| Проектирование и оценка конструктивных параметров изделий в эргономическом дизайне специальной одежды
Диссертация
Автор: Мачинская, Юлия Викторовна
Название: Проектирование и оценка конструктивных параметров изделий в эргономическом дизайне специальной одежды
Справка: Мачинская, Юлия Викторовна. Проектирование и оценка конструктивных параметров изделий в эргономическом дизайне специальной одежды : диссертация кандидата технических наук : 17.00.06 / Мачинская Юлия Викторовна; [Место защиты: С.-Петерб. гос. ун-т технологии и дизайна] - Санкт-Петербург, 2009 - Количество страниц: 189 с. ил. Санкт-Петербург, 2009 189 c. :
Объем: 189 стр.
Информация: Санкт-Петербург, 2009
Содержание:
ВВЕДЕНИЕ
1 АНАЛИЗ ЭТАПОВ СТАНОВЛЕНИЯ И РАЗВИТИЯ МЕТОДОЛОГИИ ЭРГОНОМИЧЕСКОГО ДИЗАЙНА СПЕЦОДЕЖДЫ
11 Основные понятия в области дизайна и эргономики
12 Ретроспективный обзор этапов развития теории и методологии эргономического дизайна спецодежды
121 Основные этапы развития ассортимента специальной одежды в России
122 Этапы развития теоретических и методических основ конструирования одежды с учетом антропоморфоло-гических особенностей тела человека в статике и динамике движений
13 Анализ рынка и свойств современных материалов для спецодежды
14 Анализ технологических возможностей существующих систем автоматизированного проектирования одежды
15 Выводы Постановка целей и задач работы
2 РАЗРАБОТКА КОНЦЕПЦИИ ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПРОЦЕДУР ПРОЕКТИРОВАНИЯ И ОЦЕНКИ КОНСТРУКТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ИЗДЕЛИЙ В СТРУКТУРЕ ЭРГОНОМИЧЕСКОГО ДИЗАЙНА СПЕЦОДЕЖДЫ
21 Разработка информационно-логической модели процесса конструирования изделий в структуре эргономического дизайна спецодежды
22 Антроподинамические исследования женских фигур при выполнении движений в основных суставах
23 Разработка типологии потребительских ситуаций по двигательному компоненту трудовой деятельности
24 Типизация конструктивных решений изделий специальной одежды
Выводы по главе
3 МЕТОДИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ РАЗРАБОТКИ КОМБИНИРОВАННОГО ИЗДЕЛИЯ ЖЕНСКОЙ СПЕЦОДЕЖДЫ
31 Анализ изменений в структуре коллекций женской всесезонной специальной одежды
32 Исследование проектной ситуации (фрагмент)
33 Функциональное обоснование выбора материалов для изготовления женского комбинезона
321 Определение номенклатуры показателей и формирование выборки тканей
322 Сбор экспериментальных данных и их первичная статистическая обработка
323 Оценка значимости различия между качеством тканей по рассматриваемым показателям
324 Анализ корреляционной зависимости между показателями
325 Комплексная оценка качества тканей для проектируемого комбинезона
34 Выбор параметров формообразования и разработка конструкции женского комбинезона
341 Разработка исходного художественно-технического решения
342 Разработка исходной модельной конструкции
343 Разработка модельной конструкции
Выводы по главе
4 ЭРГОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПРОЕКТНЫХ РЕШЕНИЙ В
ЛАБОРАТОРНЫХ И НАТУРНЫХ УСЛОВИЯХ
41 Оценка динамического соответствия конструкции женского комбинезона амплитудам трудовых движений
42 Оценка влияния комбинезона на функциональное состояние женщин-испытуемых и их физическую работоспособность
43 Потребительская оценка эргономической рациональности проектных решений
44 Эстетическая оценка художественно-графического решения женского комбинезона
Выводы по главе
Введение:
Актуальность работы. Примат функциональных аспектов был всегда характерен для проектирования специальной (рабочей) одежды. Действительно, функционально-эргономическое обоснование принимаемых проектных решений имеет доминирующее значение в обеспечении гарантированного соответствия спецодежды условиям ее эксплуатации, а именно: соответствия свойств материалов и конструктивно-технологического решения одежды требованиям защиты от воздействия опасных и вредных факторов производственной среды; соответствия спецодежды климатическим (микроклиматическим) характеристикам условий эксплуатации и профессиональным особенностям двигательного компонента трудовой деятельности; соответствия конструктивных элементов спецодежды (застежки, регулировочные элементы, решения граничных участков) закрепленным и вновь формируемым навыкам пользования изделиями; соответствия изделий транспортировочной функции, обусловленной профессиональными особенностями трудовой деятельности (хранение, размещение и перенос инструмента, аппаратов связи, личных вещей и документов). t
Длительный период в проектировании изделий специальной одежды господствовал функционально-экономический подход, при котором максимальная унификация конструкций, узлов, деталей и элементов обеспечивала минимизацию затрат промышленных предприятий на обеспечение (бесплатную выдачу) спецодеждой работающих массовых профессий, занятых в различных отраслях народного хозяйства.
Начиная с 90-х годов XX века происходит постепенный переход к гармонической бифункциональности проектных работ по созданию новых видов и изделий спецодежды, выражающийся, при сохранении всех аспектов функционального (инженерного) проектирования, в повышенном внимании к обеспечению информационно-эстетической функции спецодежды. Наблюдается выраженное стремление к формированию фирменного стиля специальной одежды предприятий, реализуемое в виде разработок промышленных коллекций изделий, адекватно соответствующих спектру потребностей организаций-заказчиков, финансирующих разработку. Расширяются комплектность изделий и цветовая гамма одежды данного назначения. Широко применяются различные варианты отделки изделий (вышитые и печатные логотипы, канты, световозвращающие элементы и др.)
Другими словами, именно в эти годы проектирование изделий специальной одежды приобретает выраженные черты комплексного эргономического дизайна, в котором, наряду с утилитарными функциями, активно решаются проблемы обеспечения таких эстетических показателей, как художественная и информационная выразительность, композиционная целостность и рациональность формы, совершенство производственного исполнения и стабильность товарного вида. В целом, в такой постановке проектного процесса, целью эргономического дизайна спецодежды является создание необходимого (или достаточного) удобства и комфорта трудовой деятельности человека, социально-экономическая эффективность которых выражается в повышении работоспособности, снижении количества случаев профессиональной заболеваемости и тяжести их последствий, обеспечении престижности работ на различных должностях конкретных предприятий и организаций.
Ввиду того, что эргономическая система «человек-спецодежда-производственная среда» проявляется в динамических процессах, основным эргономическим требованием к конструкции и решающим фактором в выборе конструктивных параметров спецодежды является обеспечение ее динамического соответствия характерным и экстремальным движениям работающего в конкретных производственных условиях.
Значительный вклад в формирование методологии эргономического проектирования одежды внесли работы, выполненные в МГУДТ под руководством проф. Е. Б. Кобляковой и в ТЩИИТТТП под руководством проф. П. П. Кокеткина и 3. С. Чубаровой. Несомненную значимость в развитии методологии художественного проектирования спецодежды с использованием в качестве творческого источника кроя народной одежды имеют работы проф. И.Н. Савельевой (РосЗИТЛП). В известных разработках теоретико-методических основ эргономического проектирования одежды специального назначения, выполненных в СПГУТД под руководством проф. В. Е. Романова и проф. Е. Я. Сурженко, сформирована концептуальная схема организации этого процесса, доказана взаимосвязь и взаимообусловленность эргономически рациональных конструкций спецодежды и биомеханики трудовых движений. Рассмотрены конструктивно-технологические средства обеспечения динамического соответствия изделий условиям их функционирования (использование различных покроев рукава, применение эластичных вставок, нестачанных участков, складок, ластовиц, регулируемых деталей и т. п.).
Вместе с тем, методические материалы по проектированию и оценке т.н. «оригинальных» конструктивно-технологических решений до настоящего времени не систематизированы должным образом. В основном, эти решения остаются результатом дизайнерских изобретений квалифицированных проектировщиков. Не рассмотрены данные конструктивные приемы и в качестве средств обеспечения художественной выразительности изделий спецодежды, их визуально-эргономического совершенства.
Не вызывает сомнений актуальность дальнейшей функциональной и композиционной систематизации рациональных (с позиции обеспечения ан-троподинамического соответствия) конструктивно-технологических решений народной (рабочей) одежды, кроя одежды различного утилитарного назначения. В совокупности эти систематизированные решения могут быть положены в основу формирования достаточно представительной базы знаний для потенциального использования (идейного или параметрического заимствования, творческой переработки и модифицирования) в эргономическом дизайне изделий, коллекций и ассортиментных групп спецодежды различного назначения.
Требуют дальнейшего совершенствования методы проведения и анализа эргономических предпроектных исследований с целью повышения их информативности, методы синтеза конструктивных решений и оценки эргономических параметров, т.е. методы выполнения работ практически на всех стадиях проектной триады эргодизайна (анализ, синтез, оценка).
Диссертационная работа соответствует следующим пунктам паспорта ВАК научной специальности 17.00.06: 12. Методы формообразования и структурообразования изделий текстильной, легкой и др. видов промышленности; 15. Методы расчета и измерения параметров проектирования.
Работа выполнена в соответствии с тематическим планом госбюджетных НИОКР СПГУТД 2004 . 2008 гг. (тема 6.030) в рамках одного из направлений научной работы кафедры конструирования и технологии швейных изделий «Совершенствование методов проектирования специальной и производственной одежды для различных условий труда и климата».
Целью работы является совершенствование методов выбора, обоснования и оценки конструктивных параметров проектирования в эргономическом дизайне специальной одежды.
Для достижения поставленной цели в работе решены следующие научные и технологические задачи: выполнен ретроспективный анализ зарождения, становления и развития методологии эргономического дизайна спецодежды, его роли в системе повышения качества и конкурентоспособности промышленной продукции; систематизированы рациональные с позиции обеспечения антропо-динамического соответствия конструктивно-технологические решения народной (рабочей) одежды, варианты кроя одежды различного утилитарного назначения; разработана дифференцированная по видам рабочих движений библиотека конструктивных решений элементов и узлов спецодежды, обеспечивающих эргономическое соответствие изделий двигательному компоненту производственной деятельности работающих; проведены антроподинамические исследования женских фигур при выполнении рабочих движений в основных суставах; предложено и обосновано расширение вариативности типажа модельных конструкций спецодежды в базах данных, применяемых при автоматизированной реализации заказов на целенаправленную разработку дизайн-концепции ассортимента производственной одежды и конструктивно-технологическую подготовку его производства; разработана информационно-логическая модель процесса проектирования и оценки конструктивных параметров изделий в структуре эргономического дизайна спецодежды; осуществлена практическая реализация предложенной модели процесса проектирования при разработке оригинальной конструкции женского комбинезона для защиты от общих производственных загрязнений и механических воздействий; изготовлена опытная партия и осуществлена опытная носка изделий по разработанной модели в условиях промышленного предприятия; произведена экспертная, социологическая и экспериментальная оценка эргономической рациональности предложенных модельных конструктивных решений спецодежды.
Методы и средства исследований. В работе использованы: общая методология системного подхода к проектированию спецодежды; теория информационных процессов и структур; основные положения проективной эргономики; инженерные методы построения разверток деталей одежды; методы эргономической биомеханики, в том числе динамической антропометрии.
В антроподинамических исследованиях женских фигур использованы контактные и бесконтактные методы измерений. Исследование показателей свойств материалов производилось по стандартным методикам. Обработка результатов экспериментов осуществлялась с помощью методов математической статистики и использованием программ Table Curve и Microsoft Excel. Исходные модельные конструкции изделий были получены в трехмерной системе автоматизированного проектирования СТАПРИМ, рабочая конструкторская документация — в системе Comtense.
В качестве средств исследований использовали: стандартный комплекс антропометрических измерительных средств, компьютер IBM PC, сканер, цифровой фотоаппарат, программное обеспечение Windows ХР, Microsoft Office ХР.
Достоверность полученных результатов и выводов обеспечена обоснованным объемом выборок, корректным применением методов математической статистики и критериев, согласованностью результатов теоретических и экспериментальных исследований.
Научная новизна заключается в разработке информационно-логической модели процесса проектирования и оценки конструктивных параметров изделий в структуре эргономического дизайна спецодежды, базирующейся на систематизированном обобщении результатов ранее проведенных и собственных исследований принципов выбора конструктивно-композиционных решений спецодежды в зависимости от особенностей двигательного компонента трудовой деятельности.
Впервые получены следующие научные результаты:
1. Выявлены основные этапы развития методологии эргономического дизайна спецодежды и установлена необходимость дальнейшего совершенствования процедур прогностической оценки эргономической рациональности проектных решений.
2. Установлены полиномиальные зависимости изменения динамических эффектов размерных признаков женских фигур от угловых биомеханических параметров движений в основных суставах.
3. Предложен алгоритм эргономического анализа прототипов и аналогов конструктивных решений спецодежды.
4. Сформирована структурированная база справочной информации по функционально-эргономическим признакам изделий спецодежды, определяющих их соответствие условиям эксплуатации.
5. Обоснована вариативность типажа исходных модельных конструкций спецодежды в соответствии с многообразием проектных ситуаций по двигательному компоненту трудовой деятельности.
Практическая значимость и реализация результатов работы. Разработанная методика эргономического анализа, синтеза и оценки конструктивно-композиционных решений спецодежды, практически реализованная на примере наиболее сложного в этом плане изделия (комбинезона), обеспечивает гарантированное и эффективное обеспечение соответствия проектируемых изделий заданному комплексу трудовых движений работающих.
Результаты работы в виде проектной документации на изготовление опытной партии женских комбинезонов для защиты от механических воздействий и общих производственных загрязнений внедрены в научно-производственной фирме «Коруна». Опытная эксплуатация изделий в реальных условиях производства на ООО «ПО «Киришинефтеоргсинтез» подтвердила их эргономическую рациональность.
Техническая новизна разработанной конструкции женского комбинезона подтверждена выдачей патента № 66035 РФ на промышленный образец.
Результаты работы используются в учебном процессе СПГУТД в соответствующих разделах курсов «Основы прикладной антропологии и биомеханики»» и «Конструирование одежды различного назначения» при подготовке инженеров по специальности 260902 «Конструирование швейных изделий».
Апробация работы. Результаты работы докладывались, обсуждались и получили положительную оценку:
XXVIII итоговой научно-технической конференции преподавателей, сотрудников, аспирантов и студентов ДГТУ (Махачкала, 2007 г.);
Всероссийской научно-практической конференции «Технические науки» (Махачкала, ДГТУ, апрель, 2007 г.); второй Всероссийской научно-практической конференции 2-3 декабря 2008 г. Махачкала, ДГТУ. «Проблемы теории и практики повышения эффективности функционирования первичных звеньев отраслей народного хозяйственного комплекса региона» (Махачкала, ДГТУ, 2-3 декабря 2008 г.); на международных научных конференциях «Мода и дизайн: исторический опыт - новые технологии», Санкт-Петербург (СПГУТД, Российский этнографический музей), 2008, 2009 гг.; на заседаниях кафедры конструирования и технологии швейных изделий СПГУТД, 2005, ., 2009 гг.;
Публикации. Основные результаты работы опубликованы в журнале «Швейная промышленность», входящем в список изданий, рекомендованных ВАК (1 статья), 1 статье в журнале «Вестник Дагестанского технологического университета. Технические науки», 1 статье в каталоге «Легпромбизнес» («В мире оборудования»), 2 тезисах докладов в сборниках материалов международных научных конференций, 1 патенте на промышленный образец.
|
