Синтез структур и оценка параметров эффективности изготовления трикотажных изделий тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.19.02, кандидат технических наук Галушкина, Надежда Владимировна
- Специальность ВАК РФ05.19.02
- Количество страниц 415
Оглавление диссертации кандидат технических наук Галушкина, Надежда Владимировна
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ ФАКТОРОВ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИХ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ТРИКОТАЖНОГО ПРОИЗВОДСТВА
1.1. Текстиль и его место в развитии общества. Тенденции развития
1.2. Технический текстиль как наукоемкий продукт
1.3. Рынок и его свойства. Инструменты развития реальной экономики
1.4. Ориентация промышленного производства на требования международных стандартов качества
1.5. Современная функциональная структура текстильного предприятия. Информационное обеспечение жизненного цикла продукции (CALS - технологии)
1.6. Основные факторы развития текстильной науки. Основные научные проблемы развития технологии трикотажного производства
ВЫВОДЫ по главе
Глава 2. ОСНОВЫ МЕТОДОЛОГИИ СТРУКТУРНО - ПАРАМЕТРИЧЕСКОГО
СИНТЕЗА ОБЪЕКТОВ ТРИКОТАЖНОГО ПРОИЗВОДСТВА
2.1. Модели знаний как основа научного мышления и поиска новых технологических решений. Формализация знаний
2.2. Общая методология системного подхода к анализу и синтезу объектов трикотажного производства
2.3. Математический аппарат дискретных множеств, необходимый для описания объектов трикотажной технологии (полотен, изделий и процессов)
2.4. Методология и циклы синтеза структур и параметров текстильных объектов. Процесс проектирования (модели, параметры, функции и критерии)
2.5. Объекты структурно - параметрического синтеза (проектирования) в трикотажном производстве. Информационное и техническое обеспечение процессов проектирования в трикотажном производстве. Продукционный подход к проектированию
ВЫВОДЫ по главе
Глава 3. ПРОЦЕСС ВЯЗАНИЯ КАК СЛОЖНАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СИСТЕМА И ОБЪЕКТ УПРАВЛЕНИЯ
3.1. Обобщенная модель процесса вязания. Перенос ошибок
3.2. Параметрическое определение процесса вязания
3.3. Процесс вязания как объект управления
3.4. Структурный анализ процесса вязания как технологической системы. Функциональные механизмы трикотажных машин
3.4.1. Технологическая структура и функциональные механизмы трикотажных машин
3.4.2. Параметры режима вязания, определяющие режим переработки нити на трикотажных машинах
3.5. Разработка динамической имитационной модели процесса вязания на кругло вязальной машине
3.5.1. Трикотажная кругловязальная машина как сложная событийная система
3.5.2. Имитационная модель кругловязальной однофонтурной машины
3.5.3. Обоснование и систематизация основных расчетов характеристик производительности трикотажных машин как сопровождение имитационной модели
3.6. Технологическое обеспечение заправочных параметров полотен при вязании на кругловязальных машинах
3.7. Теоретический анализ условий снижения натяжения нити при вязании на трикотажных машинах ■
ВЫВОДЫ по главе
Глава 4. СТРУКТУРНЫЙ И ПАРАМЕТРИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ ПРОЦЕССОВ
ТРИКОТАЖНОГО ПРОИЗВОДСТВА
4.1. Основные свойства производственно-технологических процессов трикотажного производства и их обеспечение
4.2. Декомпозиция процесса производства трикотажного полотна с кругловязальных машин
4.3. Синтез структур обобщенного технологического процесса и индивидуальных технологических маршрутов. Общая методология
4.4. Методика проектирования технологического процесса производства трикотажных бельевых изделий и оценка основных ресурсных затрат на изготовление продукции
ВЫВОДЫ по главе
Глава 5. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТРИКОТАЖНЫХ
ПОЛОТЕН ИЗ ХЛОПЧАТОБУМАЖНОЙ ПРЯЖИ
5.1. Усадка хлопчатобумажных трикотажных полотен. Проблема контроля воспроизводимости и технологического обеспечения
5.2. Основные структурные параметры трикотажных полотен и их влияние на размерную стабильность, усадку и свойства трикотажных полотен
5.3. Экспериментальная оценка эксплуатационной усадки трикотажных полотен из хлопчатобумажной пряжи в производственных условиях
5.4. Методика проектирования усадки полотна с учетом вида отделки. Анализ экспериментальных результатов
ВЫВОДЫ по главе
Глава 6. РАЗРАБОТКА МЕТОДОЛОГИИ СИНТЕЗА СТРУКТУР ПЕРЕПЛЕТЕНИЙ ТРИКОТАЖНЫХ ПОЛОТЕН НА ОСНОВЕ ТЕОРИИ
ДИСКРЕТНЫХ МНОЖЕСТВ
6.1. Основные принципы описания и классификации трикотажных переплетений и синтеза структур
6.2. Объекты структурного синтеза. Уровни структурирования переплетений трикотажных полотен
6.3. Синтез структур переплетений и их отображение на множестве базовых (исходных) структурных элементов и нитей. Примеры реализации метода
ВЫВОДЫ по главе
Рекомендованный список диссертаций по специальности «Технология и первичная обработка текстильных материалов и сырья», 05.19.02 шифр ВАК
Оптимизация выработки одинарных полотен на кругловязальных многосистемных машинах1999 год, кандидат технических наук Рябова, Ирина Ивановна
Разработка ресурсосберегающих процессов вязания трикотажных полотен комбинированных футерованных переплетений на кругловязальных машинах2011 год, кандидат технических наук Варламов, Александр Рудольфович
Разработка технологии и ассортимента высокоэластичных трикотажных полотен улучшенного качества для бельевых и спортивных изделий2006 год, кандидат технических наук Журавлева, Надежда Александровна
Теоретические основы проектирования параметров кулирного трикотажа и разработки технологических режимов его производства с учетом деформационных свойств нитей и полотен1997 год, доктор технических наук Труевцев, Алексей Викторович
Разработка технологии и оборудования для стабилизации линейных размеров трикотажных полотен1998 год, кандидат технических наук Чень Минчжень
Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Синтез структур и оценка параметров эффективности изготовления трикотажных изделий»
Цель настоящей работы заключается в реализации определенных примеров системного подхода к решению инженерных задач и процедур, имеющих отношение к технологии проектирования (синтезу) структур и параметров трикотажа и технологических процессов их изготовления в производственных условиях (в частности, как предметной области, технологии производства трикотажных полотен с кругловязальных машин).
С целью выбора определяющих факторов развития производственно-технологических систем, в частности, трикотажного производства, рассмотрены современные подходы построения архитектуры современного трикотажного предприятия и методы, на которых базируется рост эффективности производства. В частности, рассмотрена современная архитектура и функции трикотажного предприятия, обеспечивающие реализацию жизненных циклов трикотажной продукции и ориентацию всех видов деятельности на обеспечение качества, обновление и создание новых видов продукции. Рассмотрены виды деятельности, связанные с информационной поддержкой, и их интеграция на базе вычислительной техники.
Поставлена цель - разработать обобщенную структуру процесса вязания на кругловязальных машинах и реализовать ее в виде имитационной модели, как обучающей программы визуализации процесса и выполнения основных расчетных процедур, сопровождающих процесс вязания и относящихся, в частности, к производительности и технологической трудоемкости изготовления трикотажных полотен при известных заправочных данных их вязания.
Имея в виду, что основными факторами режима вязания трикотажа и технологической надежности процесса является натяжение нити, поставлена цель уточнения существующих методов расчета натяжения и поиска условий снижения напряженного состояния переработки (вязания) нити с учетом реальных физико-механических свойств, в частности, характеристик жесткости при изгибе и фрикционных свойств.
Выбор режима дозированной подачи нити (основного при вязании на кругловязальных машинах) до сих пор базируется на опыте и субъективных подходах к регулированию машины. В этой связи поставлена задача построения алгоритма регулирования и наладки кругло вязальной машины и технологического обеспечения качества полотна (как результат проектирования его параметров). Поставлена цель - оценить возникающие при этом технологические погрешности. Соответствующие расчетные модели построены в работе.
Одна из целей работы - уточнение методов синтеза новых структур переплетений и их разработка (как пример, на базе ажурных сетеполотен) при обеспечении роста эффективности их вязания и снижения материалоемкости производства по сравнению с щ базовыми (главными) переплетениями.
В структуре жизненного цикла как основные рассмотрены функции проектирования и изготовления (вязания и отделки) полотна, имея в виду синтез новых структур и параметров готового полотна, обеспечивающих повышение качества (в частности, снижение усадки) трикотажного полотна из хлопчатобумажной пряжи. При этом поставлена цель -разработать методику проектирования готового полотна с учетом видов отделки.
Основываясь на известных подходах в машиностроении и проектировании (выбору) индивидуальных технологических маршрутов на множестве обобщенных (избыточных)
• структур технологических операций и переходов, рассмотрены задачи реализации такой системы в программной среде в виде граф-дерева и оценки технологической трудоемкости всего процесса, как важнейшей составляющей себестоимости (затрат ресурсов) в расчете на единицу производимой продукции.
Общая цель работы заключается в дальнейшем развитии методов структурного и параметрического синтеза новых структур переплетений, технологических процессов, разработку методов проектирования трикотажных полотен, имеющих приложение к актуальным задачам: контролю и управлению заправочными данными, размерами и качеством трикотажных полотен (включая проектирование полотна по заданной величине усадки).
АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ обусловлена решением определенных задач, направленных на дальнейшее развитие теории проектирования трикотажных полотен и изделий, обеспечивающих внедрение информационных технологий в практику трикотажного производства, обеспечение качества и условий оперативного обновления ассортимента изделий. Работа связана также с освоением новых областей знаний, направленных на совершенствование подготовки специалистов в области технологии трикотажного производства, в частности, основанных на системном подходе к изучению и проектированию объектов трикотажной технологии, продукционных моделях знаний, понятиях сложных систем (алгебраических и временных). Методология выполнения работы предусматривала необходимость ее гармонизации в соответствии с требованиями международных стандартов в области систем качества, информационных технологий, с учетом тенденций развития текстильной науки.
Основные цели работы предусматривали: - Разработку инструментов информационной поддержки жизненного цикла (ЖЦ) продукции, в частности, обеспечение задач проектирования, уточнение методологии структурного и параметрического синтеза трикотажных переплетений, полотен и изделий и процессов их производства.
Повышение технологической точности и надежности как следствие воспроизводимости и повышение качества трикотажной продукции (включая уменьшение усадки). Разработку моделей проектирования технологических процессов производства и расчетных процедур по оперативной оценке затрат ресурсов при освоении новой продукции. Дальнейшее раскрытие закономерностей процесса вязания как основы для повышения эффективности технологии.
- Разработку обучающих программ для подготовки специалистов по специальности 260704 «Технология текстильных изделий».
В частности, в рамках диссертационной работы были предусмотрены следующие основные ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ:
1. Как основу для структурного и параметрического синтеза трикотажных полотен и процессов рассмотреть: основные модели знаний, применяемых в структуре информационных технологий; математический аппарат дискретных множеств, необходимый для описания объектов трикотажных технологий; циклы структурного и параметрического синтеза', существующие международные стандарты и инструменты CALS - технологий', систематизировать объекты структурно-параметрического синтеза в трикотажном производстве и необходимое информационное и техническое обеспечение.
2. Разработать обобщенную технологическую модель процесса вязания и уточнить его параметры, критерии эффективности, в частности, относящиеся к натяжению и скорости нити.
3. На основе общей теории систем рассмотреть процесс вязания и трикотажную машину как сложную событийную систему и объект управления.
4. Разработать имитационную модель процесса вязания как обучающей программы и расчетные процедуры, относящиеся к технологической трудоемкости и производительности кругловязальных машин.
5. Уточнить модель процесса вязания в режгсие дозированной подачи нити и определить значения регулируемых параметров, обеспечивающих проектируемые характеристики трикотажного полотна и их воспроизводимость.
6. Разработать метод проектирования параметров готового полотна с заданной усадкой и алгоритм расчета заправочных параметров вязального оборудования с учетом вида отделочных процессов.
7. Разработать методологию структурного и параметрического синтеза процессов производства трикотажных полотен, а также алгоритмы построения индивидуальных технологических маршрутов с оценкой основных затрат ресурсов, как основу для принятия решений о выпуске продукции и экономических расчетов.
8. Разработать методологию синтеза структур переплетений на основе теории дискретных множеств при рассмотрении трикотажных переплетений и полотна как алгебраической системы. Привести примеры реализации.
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ. Выполненная работа базировалась на продукционных моделях знаний, использовании основных инструментов и методик информационных технологий (IDEF, SADT и др.), требованиях международных стандартов (ИСО-9СЮО и др.), математических основах обшей теории систем (алгебраических и временных), методах структурно-параметрического синтеза трикотажных полотен и процессов производства, теории вязания и строения трикотажа, а также анализе информации в смежных областях и в зарубежной практике, относящейся к целям и задач исследования.
Экспериментальные исследования проводились в технологических лабораториях на кафедре, технологии трикотажного производства Московского государственного текстильного университета им. А.Н. Косыгина, на ЗАО «Красная Заря»; информационный анализ, в частности, через сеть Интернет вычислительного центра Университета.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА:
1. С учетом требований международных стандартов ИСО - 9000, ИСО - 14000 и внедрения информационных технологий разработана современная архитектура трикотажного предприятия и выполнена его технологическая декомпозиция. Установлено, что в структуре ЖЦ продукции создание новых видов продукции инициируется инновационным маркетингом и обеспечивается инжиниринговой деятельностью по проектированию новых видов продукции и технологических процессов их производства, в частности со структурным и параметрическим синтезом.
2. Показано, что развитие производства и научно-технический прогресс в трикотажной отрасли реализуются в системе потребностей рынка, новых технологий и материалов, фундаментальных исследований, профессионального обеспечения и внедрением CALS - технологий в пределах ЖЦ продукции. Сформирована база данных по направлениям исследований в области текстильных и трикотажных технологий.
3. При системном рассмотрении определены объекты структурно - параметрического синтеза в трикотажном производстве. На основании продукционного подхода сформированы основные схемы, относящиеся к структурно - параметрическому синтезу. Установлено, что существующие научные подходы в технологии трикотажного производства в значительной мере относятся к задачам анализа и программирования процессов выработки трикотажных полотен и изделий на супцествующем оборудовании и лишены инновационного смысла. Показано, что технологические продукционного типа решения составляют функциональную основу создания нового ассортимента изделий и проектирования новых трикотажных машин.
На основании общей теории систем обосновано понятие трикотажных полотен как алгебраических систем, а процессов производства как сложной событийной временной системы (конечного автомата). Впервые рассмотрены теоретические основы таких систем с приложением к технологии трикотажного производства.
Определено фазовое пространство переменных элементов трикотажной машины как событийной модели. Разработана обобщенная схема кругловязальной машины как имитационной модели с непрерывными и дискретными потоками данных. Показано,- что построение и анализ процесса вязания в отображении графов состояний и переходов позволяет уточнить временные характеристики процесса и обнаружить новые особенности вязального способа петлеобразования.
На основании формализованного описания процессов вязания кругловязальной машины в виде графа состояний и использования программной среды Model Visual (разработчик -Научно-исследовательский Центр компьютерных технологий при РАН) впервые построена динамическая имитационная модель кругловязальной однофонтурной машины. Показано, что модель может быть использована в структуре обучающей программы при подготовке специалистов по трикотажному производству. Разработана информационная среда для расчета основных характеристик производительности кругловязальных машин и поддержки имитационной модели.
Уточнена модель фрикционного огибания нитью нитепроводников и игл трикотажных машин и предложены уравнения и алгоритм расчета натяжения ветвей нити с учетом жесткости нити на изгиб и кривизны огибаемой поверхности. Расчетами установлено, что возможна организация движения нити на трикотажных машинах с «точечным» огибанием нитепроводников, когда натяжение нити существенно уменьшается по сравнению с расчетами по формуле Эйлера. Предложены новые конструктивные схемы нитепроводников.
Уточнена модель процесса вязания на кругловязальной машине как объекта управления в режиме дозированной подачи нити. Показано, что применение разработанной модели и расчетных процедур для подачи нити обеспечивает изготовление полотна с высокой технологической точностью с погрешностями, которые не превышают 1 - 2% (т.е. обеспечивают воспроизводимость качества трикотажа).
Разработаны информационные модели (ИМ) обобщенных технологических маршрутов как пересекающихся множеств и морфологических таблиц, условия выбора индивидуальных маршрутов и алгоритм их синтеза. Установлено, что существующие структуры блок-схемы) типовых процессов не отвечают требованиям автоматизированного построения индивидуальных технологических процессов (кроме типовых) и могут быть использованы только как информационная база для синтеза обобщенных маршрутов.
10. Как продуктивная разработана методология параметрического синтеза индивидуальных технологических процессов производства полотна в виде Зх-уровневой структуры (граф-дерева) с реализацией задачи оценки ресурсных затрат (в частности, по технологической трудоемкости и стоимости) на определенный выпуск продукции. Приведены примеры программного обеспечения и расчеты ресурсных затрат и их структура для индивидуальных технологических маршрутов.
11. На основании экспериментальных исследований установлено, что в структуре ассортимента полотен из хлопчатобумажной пряжи величина эксплуатационной усадки для различных переплетений и способов отделки полотен превышает 15 - 20%.
В производстве двуластичных полотен имеет место притяжка по ширине полотен до 5 -8%, что снижает эксплуатационные свойства изделий и ограничивает изготовление высококачественной продукции.
12. Основываясь на основных положениях международной программы Starfish по проблеме усадки трикотажных хлопчатобумажных полотен, предложена методика проектирования параметров готового полотна и заправочных данных кругловязальных многосистемных машин по показателям усадки и поверхностной плотности с учетом коэффициента влияния видов отделки трикотажных полотен.
13. На основании экспериментальных исследований статистически определены коэффициенты влияния отделки на структурные параметры равновесного состояния трикотажа. Найдены статистические оценки коэффициента заполнения для двуластичного полотна и зависимости параметров плотности А (Пг) и В (Пв) от длины нити в петле t, что позволяет реализовать алгоритм проектирования для массового ассортимента полотен.
14. Рассмотрены трикотажные переплетения как алгебраические системы в виде множества М = (Е, R}, состоящего из совокупности множества базовых элементов Е и их отношений R. Выполнено обобщение базовых структурных элементов переплетений и сформировано базовое множество Е и обобщенная модель элементов.
15. Построена матрица бинарных отношений Ms и модель формирования основных видов переплетений вида MSKC - ^Е, как алгебры логических отношений R(es) на множестве Е (пересечений и объединений их компонент и s-арных отношений) с мощностью решений MSKC = Ms х Kv х Кс на множестве координат раппорта Kw, Кс a Rit Rh.
16. Из исходного множества Ms, следуя методологии структурного синтеза, построена вторичная матрица St на новых переменных ST = MF}, где Мр - ограниченное множество функций трансформации структурных элементов переплетений или их комплексов.
17. Показано, что последовательное изменение состояний S,- элементов множества и применение множества Мр функций позволяет синтезировать новые структурные комплексы рисунчатых переплетений на множестве нитей 7}„ множестве структурных элементов Е, отношений R^ и функций трансформации Мр.
18. Предложена методика формализованного описания «продукций» структурного синтеза переплетений, примеры их отображения (визуализации) как основы для принятия решений и составления управляющих технологических программ (У 111) трикотажных автоматов.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ: В результате проведенных исследований получены результаты, имеющие приложение к решению следующих практических задач:
1. Предложена архитектура современного трикотажного предприятия, которую необходимо учитывать при создании современных производств.
2. Разработаны алгоритмы и программы, позволяющие решать задачи в структуре информационных технологий
- по расчету натяжения нити в процессе вязания с упругим характером деформации;
- выполнять оперативные расчеты характеристик производительности трикотажных машин;
- проектировать полотна из хлопчатобумажной пряжи по заданным структурным характеристикам и величине усадки; проектировать индивидуальные технологические маршруты из обобщенного на основе разработанной базы данных переходов и операций;
- рассчитывать входные параметры процесса вязания на кругловязальных машинах, обеспечивающих получение заданных структурных характеристик полотна по предложенным алгоритмам (режим дозированной подачи нити).
3. На основании разработанной методологии структурного синтеза переплетений созданы новые структуры высококачественных сетчатых (ажурных) переплетений (патент РФ №2221908). Изготовлены образцы таких полотен, которые рекомендованы к внедрению.
4. Разработана имитационная динамическая модель процесса вязания на кругловязальной машине, которую рекомендуется использовать в структуре процесса обучения при подготовке специалистов по технологии трикотажного производства.
5. Обобщены данные по факторам, влияющим на усадку трикотажных полотен из хлопчатобумажной пряжи и ее оценку, которые необходимо учитывать при разработке стандартов на усадку трикотажных полотен.
6. Результаты исследований входили в перечень работ по теме «Разработка и теоретическое обоснование технологии производства новых видов трикотажных материалов и изделий», отмеченных премией МГТУ им. А.Н. Косыгина в области науки за 2003 г.
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ:
- Работа по методологии проектирования трикотажных полотен и разработанные новые структуры полотен внедрены на ЗАО «Красная Заря» (акт внедрения прилагается).
- Работа проводилась в рамках НИР МГТУ им. А.Н. Косыгина по двум грантам молодых исследователей (2001,2003 гт.) (шифры работ 00-718-16 и 03-614-16).
Основные положения работы докладывались
- На Всероссийской научно-технической конференции «Современные технологии и оборудование текстильной промышленности» (ТЕКСТИЛЬ-2003), МГТУ им. А.Н. Косыгина.
- На Всероссийской научно-технической конференции «Информационные технологии в образовательной, научной и управленческой деятельности» (ИНФОТЕКСТИЛЬ-2004), МГТУ им. А.Н. Косыгина.
На международной конференции «Производство и отделка трикотажа и трикотажных изделий», МГТУ им. А.Н. Косыгина (2005 г.).
ПУБЛИКАЦИИ: По материалам работы опубликовано 8 статей, 2 методических разработки, 2 отчета по гранту, тезисы 5 конференций и 1 патент.
СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ: Диссертационная работа состоит из введения, 6 глав с выводами, общих выводов, списка использованных источников и приложений. Работа содержит 415 страниц машинописного текста, имеет 145 иллюстраций, 11 таблиц и 5 приложений. Список использованных источников включает 141 наименование.
Похожие диссертационные работы по специальности «Технология и первичная обработка текстильных материалов и сырья», 05.19.02 шифр ВАК
Разработка структур и методов проектирования трикотажных полотен жаккардовых переплетений комбинированных с главными2003 год, кандидат технических наук Шемякина, Людмила Михайловна
Особенности переработки льняной пряжи на трикотажных машинах1984 год, кандидат технических наук Крижижановская, Ольга Горгоньевна
Развитие теории переплетений и методологии структурного синтеза основовязаного трикотажа2009 год, доктор технических наук Морозова, Людмила Владимировна
Разработка технологии вязания трикотажа из самокрученой пряжи1983 год, кандидат технических наук Гаджиев, Джангир Ахмед оглы
Разработка и исследование трикотажных полотен с рисунчатыми эффектами на базе футерованных переплетений2004 год, кандидат технических наук Галактионова, Анна Юрьевна
Заключение диссертации по теме «Технология и первичная обработка текстильных материалов и сырья», Галушкина, Надежда Владимировна
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
1. С учетом требований стандартов ИСО-9000 и инструментов информационных технологий (SADT, IDEF) разработана современная архитектура трикотажного предприятия и выполнена его технологическая декомпозиция. Установлено, что в структуре жизненного цикла (ЖЦ) продукции определяющими являются задачи проектирования новых видов продукции и методы структурного и параметрического синтеза объектов трикотажного производства. Сформированы основные схемы и определены объекты структурно-параметрического синтеза.
2. На основании теории сложных систем обосновано понятие трикотажных полотен и изделий как сложных систем, а процессов производства - как сложных событийных временных систем. Рассмотрены теоретические вопросы таких систем, имеющих приложение к технологии трикотажного производства, в частности, к синтезу новых структур переплетений и имитационному моделированию процесса вязания.
3. Определено фазовое пространство переменных - элементов трикотажной машины как объекта управления и событийной модели, необходимое для расчета выходных параметров и регулирования трикотажных машин.
4. На основании формализованного и математического описания процессов вязания на кругловязальной машине (включая технологические объекты: нить, петли, полотно, рулон полотна и' рабочие механизмы) и использования программной среды Model Visual (разработчик Научно-исследовательский Центр компьютерных технологий при РАН) впервые построена компьютерная имитационная модель процесса вязания на кругловязальной машине. Показано, что разработанная модель может быть использована в структуре обучающих программ при подготовке специалистов по специальности технологии трикотажного производства.
5. Уточнена модель фрикционного огибания нитью нитепроводников и игл трикотажных машин с учетом жесткости нити на изгиб и кривизны огибаемой поверхности. Расчетами установлено, что реальные углы охвата нитью нитепроводников существенно уменьшаются. При этом возможны условия для нитей с упругим характером деформации, когда углы охвата отсутствуют, а натяжение нити уменьшается. Предложены конструктивные схемы нитепроводников, которые уменьшают натяжение нити.
6. Уточнена модель процесса вязания на кругловязальной машине как объекта управления в режиме дозированной подачи нити. Показано, что применение такой модели и расчетных процедур для подачи нити обеспечивает получение полотна с высокой технологической точностью с погрешностями, которые не превышают 1 - 2%.
7. Выполнена постановка задачи синтеза обобщенных и индивидуальных технологических маршрутов в производстве полотна и бельевых изделий с кругловязальных машин. На основе теории дискретных множеств показана возможность формализованного описания такой системы (в виде граф-дерева или морфологической таблицы).
8. Разработан алгоритм автоматизированного поиска решений и методология параметрического синтеза индивидуальных технологических маршрутов с решением задачи по оценке затрат ресурсов (по времени и стоимости) и отображением структуры затрат по всем операциям и переходам технологического процесса.
9. На основании экспериментальных исследований установлено, что в структуре ассортимента полотен из хлопчатобумажной пряжи величина эксплуатационной усадки для различных переплетений и способов отделки превышает 15 - 20%; для интерлочных полотен имеет место притяжка в размере 5 — 8%. Какие-либо методы проектирования усадки в отечественной практике отсутствуют.
10. Разработана программа проектирования усадки полотна из хлопчатобумажной пряжи для условий промышленного изготовления бельевых изделий. Найдены статистические оценки структурных параметров трикотажа и коэффициенты влияния отделки на указанные параметры, которые позволяют реализовать расчетные процедуры.
11. Предложены структуры переплетений, снижающие усадку на 5 - 8%, не отличающиеся по структурным свойствам от базовых переплетений, что подтверждено результатами анализа спектров отражения образцов в видимо диапазоне длин волн.
12. Впервые трикотажное переплетение рассмотрено как сложная алгебраическая система, реализуемая на множестве базовых переменных. Сформировано базовое множество переменных Е структур переплетений и предложена его обобщенная структура, необходимая для геометрического моделирования переплетений.
13. Предложена модель реализации технологического множества переплетений (синтеза) в виде матрицы М$ = (Е, Re) бинарных отношений элементов Е и множества операций К?.
Модель позволяет описывать существующие классы переплетений на базовом множестве Е и синтезировать новые - посредством логических операций пересечения (П) и объединения (U) его компонент в пределах технологически допустимых значений.
14. На основе базовой матрицы Ms структур предложена вторичная матрица в виде модели (алгебры) бинарных отношений sT =(MS,MF) на множестве функций Mf трансформации элементов е&Е. Модель предназначена для описания сложных (модифицированных) геометрических структур и синтеза новых переплетений. Показана продуктивность такой методологии - разработаны новые переплетения, которые защищены патентом РФ.
Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Галушкина, Надежда Владимировна, 2005 год
1. Фатхутдинов Р. Проблема повышения конкурентоспособности России // Стандарты и качество. 2000. - №9.
2. Scardino F. Mayor Trends in Industrial Fabric World. Textiles: Product Design and Marketing the Textile Institute // Papers presented at Annual World Conference. Como. Italy. - 1987. -May4-7.-P. 259-265.
3. Ludwig Rebenfeld. Fiber: The old and new. // J. Text. Inst. 2001. 92. Part 3. - P. 1-3.
4. Зиновьев А. Запад. Феномен Запада. M.: Центрополиграф, 1995. - 461 с.
5. Хикс Дж Р. Стоимость и капитал. Пер. с англ. М.: Прогресс, 1988. - С. 580.
6. Christoffersen S. и др. Optimal Investment Strategies for Enhanced Productivity in the Textile Industry. NTC Projekt: S01-PH13. Annual Report. 2003.
7. Modeling Consumer Behavior in on-line Environments. NTC Projekt: S02-AC23. Annual Report. 2004.
8. Цитович И.Г. Технологическое обеспечение качества и эффективности процессов вязания поперечновязаного трикотажа: Моногр. М.: Легпромбытиздат, 1992. - 240 с.
9. Иващенко Н.С. Методические вопросы анализа состояния спроса на текстильную продукцию // Межвуз. сб. научных трудов. М.: РИО МГТА. -1997.-139 с.
10. Норенков И.П. Основы автоматизированного проектирования. М: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2000. - 360 с.
11. Концепция национальной политики России в области качества продукции и услуг «проект». Стандарты и качество. 2001. - №4. - С. 4 - 10.
12. Постановление об утверждении Правил сертификации продукции текстильной и легкой промышленности // Текстильная промышленность. 2001. - №4. - 30 с.
13. ИСО 9001: 2000 «Системы общего руководства качеством. Требования».
14. ИСО 9004: 2000 «Системы общего руководства качеством. Методические указания по осуществлению улучшений».
15. Eaton J.T.: Das Starfish Projekt: Ein integrierter Losungswey zur kontrolle des Schrumpfes von Baum wollmascheru waren // Wirkerei-und Strikerei-Technik. -1986. -№10. - P. 1135-1138.
16. Питер P. Диксон. Управление маркетингом / Пер. с англ. Под ред. Ю.В. Шленова. М.: БИНОМ., 1998.-556 с.
17. Робертсон Б. Лекции об аудите качества: Пер. с англ. / Под общей ред. Ю.П. Адлера. -М.: Редакционно-информационное агентство «Стандарты и качество», 1999. 260 с.
18. Промышленная логистика. Логистико-ориентированное управление организационно-экономической устойчивостью промышленных предприятий в рыночной среде / И.Н. Омельченко и др. Под ред. А.А. Колобова. -М.: Изд. МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1997.-204 с.
19. Jayaraman S. Design and Development of an Architecture for Computer Integrated Manufacturing in the Apparel Industry: Part I. Basic Concepts and Methodology Selection. II Text. Res. J. - 1990. May. - P. 250 - 254.
20. Травин M. Управление надежностью производственных систем в условиях рисков. Мо-ногр. Потсдам Кострома, 2003. - 220 с.
21. Textiles: Product Design and Marketing the Textile institute // Papers presented at Annual World Conference 4 7 May 1987. - Como. Italy.
22. Konopasek M. and Jayaraman S. The TK Solver Book: A Guide to Problem Solving in Science, Engineering, Business and Education, Osborne / Mc Graw-Hill, Berkeby, CA.USA.-1984.
23. Братухин А.Г., Давыдов Ю.В., Елисеев Ю.С. и др. CALS в авиастроении. Научное издание. М.: Изд-во МАИ, 2000. - 301 с.
24. ITB International Textile Bulletin. 2002. - №1. - С. 24-26.
25. Флобер Г. Госпожа Бавари. Воспитание чувств. М.: Изд-во «Художественная литература», 1971.
26. Electrifying contact. The multi-purpose textile keypad a new development from the RWTH. Auchen // Technical Textiles. - 2003.
27. Шемякина Л.М. Разработка структур и методов проектирования трикотажных полотен жаккардовых переплетений комбинированных с главными: Дис. . канд. техн. наук. -М., 2003.-319 с.
28. Герман О.В. Введение в теорию экспертных систем и обработку знаний. Мн.: Дизайн ПРО, 1995.-255 с.
29. Горбатов В.А. Основы дискретной математики: Учеб. пособие для студентов вузов. М.: Высш. шк., 1986.-311 с.
30. Минский М. Фреймы для представления знаний. М.: Энергия, 1979. - 151 с.
31. Bobrow D.G. et all. GUS, a frame drive dialog system // Artificial Intelligence. 1977. - V.8, №2.-P. 612-629.
32. Шенк P. Обработка концептуальной информации. M.: Энергия, 1980. - 368 с.
33. Поспелов Д.А. Ситуационное управление. Теория и практика. М.: Наука, 1986. - 284 с.
34. Фельдбаум А.А. Основы теории оптимальных автоматических систем. М.: Изд-во «Наука», 1966. - 623 с.
35. Математика и кибернетика в экономике: Словарь справочник. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Экономика, 1975. - 700 с.
36. Эшби У.Р. Введение в кибернетику. Пер. с англ. М.: Изд-во иностр. лит, 1959.
37. Эшби У.Р. Системы и информация. Пер. с англ. -М.: Изд-во иностр. лит., 1964.
38. Логика и клиническая диагностика. Учеб. для мед. вузов. -М.: Наука, 1994. С. 90.
39. Биргер И.А. Техническая диагностика. -М.: Машиностроение, 1978. 240 с.
40. Kawabata S. The Standartization and Analysis of Hand Evaluation: The Hand Evaluation and Standartization Committee // Textile Machinery Society of Japan, Osaka. 1980.
41. Шалов И.И., Кудрявин Л.А. Основы проектирования трикотажного производства с элементами САПР. -М.: Легпромбытиздат, 1989. 289 с.
42. Бусленко Н.П. Моделирование сложных систем. М.: Наука, 1978
43. Вермишев Ю.Х. Основы автоматизированного проектирования. М.: Радио и связь, 1988.-280 с.
44. Шалов И.И. Проектирование трикотажного производства. — 2-е изд. — М., 1977.
45. Цитович И.Г., Гусева Т.Б. Диалоговые средства проектирования технологического изготовления трикотажных изделий // Известия ВУЗов. Технология текстильной промышленности.-2001.-№1.
46. Щербаков В.П., Севостьянов А.Г. Факторы, определяющие длину нити в петле и их взаимодействие // Текстильная промышленность. 1971. - №3. - С.68.
47. Цитович И.Г. Теоретические основы стабилизации процесса вязания: Моногр. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984. - 136 с.
48. Леонов Ю.П., Раевский С.Я., Райбман Н.С. Помощник автоматики (статистическая динамика в автоматике)" М.: АН СССР, 1961.
49. Wiener N. Cybernetics, 1948. 150 р. (переведена на русск. яз.)
50. Математическая теория оптимальных процессов / Понтрягин Л.С., Болтянский В.Г., Гам-крелидзе Р.В., Мищенко Е.Ф. М.: Физматгиз, 1961.-391 с.
51. Беллман Р. Динамическое программирование. М.: Изд. иностр. лит-ры, 1960. - 400 с.
52. Цитович И.Г. Научные основы технологического обеспечения качества и эффективности при вязании поперечновязаного трикотажа: Дис. д-ра техн. наук. -М., 1985.
53. Лосский Н.О. Избранное. Приложение к журналу «Вопросы философии». М.: Изд-во «Правда», 1991. - 622 с. - С. 194-220.
54. Цитович И.Г., Колесов Б.В., Инихов Д.Б. Имитационная модель процесса вязания // Известия ВУЗов. Технология легкой промышленности. -1991. №4. - С.84-88.
55. Машиностроение. Энциклопедия / Ред. совет: К.В. Фролов (пред.) и др. М.: Машиностроение. Машины и агрегаты текстильной и легкой промышленности. Т. IV - 13. Под общ. ред. И. А. Мартынова, 1997 - 605 с.
56. Рябова И.И. Оптимизация выработки одинарных полотен из одиночной пряжи на кругловязальных многосистемных машинах: Дис. канд. техн. наук. -М., 1999. 171 с.
57. Сергеев С.Т. Надежность и долговечность подъемных канатов. «Технжа», 1968. 238 с.
58. Цитович И.Г., Каган В.М. К исследованию переработки стеклянных нитей на трикотажных машинах // Известия ВУЗов. Технология легкой промышленности. 1963. - №3.
59. Цитович И.Г. О некоторых особенностях вязания стеклянных нитей на плоскофанговых машинах // Известия ВУЗов. Технология легкой промышленности. 1973. - №3.
60. Holfeld W.T., Nash J.L. Knitting Machine Barre A Multi - Fibre Problem // Canadian Tex. J. - 1976, 93:1, January. - P. 67-73.
61. Cashmore P. Barre-getting a line of the cause // Canadian Tex. J. 1980, March. - P. 62-65.
62. Piatt H.T. Knit barre causes and curses: AA TCC Symposium Papers. 1972. -P.3.
63. Цитович И.Г., Шорин В.И. К расчету натяжения нити при прокладывании на иглу трикотажной машины // Известия ВУЗов. Технология легкой промышленности. 1971. - №3.
64. Светлицкий В.А. Передача с гибкой связью. Теория и расчет. М.: Машиностроение, 1967.
65. Цитович И.Г., Большакова Н.И. Экспериментальное исследование входного натяжения нити на плоскофанговой машине // Известия ВУЗов. Технология легкой промышленности. -1975.-№3.-С. 113-118.
66. Цитович И.Г., Каган В.М. К расчету натяжения нити при движении по поверхности с большой кривизной // Известия ВУЗов. Технология легкой промышленности. 1974. -№4.
67. Васильев Н.А. Натяжение и фигура нити на ватер-машине // Журнал «Бюллетень политехнического общества». -1906.
68. Васильев Н.А. Вопросы теории прядения. М.: Гизлегпром, 1932.
69. Макаров А.И. Расчет натяжения нити в многоволновых баллонах по формуле проф. Н.А. Васильева // Текстильная промышленность. 1955. - №2.
70. Гинзбург JI.H. Некоторые вопросы формы и натяжения нити в баллоне // Текстильная промышленность. 1955. - №6.
71. Калкман Д. Характеристика натяжителей нити «Rayon Revue». Избранные статьи за 1953 г.
72. Падфилд Д.Ж. Движение и натяжение разматываемой пряжи // «Proceeding of Royal Society». Series Mathematical and Physical Sciences. 1958. - V. 245, №1242.
73. Минаков А.П. Основы теории наматывания и сматывания нити // Текстильная промышленность. -1944. -№10-12.
74. Минаков А.П. О форме баллона и натяжения нити в крутильных машинах // Известия МТИ. 1929, т. II.
75. Зак М.А. Критерий устойчивости формы баллонирующей нити // Технология текстильной промышленности. — 1967. №5.
76. Исаков Н.П. О натяжении нити в баллоне // Известия ВУЗов. Технология текстильной промышленности. 1961. - №2 (21).
77. Щербаков В.П. Прикладная механика нити: Учебное пособие. -М.: РИО МГТУ им. А.Н. Косыгина, 2001.-301 с.
78. Kothary V.K. and Leaf G.A.V. The unwinding of yams from packages. Part I: The Theory of yarn unwinding // J. Text. Inst. - 1979. - №3. - P.89-95.
79. Kothary V.K. and Leaf G.A.V. The unwinding of yarns from packages. Part II: Unwinding from cylindrical packages // J. Text. Inst. 1979. - №3. - P.96-104.
80. Kothary V.K. and Leaf G.A.V. The unwinding of yarns from packages. Part III: Unwinding from conical packages // J. Text. Inst. 1979. - №5. - P.172-183.
81. Nosek S., Ionak R. Dynamicke jevy pri brzdeni prize // Textile. Roc. XXIV. 1969. - №7. -P.225-229.
82. Knapton J.J.F., Munden D.L. A Study of Mechanism of Loop Formation on Weft-Knitting Machinery//Text. Res. J. 1966. -№12. -P.1072-1090.
83. Болдырев A.C. О перетяжке нити в процессе вязания // Трикотажная промышленность. -1940.-С. 17-20.
84. Мильченко И.С. Теория угла кулирования // Трикотажная промышленность. 1935.-№2.
85. Цитович И.Г., Большакова Н.И. К исследованию процессов оттяжки петель на плоско-фанговой машине // Известия ВУЗов. Технология легкой промышленности. 1972. - №5.
86. Push Т., Wusch I., Offerman P. Dynamics of yarn tension on knitting machines // AUTEX Research Journal. 2000. - Vol. 1., №.2. - P.54-62.
87. Статут Э.В. Исследование влияния параметров процесса вязания на однородность петельной структуры двуластичного полотна. Автореф. дис. . канд. техн. наук. М., 1979.
88. Волков В.А. Исследование процесса оттяжки на однофонтурных кругловязальных машинах. Автореф. дис. канд. техн. наук. JL, 1976.
89. Месарович М., Тахакара Я. Общая теория систем: Пер. с англ. — Мир, 1978.
90. Прицкер А. Введение в имитационное моделирование и язык CJIAM II: Пер. с англ. -Мир, 1987.
91. Бусленко В.Н. Автоматизация имитационного моделирования сложных систем. М.: Наука, 1977.
92. Арбиб М.А. Алгебраическая теория автоматов, языков и полугрупп: Пер. с англ. «Статистика», 1975.
93. Мелихов А.Н. Ориентированные графы и конечные автоматы. М.: Наука, 1971.
94. Цитович И.Г., Колесов Ю.Б. Имитационная модель работы крутловязальных многосистемных машин // Известия ВУЗов. Технология текстильной промышленности. 1993. -№6.
95. Каган В.М. О положении нити на движущемся стержне // Известия ВУЗов. Технология легкой промышленности. 1972. - №3. - С.136-141.
96. Иоффе И.Г., Степина А.Ф. Организация, планирование и управление на предприятиях трикотажной промышленности. -М.: Легпромбытиздат, 1986.
97. Knapton J.J.F. How to knit spun yam efficiently // Knitting Times Yearbook. 1977. - V. 46, №18.-P. 111-115.
98. Цитович И.Г. Особенности наладки трикотажных машин, оснащенных механизмами принудительной (дозированной) подачи нити // Известия ВУЗов. Технология легкой промышленности. -1981. №2. - С.90-93.
99. Волков В.А. Исследование процесса оттяжки на однофонтурных машинах: Дис. . канд. техн. наук. Л., 1976.
100. А.с. 1640645 СССР. G01, 19/02. Способ определения жесткости гибких элементов на изгиб /И.Г. Цитович, В.М. Каган, А.М. Пиотровский. Опубл. 07.04.1991 г. Бюл. №13.
101. Цитович И.Г., Антонов Г.К. Жесткость текстильных нитей при изгибе // Текстильная промышленность. 1973. -№4. - С.48.
102. Беленький П.Е. Проблемы совершенствования производственной структуры промышленных предприятий. М.:. Экономика, 1986.
103. Капустин Н.М., Коробаев М.Ю., Цехмейструк В.А. САПР технологических процессов. М.: Изд-во ВЗПИ, А/о «Росвузнаука», 1992.
104. Дрожжин В.И., Орещенкова Н.В. Справочник по швейно-трикотажному производству. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982.
105. Бронз Г.А., Попова Н.М. Разработка конструктивно-технологического кода пошива бельевых трикотажных изделий // Вестник ДИТУД. 2004. - №3. - С. 11-13.
106. ОСТ 17-358-85. Полотно и купоны трикотажные с крутловязальных машин для бельевых изделий. Типовой технологический процесс изготовления. М.: ЦНИИТЭИлег-пром, 1986.-34 с.
107. Типовой технологический режим производства трикотажного полотна и купонов на крутловязальных машинах для бельевых изделий (вязание и отделка). М.: ЦНИИ-ТЭИлегпром, 1968.
108. Munden D.L. Dimensional Stability of Plain-Knit Fabrics. // J. Textile Inst. 1960. - Vol. 51. - P.200-209.
109. Шал Ob И.И. Усадка трикотажа. M.: Гизлегпром, 1958.110.111.112.113.114.115.116,117,118,119,120,121,122,123124125
110. Торкунова З.А. Испытания трикотажа. М.: Легпромбытиздат, 1985. Торкунова З.А., Крюкова Н.Ф. Разработка норм усадки трикотажных полотен бельевого назначения. Реферативный сборник ЦНИИТЕПлегпром трикотажной промышленности, РС-9. - 1974. - С.5-10.
111. Щербаков В.П. Введение в наследственную механику текстильных материалов: Учебное пособие. М.: РИО МГТА им. А.Н. Косыгина, 1996.
112. ГОСТ 13711-82. Полотно трикотажное. Методы определения изменения линейных размеров после мокрых обработок. -М.: Изд-во стандартов, 1983. 10 с. Kamber A. Schrumpfitreie Maschen Ware // Wirkerei - und Strikerei - Technik. - 1983. -№6. - P.544-550.
113. Knapton J.J.F. // Knitted Outerwear Times. 1967. - V. 36, № 41. -P.41-48.
114. Munden D.L. The Geometry and Dimensional Properties of Plain Knit Fabrics // J. Textile1.st. 1959. - V.50. - P.448-471.
115. Цитович И.Г., Болдырев Ю.И. Ресурсосберегающая технология производства одинарных полотен из однониточной полушерстяной пряжи // Текстильная промышленность. 1991.-№12.
116. Цитович И.Г., Козлов B.C., Ромоданова T.B., Анафринчук М.И., Введенская Е.В. Красчету параметров кулирного полотна из тонких упругопластических нитей (сообщение 1) // Известия ВУЗов. Технология легкой промышленности. 1991. - №3.
117. Цитович И.Г., Козлов B.C., Ромоданова Т.В., Анафринчук М.И., Введенская Е.В. Красчету параметров кулирного полотна из тонких упругопластических нитей (сообщение 2) // Известия ВУЗов. Технология легкой промышленности. 1991. - №4.
118. Дадидович А.С. Основы теории вязания. М., 1948.
119. Кобляков А.И. Структура и механические свойства трикотажа. М.: Легкая индустрия, 1973.
120. Brackenbury Т. The Geometiy of Weft-Knitted Rib Jacquard Fabrics // Textile Inst, and Industry. 1975. - №5. - P. 142-145.
121. Поспелов Е.П. Методы получения новых структур трикотажных полотен. М.: Легкая индустрия, 1979. - 36 с.
122. Кудрявин Л.А. Комбинированные трикотажные переплетения. М.: изд-во МТИ, 1971.
123. Зиновьева В.А., Павлова И.В., Тузова И.С. О классификации трикотажных переплетений // Известия ВУЗов. Технология текстильной промышленности. 2001. - №2.
124. Муракаева Т.В. Разработка автоматизированных методов проектирования трикотажных верхних изделий с плосковязальных машин с целью ресурсосбережения: Дис. . канд. техн. наук. М., 1997.
125. Колесникова Е.Н., Спорыхина В.И., Муракаева Т.В. Матричное представление процесса петлеобразования // Известия ВУЗов. Технология текстильной промышленности. 1990. -№3.
126. Konopasek М., Cook W.D. Computer-Aided and Engineering Design of basic double Jersey Structures (a QAS exercise) // Textile Inst, and Industry. 1976. - V.14, №34. - P.97-102.
127. Drury M.D. Product Visualization // Textile Progress. 1988. - V.19, №1. - P.47-55.
128. Колесникова E.H. Основы проектирования технологии петлеобразования: Дис. . д-ра техн. наук. М., 2001. - 477 с.
129. Правила составления и подачи заявки,- М.: Роспатент НПО «Поиск». 1993. - 77 с.
130. Кудрявин Л.А., Николаева Е.В., Романова Н.Н. // Известия ВУЗов. Технология текстильной промышленности. 1998. - №3 (243). - С.70.
131. Патент № 2072188 РФ. D 04 В 1/00. Способ вязания сетчатого трубчатого кулирного трикотажа / И.Г. Цитович, Е.Н. Подкорытова. Опубл. 20.01.97. Бюл. №2.
132. Колесникова Е.Н. Основы автоматизированных методов проектирования технологии петлеобразования. М.: ТОО «Оргсервис ЛТД». - 2000. - 240 с.
Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.