ВВЕДЕНИЕ
Дизайн (в переводе с англ. design - проектировать, конструировать, чертить) - в широком смысле слова любое проектирование, то есть процесс создания новых предметов, инструментов, оборудования, формирования предметной среды. В узком смысле - новый вид художественно-конструкторской профессиональной деятельности, возникшей в начале XX века. Его цель - организация целостной эстетической среды жизни человека. Проектирование предметов, в которых форма соответствует их назначению, соразмерна фигуре человека, экономична, удобна, красива. Научная основа дизайна - техническая эстетика. Особенность дизайна заключается в том, что каждая вещь рассматривается не только с точки зрения пользы и красоты, но и во всем многообразии ее связей в процессе функционирования. Смысл дизайна - комплексный системный подход к проектированию каждой вещи. Объекты дизайна несут на себе печать времени, уровень технического прогресса и социально-политического устройства общества.
Понятие «дизайн» сегодня ассоциируется с самыми прогрессивными явлениями и современными техническими достижениями. Во многом благодаря поискам дизайнеров уже сегодня можно заглянуть в будущее в реально существующих промышленных образцах.
Центральной проблемой дизайна является создание культурно- и антропосообразного предметного мира, эстетически оцениваемого как гармоничный, целостный. Отсюда особая важность для дизайна - это наряду с знаниями средств гуманитарных дисциплин: философии, культурологии, социологии, психологии, семиотики и др., использование ИТ и естественнонаучными. Все эти знания интегрируются в акте проектно художественного моделирования предметного мира, опирающегося на образное, художественное мышление.
Дизайн - летопись развития техники и технологий. Понятия «прогресс» и «новые технологии» являются сегодня практически синонимами. Крупные открытия и научно-технические достижения сразу же находят свое отражение в дизайне, в виде новых художественных форм и новой типологии промышленных изделий, а зачастую и новой философии формообразования.
В связи с этим в данной работе будут рассмотрены общие вопросы нового научного направления дизайна - роли информатики в дизайне, а также применения ИТ в дизайне.
ПОНЯТИЕ ИНФОРМАЦИОННОЙ ТЕХНОЛОГИИ
Информационные технологии (ИТ) - технологии управления обработки данных с применением вычислительной техники. Под ИТ чаще всего понимают компьютерные технологии. В частности, ИТ имеют дело с использованием компьютеров и программного обеспечения для хранения, преобразования, защиты, обработки, передачи и получения информации. Эффективность работы предприятий швейной промышленности в современных условиях определяется наличием высококачественных технических и программных средств, позволяющих обеспечить гибкость технологических процессов, автоматизировать работу и взаимодействие производственных подразделений. Прежде всего это системы автоматизированного проектирования (САПР или CAD), автоматизированная система управления производством (АСУП), интегрированная с САПР, и современное технологическое оборудование на основе электронно-вычислительной техники (ЭВТ). Наиболее развитые системы проектирования одежды включают в себя: дизайнерские программы, позволяющие разрабатывать внешний вид изделий и подбирать наиболее удачные сочетания расцветок ткани; конструкторские программы, реализующие творческий замысел дизайнера в лекалах; технологические программы оптимизации раскладки лекал на материале и проектирования процесса раскроя и пошива изделий, учитывающие особенности конкретного производства. Современные системы автоматизированного проектирования швейных изделий предусматривают в своем составе подсистемы «Конструктор», «Технолог» и «Дизайнер», которые позволяют внедрять новые модели в производство в автоматизированном режиме. Применение этих подсистем по сравнению с неавтоматизированным проектированием приводит к сокращению времени, затрат и повышению качества проектирования на конструкторском и технологическом этапах. Для предприятий швейной промышленности в общем процессе производства можно выделить пять основных потоков, работу которых должна контролировать и координировать интегрированная система управления. Рассмотрим эти потоки. Информационный поток начинает формироваться с момента разработки модели конструктором (площади и длины швов лекал модели, техническое описание на модель, спецификация лекал, табель мер, схемы дублирования и т. п.). Информацию, сформированную в САПР при работе конструктора и раскладчика, можно автоматически получить в программах планирования и учета, например для планирования раскроя - длины раскладок и площади лекал, для нормирования времени операций пошива -фактические длины швов, для планирования заказов - код модели и наличие в ней определенных размероростов и др. В настоящее время в мировой практике существует ряд информационных технологий, позволяющих успешно решать задачи комплексной автоматизации управления швейным предприятием. К таким информационным технологиям относятся ЕRP-системы, экспертные системы, автоматизированные рабочие места, SCADA-системы, CALS-технологии и особенно САПР.
История САПР
В нашей стране внедрение САПР в швейной промышленности началось после состоявшейся в Москве Международной выставки оборудования «Инлегмаш-88». На ней были продемонстрированы САПР зарубежных фирм: Investronika (Испания), Lectra-sistems (Франция), Gerber (США). В построении этих систем был использован модульный принцип, т.е. они комплектовались из отдельных модулей (подсистем), предназначенных для выполнения отдельных работ. Каждый модуль может работать автономно и имеет связь с другими модулями.
Когда новейшие ПК и периферийные устройства стали широко доступны в России, начали создаваться подобные отечественные системы. В 1988 г. на экспериментальном машиностроительном заводе в г. Жуковский начали выпускать автоматизированные настилочно-раскройные комплексы по лицензии иностранных фирм, адаптированные к отечественному производству. Первые комплексы состояли из следующих модулей:
САПР лекал и раскладок типа Invesmark по лицензии фирмы Investronika,
автоматизированная настилочная машина «Комета» по лицензии немецкой фирмы Bullmer,
автоматизированная раскройная установка «Спутник» по лицензии фирмы Investronika.
Явное увеличение числа САПР одежды происходит с начала 90-х гг. К началу 1996г. в странах СНГ было внедрено около 20 АНРК и более 40 САПР на предприятиях легкой и автомобильной промышленности.
Современная САПР - многофункциональная система, обеспечивающая высокое качество изготовления лекал и раскладок любой сложности, оптимизацию использования ткани, оборудования, а также персонала в процессе производства.
САПР должна охватывать все жизненные циклы продукции:
1) эстетический - художественный дизайн,
2) инженерный дизайн - проектирование изделия, его структуры и свойств,
) компьютерное планирование,
) компьютерная линия «Баланса» - обеспечивает оптимизацию использования производственных ресурсов, баланс сырья, расчет себестоимости и др.
) контроль технологических процессов - слежение за параметрами, режимами и т.д.
компьютерная научно-обоснованная экспертиза результатов технологического процесса - система оценки качества продукции, анализ дефектов и автоматизированная корректировка параметров технологических процессов. Область задач, решаемых с использованием САПР
Весь процесс проектирования швейного изделия делится на три крупных этапа:
) художественное проектирование модели,
) конструкторская подготовка производства,
) технологическая подготовка изготовления модели, за которые отвечают разные специалисты (художник, конструктор и технолог соответственно). Работу этих специалистов координирует управляющий предприятием. Условно назовем блоки проектирования «Художник», «Конструктор» и «Технолог». Эти блоки присутствуют в большей или меньшей степени в каждой САПР одежды.
Характеристика основных подсистем швейной САПР
Блок «Художник» позволяет пользователю визуализировать внешний вид изделия до создания лекал и самого изделия. Минимальной задачей, выполняемой САПР на этом этапе, является формирование технического эскиза изделия. Современные САПР предлагают пользователю возможности подбора цветового решения будущей модели, а также позволяют выполнять на эскизе иллюзию складок и фактуры материала, в том числе и трикотажа. Наличие пополняемой базы материалов позволяет реализовать примерку изделия на типовой или индивидуальной фигуре. Финальным аккордом на данном этапе является формирование презентации эскизов целой коллекции моделей. Областью совершенствования этого блока является достижением адекватного воспроизведения трехмерной формы изделия с учетом свойств материалов.
Блок «Конструктор» традиционно включает в себя модули «Конструктивного моделирования и оформления лекал», «Градации» и «Раскладки». Развитие вычислительной техники, позволило внедрить в процесс проектирования швейных изделий технологии трехмерного моделирования. Некоторые 3D - модуль используют для проектирования трехмерной формы одежды с последующей развертки и передачи в модуль «Конструктивного моделирования», другие, наоборот, для визуализации примерки спроектированных лекал на трехмерном манекене. Виртуальная примерка может дополняться инструментами трехмерной коррекции изделия с параллельным внесением изменений в плоские лекала, а так же возможностями подбора цветового решения модели.
Блок «Технолог» в современных САПР должен обладать налаженной связью с системой конструкторской подготовки и решать вопросы не только проектирования технических эскизов и схем узлов обработки, но и нормирования затрат времени, формирования технологической последовательности операций, проектирования разделения труда и др.
Основные подсистемы программного обеспечения САПР:
· подсистема "конструирование лекал" позволяет осуществить:
- конструирование лекал,
- ввод геометрии лекал в систему с помощью дигитайзера;
- хранение всей необходимой информации о лекалах в памяти компьютера,
- ведение архива информации о лекалах,
- выборка по запросам необходимых лекал и информации о них,
- графический вывод лекал на графопостроитель;
· подсистема "раскладка лекал" позволяет осуществить:
- подготовка лекал к раскладке на полотне ткани с заданными параметрами,
- создание раскладки в интерактивном режиме на экране монитора,
- определение площадей лекал и плотности раскладки;
- графический вывод желаемой раскладки на графопостроитель в масштабе 1:1 или в уменьшенном масштабе,
- хранение раскладок в памяти компьютера;
- ведение архива раскладок.
· подсистема "технолог" - проектирование технологических процессов и связанных с этим расчётов, составление управляющих программ для автоматизированного оборудования,
· подсистема "зарисовка" предназначена для вывода графической информации на графопостроитель и плоттер,
· подсистема "база данных" позволяет хранить информацию о лекалах, моделях и раскладках и необходимую алфавитно-цифровую информацию, а также выдавать указанную информацию другим подсистемам и пользователям.
Спецификация основных функциональных возможностей подсистемы "база данных"
· Выбор, создание новой модели, переименование, просмотр, удаление лекала, модели, раскладки.
· Блокировка создания моделей с одинаковым именем.
· Изменения в модели: добавление, исключение лекала, изменение параметров лекала.
· Создание нового шаблона размножения, копирование, редактирование, вывод на печать и удаление существующего.
· Автоматический расчет лекала любого заданного роста-размера (принадлежащего его шаблону размножения), отображение размноженного лекала на экране дисплея, вывод их на печать, удаление ненужного результата размножения.
· Расчет площадей всех лекал модели для любого заданного роста-размера из шаблона размножения.
Спецификация основных функциональных возможностей подсистемы "зарисовка":
· Установка режима вывода (графопостроитель, печатающее устройство).
· Выбор объекта вывода (раскладка, результат размножения).
· Задание масштаба выводимого рисунка.
· Вывод рисунка раскладки в масштабе 1:1 по кадрам.
· Вывод (запись) объекта вывода (рисунка раскладки или результата размножения) на дискету.
· Выбор объекта вывода с дискеты.
· Рассмотрим ряд САПР, применяемых для автоматизации процессов производства на предприятиях сервиса.
· САПР «ЛЕКО» позволяет автоматизировать построение основных и производных лекал по нескольким размерным признакам. В системе имеется возможность применения электронных каталогов одежды. В большей мере, предназначена для ателье и швейных предприятий малой мощности.
· САПР «Ассоль» - универсальная система для автоматизации конструкторско-технологической подготовки производства, но она не охватывает весь производственный процесс. Система содержит подсистемы: «Конструирование», «Градация», «Раскладка», «Фотодигитайзер», «Ассоль - Дизайнер», «Технолог», «Расчет куска», «Технический рисунок», «Оптимальное планирование». В отличии от ЛЕКО базируется на стандартном графическом редакторе.
· Система автоматизированного проектирования технологии швейных изделий "Eleandr САРР" (ComputeAidedProcessPlanning), созданная как составная часть единой информационной среды предприятия, поддерживает связь с другими прикладными системами, позволяет использовать информацию в виде графических файлов и текстовых документов, а также передавать сформированную информацию на другие этапы проектирования и управления производством. Данная система предназначена только для автоматизации работы технолога.
· САПР «Грация» автоматизирует отдельные этапы проектирования и производства одежды. Особенности этой системы: возможность корректировки лекал при изменении свойств материалов или направления моды, применение любой методики конструирования (в том числе собственной), использование приемов моделирования деталей одежды и разработки их лекал.
· Система автоматизации конструкторско - технологической подготовки современного швейного производства - САПР «Комтенс» эффективно применяется в производстве автомобильных кресел и чехлов, мягкой мебели, игрушки, кожгалантереи и изделий из меха. Особенность «Комтенс» заключается в интегрированной градации лекал и динамическом построении швов. Система автоматически осуществляет градацию изделия на все требуемые размеры/роста и выполняет построение швов в соответствии с заданным припуском. Система используется в различных отраслях легкой промышленности для разработки и градации лекал.
САПР «АвтоКрой» и «АвтоКрой-Т» предназначены для комплексного решения задач автоматизации конструкторской и технологической подготовки производства женской, мужской и детской одежды на типовую и индивидуальную фигуру из ткани и трикотажа соответственно. В этих системах охвачен не весь процесс проектирования одежды, а только конструкторская и технологическая подготовка производства. Научно-производственным центром «Реликт» разработана и освоена в собственном швейном производстве модульная интегрированная компьютерная система проектирования одежды - «МИКС - Р» и процессы ее изготовления. Система содержит модули «Технический рисунок», «Конструирование», «Раскладка лекал», «Технолог», а также базу данных оригинальной структуры, ориентированную на производство фирменной одежды. Система предназначена для проектирования профессиональной одежды, изготавливаемой по заказам фирм, и охватывает только конструкторскую и технологическую подготовку производства.
САПР «ГРАФИС» автоматизирует конструкторскую подготовку производства с заложенными в ней известными методиками конструирования. Система может выступать в качестве самостоятельной САПР на малом производстве, а также сочетаться с крупной автоматизированной системой, ориентированной на средние и большие предприятия. Система не предназначена для автоматизации технологического процесса и получения пакета производственной документации.
Система «САПРО» создана с целью автоматизации выбора модельных конструкций изделий в соответствии с законом гармонизации. В создаваемых ею конструкциях пропорции силуэта сочетаются с конкретной фигурой человека [14]. В системе имеется возможность учета особенностей телосложения человека.
В Системе «АБРИС» конструкция одежды может создаваться по методикам ЕВКО СЭВ, ЦОТШЛ и «Мюллер и сын» [15], которые однако не позволяют разрабатывать конструкцию с учетом особенностей фигуры и получать идеальную посадку.
САПР Lektra создает эскиз модели, разрабатывает лекала, выполняет градацию лекал, их раскладку, лазерный раскрой материала, формирует технический пакет документации на модель. В системе затруднен контроль построения лекал.
САПР Gerber предназначена для создания эскизов одежды, построения конструкции, градации и раскладки лекал. Программа написана под DOS, в данное время переводится под Windows.