На правах рукописи
ПОДШИВАЛОВА АННА ВИКТОРОВНА
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО
ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОДЕЖДЫ НА ОСНОВЕ
ИНТЕЛЛЕКТУАЛИЗАЦИИ ПРОЦЕССА КОНФЕКЦИОНИРОВАНИЯ
МАТЕРИАЛОВ
Специальность 05.19.04 – Технология швейных изделий
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
кандидата технических наук
Владивосток 2011
Стр.1
Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении
высшего профессионального образования «Владивостокский государственный
университет экономики и сервиса».
Научный руководитель:
Официальные оппоненты:
кандидат технических наук, доцент
Королева Людмила Анатольевна
доктор технических наук, профессор
Смирнова Надежда Анатольевна
кандидат технических наук, доцент
Абакумова Ирина Валентиновна
Ведущая организация:
Московский государственный университет
дизайна и технологии
Защита состоится « 23 » марта 2011 года в 15:00 на заседании
диссертационного Совета К 212.023.01 при Государственном образовательном
учреждении высшего профессионального образования «Владивостокский
государственный университет экономики и сервиса» по адресу: 690014,
г. Владивосток, ул. Гоголя, д. 41, зал ученого совета ауд. 1359.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Владивостокского государственного
университета экономики и сервиса по адресу: 690014, г. Владивосток,
ул. Гоголя, д. 41.
Сведения о диссертации и автореферате размещены на сайте диссертационного
совета ВГУЭС по адресу www.vvsu.ru.
Автореферат разослан « 22 » февраля 2011 г.
Ученый секретарь
диссертационного совета
Е.А. Розанова
Стр.2
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность работы. Актуальными концепциями развития систем
автоматизированного проектирования (САПР) промышленности являются
интеграция и интеллектуализация, степень реализации которых определяет
качество и эффективность процесса проектирования. Очевидна целесообразность
заимствования инновационных решений, эффективно используемых в
САПР других отраслей промышленности, для развития автоматизированного
процесса проектирования одежды. Так, интеграция САПР одежды (САПРо)
позволит объединить конструкторскую и технологическую подготовку производства,
а интеллектуализация – повысить степень автоматизации САПР,
обеспечив поддержку принятия объективных и качественных решений и генерацию
там, где это возможно, проектов изделий в целом или их узлов. Таким
образом, интеллектуализация САПР позволит снизить влияние субъективного
фактора при принятии проектных решений.
Известно, что существующие САПР одежды не отвечают понятию «интеграция»
в полном объеме, а интеллектуализация особенно значима в условиях
неограниченного объема накопленных разнородных данных и инженерных
знаний специалистов отрасли.
В работах авторов Курбатова Е.В., Рахматуллина А.М., Бондаревой
М.В., Субботиной Е.В., Смирновой О.Н., Струневич Е.Ю. и др. решаются задачи
по созданию и наполнению специализированной информацией баз данных
и баз знаний, относящихся к предметным областям конструирования и
технологии изготовления одежды. Перечисленными авторами предлагаются
решения единого способа структурирования информации и создания интегрированной
информационной среды проектирования. В современных САПР
одежды автоматизированы технологии учета некоторых свойств материалов,
которые ограничиваются этапами эскизирования, построения конструкции,
раскладки лекал, визуализации 3D модели изделия.
Наряду с этим, одним из главных факторов, определяющих соответствие
изделий предъявляемым требованиям, является учет свойств материалов
в процессе проектирования. В настоящее время, этот вопрос эффективно
решается в таких наукоемких отраслях промышленности, как машино- и
приборостроение, где разработан и успешно функционирует ряд программных
продуктов, базирующихся на знаниях о материалах и их свойствах в
рамках выполняемых задач.
Остаются без внимания вопросы, связанные с автоматизацией и интеллектуализацией
этапа выбора пакета материалов для проектируемого изделия
в рамках интегрированной системы автоматизированного проектирования
одежды (ИСАПРо), комплексным учетом свойств материалов на этапах проектирования.
Изучение
свойств материалов и влияние их на этапы проектирования
нашли отражение в ряде исследовательских работ авторов Бузова Б.А.,
3
Стр.3
Кобляковой Е.Б., Андреевой Е.Г., Кузьмичева В.Е., Смирновой Н.А., Железнякова
А.С., Кирсановой Е.А., Старковой Г.П., Гореловой А.Е, Осипенко
Л.А., Золотцевой Л.В., Шеромовой И.А., Ландовского В.В., Щербаковой
Н.И. и др. Однако, данные исследования касаются либо конкретных видов
материалов и изделий, либо отдельных этапов проектирования, либо не адаптированы
для целей автоматизированного проектирования одежды.
В настоящей работе предлагается расширить общепринятую структуру
САПР одежды за счет создания концептуально новой подсистемы для решения
задач конфекционирования. В современных условиях активного развития
информационных и интеллектуальных технологий целесообразна организация
работы новой структурной единицы САПРо с использованием экспертной
системы и онтологического подхода. Последний заключается в разработке
онтологии предметной области (ПО) «Материаловедение швейного производства»,
тем самым реализуется формализованное представление знаний, и,
в итоге, создание базы знаний исследуемой ПО.
Таким образом, решение сформулированных проблем и получение качественных
проектных решений с минимальными затратами возможно посредством
преобразования САПР одежды на основе интеграционных процессов
и интеллектуализации, что обуславливает актуальность и своевременность
выбранного для научной работы направления исследований.
Цель диссертационной работы. Целью диссертационной работы является
повышение эффективности выбора проектных решений на стадиях автоматизированного
процесса проектирования одежды посредством разработки
и внедрения интеллектуальной информационной системы «Конфекционер»
(ИИС «Конфекционер»). Под ИИС «Конфекционер» в данной работе
понимается подсистема «Конфекционер», реализованная в комплексе с экспертной
системой (ЭС) «Материаловед».
Задачи диссертационной работы. Для достижения поставленной цели
в работе решены следующие задачи:
- проведен анализ современного уровня развития САПР промышленности
и швейной отрасли, который показал необходимость и перспективность
дальнейшей разработки и внедрения в автоматизированный процесс проектирования
(АПП) одежды технологий, повышающих уровень его интеграции
и интеллектуализации;
- сформулирован концептуальный подход к организации интегрированной
САПР одежды с учетом принципов интеллектуализации. Разработано
информационно-алгоритмическое обеспечение концептуально новой в составе
ИСАПРо подсистемы «Конфекционер»;
- предложены математические модели интегрированной системы авто
матизированного проектирования одежды и процесса функционирования
подсистемы «Конфекционер» в рамках ИСАПРо;
- разработано информационное обеспечение для реализации ЭС «Материаловед»
с использованием онтологического подхода;
4
Стр.4
- выполнена модификация автоматизированного процесса проектирования
одежды с учетом свойств материалов;
- создано программное обеспечение для реализации исследовательского
прототипа интеллектуальной информационной системы «Конфекционер»
в рамках ИСАПРо.
Объект исследования. Объектом исследования является автоматизированный
процесс конфекционирования материалов и учета свойств материалов
на этапах проектирования изделия в рамках интегрированной САПР
одежды.
Методы исследования. При выполнении работы использовались: системный
подход, методы математического моделирования и системного анализа,
метод экспертных оценок, теория алгоритмизации и программирования,
методы построения структур баз знаний и баз данных экспертных систем,
методы интеграции различных систем.
Экспериментальные исследования свойств материалов проводились в
лабораторных условиях с использованием стандартных методов. В работе
использованы программные продукты Windows XP (Word, Excel), прикладные
графические программы (CoralDraw, Autocad), редактор онтологий Protégé.
Научная
новизна результатов проведенных исследований:
- сформулированы принципы организации интегрированной автоматизированной
системы проектирования одежды с использованием методов и
средств интеллектуализации;
- предложены математические модели интегрированной системы автоматизированного
проектирования одежды и процесса функционирования
подсистемы «Конфекционер» в рамках ИСАПРо;
- сформирована концепция реализации ИИС «Конфекционер» в рамках
интегрированной системы автоматизированного проектирования одежды;
- создано информационное обеспечение ИИС «Конфекционер»;
- разработан метод автоматизированного учета свойств материалов на
этапах проектирования одежды;
- разработан алгоритм процесса функционирования подсистемы
«Конфекционер» в рамках ИСАПР одежды.
Практическая значимость результатов работы:
- разработано информационно-алгоритмическое и программное обеспечение
для реализации ИИС «Конфекционер»;
- сформированы практические рекомендации по выбору проектных решений
на стадиях АПП одежды с использованием экспертной системы «Материаловед»;
-
автоматизирован процесс комплексного учета свойств материалов на
этапах проектирования одежды;
- разработаны рекомендации для реализации образовательной программы
по подготовке специалистов отрасли и повышения их квалификации
5
Стр.5