Проектирование каркасных изделий по аналитическим зависимостям

ТЕХНОЛОГИЯ ИЗДЕЛИЙ СЕРВИСА

УДК 687.053

I ПРОЕКТИРОВАНИЕ КАРКАСНЫХ ИЗДЕЛИЙ ПО АНАЛИТИЧЕСКИМ I ЗАВИСИМОСТЯМ

В.А. Сучилин, доктор технических наук, профессор,

Т.Н. Архипова, кандидат технических наук, доцент, arhimoda@mail.ru,

ФГОУВПО «Российский государственный университет туризма и сервиса», г. Москва

The authors examine the application of analytic dependence for the framework structure design, with the second-order surface. The practice is relevant to small clothing companies as well as the services industry in general and related fields of science. The study describes structural solutions for computer modeling of wireframe products.

Keywords: wireframe products, computer-aided design and modeling, analytical surface, second-order surface, design, service, business services.

Рассматриваются возможности проектирования некоторых каркасных изделий по аналитическим зависимостям, отражающим поверхности второго порядка. Указанная задача актуальна как для малых швейных предприятий, так и для сферы сервиса в целом, в том числе и для студенческой науки об услугах. Предлагаются структурные решения компьютерного моделирования ряда каркасных изделий и возможности решения ряда задач, связанных с их дизайном.

Ключевые слова: каркасные изделия, компьютерное проектирование и моделирование, аналитические поверхности, поверхности второго порядка, дизайн, наука об услугах, сервис предприятий.

Можно назвать большое число изделий, которые следует отнести к каркасным изделиям: зонты как предметы ширпотреба, зонты пляжные или торговые, палатки для туристов, тенты для машин, ажурные беседки и различные веранды для дачников, которые можно именовать уже строительными конструкциями и многое другое, что в основе имеет жесткий каркас из металлических или полимерных профилей. Как правило, каркас подобных изделий обтягивается мягкой оболочкой в виде различных тканых и нетканых материалов, в том числе новых полимерных или композитных материалов, что придает дизайну изделия современный вид.

Каркасные изделия и сооружения находят широкое применение в современной жизни. Они непосредственно связаны со сферой услуг, поскольку производятся в основном на малых предприятиях, реализуются через розничную торговлю, ремонтируются на предприятиях сервиса. Нередко их изготавливают полукустарным образом, без учета методов оптимального проектирования. Методы проектирования и технологии сборки подобных изделий практически не разработаны. В итоге

производство их выходит малопроизводительным, с большими потерями на отходы материалов, к тому же готовые изделия не отвечают современным требованиям дизайна и эргономики.

Проектировать каркасные изделия можно на основе привлечения известной компьютерной системы АutoCAD. Однако сложность ее, неготовность малых предприятий иметь соответствующее техническое обеспечение и высокооплачиваемых специалистов не позволяет быстро освоить новые виды изделий, которые пользуются сейчас повышенным спросом.

Формы большинства каркасных изделий описаны в технической литературе [1] и легко описываются математическими зависимостями. Чаще всего форма их с высокой точностью аппроксимируется поверхностями второго порядка, что позволяет легко проводить анализ их поверхностей на предмет определения площади и объема изделий, получать оптимальные значения расхода материала на отдельные детали и изделие в целом. Кроме того, меняя исходные параметры, можно получать конструктивный ряд подобных изделий, отличающихся совместимостью, что важно для

50 научный журнал ВЕСТНИК АССОЦИАЦИИ ВУЗОВ ТУРИЗМА И СЕРВИСА 2009 / № 4

Проектирование каркасных изделий по аналитическим зависимостям

заказчика. Не менее важным является то, что существуют простые компьютерные системы, позволяющие осуществлять в процессе проектирования широкий круг дизайнерских операций, удовлетворяя тем самым различные запросы клиентов.

Рассмотрим примеры. Тент для хранения различных изделий или временного размещения техники на даче легко спроектировать по аналитическим зависимостям (1) поверхности вида эллипсоида вращения (рис. 1). Параметрическая форма задания данной поверхности для моделирования в системе Mathcad имеет вид:

X = a^sina •cosp

Y = b^sina • sinp

Z = c^ cosa

Меняя значения углов a и p, а также постоянных параметров а, b и с, получают необходимую форму тента и его размеры. Аналитические зависимости дают возможность точно определять

площадь материала, необходимого на данный тент, и его объем.

Кроме того, система Mathcad позволяет подбирать цвет обтягивающего каркас материала (рис. 2).

Предлагаются тенты и более ажурной формы, которые в полной мере могут использоваться как летние беседки на дачных участках. Дизайн таких изделий должен отвечать современным требованиям и запросам клиентов. Mathcad позволяет строить аналитические поверхности в явном виде. Например, контур ажурной беседки

Z =\]R2 - х2 - у2 .

Дизайн ажурной беседки может быть разнообразным, который будет зависеть от желания клиента (рис. 4).

Облегченные палатки для туристов, рыбаков, геологов должны иметь также оптимальные па-

10

Рис. 1. Каркас тента в трехмерной системе координат

Рис. 2. Один из видов дизайна тента

51

ТЕХНОЛОГИЯ ИЗДЕЛИИ СЕРВИСА

раметры как по объему (вместимости), так и по количеству расходуемых материалов. Аналитические зависимости позволяют воспроизводить исходные требования к проектированию подобных изделий. Так, если задать в параметрическом виде (3) параболоид вращения, то получится каркас в трехмерной системе координат (рис. 5).

X = a •

Y = a

Z = c •

Важным элементом дизайна салонов, пляжных площадок, водных бассейнов, бань и других заведений сферы быта являются различные перегородки, ширмы, отвечающие эстетическим требованиям. Они могут совмещаться также с вышеназванными беседками, павильонами или салонами. Подобные перегородки можно выразить также в параметрическом виде

Рис. 3. Каркас ажурной беседки в трехмерной системе координат

Меняя значения углов t, у и параметров а и с в зависимости (3) можем получить разную вместимость палатки, отвечающую заказам клиента,

X = r • (Ф +k ^т(Ф)) Y = f (1 + k^ cos (Ф)) Z = u + у Ф

Рис. 4. Один из видов дизайна ажурной беседки

а возможности дизайна позволяют подбирать цвет и рисунок обтягивающего материала решаются с использованием системы Mathcad (рис. 6).

Дизайн перегородок может быть различным и отвечать самым изысканным требованиям клиента (рис. 8, 9).

52 научный журнал ВЕСТНИК АССОЦИАЦИИ ВУЗОВ ТУРИЗМА И СЕРВИСА 2009 / № 4

Проектирование каркасных изделий по аналитическим зависимостям

Рис. 5. Каркас палатки для туристов в трехмерной системе координат

Рис. 6. Один из видов дизайна палатки для туристов

Пляжные, торговые зонты или павильоны также легко описываются поверхностями второго порядка и проектируются как аналитические поверхности, например в явном виде (5).

Z = c *x2 • y2

На рисунках 10, 11 приведен каркас изделия, построенного по зависимости (5).

Представленные выше каркасные изделия, которых в случае необходимости можно предложить значительно больше, предназначены для практической реализации через предпринимательские структуры в рамках связи их с вузовской наукой. Процесс проектирования изделий можно отнести к наукоемким процессам, поскольку анализ разработанных изделий, моделирование методом подобия, изготовление моделей, например, с помощью трехмерного принтера, требует определенного уровня мате-

матических знаний. В связи с этим подобные разработки могут стать одним из инновационных направлений университета и тематикой студенческой науки.

По нашему мнению, подобные разработки призваны решать ряд коммерческих задач. Во-первых, это сближение возможностей технологий и запросов малого бизнеса, когда технологические инновации возникают и внедряются не сами по себе, а потому что они позволяют повысить эффективность бизнес-процессов коммерческих предприятий. Известно, что сегодня в учебных заведениях собрана солидная база современных технологий. В связи с этим апробация их в реальных бизнеспроцессах позволит не только ускорить и удешевить существующие технико-организационные процессы на малых предприятиях, но и внедрить абсолютно новые технологии.

53

ТЕХНОЛОГИЯ ИЗДЕЛИЙ СЕРВИСА

Рис. 7. Каркас перегородки в трехмерной системе координат

Рис. 8. Первый вид дизайна перегородки

Рис. 9. Второй вид дизайна перегородки

54 научный журнал ВЕСТНИК АССОЦИАЦИИ ВУЗОВ ТУРИЗМА И СЕРВИСА 2009 / № 4

Проектирование каркасных изделий по аналитическим зависимостям

-4 -2 0

2 4

Рис. 10. Каркас торгового павильона в трехмерной системе координат

Рис. 11. Один вид дизайна торгового павильона

За рубежом указанную связь бизнеса и технологий называли и называют «совместной эволюцией». В рамках концепции совместной эволюции новые технические возможности активизируют появление новых бизнеспроцессов, тогда как новые технологии появляются не сами по себе, а в ответ на четко выраженные потребности бизнеса.

Вузовские инновационные менеджеры могут и должны принимать в этом активное участие.

Для сервис-ориентированных предприятий описанные проблемы также весьма актуальны. Сервисов у них должно быть как можно больше (наличие разных сервисов определяет большую вероятность получить клиента).

В то же время при росте количества сервисов увеличиваются издержки предприятия на их разработку. За рубежом это противоречие разрешается за счет модульности сервисов.

Например, на продажу представляют базовые изделия, комплектация которых уточняется самим покупателем.

Сервисы — это процессы, протяженные по времени, следовательно для вузовских разработок отдача от реализации повышается при непрерывном совершенствовании их технического уровня и повышении потребительских свойств изделий непосредственно на предприятиях-изготовителях.

Например, при производстве каркасных изделий на малых предприятиях, вопросы дизайна необходимо оставлять за вузовской наукой. Другими словами, наукоемкие и творческие составляющие производства изделий необходимо разрабатывать в вузах.

Таким образом, хотя существует множество теоретических и практических изысканий, посвященных повышению эффективности промышленных производств, в то же время недоста-

55

ТЕХНОЛОГИЯ ИЗДЕЛИИ СЕРВИСА

точная изученность услуг не позволяет приме- вытекает из задач проектирования, например, нять их напрямую в сфере сервиса. Это наглядно каркасных изделий.

Литература

1. Кривошапко С.Н., Иванов В.Н., Халаби С.М. Аналитические поверхности. М.: Наука, 2006.

2. Сдвижков О.А. MathCAD-2000: Введение в компьютерную математику. М.: Дашков и К°, 2002.

3. Сучилин В.А., Архипова Т.Н., Чубаров В.Б. Некоторые особенности разработки высокотехнологичных швейных изделий // Вестник ассоциации вузов туризма и сервиса, 2008. №4(7). С. 37—43.

4. WWW.rguts.ru / since-journal «Сервис в России и за рубежом».

УДК 687.016:687.12

РАЗРАБОТКА ЭЛЕМЕНТОВ МАТЕМАТИЧЕСКОГО И ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЙ АДАПТАЦИОННОГО АНАЛИЗА МОДЕЛЕЙ МУЖСКОЙ ОДЕЖДЫ

А.Н. Таран, доцент, кандидат технических наук, arina-n@mail.ru,

ФГОУВПО «Российский государственный университет туризма и сервиса», г. Москва

The article discusses one of the aspects within a large topic of information technology for creative effort in the process of clothing design. The object of study is the men’s sizes (figures) in the Russian OST model 17325-86, the geometric silhouette of the men’s suit. The purpose of research is the classification improvement of the visual types of men’sfigures and the identification of the ideal forms of geometric silhouette in the men’s suit with a mathematical description. Applications of the results in the services industry should help effective estimations and form high aesthetic and functional consistency in the process of designing men’s suits, the procedure can be used in any information technology.

Keywords: male model figure, the slenderness group, model geometric silhouette, men’s suit, adaptive analysis, mathematical model.

Представлены результаты научно-исследовательской работы, выполненной по тематике: «Разработка информационных технологий выполнения работ творческого характера процесса проектирования конструкций одежды». Объектом исследования являлись мужские типовые фигуры по ОСТ 17325-86, геометрические силуэтные формы мужских костюмов, а целью исследования — совершенствование классификации зрительно-подобных типовых фигур мужчин и определение для них предпочтительных геометрических силуэтных форм мужских костюмов с математическим описанием. Применение полученных разработок на предприятиях сферы сервиса позволит эффективно решать задачи по прогнозированию и формированию высоких показателей эстетического и функционального соответствия в процессе проектирования конструкций мужских костюмов, а формальность задания разработок— включить их в любые информационные технологии.

Ключевые слова: мужские типовые фигуры, группы стройности, предпочтительные геометрические силуэтные формы, мужской костюм, адаптационный анализ, математические модели.

Развитие информационных технологий процесса проектирования конструкций одежды (ППКО) идет по пути формализации проектноконструкторских работ творческого характера, к которым относится адаптационный анализ. Формализованное представление адаптационного анализа предполагает наличие соответствующей информационной базы, математических моделей описания системы «человек-одежда», являющихся элементами информационного (ИО) и мате-

матического (МО) видов обеспечений. Известно [1], что большинство элементов ИО и МО указанного вида анализа уже имеются, но для проектирования женской одежды, а применительно к мужской одежде этот вопрос остается открытым. Для решения данной задачи проведены исследования, соответствующие основным этапам выполнения адаптационного анализа — антропометрическому и адаптационному художественноконструктивному анализам.

56 научный журнал ВЕСТНИК АССОЦИАЦИИ ВУЗОВ ТУРИЗМА И СЕРВИСА 2009 / № 4