WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

 

На правах рукописи     

ДРЕМЛЮГА ОЛЬГА АЛЕКСАНДРОВНА

 

РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ И СРЕДСТВ ПОВЫШЕНИЯ

КАЧЕСТВА ШВЕЙНО-ТРИКОТАЖНЫХ ИЗДЕЛИЙ

 
Специальность 05.19.04 – Технология швейных изделий
 

 
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
кандидата технических наук
 
 



 



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 «25» 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: http://VAK.ed.gov.ru.

Автореферат разослан «23» ноября 2012 года.


 

Ученый секретарь  
диссертационного совета              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 «0». 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 –  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 web–камеры; 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 бизнес–процессов, 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 «эквивалентности»: «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. –  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. –  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. (ПОИСК–2008). – 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). –  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

 
Автореферат диссертации на соискание ученой степени
кандидата технических наук

Лицензия на издательскую деятельность ИД №03816 от 22.01.2001

Подписано в печать « 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






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.