Эффективность работы промышленных предприятий в современных условиях определяется наличием высококачественных технических и программных средств, позволяющих обеспечить гибкость, скорость и качество принятия инженерных решений [1, 2]. Прежде всего это системы автоматизированного проектирования различных промышленных объектов, в том числе и одежды (САПРо). Актуальными концепциями развития систем автоматизированного проектирования (САПР) в промышленности являются их взаимная интеграция и интеллектуализация, степень реализации которых определяет качество и эффективность процесса проектирования. Ограничение возможностей экспериментального исследования больших систем делает актуальным использование методик их моделирования.
Решение задач интеграции структурных составляющих САПР возможно с использованием методологии функционального моделирования. Функциональное моделирование является важнейшим элементом концептуального анализа при описании системы (модели «как есть» и «как должно быть»). Разработка функциональных моделей позволяет глубоко изучить природу проектирующей информационной системы, выявить ключевые процессы, провести на этой базе реструктуризацию старых и разработку новых процессов [3].
Ранее во ВГУЭС на кафедре сервисных технологий были начаты исследования [4], связанные с моделированием интеллектуальной информационной системы «Технология швейных изделий» (ИИС ТШИ) в рамках интрегрированной САПРо (ИСАПРо) с использованием методологии IDEF, сочетающей в себе небольшую по объему графическую информацию со строгими и четко определенными рекомендациями, предназначенными для построения качественной и понятной модели системы. Однако процесс выбора методов технологической обработки узлов швейных изделий (МТО УШИ) в автоматизированном режиме не был рассмотрен в полном объеме и не отражает особенностей поиска.
Для изучения внутрипроцессного функционирования системы, а именно, предметной области «Технология швейных изделий», необходимо разработать математическую модель с помощью определенных формальных (математических) систем [5].
Цель исследования. Выполнить функциональное и математическое моделирования автоматизированного процесса принятия технологических решений в рамках структурной составляющей ИСАПРо – интеллектуальной информационной системы «Технология швейных изделий».
Материалы и методы исследований
Системный анализ; методы интеграции и интеллектуализации, структурного анализа и проектирования; процессно-ориентированная методология проектирования информационных систем; методы математического моделирования.
Результаты исследования и их обсуждение
Для дальнейшего исследования и моделирования процесса принятия технологических решений в ИИС ТШИ используется декомпозиция контекстной диаграммы (второй уровень) [4], включающая функциональные блоки, представляющие интеллектуальные информационные системы в составе ИСАПРо: Художественное проектирование (B1), Материаловедение швейного производства (B2), Конструирование швейного производства (B3), Технология швейных изделий (B5), и подсистему Раскладка (C4).
Источниками информации для работы ИИС ТШИ являются техническое задание (ТЗ) на выполнение проектно-конструкторской документации (ПКД), конфекционная карта, технический рисунок и описание проектируемого изделия (ОПИ).
Результатом работы ИИС ТШИ, представленным на диаграмме третьего уровня (рис. 1), является: выбор оборудования швейного производства (B5 1) и методов технологической обработки узлов швейного изделия (B5 2) на базе приложений машинной графики, в частности, использования графической среды AutoCAD; Формирование технологической карты (ТК) на изделие (B5 3), технологических последовательностей на каждый узел швейного изделия (ТП УШИ) (B5 4) и изделие в целом (B5 5): составление схемы разделения труда (B5 6).
Рис. 1. FEO-диаграмма формирования разделов проектно–конструкторской документации в рамках интеллектуальной информационной системы «Технология швейных изделий»
На диаграмме четвертого уровня (рис. 2) представлена декомпозиция функционального блока «Выбор МТО УШИ проектируемого изделия», включающая следующие функциональные блоки: Формирование перечня узлов швейного изделия (деталей), Поиск схем МТО УШИ в базах данных методов технологической обработки верхней одежды (МТОВО) плечевой и поясной групп [6, 7], Графический редактор.
При функционировании ИИС ТШИ на этапе выбора МТО УШИ проектируемого изделия
, 
, 
,
где 
– оператор формирования перечня узлов швейного изделия (деталей); y3 – описание модели; χ1 – наименование i-го узла швейного изделия.
Рис. 2. FEO-диаграмма структурного построения функционального блока «Выбор методов технологической обработки узлов швейного изделия»
; 
,
,
, 
,
, 
, 
, 
, 
,
, 
,
где 
– оператор поиска схем МТО УШИ в базах данных МТОВО плечевой и поясной групп; y1 – техническое задание на разработку ПКД; y2 – технический рисунок; y4 – конфекционная карта; y5 – карта оборудования швейного изделия; χ4 – новая схема МТО УШИ; χ2 – схема МТО УШИ; χ3 – отсутствие схемы МТО УШИ.
где 
– оператор «Графический редактор».
На диаграмме пятого уровня (рис. 3) представлена декомпозиция функционального блока «Поиск схем МТО УШИ в базах данных МТОВО плечевой и поясной групп», включающая следующие функциональные блоки: Повышение формоустойчивости деталей (срезов), Выбор дополнительных деталей, Выбор декоративных элементов, Выбор срезов деталей, Выбор вида шва обработки среза, Сопоставление набора схем обработки срезов УШИ соответствующим схемам МТО УШИ в базе данных МТОВО плечевой и поясной групп. Под дополнительными деталями понимаются детали, участвующие в обработке срезов основных деталей, или детали подкладки, соединяемые, в свою очередь, с внутренними срезами дополнительных деталей. К ним относятся подборта, обтачки, планки, бейки.
При функционировании ИИС ТШИ на этапе поиска МТО УШИ в базах данных МТОВО плечевой и поясной групп:
; 
,
где 
– оператор повышения формоустойчивости деталей (срезов); χ5 – вид материала для стабилизации.
; 
;
где 
– оператор выбора дополнительных деталей; χ6 – вид дополнительной детали.
Рис. 3. FEO-диаграмма структурного построения «Поиск методов технологической обработки узлов швейного изделия в базе данных МТОВО плечевых и поясных изделий»
,
,
, 
, 
, 
,
,
,
где 
– оператор выбора дополнительной выбор декоративных элементов; χ7 – вид конструктивно-декоративной детали; χ8 – вид декоративной детали; χ9 – вид фурнитуры; χ10 – количество фурнитуры; χ11 – вид отделочной строчки; χ12 – количество отделочных строчек; χ13 – вид закрепки; χ14 – местоположение закрепки.
,
,
где 
– оператор выбора срезов деталей; y6 – наименование i-го узла швейного изделия; χ15 – структура среза.
,
где 
– оператор выбора отделочной детали; χ16 – схема шва среза.
где 
– оператор сопоставления набора схем обработки срезов УШИ соответствующим схемам МТО УШИ в базах данных МТОВО плечевой и поясной групп.
На диаграмме шестого уровня (рис. 4) представлена декомпозиция функционального блока «Выбор декоративных элементов», включающая следующие функциональные блоки: Выбор конструктивно-декоративной детали, Выбор декоративной детали, Выбор отделочной строчки, Выбор фурнитуры, Выбор закрепки.
При функционировании ИИС ТШИ на этапе выбора декоративных элементов:
,
где 
– оператор выбора конструктивно-декоративной детали.
,
где 
– оператор выбора декоративной детали.
,
где 
– оператор выбора отделочной строчки.
,
где 
– оператор выбора фурнитуры.
,
где 
– оператор выбора закрепки.
Рис. 4. FEO-диаграмма структурного построения «Выбор декоративных элементов»
Таким образом, математически описан процесс функционирования ИИС «Технология швейных изделий» на этапе принятия технологических решений, показано формирование и движение информации внутри системы и взаимодействие с другими системами ИСАПРо на качественно новом уровне. Создание функциональной и математической моделей процесса выбора методов технологической обработки узлов швейных изделий позволяет глубже изучить природу интегрированной САПР одежды, выявить ключевые процессы, реализуемые в интеллектуальной информационной системе «Технология швейных изделий», провести на этой базе реструктуризацию старых и разработку новых процессов, таких, как принятие технологических решений, на основе принципов интеллектуализации. Данное исследование в дальнейшем позволит реализовать исследовательский прототип ИИС ТШИ при реализации процесса выбора методов обработки проектируемых изделий и формировании соответствующей технологической документации.
Рецензенты:
Бойцова Т.М., д.т.н., профессор, директор Института сервиса, туризма и дизайна, ФГБОУ ВПО «Владивостокский государственный университет экономики и сервиса», г. Владивосток;
Харлова О.Н., д.т.н., доцент, профессор кафедры технологии и дизайна швейных изделий, ФГБОУ ВПО «Новосибирский технологический институт (филиал) Московского государственного университета дизайна и технологии», г. Новосибирск.
Работа поступила в редакцию 24.06.2014.
Библиографическая ссылка
Подшивалова А.В., Королева Л.А., Панюшкина О.В., Гусенкова К.В. РЕАЛИЗАЦИЯ СТРУКТУРНОГО ПОДХОДА К ПРОЕКТИРОВАНИЮ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ «ТЕХНОЛОГИЯ ШВЕЙНЫХ ИЗДЕЛИЙ» // Фундаментальные исследования. – 2014. – № 9-2. – С. 277-282;URL: https://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=34839 (дата обращения: 24.04.2024).