расчетно-мерочных систем (Маурер, Гирш, Лутц и др.). В 1886 г. М.Лутц разработал универсальную систему кройки, которая базировалась на началах аналитической геометрии. В России эту систему использовало и развивало Общество Санкт-Петербургских закройщиков. Наибольшее распространение в России получили различные варианты координатной системы конструирования одежды (Метузал, братья Левитанус, Ленгридж и др.) С развитием массового производства одежды, при котором снятие мерок с заказчика является невозможным, потребовалась замена закройных измерений их расчетными значениями на основе предполагаемой зависимости от ведущих размерных признаков фигуры человека – роста и обхвата груди. Так сформировался принципиальной иной подход к построению разверток деталей одежды, положенный в основу расчетно-пропорциональных систем конструирования. Именно этот период (1918-1930 гг.) ознаменовался бурным развитием прикладных антропологических исследований пропорций тела человека, направленных на разработку рациональных размеро-ростовочных стандартов, обеспечивающих соответствие готовой одежды реальным типам строения фигур взрослого и детского населения (работы ученых НИИ антропологии Московского государственного университета В.В.Бунака, П.Н.Башкирова, М.В.Игнатьева и др.). Расчетно-пропорциональный метод конструирования использовался в промышленности и подготовке кадров для массового производства одежды достаточно длительный период. Большой вклад в его развитие внесли ведущие ленинградские конструкторы М.И.Смирнов и Н.И.Царев. С 1959 г. в Центральном научно-исследовательском институте швейной промышленности ведутся работы по созданию единой методики конструирования мужской, женской и детской одежды (ЕМКО), в основу которой положен расчетно-аналитический метод построения геометрических разверток сглаженного контура типовой фигуры человека с прибавками на свободное облегание. Разработке методики сопутствует формирование размерной типологии населения 1960 г., учитывающей изменчивость полнотных признаков (обхватов талии и бедер). Последующие массовые антропометрические обследования, в результате проведения которых разработана новая размерная типология населения стран-членов СЭВ (1972), разработки новых методик конструирования (методика ЦНИИШП, 1980; ЕМКО СЭВ, 1988) по существу не изменили традиционной технологии конструирования одежды. При этом кроме алгоритмов построения, заложенных в этих методиках конструирования, используется широкий арсенал эмпирических приемов преобразования исходных шаблонов, соответствующих различным конструкторским задачам, в т.ч. и отработке конструкции на антроподинамическое соответствие. Первые систематические исследования динамических признаков тела человека, определившие выбор программы и методики их измерений, а также способов статистической обработки были проведены в 1968 г. в рамках антропометрического обследования населения стран-членов СЭВ. Несмотря на большой объем этих исследований, рекомендации по их результатам сводились лишь к формулированию гипотетической возможности учета данных динамической антропометрии при выборе припусков в одежде и определении оптимальной растяжимости текстильных материалов. Собственно эргономические исследования особенностей функционирования системы «человек-одежда-среда» занимают существенное место в научных и практических разработках проблем совершенствования методов проектирования одежды в 1970-е годы. В работах этого периода, выполненных под руководством Е.Б.Кобляковой и В.Е.Романова, сформированы общие принципы эргономического проектирования бытовой одежды, разработана иерархическая структурная схема показателей ее качества, в которой эргономические свойства одежды характеризуются групповыми показателями антропометрического, гигиенического и психофизиологического соответствия. Произведена детализация групповых показателей до единичных показателей соответствия, предложены методы и средства для их объективной оценки. Наиболее полная систематизация эргономических требований, свойств и показателей качества спецодежды осуществлена в работах Т.Е.Ливановой и З.С.Чубаровой, хотя максимально возможная широта охвата и дифференциация эргономических показателей в предлагаемой ими номенклатуре эффективна скорее для идентификации направлений эргономической рационализации изделий, чем для организации процедур комплексной оценки. В 1980-е годы Л.Х.Фаритовой отработаны методические аспекты многокритериальной оптимизации эргономических параметров базовых конструкций специальной одежды для совокупности характерных или экстремальных трудовых движений, в которой реализован алгоритм выбора методом ЛПt-поиска эффективных точек в пространстве параметров, характеризуемых максимальными значениями обобщенного эргокритерия, построенного на шкале желательности. В исследованиях 1990-х годов, выполненных под руководством Е.Я.Сурженко, установлены полиномиальные зависимости изменения динамических эффектов размерных признаков от угловых биомеханических характеристик движений тела человека дифференцированно по видам и фазам движений в основных суставах (Г.Г.Ольшанская, Е.А.Легензова), проведены экспериментальные исследования биокинематического взаимодействия элементов системы «человек-одежда» (И.Ю.Евтодий) и предложена новая методика обеспечения и оценки динамического соответствия конструкций одежды амплитудам трудовых движений человека. Доказана возможность реализации этой методики в системе трехмерного автоматизированного проектирования одежды (Е.Ю.Бахтина, 2000). В результате проведенного анализа установлено, что отсутствие должной систематизации большого объема научных данных, практических рекомендаций по проектированию эргономически рациональных конструкций спецодежды и регламентированных форм их накопления, адаптированных к функционированию современных систем проектирования, фактически предопределяет тиражирование устаревших базовых конструкций, наработанных в результате жесткой унификации конструктивного устройства и стандартизации габаритных параметров изделий. Показана необходимость органичного включения процедур выбора, обоснования и оценки конструктивных параметров в структуру эргономического дизайна специальной одежды с целью повышения функционально-эстетического уровня изделий и, тем самым, обеспечения их конкурентоспособности на рынке отечественных и зарубежных аналогов. Во второй главе осуществлена разработка основных компонентов информационного обеспечения процедур проектирования и оценки конструктивных параметров изделий в структуре эргономического дизайна спецодежды (баз знаний, баз данных, библиотеки эргономически рациональных конструктивных решений), позволяющих проектировщику органично, без излишнего регламентирования, осуществлять синтез художественно-конструкторского и эргономического решений. Для полноценного формирования базы знаний Б3 1 «Зависимости относительных динамических эффектов от угловых биомеханических параметров движений» были проведены антроподинамические исследования женских фигур при выполнении рабочих движений в основных суставах. В отличие от ранее проведенных аналогичных исследований мужских фигур в программу измерений были включены не только динамические эффекты размерных признаков при движениях в основных суставах конечностей, но и при различных углах наклона корпуса (рис. 2). Анализ полученных графиков аппроксимирующих кривых показал, что взаимосвязь между угловыми биомеханическими параметрами движений в основных суставах и относительными динамическими эффектами размерных признаков женских фигур также выражается полиномиальными уравнениями вида: ; . Адекватность кривых экспериментальным данным изменения динамических эффектов размерных признаков по фазам движений в выбранных диапазонах варьирования амплитуд подтверждается значениями коэффициентов аппроксимации, близкими к единице. Таким образом, подтверждена возможность использования угловых параметров движений в расчетах и построении конструкций одежды в конкретных проектных ситуациях. На основании обобщения ранее проведенных и собственных исследований доказана необходимость расширения типологии исходных модельных конструкций спецодежды применяемых при автоматизированной реализации заказов на целенаправленную разработку и конструктивно-технологическую подготовку производства спецодежды. Осуществлено кодирование типажа этих конструкций для мыслимых комбинаций рабочих поз и трудовых движений. Выбор типажа исходной модельной конструкции предложено осуществлять на основе оценки относительных частот встречаемости характерных и экстремальных трудовых движений в конкретной проектной ситуации. Особое значение в предлагаемой структуре информационного обеспечения эргодизайна спецодежды приобретает база знаний БЗ 2, содержащая таблицы оптимальных сочетаний конструктивных параметров, дифференцированная по покроям спецодежды в соответствии с которыми, ориентируясь на расчетные величины частных (перемещение и давление) и обобщенных эргокритериев, конструктор может выбирать сочетания конструктивных параметров, обеспечивающих необходимый уровень эргономической рациональности конструкции при заданном объемно-силуэтном варианте художественного решения. База знаний БЗ 3 «Типология функций гармонизации цветовых отношений включена в структуру информационного обеспечения на основе разработки Т.В.Зуевой и предназначена для целенаправленного выбора вариантов цветографического решения спецодежды с учетом фирменного (корпоративного) стиля предприятия-заказчика. Рис. 2. График зависимости динамических эффектов размерных признаков от угла наклона корпуса, di = f (ξ) Предлагаемая последовательность и взаимосвязь процедур принятия решений на основных этапах проектирования от разработки технического задания до разработки технического проекта с встроенной системой информационного эргономического обеспечения представлена на рис. 3. Этап эргономической экспертизы проектных решений (не представлен на рис.3) завершает процесс эргодизайна спецодежды и должен включать следующие процедуры: оценку эргономического соответствия одежды амплитудам трудовых движений, осуществляемую на основе гониометрии движений одетого человека дифференцированно по основным суставам или на основе биокинематического анализа перемещений информативных точек одежды с помощью кино- или видеограмм движений; лабораторные и натурные испытания опытных образцов спецодежды с регистраций основных показателей физиологических функций человека; проведение социологических опросов потребителей в процессе проведения опытных испытаний образцов изделий в условиях реальной профессионально-производственной деятельности. Эффективная реализация предлагаемой структуры эргодизайна спецодежды предполагает, наряду с эргономической и экспертизу эстетических показателей проектных вариантов изделий по следующей номенклатуре: композиционная целостность изделия (организованность декоративных и линейно-графических элементов, гармоничность цветофактурного решения и т.д.); выраженность утилитарно-практического назначения (соответствие изделия особенностям его назначения, выявленность функционально-конструктивно-технологической связи элементов изделия, выявленность эстетически значимых свойств применяемых материалов); выраженность социально-культурного назначения (отражение в художественно-образном решении изделия его культурно-смыслового значения для определенных групп пользователей, соответствие современным тенденциям стилеобразования одежды данного назначения, воплощение признаков фирменного стиля предприятия, согласованность с функционально-предметной средой); совершенство производственного выполнения и стабильность товарного вида. В третьей главе диссертации рассмотрена реализация предлагаемой организационной структуры процесса эргодизайна изделий спецодежды на примере разработки женского комбинезона для рабочих вспомогательных производств (строителей) ООО «ПО «Киришинефтеоргсинтез». Выбор данного вида комбинированного изделия с объединенной плечевой и поясной частями был обусловлен не только его повышенной сложностью с позиции обеспечения эргономической рациональности, но и основан на результатах социологического опроса потенциальных потребителей, проведенного в ходе исследования проектной ситуации. С учетом отнесения рассматриваемой профессиональной группы работающих по комплексу ОВПФ к подгруппе защиты от механических воздействий и общих производственных загрязнений, был осуществлен отбор отечественных и зарубежных материалов соответствующего назначения. В результате проведения исследований физико-механических свойств и реализации процедур комплексной оценки качества этих материалов для проектирования и изготовления комбинезона была рекомендована полиэфирно-хлопковая ткань «Култекс» арт. 3 335 производства компании Carrington (Великобритания), соответствующая 1 классу защиты от пыли и имеющая сертификат в РФ по ГОСТ 12.4.142-84. Показатели свойств 1 – разрывная нагрузка (по основе) 2 – разрывная нагрузка (по утку) 3 – разрывное удлинение (по основе) 4 – разрывное удлинение (по утку)

Похожие:

	Программа дисциплины «Компьютерное проектирование в дизайне одежды»... Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, учебных ассистентов и студентов направления подготовки для...		Рабочая программа по дисциплине в проектирование изделий в сапр Целью преподавания дисциплины «Проектирование изделий в сапр» является изучение этапов и составляющих процесса трехмерного автоматизированного...
	Программа дисциплины «Проектирование в дизайне среды» Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, учебных ассистентов и студентов направления подготовки для...		Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Тема урока: Возникновение одежды. Костюмы разных эпох Экологические проблемы и основные тенденции в современном дизайне одежды
	Исследование современного состояния производства специальной одежды из огнезащитных тканей В статье представлены результаты исследования современного состояния производства специальной одежды из огнезащитных тканей		Образовательный стандарт высшего профессионального образования по... Технологии и проектирование текстильных изделий образовательными учреждениями высшего профессионального образования (высшими учебными...
	Эволюция и инволюция художественного образа многомерного объекта в дизайне одежды Формирование системного подхода как самостоятельного метода научного познания происходило		Методические указания и задания к контрольной работе по дисциплине... Дисциплина "Проектирование трикотажного производства" рассматривает совокупность технологических процессов изготовления изделий,...
	Кулешовской средней общеобразовательной школы №16 Приложение № Нормы бесплатной выдачи специальной одежды и других средств индивидуальной защиты работникам 62		«Визитной карточки» проекта Учащиеся прослеживают историю одежды (на ряде ярких примеров), знакомятся с разнообразием современной одежды (деловая, спортивная,...
	Учебно-методический комплекс по дисциплине «Проектирование швейных... «Проектирование швейных предприятий» составлен в соответствии с требованиями Государственного образовательного стандарта высшего...		Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Дать общие понятия о возникновении одежды на земле, о видах легкой одежды в наше время. Ознакомить учащихся с ассортиментом поясной...
	Пояснительная записка Курс «Декоративные растения в ландшафтном дизайне» Целью данного курса является ознакомление студентов с декоративными растениями открытого грунта и их использованием в озеленении...		Программа дисциплины дпп. Дс. 02 Конструирование одежды Цель дисциплины: подготовка студентов к выполнению работ по конструированию швейных изделий различных силуэтных форм и объемов
	Конфекционирование материалов для одежды Программа составлена на основании требований государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования к...		Влияние новых технологий на формообразование в дизайне одежды (на примере светодизайна костюма) Охватывают обширный период с первых попыток использования эффекта биолюминесценции в костюме (IV в до н э.) и вплоть до конца XXI...