Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего профессионального образования
«Чувашский государственный педагогический
университет им. И. Я. Яковлева»

Системы автоматизированного
проектирования (САПР)
технологических процессов
швейного производства
Учебное пособие

Чебоксары
2015
1

УДК [687:004.9](075.8)
ББК 37.24-2с51я73
С 409
Системы автоматизированного проектирования (САПР) технологических процессов швейного производства : учебное пособие /
сост. Г. Е. Семенова. – Чебоксары : Чуваш. гос. пед. ун-т, 2015. –
155 с.
Печатается по решению ученого совета ФГБОУ ВПО «Чувашский государственный педагогический университет им. И. Я. Яковлева» (протокол № 10 от 29.05.2015 г.)
Рассмотрены принципы создания систем автоматизированного
проектирования (САПР) технологических процессов швейного производства, отражен современный уровень развития.
Учебное пособие может быть использовано студентами, обучающимися по направлению подготовки 29.03.01 Технология изделий
легкой промышленности, профиль «Технология швейных изделий».
Рекомендуется студентам высших учебных заведений, а также
специалистам швейного производства.
Рецензенты:
Тончева Н. Н., кандидат технических наук, доцент кафедры машиноведения ФГБОУ ВПО «Чувашский государственный педагогический университет им. И. Я. Яковлева»;
Андреева Л. Н., кандидат педагогических наук, доцент кафедры
инженерно-педагогических технологий ФГБОУ ВПО «Чувашский
государственный педагогический университет им. И. Я. Яковлева»;
Васильева М. И., начальник производства ООО «Фо лайнс».

© Семенова Г. Е., составление, 2015
© ФГБОУ ВПО «Чувашский государственный
педагогический университет
им. И. Я. Яковлева», 2015

2

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1 Цели и задачи систем автоматизированного проектирования технологических процессов швейного производства
Глава 2 Методология создания и характеристика компонентов и
обеспечений автоматизированного проектирования (САПР)
2.1 Характеристика структуры и компонентов САПР
2.1.1 Математическое обеспечение САПР
2.1.2 Лингвистическое обеспечение САПР
2.1.3 Техническое обеспечение САПР
2.1.4 Информационное обеспечение САПР
2.1.5 Программное обеспечение САПР
2.1.6 Методическое обеспечение САПР
2.1.7 Организационное обеспечение САПР
2.2. Общесистемные принципы создания САПР
Глава 3 Автоматизация проектирования процессов конструкторской подготовки производства
3.1 Проектирование внешней формы одежды на основе информационных технологий и инноваций
3.2 Сущность технологии трехмерного сканирования
3.3 Концепция разработки технологии 3D сканирования для
проектирования внешней формы одежды
3.4 Перспективы развития систем трехмерного сканирования
Глава 4 Автоматизация проектирования процессов раскройного
производства
4.1 Построение раскладок лекал в промышленных САПР
4.2 Варианты автоматических и полуавтоматических раскладок
в отечественных САПР
Глава 5 Автоматизация проектирования технологических процессов изготовления швейных изделий
5.1 Характеристика технологического процесса как системы
5.2 Иерархические структуры и многовариантность технологических решений
5.3 Математическая модель технологического процесса изготовления изделия
5.4 Способы проектирования и состав информационного обеспечения при проектировании технологических процессов
5.5 Автоматизированное проектирование технологии в системе
«Eleandr CAPP»
3

6
8
9
12
14
16
17
20
29
33
33
33
37
39
40
45
47
53
59
63
65
66
71
72
75
78

5.5.1 Нормирование затрат времени на выполнение технологических операций при автоматизированном формировании проекта
швейного изделия в системе «Eleandr CAPP»
5.5.2 Формирование перечня операций по обработке швейного
изделия в системе Eleandr CAPP
5.6 Методы комплектования неделимых операций в организационные при формировании технологических решений
5.7 Использование формализации при анализе технологической
однородности изделий
5.8 Способы задания графа технологического процесса
5.8.1 Формализация требований к комплектованию операций
5.8.2 Способы комплектования технологических операций по
графу технологического процесса
5.8.3 Проектирование организационно-технологической схемы в
системе «Eleandr CAPP»
5.9 Алгоритм проектирования технологических схем
5.10 Предпосылки принципиального изменения способа автоматизированного проектирования ТПШИ
Глава 6 Автоматизация проектирования планировочных решений швейных цехов
6.1 Функциональная модель проектирования планировочных
решений
6.1.1 Выделение специализированных участков
6.1.2 Выбор транспортных средств. Проектирование планировочных решений выделенных участков
6.1.3 Размещение участков на плане цеха
Глава 7 Автоматизация проектирования процессов управления
производством на швейных предприятиях
7.1 Автоматизированное рабочее место
7.1.1 АРМ «Техописание модели»
7.1.2 АРМ «Планирование заказа»
7.1.3 АРМ «Календарное планирование»
7.1.4 АРМ «Склад фурнитуры»
7.1.5 АРМ «Склад сырья»
7.1.6 АРМ «Кладовая кроя»
7.1.7 АРМ «Склад готовой продукции»
7.1.8 АРМ «Учет труда сдельщиков»
7.1.9 АРМ «Учет труда и заработной платы»
7.1.10 АРМ «Расчет себестоимости»
4

80
94
102
106
108
109
111
113
114
116
120
121
122
123
125
129
129
134
134
135
136
137
138
138
138
139
144

Глава 8 Основные аспекты выбора САПР технологических процессов
Глава 9 Организация рабочего места на участке САПР
9.1 Санитарно-гигиенические требования к организации рабочего места САПР
9.2 Технологические требования к организации рабочего места
САПР
Заключение
Список использованных источников

5

145
147
148
149
151
152

ВВЕДЕНИЕ
Развитие швейной промышленности неотделимо от высоких
технологий. Серьезным помощником в решении этих задач являются
системы автоматизированного проектирования (САПР) для швейного
производства. Повышение качества и сокращение сроков проектирования, является одним из важнейших факторов ускорения научнотехнического прогресса. В условиях глобализации рынка швейной
продукции для большинства производителей как нельзя остро стоит
проблема увеличения темпов сменяемости моделей и сокращения
сроков их запуска их в производство. В связи с этим возникла потребность резкого повышения мобильности производства, что особенно остро проявилось на этапе конструкторско-технологической
подготовки. Эффективность работы предприятий в таких условиях во
многом определяется наличием высококачественных технических
средств, позволяющих обеспечить гибкость технологических процессов, автоматизировать работу и взаимодействия производственных
подразделений, ускорить процесс подготовки моделей и раскроя тканей [12].
Автоматизацию как явление оптимизации управления производством, нельзя сводить только к процессу компьютеризации производства. Автоматизация – это согласованная работа специалистов предприятия и программистов, направленная на поиск наиболее эффективных и рациональных решений на базе широкого применения информационных технологий, задач, стоящих перед производством.
Сложности становления САПР одежды обусловлены обширностью и разно плановостью проектной среды, большим разнообразием
ассортимента изделий, материалов, антропоморфных типов фигур.
Сдерживающим фактором послужила нестабильность объектов проектирования, обусловленная частой сменяемостью видов и форм
одежды под влиянием изменчивой моды, и постоянная обновляемость ассортимента материалов, вызывающая необходимость переработки конструктивных и технологических решений моделей одежды.
Особые затруднения вызывала формализация работ в сфере дизайнпроектирования, имеющих эвристический характер и выполняемых
путем творческой, мыслительной деятельности проектировщика.
Стремительное развитие информационных компьютерных технологий и расширение возможностей электронно-вычислительной
техники создали условия для интенсивного совершенствования си6

стем автоматизированного проектирования и широкого внедрения их
не только в сферу производства, но и в области интеллектуальной деятельности человека. Сегодня САПР охватывает все технологические
процессы проектирования, производства одежды и управления швейным предприятием. Применение САПР обусловило переход к новым
технологиям и вызвало резкий скачек повышения экономической эффективности производства. По данным швейных предприятий, при
внедрении САПР достигнуто:
– снижение стоимости подготовки производства новых моделей
в 3…4 раза,
– сокращение времени подготовки модели к производству в 2
раза,
– уменьшение времени на разработку проектной документации в
7…10 раз,
– сокращение общего объема конструкторских работ в 6…8 раз,
– экономия материалов на 2…5 % [17].
Системы автоматического проектирования (САПР) технологических процессов позволяет оптимизировать процесс производства в
целом, повысить культуру труда, уменьшить материальные и трудовые затраты.
Необходимость написания пособия обусловлена отсутствием
учебной литературы по вопросам автоматизированного проектирования технологических процессов швейного производства.
В учебном пособии в систематизированном виде представлены
различные аспекты создания, функционирования и перспективы развития САПР. Поскольку швейная отрасль развивается в русле глобальных тенденций совершенствования промышленного производства, то вопросы САПР рассмотрены как с позиций предметной области, так и с учетом общесистемного подхода к проблеме автоматизированного проектирования в целом. В данном пособии представлены
методы выполнения проектных работ по конструкторской и технологической подготовке производства швейных изделий на основе использования средств автоматизации.

7

Глава 1 Цели и задачи систем автоматизированного
проектирования (САПР) технологических процессов
швейного производства
Успешная деятельность швейного предприятия в условиях рыночной экономики неразрывно связана с повышением эффективности
его производственно-хозяйственной деятельности, которая возможна
в результате внедрения научно-технических достижений. Все нововведения в производстве, в конечном счете, связаны с количественным
и качественным уровнем выпускаемой продукции. На эффективность
производства швейных изделий большое влияние оказывает:
– внедрение автоматизированных и механизированных систем
раскроя;
– внедрение специализированных швейных машин и полуавтоматов, повышающих точность обработки деталей при высокой производительности труда;
– автоматизация транспортных систем и складов, благодаря которым упрощается организация производства, упрощается и ускоряется учёт прохождения изделий в процессе изготовления, готовым
изделиям гарантируется сохранение товарного вида;
– внедрение автоматизированных систем управления (АСУ),
обеспечивающих автоматическую обработку данных производства
(по участкам, цехам и т.д.).
Таким образом, САПР создаётся в целях:
– повышения качества проектируемой и выпускаемой продукции;
– уменьшения затрат на создание продукции;
– сокращения сроков, уменьшения трудоёмкости проектирования и повышение качества проектной документации.
Достижение целей САПР обеспечивается путём решения следующих задач:
– систематизация и совершенствование процесса проектирования на основе применения математических методов и средств вычислительной техники;
– комплексной механизации проектных работ, замены натурных
испытаний и макетирования математическим моделированием [17].

8

Глава 2 Методология создания и характеристика компонентов
и обеспечений автоматизированного проектирования (САПР)
Система автоматизированного проектирования (САПР) –
это организационно-техническая система, состоящая из комплекса
средств автоматизированного проектирования, взаимосвязанного с
подразделениями проектной организации и выполняющая автоматизированное проектирование.
Проектирование – процесс, заключающийся в преобразовании
исходного описания объекта в окончательное. Основой этого процесса является выполнение комплекса работ исследовательского, расчетного, конструкторского или технологического характера. Проектирование начинается с задания на проектирование, которое представляется в виде ряда документов и является исходным (первичным) описанием объекта. Результатом проектирования служит полный комплект документации, содержащий достаточные сведения о проектируемом объекте. Эта документация представляет собой окончательное описание объекта.
При проектировании сложных объектов используются ряд
принципов, основными из которых являются:
 декомпозиция;
 иерархичность описания объектов;
 типизация;
 унификация проектных решений.
Расчленение описаний и характеристик объекта лежит в основе
блочно-иерархического подхода к проектированию. Это приводит к
появлению иерархических уровней в представлениях о проектируемом объекте. На каждом уровне используются свои понятия системы
и элементов. На первом (верхнем уровне) подлежащий проектированию сложный объект S рассматривается как система из n взаимосвязанных и взаимодействующих элементов Si (рис. 1).
Элементами системы S на втором уровне являются объекты Si
(S1,S2,… Sn), их элементами на третьем уровне – Sij (S11, …, S1m1, …,
S21,…, S2m2) и т.д. Подобное деление производится вплоть до получения на некотором уровне элементов, описания которых дальнейшему
делению не подлежит (невозможно или нецелесообразнo). Такие элементы по отношению к объекту S называют базовыми (основными)
элементами.
9

Рисунок 1 – Блочно-иерархический подход
к проектированию объектов

Таким образом, принцип иерархичности означает структурирование представлений об объектах проектирования по степени детальности описаний, а принцип декомпозиции (блочности) – разбиение
представлений каждого уровня на ряд составных частей (блоков) с
возможностями раздельного (поблочного) проектирования объектов
Si на втором уровне, объектов Sij на третьем уровне и т.д.
Принципы унификации и типизации проектных решений приводят к упрощению и ускорению процесса проектирования, так как типовые элементы разрабатываются однократно, а в различных объектах используются многократно. Типизация целесообразна для таких
классов объектов, в которых из сравнительно небольшого количества
разновидностей элементов предстоит проектировать большое число
разнообразных объектов. Именно эти разновидности элементов и
подлежат типизации.
Проектирование как процесс, развивающийся во времени, расчленяется на этапы, проектные процедуры и операции.
Этап проектирования – часть процесса проектирования, включающая в себя формирование всех необходимых описаний объекта,
относящихся к одному или нескольким иерархическим уровням. Чаще всего названия этапов совпадают с названиями соответствующих
уровней. Так, проектирование планировки швейного цеха расчленяют
на этапы разработки планировок отдельных потоков, участков и т.д.
Составные части этапа проектирования называют проектными
процедурами. Проектная процедура – часть этапа, выполнение кото10

рого заканчивается получением проектного решения. Каждой проектной процедуре соответствует некоторая задача проектирования,
решаемая в рамках данной процедуры. Более мелкие составные части
процесса проектирования называют проектными операциями. Так
примерами проектных процедур в задаче проектирования планировки
швейного цеха могут служить выбор транспортных средств, на этапе
проектирования плакировочных решений участков потока, расположение рабочих мест и т.д.
В настоящее время по характеру и степени участия человека и
использования средств автоматизации различают следующие режимы
проектирования:
РУЧНОЙ (неавтоматический) режим характеризуется выполнением маршрута проектирования без помощи средств автоматизации;
АВТОМАТИЧЕСКИЙ режим имеет место при выполнении
маршрута проектирования по формальным алгоритмам без вмешательства человека в ход решения;
АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ проектирование является частично автоматизированным, если часть процедур в маршруте выполняется человеком вручную, а часть – с использованием компьютерных
технологий. Такой режим обычно отражает невысокую степень автоматизации проектирования;
ДИАЛОГОВЫЙ (интерактивный) режим является более совершенным режимом. При нем все процедуры выполняются с помощью компьютера, а участие человека проявляется в оперативной
оценке результатов проектных процедур или операций, в выборе
предложений и корректировке хода проектирования. Если инициатором диалога является человек, которому предоставлена возможность
в любой момент прервать автоматические вычисления на компьютере, то диалог называется АКТИВНЫМ.
Если прерывание вычислений происходит по командам, исполняемой на компьютере программы в определённые, заранее предусмотренные моменты, т.е. проектировщик не может выступать как
инициатор диалога, то такой диалог называют ПАССИВНЫМ.
В ряде отраслей (радиотехника и электроника, машиностроение,
самолетостроение, судостроение, архитектура) созданы и функционируют СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ (САПР).
В последние годы они активно и эффективно используются при
конструкторской и технологической подготовке в швейной отрасли.
11

При их создании используется системный подход, позволяющий в
совокупности использовать информационное, математическое, программное, техническое и организационное обеспечение выполнения
всех видов проектных работ. Это наиболее высокий уровень автоматизированного проектирования.
Опыт автоматизации проектно-конструкторских работ в швейной отрасли доказал состоятельность этого направления развития
процесса проектирования. Однако механизация логических, графических и расчетных операций, естественно, должны привести к необходимости коренного изменения традиционных методов проектирования. Следовательно, эффективность использования САПР зависит от
эффективности методов выполнения проектных работ [17].
2.1 Характеристика структуры и компонентов САПР
САПР, согласно ГОСТ 235010-79, представляет собой организационно-техническую систему, выполняющую автоматизированное проектирование объектов и состоящую из комплекса
средств автоматизации проектирования, взаимосвязанного с
подразделениями проектной организации.
При рассмотрении структуры САПР следует выделить два аспекта ее членения: подсистемы и обеспечения. Подсистемы разделяют по назначению на два вида: проектирующие и обслуживающие.
К ПРОЕКТИРУЮЩИМ относят подсистемы, выполняющие
проектные процедуры и операции, например, подсистема проектирования деталей и сборочных единиц, подсистема проектирования отдельных видов изделий, подсистема технологического проектирования.
К ОБСЛУЖИВАЮЩИМ относят подсистемы, выполняющие
обслуживающие процедуры и предназначенные для поддержания работоспособности проектирующих систем, например, подсистема графического отображения объектов проектирования, подсистема документирования, подсистема информационного поиска.
Проектирующие подсистемы представляют собой функционально законченные части систем. Они реализуют некоторую часть процесса проектирования и обеспечивают получение проектных решений. Это могут быть описания объектов проектирования и (или) их
составных частей. Проектирующая подсистема должна обладать все12

ми свойствами систем и может создаваться как самостоятельная система.
Материально-технической базой САПР является комплекс
средств автоматизации проектирования, который представляет собой
взаимосвязанную совокупность ВИДОВ ОБЕСПЕЧЕНИЙ.
К видам обеспечений САПР относят: математическое (М), лингвистическое (Л), техническое (Т), информационное (И), программное
(П), методическое (Ме) и организационное (О).
В зависимости от вида обеспечения выделяют следующие виды
обеспечений (компоненты САПР):

математическое обеспечение – методы, математические
модели и алгоритмы выполнения процесса проектирования;

лингвистическое обеспечение – языки программирования,
терминология;

техническое обеспечение – устройства вычислительной и
организационной техники, средств передачи данных, измерительные
и другие устройства;

информационное обеспечение – документы, содержащие
описания стандартных проектных процедур, типовых проектных решений, типовых элементов, комплектующих изделий, материалов и
другие данные, массивы и базы данных на машинных носителях с записью указанных документов, а также совокупностей моделей, отражающих опыт проектирования;

программное обеспечение – программы с необходимой
программной документацией;

методическое обеспечение – документы, в которых отражены состав, правила отбора и эксплуатации средств автоматизации
проектирования, т.е. отражена новая технология проектирования;

организационное обеспечение – положения, инструкции,
приказы, штатные расписания, квалификационные требования и другие документы, устанавливающие состав проектной организации.
Подразделения проектной организации, их функции и связи между
ними в условия функционирования САПР.
Структурное единство подсистем обеспечивается связями между
компонентами различных видов обеспечений, образующих подсистему, а структурное объединение подсистем в систему – между компонентами однородного обеспечения подсистем [17].
13

2.1.1 Математическое обеспечение САПР
Математическое обеспечение – включает математические модели объектов проектирования и их элементов, методы и алгоритмы
выполнения проектных операций и процедур. Элементы математического обеспечения чрезвычайно разнообразны и определяются, прежде всего спецификой проектируемых объектов. К инвариантным элементам, широко применяемым в различных САПР, относятся принципы построения функциональных моделей, методы численного решения алгебраических и дифференциальных уравнений, постановки
экспериментальных задач и т.д. Формы представления математического обеспечения разнообразны и реализуются в программном обеспечении САПР.
На этапе математической обработки и хранения геометрической
информации о лекалах швейных изделий выполняются следующие
задачи:
– математическое описание контуров лекал в удобном и компактном виде, основанное на использовании методов аппроксимации;
– геометрическое преобразование плоскостного отображения
лекал из одной формы в другую, включающее операции сдвига изображений, сжатия (растяжения), поворота, отсечения части изображения, перекоса и т.д.
Традиционно для математического описания контуров криволинейных участков лекал используются методы интерполяции и аппроксимации.
Интерполяция в простейшем смысле – это конструктивное восстановление функции определенного класса по известным ее значениям.
Аппроксимация – это замена одних математических объектов
другими, близкими к исходным.
Так как швейные лекала имеют разнообразную сложную конфигурацию, описать единым уравнением весь контур практически невозможно, поэтому аналитическое описание дается на отдельные расчлененные участки.
Кусочно-аналитическая модель, используемая для этих целей,
представляет собой совокупность аналитических описаний простых
участков и структуру соединений этих участков.

14

Наибольшее распространение при описании контуров получили
методы кусочно-линейной, линейно-круговой и сплайновой аппроксимации.
Методы кусочно-линейной аппроксимации. При кусочнолинейной аппроксимации осуществляется замена участков криволинейного контура отрезками прямых. При этом отклонение аппроксимирующих отрезков от исходных линий контура, называемое погрешностью аппроксимации, должно быть меньше заданной величины. В результате аппроксимации контур или другие замкнутые линии
швейного лекала заменяются многоугольниками, вершины которого
называются узлами аппроксимации. Координаты узловых точек фиксируются в порядке их обхода.
Основной недостаток кусочно-линейной аппроксимации –
большое количество узлов аппроксимации и негладкая форма контура.
Методы линейно-круговой аппроксимации. В настоящее время
известно несколько алгоритмов линейно-круговой аппроксимации. В
простейшем случае аппроксимация осуществляется путем проведения окружностей через последовательно расположенные тройки точек. При аппроксимации дугами окружностей необходимо определить радиус искомой окружности.
Для получения при аппроксимации более гладкой контурной
линии может быть использован способ гладкой окружностной интерполяции, называемый способом биарок. Общая кривая, составленная
из двух дуг, называется биарком.
Способом биарков можно практически аппроксимировать любой участок контура швейного лекала.
Математическое описание контуров с помощью сплайнфункций. В системах автоматизации процессов проектирования методы аппроксимации применяются не только для математического описания спроектированных контуров, но и прежде всего в целях конструирования кривых и поверхностей. При построении в этих случаях
утрачивает (или почти утрачивает) смысл такой математический критерий, как точность аппроксимации, и главную роль начинают играть
такие критерии, как внешний вид и гладкость кривой, отсутствие осцилляций и т.п.
При аппроксимации швейных лекал математические методы не
только позволяют сократить объем информации о контуре, но и
улучшить эстетическое представление контура.
15

Термин «сплайн» возник от назначения чертежного инструмента
– тонкой металлической линейки, которая может изгибаться так, чтобы проходить через заданные точки.
Непрерывность и гладкость кривых в местах соединения обеспечиваются выбором параметризации по обе стороны сочленения. На
практике при построении плавной кривой, проходящей через n точек,
конструктор с помощью гибкой линейки (сплайна) вычерчивает каждый участок, ориентируясь на положения нескольких точек, ближайших к этому участку. При переходе к соседнему участку процедура
подбора соседних точек продолжается. Построенный таким образом
сплайн называют локальным сплайном. Кубическая параметризация
оказалась пригодной и для локальных сплайнов. Как известно, кубический сплайн обеспечивает совпадение в узлах с исходной функцией
и непрерывность первой и второй производной в точках соединения.
При построении локального сплайна производные в точках соединения можно определять по трем, четырем или пяти смежным точкам.
Пользуясь известными интерполяционными формулами Ньютона и
Стерлинга для равномерной сетки[11].
2.1.2 Лингвистическое обеспечение САПР
Лингвистическое обеспечение (ЛО) – это совокупность языков,
используемых в процессе разработки и эксплуатации САПР для обмена информацией между человеком и ЭВМ. Термином «язык» в широком смысле называют любое средство общения, любую систему
символов или знаков для обмена информацией.
Существует огромное количество разнообразных языков программирования: ассемблер подобных, алгоритмических, объектноориентированных, языков искусственного интеллект и др. САПР создается для конечных пользователей – конструкторов и технологов,
следовательно, взаимодействие с САПР должно вестись на удобном
для пользователя языке. Конструкторы и технологи не обязаны знать
программирование. Элементы вновь созданного языка должны быть
близки к области, в которой работают конструкторы. Пользователь
должен легко оперировать знакомыми и понятными ему терминами.
Лингвистическое обеспечение САПР – совокупность языков
проектирования, включая термины и определения, правила формализации естественного языка, методы сжатия и развертывания текстов,
16

необходимых для выполнения автоматизированного проектирования
(ГОСТ 22487-77).
Лингвистическое обеспечение САПР состоит из языков программирования, проектирования и управления.
Языки программирования служат для разработки и редактирования системного и прикладного программного обеспечения САПР.
Они базируются на алгоритмических языках – наборе символов и
правил образования конструкций из этих символов для задания алгоритмов решения задач.
Языки проектирования – это проблемно-ориентированные языки, служащие для обмена информацией об объектах и процессе проектирования между пользователем и ЭВМ.
Языки проектирования – языки, предназначенные для описания
информации об объекте и процессе проектирования. Описанию на
языке подлежат:
– задание на проектирование;
– проектные операции и процедуры;
– проектные решения (промежуточные, конечные, типовые);
– проектные документы.
Языки управления служат для формирования команд управления
технологическим оборудованием, устройствами документирования,
периферийными устройствами ЭВМ [16].
2.1.3 Техническое обеспечение САПР
Совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих средств,
предназначенных для выполнения автоматизированного проектирования, называется техническим обеспечением САПР.
Техническое обеспечение САПР составляют ЭВМ и периферийное оборудование, включая устройства связи человека и ЭВМ,
устройства для изготовления технической документации, аппаратуру
передачи данных между удаленными техническими средствами, а
также измерительные устройства и приборы, устройства организационной техники.
С середины 60-х годов очень сильно изменился подход к созданию вычислительных машин. Вместо разработки аппаратуры и
средств математического обеспечения стала проектироваться система, состоящая из синтеза аппаратных (hardware) и программных
17

(software) средств. При этом на главный план выдвинулась концепция
взаимодействия. Так возникло новое понятие – архитектура ЭВМ.
Под архитектурой ЭВМ принято понимать совокупность общих
принципов организации аппаратно-программных средств и их основных характеристик, определяющая функциональные возможности
вычислительной машины при решении соответствующих типов задач.
Архитектура ЭВМ охватывает значительный круг проблем, связанных с созданием комплекса аппаратных и программных средств и
учитывающих большое количество определяющих факторов. Среди
этих факторов основными являются: стоимость, сфера применения,
функциональные возможности, удобство в эксплуатации, а одним из
основных компонентов архитектуры считаются аппаратные средства.
Архитектуру вычислительного средства необходимо отличать от
структуры ВС. Структура вычислительного средства определяет его
текущий состав на определенном уровне детализации и описывает
связи внутри средства. Архитектура же определяет основные правила
взаимодействия составных элементов вычислительного средства,
описание которых выполняется в той мере, в какой необходимо для
формирования правил взаимодействия. Она устанавливает не все связи, а только наиболее необходимые, которые должны быть известны
для более грамотного использования применяемого средства.
Так, пользователю ЭВМ не важно, на каких элементах выполнены электронные схемы, схемно или программно исполняются команды и тому подобное. Архитектура ЭВМ действительно отражает круг
проблем, которые относятся к общему проектированию и построению
вычислительных машин и их ПО.
Архитектура ЭВМ включает в себя как структуру, отражающую
состав ПК, так и программно – математическое обеспечение. Структура ЭВМ – совокупность элементов и связей между ними. Основным
принципом построения всех современных ЭВМ является программное управление.
Основы учения об архитектуре вычислительных машин были
заложены Джон фон Нейманом. Совокупность этих принципов породила классическую (фон-неймановскую) архитектуру ЭВМ.
Технические средства совместно с общими системным программным обеспечением являются инструментальной базой САПР.
Они образуют физическую среду, в которой реализуются другие ви18

ды обеспечения САПР (математическое, лингвистическое, информационное и др.).
Технические средства в САПР решают задачи:
– ввода исходных данных описания объекта проектирования;
– отображения введенной информации с целью ее контроля и
редактирования;
– преобразования информации (изменения формы представления данных, перекодировки, трансляции, выполнения арифметических и логических операций, изменения структуры данных и т. п. );
–хранения различной информации;
– отображения итоговых и промежуточных результатов решения;
– оперативного общения проектировщика с системой в процессе
решения задач.
Для решения этих задач технические средства (ТС) САПР должны содержать процессоры, оперативную память (ОП), внешние запоминающие устройства (ВЗУ), устройства ввода-вывода информации
(УВВИ), технические средства машинной графики, устройства оперативного общения человека с ЭВМ, устройства, обеспечивающие связь
ЭВМ с удаленными терминалами и другими машинами. При необходимости создания непосредственной связи САПР с производственным оборудованием в составе ТС должны быть включены устройства, преобразующие результаты проектирования в сигналы управления станками, технологическими комплексами, автоматами. Номенклатура ТС, входящих в комплекс технических средств (КТС) САПР
следующая:
1. ЭВМ (центральные процессоры, специализированные процессоры, оперативная память, процессоры ввода-вывода, устройства сопряжения интерфейсов);
2. Внешние запоминающие устройства (накопители на магнитных дисках, накопители на гибких магнитных дисках, накопители на
магнитной ленте);
3. Устройства ввода-вывода информации (устройства вводавывода с перфокарт, устройства ввода-вывода с перфолент, печатающие устройства, устройства вывода на микрофиши, растровые печатающие устройства);
4. Устройства оперативной связи с ЭВМ (алфавитно-цифровые
дисплеи, устройства речевого ввода-вывода, устройства управления
курсором, графические дисплеи);
19

5. Устройства машинной графики (устройства кодирования графической информации, графопостроители, графические дисплеи,
устройства управления курсором, растровые печатающие устройства);
6. Устройства подготовки данных;
7. Устройства связи с технологическим оборудованием;
8. Технические средства теледоступа и сетей ЭВМ (мультиплексоры передачи данных, аппаратура передачи данных, сетевые контролеры, связные процессоры, каналы связи).
Перечисленные задачи ТС решают совместно с общесистемным
программным обеспечением. Под общесистемным программным
обеспечением подразумеваются операционные системы (ОС) ЭВМ.
Совокупность технических средств ЭВМ и ее программного обеспечения называют вычислительной системой (ВС).
Характеристики конкретной САПР в значительной степени
определяются комплексом технических средств и общесистемного
программного обеспечения, которые должны обеспечивать:
– производительность ЭВМ, достаточную для решения всех
проектных задач;
– возможность оперативного взаимодействия проектировщика с
ЭВМ в процессе проектирования;
– простоту освоения, эксплуатации и обслуживания КТС;
– открытость КТС для реконфигурации и дальнейшего развития;
– широкое использование входной и выходной графической информации о проектируемом объекте [17].
2.1.4 Информационное обеспечение САПР
Ведущее место среди компонентов САПР занимает информационное обеспечение. Основной задачей его является полное, надежное
и своевременное поступление всей необходимой информации для
решения задач системы при минимальном времени ожидания и
наименьших затратах на создание и эксплуатацию.
К информационному обеспечению относятся:
– система кодирования и классификации;
– методические материалы на проектирование;
– массивы нормативно-справочной документации, предназначенные для различных подсистем.
20

Многообразие источников и потребителей информации привело
к образованию различных форм представления, среди которых основными являются символьная, текстовая, графическая.

Рисунок 2 – Формы информационной базы данных
швейного производства

Символьная форма – основана на использовании символов:
букв, цифр, знаков и т.д. Является наиболее простой, но практически
применяется только для передачи сигналов о других событиях.
Текстовая форма – является более сложной. Здесь так же используются символы, буквы, цифры, математические знаки, но ин21

формация заложена не только в этих символах, но и в их сочетаниях,
порядке следования.
Графическая форма – является более сложной и самой емкой.
Рисунки, чертежи, фото, схемы имеют большое значение в производстве одежды и содержат большой объем информации. Графическая
информация тоже преобразуется в последовательности символов,
пригодных для компьютера.
С появлением электроники большое значение для хранения информации приобрели магнитные диски, ленты. Качество информации
определить сложно, а ее количество не только можно, но и нужно
определить. Это, прежде всего, необходимо для того, чтобы сравнить
друг с другом массивы информации, определить, какие размеры
должны иметь матричные носители информации.
Для оценки количества информации используется двоичная система представления символьной, текстовой и графической информации. То есть запись любой информации производиться в виде последовательности двух символов «1» и «0». Процесс получения двоичной информации называется кодированием. При этом один разряд
последовательности двоичных цифр имеет только два значения «1» и
«0».
Двухразрядная последовательность имеет вдвое больше различных значений, чем одноразрядная. Например: 00, 01,10,11.
Трехразрядная последовательность имеет вдвое больше значений, чем двухразрядная. Например: 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110,
111.
Имеется специальная таблица, пользуясь которой можно закодировать любое множество событий.
Таблица 1 – Информационная емкость чисел
Число разрядов
1
2
3
4
5
6
7
8
двоичных цифр
Количество
2
4
8
16
32
64
128
256
различных значений
Число разрядов
9
10
11
12
13
14
15
16
двоичных цифр
Количество
512 1024 2048 4096 8192 16384 32768 65536
различных значений

22

В информационных документах широко используются не только
русские, но и латинские буквы, а также цифры, математические знаки. Всего 200-250 символов. Поэтому для кодирования всех этих
символов используется восьмиразрядная последовательность.
Например, слово «одежда» в восьмиразрядной последовательности
получит вид:
О
Д
Е
Ж
Д
А
11010110 11111100 11000101 11101100 11111100 11000001
Для представления графической информации используется графический способ, суть которого состоит в том, что изображение делят вертикальными и горизонтальными линиями на точки (пиксели).
Чем больше точек, тем точнее будет передана информация о рассматриваемом изображении. Затем информацию о каждой точке представляют в двоичной форме. Так как любой цвет может быть представлен в виде суммы различной яркости зеленого, синего и красного
цветов. Информация о каждой точке должна содержать такие сведения, как номер точки и яркость ее зеленого, синего и красного цветов.
Предположим, что изображение разбито на 50 000 точек, тогда в соответствии с предыдущей таблицей определим, что номер точки должен быть описан шестнадцатиразрядной последовательностью двоичных чисел. Пусть также доказано, что для решаемой задачи достаточно яркость каждого цвета разбить на 16 уровней, тогда для кодирования яркости каждого цвета достаточно четырехразрядной последовательности. В итоге вся информация о точке передается одной
шестнадцатиразрядной и тремя (по числу цветов) четырехразрядной
последовательностями.
Таблица 2 – Кодирование информации об изображении на экране
Номер точки
1011001001111010

Код яркости цвета
синий
1101

зеленый
1010

красный
0011

Аналогично передается информация о других точках изображения. В результате этого получается массив двоичной информации,
описывающей изображение картинки. Многоразрядные последова23

тельности двоичных чисел, описывающие информацию, для удобства
объединяют в группы по 8 бит, которые называют 1 байт.
Информацию величиной 1024 байта называют 1 Кбайт, а
1 Мбайт = 1024×1024 Кбайт.
Подсистема информационного обеспечения
В структуру любой САПР входит подсистема информационного
обеспечения (ИО) или информационно-поисковая. Эта подсистема
является обслуживающей и предназначена для решения следующих
задач:
– создание (запись) в информационной базе (ИБ) нового ассортимента;
– новых моделей, лекал, схем размножения, результатов размножения;
– изменение шифров, находящихся в ИБ ассортимента моделей
лекал, схем размножения стандартных нормативов;
– контроль длин сопряженных участков лекал;
– расчет площадей и периметра лекал;
– запись на дискеты и чтение с них как всей ИБ, так и отдельных
элементов из нее.
Структура ИБ современной САПР в целом одинакова, хотя имеет некоторые различия. ИБ имеет каталога-файловую структуру.
Корневой каталог включает в себя:
– каталог раскладок MARK;
– каталог промежуточных результатов размножения лекал
MULTI;
– каталог схем размножения SCALE (список размеров и ростов,
для которых предназначены модели);
– каталог ассортимента;
– файл списка, который содержит шифры ассортимента, хранящиеся в ИБ модели.
В каталог раскладки MARK входят:
– каталог рабочей раскладки WORK;
– каталог протоколов готовых раскладок READY.
В каталог схем размножения SCALE входят:
– файл списка, содержащий шифры схем размножения, хранящиеся в ИБ;
– файлы схем размножения;
– каталог стандартных норм размножения.
24

Информационные объекты базы данных
При создании БД используют иерархический метод (от меньшего к большему). Признаки, лежащие в основе деления, созданы из таких групп, которые исключают возможность дублирования. При создании БД учитывается информация как об изделии в целом, так и
обо всех его деталях и всех его параметров, которые могут представлять интерес для конструкторов при проектировании новых моделей.
Выделяют основные информационные объекты БД, дополнительные и производные.
К основным информационным объектам БД относят:
– лекала;
– модели являются некоторой совокупностью лекал, при этом
конкретные модели могут входить в состав в только одной модели;
– вид изделия является некоторой совокупностью моделей;
– подсхемы БД являются некоторой совокупностью ассортиментов;
– схема БД является совокупностью подсхем.
Например, БД в ПТК РАЛТ имеет пятиуровневую организацию,
описанную следующим образом:
1 уровень – схемы БД-БД;
2 уровень – подсхемы БД – сорочка;
3 уровень – вид изделия – сорочка мужская;
4 уровень – модель – К-182 (номер модели);
5 уровень – лекала – полочка.
Дополнительными объектами БД являются:
– нормы градации лекал, программно связанные с информацией
о лекалах;
– схемы размножения лекал, являющиеся служебной информацией, необходимой для размножения;
– параметры ткани;
– параметры раскладки лекал на ткани.
Производными информационными объектами БД являются:
– раскладка лекал, представляющая собой результат определенных действий над основными и дополнительными объектами БД
(«модель», «параметры ткани», «параметры раскладки лекал на ткани»);
– результаты размножения лекал (сетка лекал), представляющие
собой результаты определенных действий над информационными
25

объектами такими, как «лекало», «нормы размножения», «схемы размножения» [17].
Принципы разработки системы кодирования и
классификатора деталей одежды
Очень важное значение в рамках информационного обеспечения
САПР имеет комплекс специальных словарей, наименований, понятий и принятия их системы кодирования.
Система кодирования содержит описание формализованного
языка, классификаторы элементов, образующих словарь систем и инструментарий по использованию формализованного языка и заполнению соответствующих документов.
Качественные характеристики объекта выражают в качестве кода, т.е. набора цифровых, алфавитных и алфавитно-цифровых символов. В процессе кодирования используются кодировочные таблицы
(классификаторы признаков, в которых зафиксированы результаты
классификации объектов по данному признаку).
Для швейных изделий целесообразно создавать классификаторы
для описания внешнего вида моделей одежды и отдельно классификаторы по деталям.
Классификаторы для описания внешнего вида моделей
одежды необходимы для составления картотеки моделей аналогов. А
классификаторы по деталям предназначены для создания массивов
деталей в банке данных системы.
Информация о моделях-аналогах и деталях определенное время
может храниться в памяти ЭВМ и в любой момент может быть выведена на внешнее устройство (дисплей, графопостроитель) или заменена новой.
Конструктивно-декоративные элементы, которые могут быть
отнесены к условно постоянной информации целесообразно сводить
в каталог конструктивно-декоративных элементов унифицированных
деталей.
В САПР первых поколений возникла задача описать в цифровой
форме не только наименование каждой возможной детали, но и характер ее контуров, а также назначение (верх, подкладка, прокладка)
и членение. В связи с этим необходимо выделение в классификаторе
различных позиций, характеризующее конструктивное решение детали и ее назначение. Структура кода (шифра) детали формируется из
шести разрядов.
26

Для описания особенностей геометрического изображения лекал
различных деталей одежды путем кодирования конструктивных точек принято цифровое обозначение точек по методике СЭВ. Конструктивным точкам срезов деталей, соединяемых в процессе стачивания, присваивают одинаковые номера. Для считывания координат
точек деталей принята единая для всех деталей система отсчета относительно осей координат, расположенных вне контура деталей. Обход контуров при считывании производят, как правило, по часовой
стрелке.

Рисунок 3 – Структура кода детали

В современных САПР каждый из информационных объектов БД
должен иметь уникальный шифр, который позволит осуществить поиск нужных объектов в БД. Например, в ПТК РАЛТ принято, что
шифр любого информационного объекта, заносимого в БД, должен
27

содержать не более 20 алфавитно-цифровых знаков. При разработке
шифров учитываются следующие факторы:
– информационные связи между объектами проектирования;
– принципы размножения лекал;
– технология подготовки моделей к производству;
– технология раскладки лекал.
Например, построение шифра объекта проектирования – сорочки мужской из хлопчатобумажной ткани.
Кодификатор шифра ассортимента и вида одежды состоит из четырех уровней.

Схема 1 – Кодификатор шифра

Таблица 3 – Кодификатор шифра ассортимента и вида одежды
Код уточнения
наименование или особенности материала
Код сезонности
зимнее
летнее
демисезонное
Код пола, возраста
мужской
женский
детский
детский ясельный девочек
детский ясельный мальчиков
Код вида одежды
сорочка
платье
костюм
Код: сорочка* – М* – Л – хлопок

УУУУУУ
шерсть
шелк**
хлопок
С
з
л
д
ПП
М*
Ж*
ДТ
ДД
ДМ
ВВВВВВВВ
сорочка*
платье**
костюм**
28

2.1.5 Программное обеспечение САПР
Программное обеспечение (ПО) – это совокупность программ,
процедур и правил вместе со всей связанной с этими компонентами
документацией, позволяющая использовать вычислительную машину
для решения различных задач.
САПР различает:
– общее ПО;
– специальное ПО.
Общее ПО САПР включает в себя программы операционной системы, а специальное ПО (базовое) включает средства программирования, представляющее собой программы, с помощью которых разрабатываются прикладные программы и собственно прикладное ПО
(пакет прикладных программ).
Важным пакетом (набором) программ, созданным специально,
для того чтобы удобно было работать с компьютером и подключенными к нему устройствами (дисплей, принтер и др.), является пакет
называемый операционной системой (ОС).
ОС обеспечивает взаимодействие программ с внешними устройствами и друг с другом, распределяет ОП между всеми программами.
Общее управление компьютером осуществляется на основе языка команд, с помощью которых человек может выполнять такие
функции как разметка (форматирование) дисков, копирование файлов, распечатка каталогов на экране дисплея, запуск программ, установка режимов работы дисплея, принтера и др.
Все программы, а также массивы данных, тексты, таблицы, рисунки хранятся на магнитных дисках в виде файлов, совокупность
которых образует так называемую файловую систему.
Файл переводится, как папка для бумаг, а в информации – набор
данных, как бы совокупность бумаг под единым именем на диске.
Общение пользователя с внешними устройствами осуществляется с помощью программ, называемых драйверами. По команде
пользователя программа ОС передает драйверу информацию о том,
где расположен нужный файл, и драйвер запускает нужный дисковод,
переводит считывающие головки на нужную дорожку и считывает
файл в ОП, затем драйвер дисплея переносит эту информацию на
экран дисплея, таким образом, драйверы осуществляют взаимодействие компьютера с его внешними устройствами. При смене внешнего устройства нужно менять и его драйвер в ОС.
29

В САПР, как правило, применяется много пакетов прикладных
программ (ППП), каждый из которых имеет ориентацию на определенную подсистему САПР. ППП состоят из модулей, которые являются программными компонентами и предназначены для выполнения
определенных процедур.
Модульное построение ПО делает четкой и наиболее уяснимой
его структуру, легко адаптируемую к различным условиям функционирования САПР.
Модули в ППП по назначению делятся на:
– функциональные (ФМ);
– оригинальные (ОМ).
ФМ – это программы, реализующие многократно используемые
алгоритмы, эти модули по функциональному признаку объединяются
в несколько групп, названных библиотеками.
ОМ – отражают специфические особенности проектируемого
объекта, они не являются типовыми и для каждого объекта должны
создаваться заново.
ПО машинной графики направлено на управление работой
устройств вывода графической информации и содержит следующие
группы:
1. Программы преобразования структур данных прикладных
программ в графические образы;
2. Программы двухмерных преобразований элементов графических образов (сдвиг, поворот, отсечение и др.);
3. Программы генерации команд управления устройствами графического вывода (например: генерация дисплейного списка).
При разработке САПР различных отраслей промышленности
возможно использование типовых графических фрагментов из ППП.
Так в машинной графике распространенным является ППП, который
называется ГРАФОР.
Входной язык его является расширением языка ФОРТРАН и
служит интерфейсом между прикладными программами и конкретным графическим устройством.
Подпрограммы пакета делятся на 6 групп:
 с помощью подпрограмм группы 1 пользователь указывает
единицы расстояний при вычерчивании, толщину линий, количество
страниц выводимой информации и т.д.;
 группа 2 включает подпрограммы вычерчивания графических
примитивов: отрезок, дуга, прямоугольник, эллипс и т.д.;
30

 в группе 3 входят подпрограммы для вывода текстовой информации;
 подпрограммы группы 4 предназначены для вычерчивания
графиков функций;
 группа 5 состоит из подпрограмм афиных преобразований, к
которым относятся элементарные преобразования целых изображений или их частей, таких как сдвиг, поворот, растяжение (сжатие),
симметричное отражение и др.;
 группа 6 подпрограмм ориентирована на вычерчивание изображений трехмерных объектов.
Промышленные САПР, имеющие в своей структуре интерактивно-графический комплекс, могут использовать при необходимости подпрограммы ГРАФОР.
Особенности программного обеспечения САПР швейных изделий
Для САПР швейных изделий характерна сложность объекта, почти полное отсутствие формализации основных подходов и методов
проектирования, наличие очень большого объема исходной информации и необходимость ее постоянного обновления.
Специфика объектов проектирования швейного производства
значительно усложняет не только программное и информационное
обеспечение, но и структуру взаимосвязи между ними.
Методы математического обеспечения позволяют выделить основные элементы геометрических преобразований, характерных для
процесса проектирования конструкций швейных изделий. Имеется
ППП для описания и преобразования лекал швейных изделий, состоящий из подпрограмм на языке ФОРТРАН-4 и состоящий из 2 частей:
1. Входят программы описания лекал. Они оформлены в виде
определенной программы модулей и предназначены для расчета производных в узлах интерполяции. Скорое сокращение объемов входной информации о криволинейных контурах и перехода от сплайнов
к кусочно-линейной и линейно-круговой аппроксимации на входе
информации для графопостроителя. Аппроксимация – замена одних
математических моделей другими.
2. Входят программы геометрических преобразований. Они
имеют 3 уровня, причем программы последующего уровня строятся
на основе предыдущего:
– программы 1 уровня реализует элемент преобразования: сдвиг,
растяжение (сжатие) и т.д.;
31

– программы 2 уровня реализуют более сложные преобразования (например: сдвиг и поворот одновременно);
– программы 3 уровня реализуют различные виды конструктивных работ: приемы переноса вытачек, введение новых линий членения, построение припусков по контуру.
Все программы преобразования, обеспечивающие изменение
длины кривой позволяют также применять координаты точки кривой
расположенной на определенном расстоянии от ее концов – это дает
возможность правильно расставить контрольные надсечки по длине
соединяемых срезов, чтобы обеспечить заданные нормы посадки.
Программные модули представляют собой законченные геометрические задачи и могут служить программной основой для создания
различных подсистем САПР швейных изделий. Функциональные
программы внутри одного пакета должны быть приспособлены для
объединения друг с другом в различные целесообразные цепочки,
имеющие однотипные маршруты проектирования. В тоже время программы разных пакетов не предназначены для совместного использования, их связи могут быть только информационными через посредство базы данных (БД) САПР. Такое разделение программ определяет
и структуру ПО. В зависимости от цели, назначения или общих элементов математического обеспечения могут быть выделены инвариантные части САПР. К ним могут быть отнесены следующие ППП:
– программы управления качеством продукции;
– программы проектирования БО и типов конструкций;
– программы геометрических преобразований;
– программы проектирования рациональных раскладок;
– программы выбора технологического процесса сборки.
Каждая из инвариантных частей ориентирована на несколько
конкретных подсистем. Так программа управления качеством продукции осуществляет связь с подсистемами по изучению потребительского спроса на продукцию, технико-экономического анализа
промышленной коллекции, конструктивного анализа и обоснования
ассортиментной серии, а программа геометрических преобразований
реализует геометрические преобразования в подсистемах технического моделирования, градации лекал, проектирование конструкций по
индивидуальным заказам. Таким образом, ПО обладает широким
набором функциональных возможностей позволяющих создавать
различные ППП и комплексы программ [17].
32

2.1.6 Методическое обеспечение САПР
Методическое обеспечение (МО) – определяет объект проектирования и взаимосвязь человека с машиной, т.е. что проектировать и
как управлять процессом проектирования. Оно составляется на основе тщательной проработки и анализа методологии проектирования.
Методическое обеспечение включает также совокупность документов, в которых отражены состав, правила отбора и эксплуатации
средств автоматизации проектирования. В методических документах
каждой системы конкретизируется технология проектирования и содержится описание циклов проектирования, типовых сочетаний программ, рационального распределения функций между человеком и
ЭВМ [17].
2.1.7 Организационное обеспечение САПР
Организационное обеспечение (ОО) – включает положения, инструкции, приказы, штатные расписания, квалификационные требования и др. документы, регламентирующие организационную структуру подразделений проектной организации и взаимодействие подразделений с комплексом средств автоматизированного проектирования [17].
2.2. Общесистемные принципы создания САПР
Деятельность по созданию САПР во многом определяется рядом
общесистемных принципов, к которым относят принципы совместимости, системного единства, стандартизации и развития.
Принцип совместимости заключается в том, что языки, символы, коды, информационные и технические характеристики структурных связей между подсистемами, средствами обеспечения и их компонентами должны быть согласованы так, чтобы обеспечивалось
совместное функционирование подсистем, и сохранялась открытая
структура системы в целом. При создании САПР необходимо рассматривать:
 совместимость неавтоматизированного и автоматизированного проектирования, позволяющую осуществить постепенный переход к автоматизированному проектированию;
33

 совместимость подсистем САПР по средствам автоматизированного проектирования, обеспечивающих как автономное
функционирование подсистем САПР, так и в составе всей системы
в целом;
 совместимость САПР с внешней средой (другими автоматизированными системами, АСУП, АСУТП).
Принцип системного единства заключается в том, что на всех
стадиях создания САПР, а также при ее функционировании целостность системы должна достигаться за счет учета связей между подсистемами САПР. Разработка всех видов обеспечения должна вестись
таким образом, чтобы при функционировании САПР все компоненты
составляли целостное образование – систему, свойства которой не
сводятся к сумме свойств отдельных компонентов.
Принцип стандартизации заключается в проведение унификации, типизации и стандартизации компонентов и комплексов средств
автоматизации, а также в установлении правил с целью упорядочения
деятельности в области создания и функционирования САПР. САПР
должна разрабатываться таким образом, чтобы возможно большая
часть входящих в ее состав средств автоматизации проектирования
обеспечивала при их реализации высокую универсальность САПР,
т.е. возможность использования комплекса средств автоматизации
без существенных переделок и доработок при смене объекта проектирования в рамках одного класса.
Принцип развития заключается в том, что САПР должна создаваться и функционировать как развивающаяся система, допускающая пополнение, совершенствование и обновление комплексов
средств автоматизации и видов обеспечения.
Процесс создания САПР в силу своей сложности не может быть
реализован с получением сразу конечного результата требуемого качества. Необходим контроль качества промежуточных результатов
работ по стадиям.
Стадия – это структурно-законченная часть процесса создания
САПР, которая завершается контролем выполнения работ и утверждением документов, в которых изложены результаты работ.
В процессе создания САПР выделяют следующие стадии:
 предпроектный период;
 моделирование объекта и процесса проектирования;
 алгоритмизация и программирование;
34

 лабораторная и производственная проверка отдельных технических решений и программ;
 внедрение системы в производство.
В предпроектный период для определений объема работ по созданию САПР производится обследование предприятия и разработка
исходных данных, включаемых в техническое задание на систему,
осуществляется исследование реального традиционно сложившегося
процесса проектирования вручную. Производится его дифференциация на ряд более простых технических операций (подзадач), рассмотрение каждой подзадачи как комплекса взаимоувязанных работ, выявление возможностей их реализации с помощью ЭВМ.
Эти возможности выявляются путем моделирования самого
объекта проектирования и процесса проектирования, т.е. предпринимается попытка автоматизировать процесс проектирования, не меняя
его технологии. В случае неудовлетворительного результата создается новая технология (способ) проектирования, удобная для реализации на ЭВМ.
Основой автоматизированного проектирования является математическое моделирование процесса и объекта проектирования. Так,
в технологическом проектировании чаще всего используются структурные модели объектов проектирования, отражающие их состав и
взаимосвязь, которые могут иметь форму таблиц (матриц), графов,
списков и т.п. Моделирование процесса проектирования представляет
собой математическое описание проектных процедур и операций,
разработку алгоритмов и написание программ.
При внедрении системы в производство важнейшее значение
приобретает опытное функционирование системы с целью определения ее надежности, удобства взаимодействия с ней, а также полнота
решаемых задач. Важнейшей работой данной стадии создания САПР
является обучение специалистов – пользователей автоматизированному проектированию.
Развитие CAПР происходит в направлении повышения степени
автоматизации проектирования. Однако работа в режиме диалога в
САПР остается необходимой в связи с тем, что полностью процесс
проектирования сложных систем формализовать не удается, а участие
человека в ряде случаев позволяет ускорить принятие решения.
Задачи технологического и конструкторского проектирования
бывают двух видов: формализованные и неформализованные. К
задачам первого вида относится выполнение расчетов по известным
35

формулам, например, определение оптимальной мощности потоков,
расчет технико-экономических показателей, расчет и построение базовых конструкций одежды и т.п. Для таких задач нетрудно составить
алгоритм, позволяющий проводить решение с помощью компьютерных технологий проектирования. Формализованные задачи были одними из первых, для которых разработаны методы их решения на
ЭВМ.
Однако большую часть технологического и конструкторского
проектирования составляют неформализованные задачи, для которых
нет формальных методов решения, т.е. невозможно без привлечения
опыта и интуиции технолога или конструктора получить необходимые решения. Пример таких задач – выбор методов обработки, планировочного решения, получение конструкций изделий с оптимальными параметрами и др.
Чтобы применить ЭВМ в решении таких задач, необходимо их
формализовать, т.е. описать математически. С этой целью необходимо установить структуру процесса технологического проектирования,
выяснить, каким образом технолог или конструктор принимает конкретное решение, какими методологическими принципами он пользуется.
Рассмотрим этапы решения проектной задачи на примере выбора методов обработки.
На первом этапе осуществляется сбор и изучение исходных данных для проектирования. Для указанной задачи ими являются внешний вид изделия (узла), конструкция деталей, применяемые материалы и т.д. Эти сведения отражают задание на проектирование. К исходным данным относятся также производственные условия: имеющиеся парк оборудования, спецприспособлений, материалы и т.п.
На втором этапе выполняется предварительное проектирование
возможных вариантов решения задачи, т.е. возможных методов обработки.
На третьем этапе возможные варианты подвергаются анализу и
логической оценке с целью выбора из них наиболее приемлемого для
конкретных производственных условий. Данный этап называется оптимизацией проектного решения.
Такой методологический подход к решению задач технологического и конструкторского проектирования является единым для
большинства неформализованных задач. Для передачи компьютеру
функций
технолога-проектировщика
или
конструктора36

проектировщика необходимо смоделировать их деятельность по решению конкретной задачи. Специалист чаще всего не изобретает новых методов, а пытается применить известные, апробированные решения. Формально задачу можно сформулировать следующим образом: имеется ряд типовых решений и из них необходимо выбрать оптимальное решение для заданных условий.
Принцип выбора типового решения открывает широкие возможности для автоматизации технологического и особенно конструкторского проектирования. Для этого достаточно описать каким-либо
образом весь набор типовых решений задачи, а также условия применения каждого из них, тогда процесс выбора может делать компьютер
[17].
Глава 3 Автоматизация проектирования процессов
конструкторской подготовки производства
На современном этапе глобального развития швейной промышленности сформирована новая индустриальная парадигма проектирования и производства одежды, требующая сокращения промышленного цикла изделия от эскиза до розничной продажи, детального учета, как потребительского спроса, так и возможности использования
высоких технологий и результатов научных исследований о материалах и САПР одежды. Основными аспектами нового подхода к проектированию одежды становятся:
1) способность производителя одежды представить продукцию
как можно более широкому кругу покупателей, воспринять и аккумулировать запросы своих потенциальных потребителей для оперативного воплощения в промышленной коллекции, изыскать возможность
изготавливать в условиях массового производства изделия по персональным предоплаченным заказам; обеспечить интерактивное онлайн-представление изделий в большей степени подходящих конкретным потребителям для активизации интернет-продаж продукции,
то есть реализация концепции «массовой кластеризации» и клиентоориентированной стратегии развития швейного предприятия;
2) способность компании отвечать на глобальные технологические вызовы, а именно осуществлять проектирование новых изделий
и всей конструкторско-технологической документации в цифровом
виде и по возможности в автоматизированном режиме, применять
инновационные технологии и материалы, использовать средства вир37

туального компьютерного моделирования и объективного контроля
качества проектных решений и выпускаемой продукции.
На современном этапе развития швейной промышленности комплексные технологические решения лежат в основе всех этапов проектирования одежды, обеспечивая переход проектной документации
электронный формат, оцифровку и 3D визуализацию внешней формы
объектов проектирования, виртуальное конструирование и моделирование изделий, экспорт цифровой информации процесса проектирования в производственные подразделения, в том числе дистанционно
расположенные.

Рисунок 4 – Концепция единой среды проектирования
в рамках промышленного жизненного цикла изделия

Процесс проектирования новых швейных изделий представляет
собой сложную динамическую систему, состоящую из взаимосвязанных этапов преобразования информации, осуществляемого как традиционными, так и инновационными методами. Реализация этапов
процесса проектирования одежды может происходить последовательно или параллельно, в одном или разных подразделениях предприятия, централизованно или в различных регионах, странах или
предприятиях. При этом существующий технологический уровень
швейной отрасли позволяет обеспечить единую информационную
среду проектирования для формирования нового промышленного
жизненного цикла изделия (рис. 4), отличающегося введением высо38

котехнологичных методов проектирования изделий и организацией
онлайн-представления одежды.
Современные научные, инновационные и технологические факторы внешней среды обуславливают необходимость расширения традиционного промышленного цикла швейных изделий до организации
онлайн-продаж благодаря возможности визуализации промышленной
коллекции в едином цифровом формате в виде 2D или 3D моделей
проектируемых изделий. Современные потребители все больше времени проводят в виртуальной среде, доступной благодаря интуитивно-понятным интерфейсам современных технических мобильных
устройств, поэтому в настоящее время значительно трансформируются подходы к представлению промышленных коллекций одежды.
Привлечение потребителей для изучения, выбора и онлайнпокупок изделий на сайте компании-производителя позволяет получить достоверную информацию о покупателях, заинтересованных
продукцией именно этой компании, узнавать о реальных запросах и
ожиданиях потребителей, накапливать информацию о потребителях
продукции производимой предприятием, что влияет на повышение
спроса на выпускаемую одежду и соответственно на эффективность
швейного производства [9].
3.1 Проектирование внешней формы одежды
на основе информационных технологий и инноваций
Современные технологии обеспечивают возможность получения
дополнительных, уточнённых данных о внешней форме фигуры человека и размерных характеристиках в современном цифровом формате, позволяя потребителю визуализировать собственную фигуру и
осуществлять взаимодействие на качественно новом уровне. Кроме
того, систематизация информации о размерах и форме тела потребителей продукции конкретного предприятия обеспечит формирование
базы данных виртуальных 3D манекенов индивидуальных фигур потребителей определенного вида продукции и предоставление потребителю возможности принимать участие в проектировании одежды
по персональному запросу, а также ускорит онлайн-демонстрацию
или подбор моделей одежды, в большей степени подходящей для
определенных размеров и телосложения человека. Благодаря углублённому пониманию запросов потребителей и организации интерактивного взаимодействия в интернет-среде производитель имеет воз39

можность делать персональные предложения собственной продукции
заинтересованным пользователям с учётом индивидуальных антропометрических данных и предпочтений.
Развитие телекоммуникационных технологий предоставляет потребителю возможность принимать участие в разработке одежды, изготавливаемой на другом конце мира. Так, на рис. 4 розовым цветом
иллюстрируются высокотехнологические аспекты процессы проектирования одежды, на которые непосредственно может повлиять потребитель. Следует отметить, что современная индустриальная парадигма включает возможность одновременного сосуществования как традиционных (выделенных серым цветом на рис. 4), так и высокотехнологичных процессов проектирования, интеграцию модулей различных технических и программных средств проектирования и изготовления одежды благодаря формированию единой цифровой информационной среды по всем этапам промышленного жизненного цикла
изделия.
Таким образом, благодаря интенсивному инновационному развитию цифровых технологий современная индустриальная парадигма
производства одежды объединяет высокие технологии в области автоматизированного проектирования и изготовления одежды и результаты новых научных исследований, способствует взаимовыгодному
сближению массового и индивидуального производств в интересах,
как потребителей, так и производителей.
3.2 Сущность технологии трехмерного сканирования
Технология трехмерного сканирования включает в себя последовательность действий, обеспечивающую получение исходной информации, необходимой для построения трехмерной дискретной модели
фигуры человека, одежды или любого другого пространственного
объекта, повторяемость результатов измерений, высокую точность
получаемых данных.
Для реализации технологии трехмерного сканирования материальную матрицу устанавливают или подвешивают перпендикулярно
относительно направления оптической оси считывающего устройства
так, чтобы она находилась в зоне охвата считывающего устройства.
Условная схема расположения оборудования отражена на рис. 5.
Считывающее устройство устанавливается стационарно относительно материальной матрицы. В качестве считывающего устройства
40

могут быть использованы: фотоаппарат, цифровая фото или видеокамера, проекционный сканер и т.д. Считываемая информация о материальной матрице поступает в базу данных компьютера, создавая
отображение материальной матрицы. Каждую метку эталонной матрицы отождествляют с каждой меткой отображения материальной
матрицы, полученной с помощью считывающего устройства. Виртуальный измерительный инструмент (ВИИ), представляющий собой
математическую модель, аккумулирует информацию о парных метках – об отображенных с помощью считывающего устройства и об
эталонных метрических метках.

Рисунок 5 – Схема расположения оборудования для осуществления технологии 3D сканирования:
а – при использовании одного считывающего устройства,
б – при использовании n-го количества считывающих устройств

Следует отметить, что в процессе проведения измерений учитывается расположение в пространстве и размеры материальной матрицы, то есть с помощью предлагаемого ВИИ можно проводить измерения параметров поверхности объектов, реальные размеры которых
41

сопоставимы с размерами и положением в пространстве материальной матрицы.
Для получения отображения объекта материальную матрицу удаляют из зоны охвата считывающего устройства, а на ее месте располагают измеряемый объект. При этом положение считывающего
устройства остается неизменным.
С помощью считывающего устройства получают отображение
поверхности объекта в виде информации, которую вводят в базу данных компьютера и осуществляют ее дальнейшую обработку. Затем
отображение измеряемого трехмерного объекта сопоставляют с информацией, содержащейся в ВИИ, в результате чего происходит описание поверхности объекта в эталонной матрице в виде множества
меток ВИИ, покрывающих всю виртуальную поверхность отображения объекта. Благодаря тому, что каждая метка ВИИ содержит эталонную метрическую информацию, можно определить проекционные
размеры и координаты любой точки поверхности исследуемого объекта.
Для повышения степени автоматизации и точности предлагаемой
системы 3D сканирования целесообразно использовать n-ое количество считывающих устройств, расположенных по дуге окружности
вокруг измеряемого объекта сканирования под одинаковым углом
между ними. Для определения необходимого, но достаточного количества считывающих устройств нужно учитывать, что каждое дополнительное считывающее устройство увеличивает как точность результатов измерения, так и стоимость системы.
Другой возможностью осуществления 3D сканирования и получения информации о разных проекциях поверхности измеряемого
объекта является применение для проведения измерений поворотного
круга, разделенного на равные сектора с шагом в 10° (рис. 6а). Измеряемый трехмерный объект устанавливается на круг, который плавно
поворачивается вокруг своей оси, что позволяет использовать только
одно считывающее устройство. В этом случае стоимость системы 3D
сканирования снижается за счет минимизации используемого оборудования, уменьшается площадь размещения установки для проведения измерений, но несколько возрастает время проведения измерений
за счет длительности поворота круга и может быть снижена точность
измерений из-за возможных движений объекта, например, некоторой
перемены позы человеком.
42

Для расчета необходимого, но достаточного количества считывающих устройств, используем следующее допущение: форму поверхности фигуры человека или манекена примем за цилиндрическую, имеющую в основании окружность. При построении замкнутой
линии, соединяющей последовательно между собой считывающие
устройства, размещенные по дуге окружности, получим равносторонний описанный многоугольник, в вершинах которого лежат считывающие устройства. Если угол между считывающими устройствами составляет 10°, то многоугольник должен быть 36-сторонним и
состоять из 36 считывающих устройств, если – 15°, то – содержать 24
считывающих устройства (см. рис. 6).

Рисунок 6 – Схема расчёта количества считывающих устройств:
а – угол между устройствами 10°;
б – угол 15°

Угол между плоскостью материальной матрицы и считывающим
устройством должен быть близок или равен 90°.
Для фигуры из 36 углов можно принять, что она состоит из 36
равносторонних треугольников с углом при вершине, совпадающим с
центром многоугольника и равным 10°. Значит, отношение высоты
треугольника к его стороне будет равно cos 5° = 0,996. Для фигуры из
24-х углов аналогично cos7,5° = 0,991. Таким образом, снижение точности измерений для 24-угольника составляет 0,09%, а для 36угольника – 0,04%.
Так как предлагаемая технология 3D сканирования может включать использование различных типов считывающих устройств и виртуальных измерительных инструментов, то важно выделить универсальную последовательность действий, характерную для всех моди43

фикаций системы. Единый процедурный подход в реализации технологии 3D сканирования можно проиллюстрировать двумя условно
выделенными блоками действий:
Блок I – Универсальная методика формирования виртуального
измерительного инструмента (ВИИ) (используется однократно при
настройке оборудования):
 задать эталонную матрицу в виде математической модели;
 подготовить материальную матрицу путем нанесения на специальную поверхность меток, соответствующих эталонной матрице;
 установить материальную матрицу, то есть материальный
объект с нанесенными на него метками;
 установить считывающее устройство, чтобы в его зоне охвата
оказалась материальная матрица;
 получить отображение материальной матрицы, то есть координаты каждой метки на ее поверхности;
 сформировать ВИИ как математическую модель, содержащую
парную информацию о координатах каждой метки эталонной и материальной матриц, путем определения с помощью программного
обеспечения эталонных координат каждой отображенной метки материальной матрицы;
 удалить материальную матрицу из зоны охвата считывающего
устройства.
Блок II – Универсальная методика проведения измерений заданных параметров поверхности исследуемого трехмерного объекта
(используется многократно для исследования поверхностей):
 установить измеряемый объект в исходное положение на место удаленной материальной матрицы;
 получить отображение измеряемого объекта;
 с помощью программного обеспечения ВИИ описать объект в
эталонной матрице;
 с помощью программного обеспечения построить виртуальную 3D модель измеряемого объекта;
 определить требуемые размерные характеристики [9].

44

3.3 Концепция разработки технологии 3D сканирования
для проектирования внешней формы одежды
Применение методологии интеллектуального 3D сканирования в
швейной промышленности позволяет существенно модифицировать
процесс автоматизированного проектирования внешней формы одежды, так как обеспечивает возможность оцифровки любой поверхности, то есть получения достоверной цифровой информации о внешней форме, как фигуры потребителя, так и готового изделия для экспорта этих данных в САПР или иные компьютерные приложения. На
рисунке 3.4 отражены укрупненные модули 2D и 3D проектирования
одежды в САПР. Введены модули проведения виртуальных примерок
и удаленных покупок одежды через интернет, модуль получения материала в одежде на фигуре потребителя.

Рисунок 7 – Концептуальная модель процесса проектирования внешней
формы одежды на основе 3D сканирования

Концептуальная модель процесса автоматизированного 3D проектирования внешней формы одежды отражает последовательность
этапов проектирования пространственной формы и конструкции изделия на основе информации, полученной путем 3D сканирования
45

фигуры потребителя. На рисунке 7 этапы проектирования, включающие применение 3D сканирования или использование его результатов, выделены бежевым цветом.
Для реализации методологии автоматизированного проектирования внешней формы одежды с помощью 3D сканирования необходимо разработать:
 высокотехнологичный и высокоточный метод бесконтактного
измерения трехмерных параметров внешней формы тела человека и
одежды на заданной фигуре;
 способ построения виртуальных 3D моделей фигуры и одежды, отличающихся высокой степенью соответствия антропометрической форме фигуры потребителя;
 метод оценки качества проектных решений швейных изделий
по степени соответствия внешней формы готовых образцов одежды
эскизу и техническому заданию, антропометрическим параметрам
одеваемого субъекта, по отсутствию дефектов посадки изделия на соответствующей фигуре человека.
Поставленные задачи требуют решения как с позиции пользователей системы в лице конструктора или дизайнера, так и с позиции
разработчика программного модуля.
Для теоретической реализации метода бесконтактных трехмерных измерений антропометрических параметров тела человека и
внешней формы одежды на уровне пользователя требуется создание
информационно-технической модели стационарной и мобильной систем 3D сканирования. Для практического промышленного внедрения предлагаемой методологии 3D сканирования внешней формы фигуры человека в одежде и без нее важна разработка опытных образцов отечественных систем 3D сканирования, документации для их
практического использования. В качестве методологического обеспечения процесса 3D сканирования в швейной промышленности следует представить методику проведения бесконтактных массовых и индивидуальных антропометрических обследований, способствующих
повышению удовлетворенности населения отечественными швейными изделиями.
С точки зрения инженера-разработчика программного модуля
метод бесконтактных трехмерных измерений антропометрических
параметров тела человека и внешней формы одежды реализуется в
виде математических моделей и алгоритмов описания сложных пространственных поверхностей тела человека и внешней формы одеж46

ды, для определения координат любых точек поверхности и построения достоверных абрисов или сечений в заданных точках.
Метод оценки проектных решений швейных изделий по соответствию техническому эскизу и техническому заданию предусматривает использование системы 3D сканирования в качестве инструментария для проведения сопоставления оцифрованной внешней формы
виртуального эскиза и готового изделия; для накопления базы знаний
и совершенствования современных методик конструирования швейных изделий различного назначения; для учета влияния особенностей
телосложения человека на конструкции деталей одежды и свойств
материалов на внешнюю форму швейных изделий.
Решение и реализация перечисленных выше задач составляют основу информационного, методического, аппаратного и программного
обеспечения методологии проектирования внешней формы одежды
на основе 3D сканирования [9].
3.4 Перспективы развития систем трехмерного сканирования
Благодаря реализованной концепции открытости разработанного программного обеспечения технологии 3D сканирования можно
модифицировать
задачи,
ставящиеся
перед
виртуальноизмерительным комплексом, и форму получаемых решений [9].
Усовершенствование разработанных автором систем 3D сканирования осуществляется в области повышения точности распознавания сложных пространственных форм, содержащих складки, драпировки и т.п., благодаря использованию лазерных проекторов в качестве устройств, считывающих информацию о поверхности даже в так
называемых «темных зонах» (рис. 8). По сравнению с западными
аналогами отечественная разработка позволяет ускорить считывание
информации несколькими устройствами, расположенными неподвижно, в течение времени до 1 сек. Принципиальная схема размещения лазерных излучателей в проектируемой стационарной системе
3D сканирования представлена на рис. 9.
Прототип измерительного комплекса состоит из серийновыпускаемого цифрового оборудования и разработанного программного обеспечения и проходит стадию экспериментальных испытаний
на кафедре «Художественное моделирование, конструирование и
технология изготовления швейных изделий» МГУДТ.
В состав системы 3D сканирования входят:
47

1) 3 камеры, расположенных под углом 60° к друг другу;
2) платформа для фигуры;
3) лазерные проекторы;
4) дистанционно управляемая система синхронизации работы
оборудования;
5) компьютер и монитор.

Рисунок 8 – Задание линий сечений на поверхности измеряемых объектов:
а – манекен с нанесенными линиями сечений
б – лазерные излучатели

б

а

Рисунок 9 – Принципиальная схема лазерной системы 3D сканирования:
а – включены все лазерные излучатели;
б – включены только синие лазеры
48

Технические характеристики проектируемой системы позволяют повысить качество оцифровки объектов особенно сложных пространственных форм, таких как одежда свободного силуэта сложных
покроев из материалов повышенной драпируемости.
С технологической точки зрения, системы 3D сканирования позволяют в автоматическом режиме реализовать комплекс процедур,
необходимый для осуществления продаж швейных изделий через
удаленные каналы связи:
 3D сканирование фигуры человека;
 измерение размерных признаков;
 визуализацию 3D модели;
 подбор и выдачу рекомендаций по выбору и приобретению
одежды, соответствующей размерным характеристикам потребителя.
Разработанный алгоритм можно адаптировать под запросы той
или иной группы потребителей, например, с различными возрастными характеристиками или под различные регионы, что особенно важно для компании, чья сеть располагает магазинами на территории
всей России. На основе методологии оценки качества проектных решений одежды и технологии 3D сканирования разработан способ
проведения виртуальной примерки для выбора одежды, подходящей
потребителю, который включает в себя:
 последовательное обращение заинтересованного лица (потенциального покупателя или специалиста) к системе баз данных исходной информации (антропометрической информации, классификационных характеристик особенностей телосложения, эскизных решений, свойств одежды в зависимости от ассортимента);
 обращение к базам данных оперативной информации, содержащих рекомендации о рациональном сочетании выбранных параметров как потребителя, так и изделия;
 анализ соответствия антропометрических и конструктивных
параметров и выбор подходящих по внешней форме изделий из промышленной коллекции изделий в автоматизированном режиме.
Способ проведения виртуальной примерки для выбора одежды,
подходящей потребителю, опирается на систему баз данных, сформированную на основе индустриальной парадигмы и содержащую следующие элементы (рис. 10):
 исходная информация о потребителе, включая данные о
размерных признаках и форме поверхности, аккумулированные в ви49

де виртуальных 3D манекенов, отражающих параметры фигуры, особенности пропорций и телосложения, форму отдельных частей тела;
 исходная информация об изделии, включая данные о внешнем
виде, конструктивных параметрах и решениях одежды, о свойствах
используемых материалов, аккумулированные в виде виртуальных
2D и 3D моделях изделий;
 оперативная информация, включая критерии оценки антропометрического соответствия одежды, соответствия проектного решения замыслу дизайнера, воплощенному в техническом эскизе и др.;
 персональная информация, включая данные о фигуре и предпочтениях отдельного человека, используемая как потребителем для
осуществления успешных покупок, так и производителем для формирования персонального предложения продукции предприятия, способствующего росту продаж выпускаемой одежды.

Рисунок 10 – Способ проведения виртуальной примерки для выбора
одежды, подходящей потребителю

Промышленная апробация метода оценки проектных решений
швейных изделий, полученных в виртуальной среде САПР одежды в
условиях швейного предприятия ООО «Т-Логист» (г. Москва) показала, что технология 3D сканирования обеспечивает возможность количественной оценки соответствия внешней формы 3D модели проектируемого изделия замыслу дизайнера, выраженному в эскизе, и
проведения виртуальной примерки проектируемого изделия, то есть
подтверждена возможность использования систем 3D сканирования в
качества инструментария объективной оценки качества виртуальных
проектных решений одежды. Отмечена целесообразность введения
50

дополнительной 3D кодировки швейных изделий для обеспечения
возможности оперативного выбора модели одежды, соответствующей
фигуре потребителя, находящегося в другом городе или стране. Тем
не менее, нерешенными остаются вопросы представления структуры
и текстуры материалов и реалистичного симулирования их поведения
в одежде, что предполагает дальнейшее совершенствование технологии 3D сканирования.
В рамках промышленного использования технологии 3D сканирования был предложен и практически реализован в условиях ООО
«Трикотажлюкс» метод подбора потенциальными розничными покупателями соразмерной одежды из промышленной коллекции, представленной на сайте предприятия. По данным департамента онлайнпродаж ООО «Трикотажлюкс» установлено, что маркировка трикотажных изделий, которые приобретают женщины, ориентируясь на
собственное представление о своей фигуре, неизменно отличается от
фактических размерных признаков их фигуры. Наибольшие трудности при выборе и покупке трикотажной одежды испытывают женщины больших размеров, так как при покупке заказывают одежду в
среднем на один-два размера меньше требуемых. По желанию клиентов Московского региона в офисе компании проводилось однократное 3D сканирование индивидуальных фигур, которым присваивался
идентификационный код фигуры. В соответствии с онлайн-запросом
расширенного поиска моделей определенных размеров клиенту автоматически представлялись для выбора модели изделий, в большей
степени подходящих по размеру конкретной индивидуальной фигуре,
с представлением широкой цветовой палитры и разнообразных конструктивных и сырьевых решений. В основе автоматического отбора
изделий из промышленной коллекции лежала оценка антропометрического соответствия 3D модели индивидуальной фигуры потребителя конструктивным параметрам образцов из базы данных 3D моделей
трикотажной одежды предприятия.
Промышленная апробация технологии 3D сканирования показала повышение заинтересованности покупателей в интерактивном
анализе нового ассортимента трикотажных изделий предприятия и в
совершении заказов по доставке изделий для примерки. Основной
проблемой онлайн-заказов одежды розничными покупателями являются высокие логистические издержки по доставке покупателям отобранных моделей для примерки вследствие отказа потенциальных
потребителей от покупки, чаще всего вызванного неверной оценкой
51

клиентов собственных размеров и соответственно ухудшением качества посадки изделия меньшего размера на более полной фигуре заказчика. Благодаря целенаправленному предложению потребителям
моделей, соответствующих по размерным характеристикам, отмечено
сокращение отказов от покупки и снижение логистических затрат на
повторную доставку потребителю одежды корректных размеров.
Применение метода подбора соразмерной одежды с помощью 3D
сканирования позволило повысить объем продаж трикотажной одежды через департамент онлайн-продаж с 20% до 80% от количества
доставляемых для очной примерки образцов моделей, выбранных из
промышленной коллекции на сайте предприятия.
Перспективность рекомендуемого практического использования
разработанных систем 3D сканирования в качестве инструмента интерактивного дистанционного онлайн-подбора подходящей потребителю одежды была отмечена стратегическими партнёрами ОАО «Российская венчурная компания» и ООО «Венова» в результате внедрения опытного образца мобильной системы 3D сканирования фигуры
человека в процесс удалённой продажи одежды (интернет-магазин).
Компанией «Венова» подтверждено намерение принять участие в
проекте дальнейшего развития технологии 3D сканирования для вывода предлагаемого технологического решения на зарубежные рынки
и отмечен высокий коммерческий потенциал реализации аппаратнопрограммного решения систем 3D сканирования в качестве примерочных кабин для интенсификации продаж швейных изделий через
дистанционные каналы торговли.
Существующий уровень развития информационных систем и
мобильных приложений позволяет покупателю приобретать одежду в
любой точке мира. Рост динамики покупок одежды через интернет во
многом объясняется совершенствованием технологий онлайн-продаж
и их доступностью благодаря развитию разнообразных приложений к
мобильным техническим устройствам, таким как смартфоны, планшеты и т.д. При этом сдерживающим фактором глобального развития
онлайн-продаж одежды является разнообразие национальных стандартов антропометрических измерений и маркировок размеров одежды. Решением проблемы идентификации размеров дистанционно выбираемой одежды является использование 3D моделей индивидуальных фигур для виртуального сопоставления с конструктивными параметрами изделий или их виртуальными 3D моделями, чему способствует развитие и внедрение в жизнь технологии 3D сканирования.
52

Внедрение систем 3D сканирования для виртуальной примерки и
подбора соразмерной одежды способствует повышению удовлетворенности потребителей продукцией конкретного производителя, влияет на рост продаж выпускаемой продукции и соответственно на эффективность швейного производства [9].
Глава 4 Автоматизация проектирования процессов
раскройного производства
Автоматизация проектирования процессов раскройного производства в значительной степени повышает качество выпускаемой
продукции, создает предпосылки экономии материалов и трудовых
затрат. Поэтому системы автоматизированного проектирования раскладок раньше других подсистем САПР стали использоваться в
швейном производстве и нашли широкое применение на швейных
предприятиях.
Подсистема «Раскладка»:
 заметно повышает производительность и качество труда;
 снижает напряженность труда раскладчика лекал;
 способствует рациональному использованию производственных площадей;
 повышает экономию материала в среднем на 2…3%.
Подсистема «Раскладка» предназначена для:
 подготовки лекал к раскладке на полотне ткани с заданными
параметрами;
 создания раскладки на экране монитора;
 определения площадей лекал и плотности раскладки;
 графического вывода желаемой раскладки на графопостроитель в масштабе 1:1 или в уменьшенном масштабе;
 хранения раскладок в памяти компьютера;
 ведения архива раскладок.
Как правило, видимая область экрана монитора включает несколько зон, таких как:
 главное меню (размещения основных команд подсистемы);
 панель инструментов (набор пиктограмм чаще используемых
команд подсистемы);
 окно раскладки (создание и отображение схемы раскладки);
 окно лекал (отображение не размещенных в раскладке лекал);
53

 строка состояния раскладки (отражает ширину, длину раскладки, процент использования материала, процент межлекальных
выпадов);
 строка состояния лекал (имя лекала, имя модели, размер,
рост, угол поворота лекала, координаты курсора мыши и масштаб);
Процесс формирования раскладки заключается в размещении
лекал на площади прямоугольника (окна раскладки), длина и ширина
которого соответствуют параметрам полотна настила. В САПР существует три различных способа (режима) формирования раскладок:
 диалоговый;
 автоматический;
 комбинированный.
Диалоговый режим формирования раскладок лекал получил
наибольшее распространение в современных САПР одежды. Он основан на совместном участии в процессе формирования раскладки
оператора и средств САПР. Оператор выполняет творческую часть
процесса, а средства САПР обеспечивают соответствие технологическим требованиям.
Для размещения лекала в нужном месте схемы раскладки оператор использует приемы «установки» и «бросания».
Работа оператора в режиме «установки» заключается в «захвате» курсором укладываемого лекала и указании места его размещения
в схеме раскладки. Система фиксирует лекало в указанном месте и
выполняет автоматическим контроль соблюдения технологических
условий размещения: отсутствие пересечения внешнего контура
устанавливаемого лекала с контурами ранее уложенных лекал, с границами настила, с линиями стыковки секций настила: соблюдение заданных технологических зазоров. При невыполнении любого из перечисленных требований система не допускает размещения лекала в
указанном месте, подает звуковой сигнал проектировщику о необходимости корректировки в размещении лекала или автоматически
осуществляет корректированных расположения лекала в схеме раскладки.
В режиме «бросания» проектировщик размещает лекало на любом свободном месте раскладки, курсором определяет направление
«бросания». Система автоматически перемещает лекало в заданном
направлении до приближения его к ранее уложенным лекалам на величину технологического зазора.
54

Для осуществления автоматического контроля правильности
размещения система ориентирует лекала в осях координат раскладки.
Главная ось ОХ параллельна нити основы ткани и в схеме раскладки
совмещена с её нижней горизонтальной границей. Главная ось OY
совмещена с левым поперечным краем рамки.
Каждое отдельное лекало, уложенное в схеме раскладки, система воспринимает как физическое тело с осью О1Х1, совпадающей с
направлением долевой линии, и
О1Y1. Положительное направление
оси О1Y1 лекала получено путем
вращения оси О1Х1 против часовой
стрелки на 90°. Начало координат
осей принято называть условным
центром лекала. В различных
САПР центр лекала размещают по-разному: совмещают с началом,
серединой или концом принятой на лекале долевой линии.
Расположение любого лекала в плоскости раскладки определяют
по координатам условного центра O1 в главных осях раскладки. Отклонение долевой линии лекала относительно направления нити основы в раскладке определяют углом между главной осью ОХ и осью
лекала О1Х1.
Автоматический режим формирования раскладок. Автоматически лекала раскладываются обычно гораздо быстрее, чем вручную.
Тем не менее, автоматический режим раскладки лекал есть далеко не
во всех САПР, и даже при его наличии им не всегда пользуются на
предприятиях.
Проблема состоит в том, что ни одна автоматическая раскладка
не может превзойти опытного раскладчика по минимизации межлекальных выпадов. Математическая задача максимально плотного
размещения плоских фигур произвольной конфигурации внутри прямоугольной области с переменной длиной одной из сторон в общем
виде до сих пор не решена. Решают ее только методом последовательного перебора вариантов. Но перебор всех возможных вариантов
занял бы слишком много времени – даже при современном быстродействии компьютеров. Например, количество вариантов раскладки
для комплекта всего лишь из 5 разных деталей при соблюдении
направления ворса равен 260, для того же комплекта без соблюдения
направления ворса – 520, а с учетом возможных поворотов лекал на
малые углы (в пределах допустимого отклонения от заданного
55

направления долевой) их количество возрастает практически до бесконечности.
Поэтому для быстрого получения приемлемых результатов в алгоритмах автоматической раскладки всегда учитывают априорную
информацию о том, как обычно работает раскладчик - человек.
Автоматический режим формирования раскладок сложен в программной и технической реализации, поэтому автоматическая раскладка во многих САПР не обеспечивает совмещения деталей с рисунком ткани, не предусматривает использования допустимых отклонений от долевой, кромки ткани, не позволяет изменять величину
технологического зазора между деталями в раскладке.
Как правило, «автоматическая» раскладка менее экономична (на
2…4%) по сравнению с «диалоговой», однако она снижает затраты
человеческого труда и обеспечивает рациональное применение производственного оборудования.
Перед выполнением автоматической раскладки система анализирует лекала, подлежащие раскладыванию:
 разделяет в зависимости от площади на крупные (более 0,5
2
м ), средние и мелкие (менее 0,2 м2). При выполнении раскладки лекала будут уложены в порядке уменьшения площади;
 анализирует форму лекала на основе построения прямоугольника, описывающего контур лекала. Условные прямоугольники
будут размещены по углам раскладки;
 выделяет лекала, ориентированные поперек раскладки. Их
система укладывает в последнюю очередь;
 выделяет лекала с прямолинейными горизонтальными срезами (на основании анализа уравнений, описывающих контур лекала).
Горизонтальные срезы будут расположены вдоль кромки ткани;
 анализирует степени идентичности формы срезов различных
лекал. Близкие по форме срезы размещают обращенными один к другому.
Обычно автоматическая раскладка реализуется по следующему
алгоритму:
 крупные детали прямоугольной формы, располагая их в углах раскладки;
 крупные и средние лекала с прямолинейными горизонтальными срезами, размещая их вдоль кромок;
 крупные и средние лекала, не имеющие горизонтальных сре56

зов;
 мелкие детали;
 детали, вытянутые по ширине раскладки.
Комбинированный режим формирования раскладки – он совмещает в себе диалоговый и автоматический режимы. Крупные и средние лекала оператор размещает в диалоговом режиме, а мелкие детали система укладывает автоматически. При использовании автоматического размещения мелких лекал снижение трудозатрат при выполнении раскладки составляет 15-20%. В последнее время комбинированный режим формирования раскладки является более предпочтительным.
Спецификация основных функциональных возможностей подсистемы «раскладка лекал» состоит в следующем:
 Задание, просмотр и изменение параметров настила для раскладки: длины, ширины, ширины кромки, процента усадки по основе
и утку; нормативного значения межлекальных выпадов; типа рисунка
ткани (ворс, полоска, клетка); типа настила;
 Выбор модели и формирование комплектов заданного ростаразмера;
 Выбор раскладки, сохранение или удаление раскладки;
 Удаление лекала из комплекта;
 Учет заданных технологических (межлекальных) дополнительных (вдоль осей) зазоров между лекалами при раскладке;
 Изменение масштаба отображения фрагмента раскладки и
лекал, лежащих вне настила ткани;
 Упорядочивание расположения лекал, лежащих вне настила,
автоматическое восстановление начального состояния раскладки;
 Создание раскладки на ткани с рисунком в соответствии с
точками совмещения и типом рисунка ткани, автоматический контроль за выполнением;
 Создание раскладки по прототипу;
 Фиксация, передвижение и освобождение фиксации лекала с
помощью «мыши»;
 «Выталкивание» лекала и фиксация с учетом экстремальных
точек его внешнего контура, автоматическое «выталкивание»;
 «Бросание» лекала в заданном направлении на заданный шаг
броска или до «стыковки» с лекалом препятствием;
57

 Зеркальный поворот лекала относительно горизонтальной и
вертикальной оси, поворот лекала заданный угол, по заданному проценту допустимого отклонения от долевой линии;
 Разделение лекала на части, соединение частей лекала в целое;
 Создание и перемещение группы лекал;
 Смещение части раскладки вдоль настила ткани;
 «Увеличение» внешнего контура лекала по направлениям на
заданные величины, возврат в исходное состояние;
 Формирование протокола раскладки, вывод его и спецификации комплектов лекал на печать.
Способы учета рисунка материалов при выполнении раскладок
Раскладчик в программе может установить различный рисунок:
клетку, горизонтальную или вертикальную полоску путем выбора из
имеющихся рисунков или создания собственных (выбор типа рисунка
и задания его размера).
Создавать раскладку на полотне в клетку можно двумя способами:
1способ: Привязка лекал модели к рисунку.
Последовательность задания привязок:
 совмещение рисунка на сшиваемых лекалах, которая производится двумя способами: либо установкой связи между лекалами,
либо установкой связи отдельно каждого лекала с рисунком;
 установка симметричных привязок парных лекал (могут быть
выставлены автоматически);
 совмещение рисунка между лекалами (симметричная привязка по длине или ширине);
 привязка друг другу деталей комплекта (спинку, полочки и
верхние части рукавов, подборта и воротник).
2 способ: Использование припусков на подгонку рисунка («болванок»).
Для подгонки рисунка детали часто берутся болванками, то есть
выкраиваются с припусками. Задание прибавок может быть разным:
 стандартный способ задания – наращивание выполняется по
контуру лекала;
 прямоугольный – исходя из контура лекала и величины рапорта, создается прямоугольная болванка;
58

 «произвольный», который позволяет вводить величины
наращивания припуска на лекале с клавиатуры.
4.1 Построение раскладок лекал в промышленных САПР
Важной задачей автоматизации швейного производства является
раскладка лекал. Необходимо, используя информацию о ширине и
параметрах материала, разложить требуемые для производства изделия лекала на материале таким образом, чтобы отходы материала были минимальными.
Оптимизационные методы и алгоритмы решения задачи разрабатываются с конца 30-х годов прошлого века и нашли отражение в
разработке теории математического программирования. Однако только в последнее время появились программы, обеспечивающие получение «хороших» результатов раскладки за сравнительно короткий
промежуток времени.
Необходимо отметить, что подобные алгоритмы не гарантируют
получение оптимального, т.е. наилучшего из всех возможных, результата. Поэтому на современном этапе наиболее рациональным видится использование комбинированных программ построения раскладки, когда кроме автоматического режима проектирования, есть и
полуавтоматической, в котором человек имеет возможность корректировать результат автоматической раскладки, а также изменять расположение лекал для учета специфических технологических ограничений.
Промышленные САПР предлагают подсистему получения раскладок в автоматическом или автоматизированном режимах. Автоматизированный режим получения раскладок наиболее часто используется в условиях производства. Раскладки получают с помощью подсистемы AssyLAY. Подготовительные работа по получению раскладки лекал заключается в ее определении, т.е. подготовке исходных
данных. Определение раскладки в системе может включать следующие виды работ:
1. Определитель раскладки представляется на экране в нижеприведенном виде (пример заполнения):

59

Таблица 4 – Исходные данные
Имя раскладки
Длина раскладки
Ширина раскладки
Раппорт полоски
Раппорт клетки
Растяжение
Зазор
Отдельные группы
Норматив расхода материала
Ворс
Отражение
Имя таблицы блоков
Масса материала
Имя раскладки
Отходы материала
Стиль

SB1
5.000 м
138.000см
0.000/0.000
0.000/0.000
0.00/0.00
0.000
NO
85%
NO
NO
BLOKTABL
0.000
0.000
9099;38,40

Рисунок 11 Внешний вид экрана дисплея для получения раскладок
в модуле РАСКЛАДКА (GERBER)

2. Устанавливаются стили, которые участвуют в данной раскладе. Стиль указывается через имя стиля и размеры, участвующие в его
определении. Например, детали стиля 9099 в размерах 38 и 40 записываются 9099;38,40.
60

3. Выполняется расклада с использованием специальных функций в модуле «РАСКЛАДКА». На рис. 11 приведен внешний вид
экрана для выполнения раскладки в полуавтоматическом (интерактивном) режиме в модуле РАСКЛАДКА фирмы GERBER.
При первом запуске программы РАСКЛАДКА на экране отображается строка основного меню. Это меню позволяет выбрать команды, чтобы открыть раскладу из области памяти. Могут быть выбраны только существующие имена раскладок, созданные через
«определение раскладки». В зависимости от установленных ограничений детали могут быть повернуты, перевернуты или накладываться
друг на друга при создании раскладки.

Рисунок 12 Примеры раскладок лекал в системе Ассоль

В отечественных САПР процессу получения раскладок также
уделяется большое внимание, так как использование автоматизированных или автоматических режимов их получения определяет эффективность производства. В качестве примера можно рассмотреть
использование автоматической раскладки в рамках системы АССОЛЬ.
В 2002 году на одном из предприятий по производству трикотажных изделий был установлен программный комплекс САПР «АССОЛЬ», включающий подсистемы конструирование и градация. Раскладки выполнялись на компьютере вручную. В течение рабочего дня
изготавливались раскладки в среднем на 3 модели (по четыре раскладки на модель) в одном варианте.
61

С расширением и внедрением сложного, современного ассортимента одежды на предприятии встал вопрос оптимизации раскройного производства, рационального использования дорогостоящего сырья, оперативной и качественной разработки раскладок, замены ручной раскладки на компьютере автоматизированной. С этой целью на
предприятии был внедрен программный комплекс «Автоматическая
расклада лекал» + «Планировщик раскладок». На рис. 12 приведен
внешний вид экрана с многокомплектными раскладками деталей
женского белья.
С помощью данной программы удалось решить следующие вопросы:
 увеличилось количество вариантов разрабатываемых раскладок, что позволило сделать выбор более рациональной раскладки по
% межлекальных отходов. Были пересмотрены в автоматическом режиме ранее изготовленные раскладки вручную, что позволило сократить % межлекальных отходов в среднем на 1,2-2%;
 появилась возможность увеличения % обновления ассортимента до 80-90%. Своевременно и качественно разрабатываются раскладки в среднем на 70 моделей сложного, многоцветного ассортимента (до 10 раскладок на модель) ежемесячно;
 не возникают проблемы с пересмотром раскладок из-за изменения параметров полотна (ширины, кромки) или конструкции какойлибо детали комплекта лекал;
 в автоматическом режиме создаются раскладки по секциям,
что позволяет увеличить производительность раскройного участка,
учесть его специфику;
 работа ведется одним раскладчиком в ручном и автоматическом режиме. Во вторую смену работает «Планировщик раскладок».
В среднем на составление раскладки на простую модель по секциям
(футболки, брюки) затрачивается 10-20 минут. На изготовление более
сложных раскладок по секциям (куртки с большим количеством деталей, джемпера) затрачивается от 20 до 45 минут;
 оперативно выводится любая справочная информация по лекалам. Выдаются рекомендации по изменению конструкции лекал,
ширины полотна соответствующей службе с целью получения экономичной раскладки.
На примере автоматической раскладки можно показать динамику развития программного комплекса АССОЛЬ. В настоящее время
62

версия автомата обладает настройками, позволяющими обеспечить
нюансы работы на различных материалах и в различных производственных условиях. Используются динамические разрезы, которые
обеспечивают качественное ручное вырезание длинных раскладок.
Для трикотажных полотен не менее важным является механизм интеллектуальной настройки зазоров, позволяющий автоматически регулировать зазоры в зависимости от формы и кривизны, подходящих
друг к другу контуров. Реализован режим задания определенных положений лекал на полотне: «у кромки», «в центре», «с допуском» и
т.п. При необходимости можно включить режим расположения лекала в раскладке «у кромки» только для определенных срезов. Настройки параметров алгоритма выполняются очень просто и могут быть
сохранены для повторного использования. Естественно, поддерживается режим раскладки на тканях с рисунком, при этом также можно
контролировать положения отдельных лекал в раскладе. В последней
версии Автоматической раскладки реализован механизм создания в
общей раскладе групп дублирования для заданных лекал, которые затем идут под пресс [17].
4.2 Варианты автоматических и полуавтоматических
раскладок в САПР
В подсистемах «Раскладчик» большинства САПР возможны
кроме собственно укладывания лекал имеются дополнительные
функции:
 хранение неиспользуемых деталей в панели подачи деталей и
возможности их перемещения на поле;
 возможность раскладывать один или несколько комплектов
лекал одного или нескольких изделий;
 градация деталей по цветам (например, выделение деталей одного комплекта);
 измерение расстояний (измерение контура, горизонтальное и
вертикальное измерение);
 фоновый режим работы позволяет выполнять несколько операций одновременно, что повышает эффективность;
 связь с АНРК;
 возможность визуальной проверки и внесения изменения в
раскладку, сделанную программой;
63

 учет растяжения и усадки материала по основе и утку;
 разрезание/соединение лекал (данная операция может осуществляться в конструкторе).

привязка
лекал к рисунку

использование
«болванок»

Разрез/соединение
лекал

Автоматическое
уплотнение лекал

Фоновый режим
работы

Связь с АНРК

МИКС-Р
(Реликт)
Gerber
Грация
Julivi

Автоматический
учет ТУ раскроя

Ассоль
Абрис

Способ учета
рисунка

+

–

–

–

+

+

+

предупреждения

Наименование
САПР

Таблица 5 – Характеристика систем автоматизированной
раскладки лекал

+

–

+

–

–

–

–

+

–

+

–

–

–

+
+
+

–
+
+

–
+
+

+
+
+

+
+

+
+
+

+
+
+

Некоторые САПР имеют расширенные возможности, а именно:
– Ассоль, Грация, Julivi – автоматическое уплотнение лекал;
– САПР «Ассоль» – AUTO-NESTING – «Автоматическая раскладка лекал» : «интеллектуальные» зазоры - позволяет игнорировать
заданный зазор между прямыми срезами, а также увеличивать зазор в
тех местах раскладки, где детали подходят друг к другу углами, или
угол подходит к контуру сложной конфигурации;
– Eleаndr CAD – показывает границу материала для заданного
нормативного процента отходов;
Gerber (автораскладка Nester):
 выбор приоритетных задач,
 нет ограничения на количество лекал для автоматической
раскладки,
 файл отчета показывает результат работы,
 имеется возможность выбора режима обработки: «черновая»
(одна попытка раскладки при использовании простых лекал, пробной
64

раскладки, повторной раскладки на новом куске ткани) или «полная»
(задается время на обработку);
 контроль за количеством времени, которое должно быть затрачено на каждое задание. Рационально использовать при отсутствии раскладчика, простоя из-за праздничных или выходных дней.
Грация: дополнительная функция «перерезы». Если площадь
раскладки сформирована не цельным полотном, а из состыкованных
кусков материала, то линия состыковки полотен (линия перереза), которая учитывается при раскладке;
Грация, Julivi – использование «болванок» при учете рисунка
материала.
В таблице 5 представлена характеристика систем автоматизированной раскладки лекал.
Глава 5 Автоматизация проектирования технологических
процессов изготовления швейных изделий
Одним из источников повышения эффективности производства
является совершенствование технологической подготовки производства, которая представляет собой сложный комплекс организационных и инженерно-технических мероприятий, направленных на подготовку к выпуску новых моделей изделий.
Наиболее ответственным этапом подготовки производства является проектирование технологических процессов, так как именно на
этом этапе закладываются основные технико-экономические показатели будущего производства.
В последнее время в швейной промышленности проводятся серьезные работы по совершенствованию технологических процессов,
организации производства и труда.
С развитием научно-технического прогресса значительно расширился ассортимент применяемых материалов, увеличилась номенклатура оборудования и средств малой механизации. С увеличением
ассортимента выпускаемых изделий возникла необходимость в сокращении сроков для подготовки производства новых моделей изделий. В то же время производительность труда инженернотехнических работников в этой сфере производства осталась на
прежнем уровне, все задачи подготовки производства решаются традиционными способами, основывающимися на личном опыте и инту65

иции инженерно-технических работников в принятии решений. Так
как объем технологической информации постоянно растет, а методы
решения задач не совершенствуются, уровень производительности
труда в сфере подготовки производства значительно ниже, чем в основном производственном процессе. Качество принимаемых технологических решений не всегда бывает удовлетворительным, так как
не во всех ситуациях имеется реальная возможность провести анализ
возможных вариантов, учесть все факторы, влияющие на выбор
окончательного решения.
Одним из перспективных подходов к совершенствованию подготовки производства и проектированию технологических процессов
является использование электронно-вычислительной техники. Современные системы автоматизированного проектирования (САПР)
позволяют улучшить качество принимаемых технологических решений, сократить сроки их получения, освободить инженернотехнических работников от вычислительной и технической работы
для решения творческих задач, направленных на совершенствование
производства, создание новых, прогрессивных, методов обработки и
технологических процессов в целом. Разрабатываемые для этих целей
САПР относятся к интеллектуальным системам [7].
5.1 Характеристика технологического процесса как системы
Развитие методов автоматизированного проектирования технологических процессов с применением ЭВМ потребовало глубокого
изучения их закономерностей с использованием современных математических методов (исследования операций, теории систем и др.). В
связи с этим возникло новое представление о технологических процессах как о сложных системах. С позиций системного подхода исследуемые объекты рассматриваются состоящими из отдельных частей, связанных различными (временными, пространственными,
функциональными) отношениями, и обладающими целостным характером функционирования. В то же время такие объекты имеют связи
с внешней средой и являются подсистемами более сложных систем.
Свойства и функции исследуемых объектов зависят от условий их
функционирования в рамках более сложных систем и не являются
суммой свойств и функций составляющих их элементов. Они обладают новыми свойствами и функциями, которых может не быть у отдельных элементов [8].
66

Таким образом, технологический процесс швейных изделий
(ТПШИ) как система определяется функцией Ф, структурой S, набором характеристик Z, связями с окружающей средой Н.
Функция любого технологического процесса Ф определяется как
преобразование объекта обработки из исходного состояния СО в конечное СК:
Ф : СО → С К ,
Исходное состояние швейного изделия, как объекта обработки
характеризуется множеством деталей кроя {ДТi}, а конечное определяет готовое изделие ИЗ. Таким образом, функция ТПШИ может
быть описана как
Ф : {ДТi} → ИЗ
Технологический процесс может быть расчленен на элементы.
При этом функция φi каждого элемента ТПШИ связана с функциями
других его элементов φ2, φ3, … φn и направлена на выполнение общей
функции Ф всего технологического процесса. Технологический процесс изготовления швейного изделия представляет собой обработку
отдельных деталей и сборочных единиц (узлов) и их сборку в готовое
изделие.
Поэтому функцией φi элементов ТПШИ может быть как преобразование деталей ДТ и сборочных единиц СБ из одного состояния в
другое, так и их сборка в более крупные сборочные единицы, т. е.
φi: {ДТi -1, СБi -1} → {ДТi, СБ i}
или
φi: {ДТj, СБj} i -1 → СБ i.
Для реализации одной и той же функции элементов технологического процесса могут быть использованы различные виды оборудования, приспособлений, вспомогательных материалов, определяющих различную последовательность воздействия на предмет труда.
Разные методы обработки деталей и узлов швейного изделия, реализующие одну функцию, называются альтернативными методами обработки. Например, клапан бокового прорезного кармана может быть
изготовлен с помощью, как стачивающей машины, так и полуавтомата.
Рассматриваемые методы обработки, имея одинаковую функцию, отличаются друг от друга характеристиками и последовательностью воздействия на обрабатываемый предмет.
Структура (S) ТПШИ представляет собой конечное множество
элементов технологического процесса с взаимосвязями, определяю67

щими отношения между этими элементами. Элементами технологического процесса могут быть различные его части. Способ расчленения структуры технологического процесса зависит от цели решаемой
задачи.
Структуру технологического процесса изготовления швейных
изделий изображают в виде схем сборки, списков технологических
операций (последовательности обработки), графа технологического
процесса. Первые два варианта дают лишь общее представление о последовательности выполнения операций по обработке изделия и не
описывают взаимосвязи между всеми элементами структуры ТПШИ.
Представление технологического процесса в виде графа позволяет описать связи между элементами ТПШИ, оперативно скомплектовать технологические операции в организационные, произвести
различные технологические расчеты и т. д.
Основными характеристиками {Z} ТПШИ являются: виды оборудования и приспособлений, с помощью которых выполняются отдельные технологические операции; время выполнения технологических операций, их разряд; режимы и параметры обработки и др. Каждый элемент ТПШИ описывается набором характеристик. При этом
характеристики всего ТПШИ зависят не только от характеристик его
элементов, но и от отношений между этими элементами, т. е. от
структуры технологического процесса в целом. Например, время изготовления изделия в производственном процессе определяется результатом комплектования технологических операций, что в свою
очередь зависит не только от характеристик технологических операций, но и от последовательности их выполнения (использование параллельности в обработке деталей изделия).
Характеристики технологического процесса формируются на
основе характеристик предметов и средств труда.
К основным характеристикам предметов труда относятся число
деталей в изделии, размеры срезов деталей и др.
К основным характеристикам средств труда можно отнести производительность оборудования, тип привода (для оборудования
влажно-тепловой обработки) и др.
Характеристики технологического процесса, формируемые
непосредственно на основе характеристик предметов и средств труда
и определяющие способ обработки изделия, называются внутренними
характеристиками ТПШИ. К внутренним характеристикам технологического процесса относятся параметры и режимы выполнения тех68

нологических операций (время прессования, время пропаривания, частота стежка и др.) [7].
Связи технологического процесса изготовления швейного изделия с внешней средой Н представляют собой связи с подразделениями производственного процесса и системами управления предприятием, работа которых зависит от ТПШИ или оказывает на него свое
влияние.
Технологический процесс изготовления швейного изделия, как и
технологические процессы изготовления любого другого вида изделия, является одной из составных частей производственного процесса. Производственный процесс состоит из основного, вспомогательного и побочного производств. Основной производственный процесс
в швейной промышленности включает в себя совокупность этапов,
которые проходят материалы, полуфабрикаты изделия и само изделие
на пути превращения в готовую продукцию. Технологический процесс представляет собой часть основного производственного процесса, во время которого происходит изменение качественного состояния объекта обработки (материала, детали, изделия). Являясь частью
производственного процесса, ТПШИ характеризуется как относительно обособленная его часть. Это позволяет рассматривать технологический процесс как подсистему более сложной системы – производственного процесса.
Производственный процесс описывается набором своих характеристик, зависящих от его подсистем и взаимосвязей между ними.
Из характеристик производственного процесса можно выделить те
характеристики, которые зависят от характеристик технологического
процесса, т. е. определяются применяемыми способами обработки
изделия. Эти характеристики называются внешними характеристиками технологического процесса. Внешние характеристики технологического процесса оценивают его функционирование в рамках конкретного производства. Внешние характеристики ТПШИ во многом
зависят от организационных факторов производства и структуры самого технологического процесса. Это объясняется тем, что под влиянием организационных факторов из-за величин параллельности в обработке основных сборочных единиц швейного изделия при синхронизации операций такту потока структура технологического процесса
существенно изменяется. Изменение структуры технологического
процесса влияет на внешние характеристики функционирующего
процесса [8].
69

70

Рисунок 13 – Формирование характеристик ТПШИ и его элементов

Таким образом, выбор технологических процессов при их проектировании необходимо проводить по внешним характеристикам,
учитывающим результаты функционирования технологического процесса в конкретном производстве.
5.2 Иерархические структуры и
многовариантность технологических решений
Технологический процесс изготовления изделия в легкой промышленности имеет иерархическую структуру. Например, структура
технологического процесса может представлять собой следующее дерево: изделие, конструктивно-технологический узел, конструктивнотехнологический элемент, технологически неделимые операции, типовые приемы. На каждом уровне иерархии решаются свои конкретные задачи проектирования.
В свою очередь, граф процесса технологической последовательности изготовления изделий представляется в виде «дерева», ветви
которого располагаются в строго формализованном порядке, а информация о трудоемкостях, о видах работ, о размерах и номерах неделимых операций представляется в виде матриц. Определение состава и последовательности технологических операций обеспечивает
изготовление изделий с наименьшими технологическими и производственными затратами [9].
Функционирование системы определяется и осуществляется
компонентом управления. Действительно, если технологический
процесс осуществляется с участием человека, то модель изготовления
швейного изделия не является жесткой, застывшей. Для каждого
уровня иерархии существуют особенности при его формировании,
отражающие субъективный выбор исполнителя.
Эффекты уровней иерархической структуры изготовления
швейного изделия находятся в последовательной взаимосвязи друг с
другом. Анализ множества технологических схем разделения труда,
составленных так называемым традиционным способом, показывает,
что последние схемы менее рациональны, в частности, с точки зрения
требуемого количества рабочих. То есть сравнение с традиционным
способом составления схемы свидетельствует в пользу участия интеллектуального компонента, который является более гибким, «мягким».
71

Так, задавая различные условия объединения технологических
операций, и варьируя ограничения на возможных вариантах объединения видов оборудования на рабочих местах, можно моделировать
работу потока при различных его организационных формах. При
расчете параметров потока с поузловой обработкой изделий можно
рассматривать различные варианты объединения узлов и обработки
для комплектования и выбирать оптимальное их сочетание [1].
Исходной информацией для составления технологической схемы потока являются конструктивно-технологические сведения об изготавливаемом изделии, данные о потоке (тип потока, мощность),
диапазон отклонений от такта потока, описание технологического
процесса изготовления изделия в виде справочника неделимых операций, граф-процесс, информационные матрицы.
При комплектовании организационных операций необходимо
соблюдать определенные условия, налагающие ограничения на возможное число вариантов объединения технологических операций.
Содержание условий комплектования зависит от организационной формы потока, порядка обработки деталей изделия на рабочих
местах, операций, видов используемого оборудования и транспортных средств и т.д.
5.3 Математическая модель
технологического процесса изготовления изделия
Современные математические методы являются эффективным
инструментом управления объектами различной природы. Моделирование – это метод исследования сложных объектов с помощью моделей. При этом результаты, полученные при исследовании модели,
позволяют судить о свойствах объекта моделирования. Модель с некоторой степенью приближения описывает объект, с отражением его
наиболее важных свойств.
В основе моделирования лежит теория подобия, утверждающая,
что абсолютное подобие реального объекта и модели может быть
лишь при замене этого объекта точно таким же. Модель и объект моделирования могут быть подобны по степени соответствия параметров, их характеризующих.
Модель можно считать закономерно отражающей свойства объекта, если выполняются условия их подобия, называемые критериями
подобия.
72

При исследовании технологических процессов легкой промышленности нашли применение следующие виды моделей:
геометрическая модель – при исследовании видов переплетений в тканях, при проектировании цехов и т.п.;
физическая модель – при экспериментальных исследованиях на
образцах материалов;
математическая модель – при описании процессов влажнотепловой обработки материалов и изделий из них;
аналитическая модель – при возможности описания процессов
аналитическими зависимостями, явными математическими выражениями;
численная модель – при реализации на ЭВМ с помощью численных методов;
имитационная модель – при возможности имитации процесса,
происходящего в реальном объекте, на модели, отражающая поведение исследуемого объекта во времени при задании внешних воздействий на объект.
В оптимизационных задачах часто требуется разрабатывать последовательность математических моделей. Задача оптимизации сводится к нахождению экстремума (максимума или минимума) целевой
функции [4].
Например, моделью технологического процесса изготовления
изделия легкой промышленности является граф-процесс. На уровне
конструкции можно обозначить конструктивный технологический
модуль (КТМ).
Системный подход к объекту и процессу моделирования(8)
КТМ предполагает дифференциацию последнего на следующие этапы:
 формирование функции модуля;
 определение допустимых вариантов конструктивного решения (КР) КТМ;
 установление содержания функции модуля, его элементарных подфункций;
 проектирование вариантов технологических решений (ТР) и
структуры КТМ.
Технологическое решение КТМ представляет собой описание
способов воздействия средств труда на предметы труда с целью достижения заданной функции и отражается с помощью системы множеств технологических операций:
73

ТРктм = {Mo, Mс, Мос},
где: Мо – множество операций по обработке, Мс – соединению,
Мос – последующей обработке частей изделия. Отдельные составляющие в приведенном выражении могут и отсутствовать, т.е. быть пустыми множествами.
Целевой функцией процесса сборки швейных изделий является
получение завершенного композиционного решения элементов изделия, определяющего заданную модель. В процессе сборки детали и
полуфабрикаты швейных изделий претерпевают сложные изменения:
постепенно укрупняются и формируют качественно новые состояния
предметов труда.
Технология изготовления изделия при этом обеспечивает переход предметов труда из одного конструктивного состояния в другое,
вплоть до получения готового изделия.
Для решения задач моделирования технологии изготовления изделия, а именно – получения конструктивного и технологического
решений каждого КТМ, вершины технологического графа кодируются порядковыми номерами и нагружаются информацией о каждом
конструктивном состоянии изделия.
В качестве нагрузки для каждого модуля выступают сведения о
полных кодах конструктивных элементов (КЭ) изделия, участвующих
в выполнении модулем своей функции. Код самой функции устанавливается на основе классификации КЭ по его типу и подтипу. Набор
параметрической информации определяется на основе признаков
проектной ситуации для каждого конструктивного элемента. Перечисленная информация заносится в таблицу характеристик элементов
внешней структуры технологического процесса изготовления швейного изделия (ТПШИ) и является исходной для дальнейшего проектирования [8].
Каждому модулю технологического процесса соответствует одно единственное или ряд альтернативных как конструктивных, так и
технологически решений. Последнее связано с большим разнообразием видов изделий, материалов, из которых они изготавливаются,
разнообразием швейного оборудования.

74

5.4 Способы проектирования и состав информационного
обеспечения при проектировании технологических процессов
Технологический процесс – это технология изготовления изделия или его части, представленная в виде совокупности операций.
В толковых словарях дается двойное разъяснение технологии:
как совокупности способов воздействия средств труда на предметы
труда с целью получения заданного изделия и как науки, изучающей
эту совокупность. Нас интересует первое толкование этого слова.
Для записи технологии изготовления швейных изделий существуют следующие способы:
– произвольное описание;
– графическое изображение технологии в виде сборочных схем
(разрезов и сечений);
– комбинация указанных способов;
– описание в виде перечня технологических операций.
Произвольное словесное описание технологии применяется как
в учебных, так и в популярных изданиях. При обращении к неподготовленным читателям авторы иногда пренебрегают профессиональной терминологией.
Графическое изображение методов обработки является достаточно информативным. Иллюстрации, разрезы и сечения узлов дают
представление о методах обработки швейных изделий читателям различной степени подготовленности. Сочетание их с поясняющим текстом дается во всех учебниках и большинстве литературных источников.
Перечень операций необходим при проектировании производственных потоков. В швейной промышленности документ, который
содержит перечень неделимых операций, соответствующий порядку
их выполнения при обработке деталей и узлов, носит название «технологическая последовательность» или «технологический процесс».
В него вносятся данные, определяющие условия выполнения операций: вид работ (специальность), разряд, норма времени, применяемое
оборудование.
Математической моделью технологического процесса является
граф, вершины которого отождествляются с фактом выполнения операций, а ребра соответствуют связям между операциями. Именно он
наряду с перечнем операций используется для целей инженерного
технологического проектирования.
75

Все технологически неделимые операции делятся на более мелкие элементы: приемы и трудовые движения. Основной элемент
ТПШИ будем называть технологической операцией (ТО).
Как отмечалось ранее, основным принципом построения САПР
является предварительно проведенная типизация решений и выбор из
них одного решения по определенным правилам. Для реализации
данного принципа при разработке САПР ТПШИ необходимо заранее
описать (классифицировать) изделия по ряду отличительных признаков, закодировать их и коду каждой разновидности изделия поставить
в соответствие перечень операций по его обработке (сформировать
типовые решения). После занесения данной информации в память
ЭВМ из нее можно «извлекать» необходимые технологические процессы, вводя в ЭВМ код изделия. В этом случае условно-постоянная
информация для такой элементарной САПР будет состоять из справочника выбора ТПШИ (таблица 6), а оперативная информация – это
код изделия, составляемый по соответствующему классификатору и
отражающий модельно-конструктивное построение изделия.
Таблица 6 – Справочник выбора ТПШИ в элементарной САПР
Код
изделия
1

Наименование
технологической
операции
2

Специальность Разряд Время, Оборудование
с
3

4

5

6

Такой способ проектирования возможен лишь для простых изделий, технология изготовления которых описывается небольшим
числом операций: постельное, нательное белье и т.п. Однако для таких изделий, как правило, нет необходимости в автоматизации проектирования технологических процессов.
Основная масса швейных изделий состоит из множества деталей, и практически невозможно на каждую разновидность изделия
составить технологический процесс, чтобы заложить его в память
ЭВМ. Да это и не целесообразно.
При разработке ТПШИ в них выделяют обработку узлов, монтаж и отделку. При разработке САПР целесообразно классифицировать не изделия в целом, а составляющие их узлы. После установления и кодирования всех разновидностей узлов, составляется обобщенный технологический процесс, его формирование начинают с ка76

кого-либо технологического процесса, принимаемого за базовый. В
него последовательно включаются группы операций по обработке
других узлов и их разновидностей. Полученный обобщённый технологический процесс представляет собой совокупность групп операций, каждая из которых имеет свою логическую функцию, т.е. условие включения в конкретный технологический процесс. Данное условие выражается кодом узла (таблица 7).
Таблица 7 – Справочник выбора ТПШИ обобщенного
технологического процесса
Код
узла
1

Наименование Специальность
технологической
операции
2
3

Разряд

Время,
с

Оборудование

4

5

6

Представленная структура обобщенного технологического процесса проста в использовании, но нерациональна с точки зрения занимаемого ею объема. Операции, одинаковые для различных узлов,
повторяются в таком обобщенном процессе.
С целью уменьшения объема обобщенного технологического
процесса его целесообразно разделить на два справочника: справочник выбора кодов операций и справочник наименования операций.
В первом справочнике (таблица 8) выбираются лишь коды операций, которые затем расшифровываются по справочнику (таблица
9), где каждая операция записывается один раз.
Таблица 8 – Справочник выбора кодов операций
Код узла
1

Коды операций
2

Таблица 9 – Справочник наименований операций
Код
Наименование Специальность Разряд
операции технологической
операции
1
2
3
4

77

Время,
с

Оборудование

5

6

Функциональная модель процесса проектирования при такой
структуре обобщенного ТП представлена на рисунке 14

Рисунок 14 – Функциональная модель процесса проектирования
ТПШИ
При кодировании узлов система автоматизированного рабочего
места технолога (АРМТ), позволяет указывать наиболее общие, характерные их признаки, что позволяет достаточно быстро описывать
изделие. В перечень операций по обработке узла включают максимальное количество способов его обработки, отсеивая ненужные операции на этапе диалога с технологом.
Как показывает практика, все более востребованным является
сквозное проектирование изделия, когда на автоматизированных рабочих местах художника, конструктора, технолога, нормировщика
имеется доступ к информации, сформированной на любом этапе обработки изделия [17].
5.5 Автоматизированное проектирование технологии
в системе «Eleandr CAPP»
Как показывает практика, все более востребованным является
сквозное проектирование изделия, когда на автоматизированных рабочих местах художника, конструктора, технолога, нормировщика
имеется доступ к информации, сформированной на любом этапе обработки изделия.
Разработанная российскими специалистами система автоматизированного проектирования технологии изготовления швейных изделий «Eleandr CAPP» («CAPP» – от англ. Computer Aided Process
Planning) предназначена для объединения в рамках единой информационной среды нескольких видов прикладных программ. Система
может использоваться для решения как отдельных вопросов, так и
целого ряда задач на одном рабочем месте.
Система позволяет:
– разработать технологический процесс изготовления швейного
изделия;
78

– сформировать технологическую документацию;
– рассчитать технически обоснованные затраты времени на операции и трудоемкость изготовления изделия;
– рассчитать расход фурнитуры;
– выбрать рациональный такт потока и количество рабочих в
потоке;
– разработать технологическую схему потока.
Для организации информационной среды системы «Eleandr
CAPP» используются классификаторы, которые обеспечивают удобство пользования и быстрый поиск необходимых данных. Набор
объектов, их описания и связи между ними не являются жестко закрепленными. Все базы данных, справочники, классификаторы открыты для изменения и постоянного пополнения в ходе работы.
Система «Eleandr CAPP» отличается многовариантностью решения отдельных задач. Ее справочная часть разнообразна – от справочника технологических операций для обработки типовых частей
изделия (ЧИЗов) до готовых проектных решений базовых моделей,
которые можно брать за основу при проектировании нового изделия.
Первым этапом технологического проектирования является
формирование перечня операций, описывающих технологический
процесс изготовления нового изделия. Эта задача может выполняться
различными путями:
 внесение модельных изменений в проект базовой модели,
выбранной в справочной части;
 интеграции в структуре проекта отдельных фрагментов описания технологического процесса («кубиков и блоков»), выбранных
из справочной части системы в соответствии с новой моделью;
 создания новых операций в дереве проекта.
Определение технически обоснованных затрат времени на технологические операции является наиболее сложной задачей технологического проектирования. В системе «Eleandr CAPP» предлагается
два варианта решения этой задачи.
Наиболее простым является использование затрат времени на
операции, полученных в результате хронометражных наблюдений
или опыта работы. Это операции, продолжительность которых не зависит ни от размеров обрабатываемого участка, ни от его конфигурации, ни от свойств материалов.
Чтобы учесть влияние этих параметров, в базовом модуле системы «Eleandr CAPP» в автоматическом режиме выполняются рас79

четы по методике поэлементного нормирования. На основании исходных данных о длине, конфигурации срезов, о количестве деталей
кроя, передаваемых из конструкторского САПР, выбираются нормативные значения, и формируется внутренняя структура операции из
вспомогательных приемов.
Для упрощения процедуры нормирования операции затрата
времени на выполнение вспомогательной работы может задаваться
укрупненно, без формирования конкретного набора приемов. Система «Eleandr CAPP» содержит разработанные для различных ассортиментных групп изделий нормативные справочники, которые включают параметры, используемые при расчете затрат времени по отдельным элементам нормы времени на выполнение технологической операции. Такими элементами являются затраты времени на:
 основную работу;
 выполнение вспомогательных приемов;
 повороты и перехваты;
 проверку качества;
 подготовительно-заключительную работу, отдых и личные
надобности.
Если система не может однозначно выбрать нормативные значения, то решение принимает специалист-проектировщик на основе
дополнительной информации об особенностях выполнения операции.
Нормативные данные, внесенные в систему, и значения затрат
времени, полученные в результате расчетов, отражают средний уровень в промышленности. Для адаптации расчетных данных к достигнутому на конкретном предприятии уровню производительности
труда в системе используется коэффициент освоения, который устанавливается опытным путем и закрепляется за определенным типом
операций [17].
5.5.1 Нормирование затрат времени на выполнение технологических операций при автоматизированном формировании проекта швейного изделия в системе «Eleandr CAPP»
Определение технически обоснованных значений затрат времени на выполнение операций является наиболее сложной и противоречивой задачей технологического проектирования швейных изделий.
Проведение хронометражных наблюдений, обработка полученных
80

результатов, выполнение многочисленных вычислений составляют
содержание трудоемкой и недостаточно эффективной работы. Результат во многом зависит от субъективных качеств (в том числе квалификации) исполнителя и нормировщика. При выполнении работы
по нормированию затрат времени не всегда возможно адекватно
учесть параметры значимых характеристик, особенности выполнения
технологических операций и т.п.
Система автоматизированного проектирования технологии
швейных изделий «Eleandr CAPP» содержит разработанные для различных ассортиментных групп изделий нормированные справочники.
Справочники включают параметры, используемые при расчете затрат
времени по отдельным элементам нормы. Система обладает возможностью быстрого автоматизированного поиска требуемых показателей. Если однозначный выбор нормативных значений невозможен в
рамках ограничений, заложенных в программу выбора, решение принимает специалист-проектировщик. Основанием для окончательного
решения является дополнительная текстовая информация об особенностях выполнения операции, которая появляется вместе с выделенными системой нормативными сведениями.
В системе «Eleandr CAPP» расчеты выполняются в автоматическом режиме после внесения исходных данных о проектируемой технологической операции, выбора нормативных значений и формирования внутренней структуры операции. Для упрощения процедуры
нормирования значение затрат времени на выполнение вспомогательной работы может задаваться укрупнено (без формирования конкретного набора приемов). Задачей лабораторной работы является
освоение методики подробного поэлементного нормирования технологической операции.
Затрата времени на выполнение технологической операции
складывается из нескольких составных частей или элементов, среди
которых выделяют оперативное время, а также время на подготовительно-заключительные работы (ПЗО), отдых и личные надобности
(ОЛН).
Нвр = tопт × [1 + (Апзо + Аолн) / 100],
где tопт – оперативное время,
Апзо – норматив времени на ОЛН в %,
Аолн – норматив времени на ОЛН в %.

81

Оперативное время, в свою очередь, определяется как сумма
значений основного времени на выполнение вспомогательных приемов, времени на проверку качества:
tопт = ((tор + tкач) × i + tвсп) × kм ,
где tор – время основной работы
tкач – время на проверку качества,
i – кратность технологических операций,
tвсп – время вспомогательной работы,
kм – коэффициент усложнения трудоемкости по материалу.
Основное время затрачивается на технологическое воздействие
на предмет труда, в результате которого достигается цель операции.
Основное время на выполнение машинных операций рассчитывают, исходя из длины строчки, частоты стежков, частоты вращения
главного вала машины на холостом ходу и коэффициент использования частоты вращения главного вала, времени на повороты и перехваты:
tор = (m × L × 60) / (n × k) + 0,3 × (L / lб.п.) + tпер + tпов + tзакр,
где m – количество стежков в 1 см,
L – длина строчки,
n – частота вращения главного вала машины,
k – коэффициент использования частоты вращения главного вала,
lб.п. – длина строчки без перехвата,
tпер – время на перехваты,
tпов – время на повороты,
tзакр – время на закрепки,
tпов = t1пов. × а, где
t1пов. – время на один поворот,
а – количество поворотов
Затрата времени на перехваты определяется как произведение
нормативного значения времени на один перехват и количество перехватов, которое, в свою очередь рассчитывают, исходя из длины всей
строчки и нормативного значения длины строчки без перехвата.
tпер = [(L / l б.п.) – 1] × t1пер,
где t1пер – время на один перехват
Вспомогательное время затрачивается на действия, необходимые для осуществления основной работы. Это значение определяется
в результате суммирования затрат времени на выполнение всех вспомогательных приемов, входящих в структуру операции.
82

tвсп = ∑ tпр ,
где tпр – время на технологический прием.
Под структурой технологической операции понимают состав и
взаимосвязь ее элементов. Приемы вспомогательной работы являются элементами структуры операции. Состав приемов технологической
операции, необходимых для выполнения зависит от особенностей организации производства, оснащения применяемого оборудования
спецприспособлениями и устройствами автоматизации.
При выполнении практической работы рассчитывают затраты
времени на технологические операции с разной специальностью исполнителей (М, У, Р) и распечатывают на каждую операцию бланк ее
описания.
Последовательность выполняемых действий:
1. Выбор технологических операций для расчета затрат времени.
Зарегистрироваться в сети.
Запустить программу: «Пуск / Программы / Eleandr CAPP / Проводник».
Операции выбирают из сформированного перечня технологических операций. Для этого необходимо открыть свой проект в левом
верхнем окне и справочную часть системы в левом нижнем окне.
Проект открывают с помощью кнопки
«Открыть проект» на
вертикальной панели инструментов слева, выполняя затем следующие действия: «С / мои документы / Лабораторная по технологии /
Файл проекта с присвоенной фамилией исполнителя / Открыть».
Справочную систему подключают кнопкой «Подключиться к
справочнику или второму проекту» на вертикальной панели слева,
выделяют вкладку «Файл*.mdb», нажимают кнопку
для указания
следующего пути к файлу: «С / Мои документы / Лабораторная работа по технологии / Справочник для лаб. / Открыть», нажимают кнопку «Ок» в экранной форме «Подключиться к серверу».
В дереве проекта необходимо раскрыть фрагменты перечня операций по обработке ЧИЗов, узлов и т.п., сформированные при выполнении предыдущей лабораторной работы. Из описания этих методов
обработки следует выбрать по одной операции с каждой специальностью исполнителя (М, У, Р) и далее последовательно проводить работу по нормированию затрат времени на выполнение этих операций.
83

2. Формирование ресурса и характеристик операций, выбор
нормативной ситуации для определения времени на выполнение основной работы
На этом этапе работы для каждой операции должны быть определены и введены значения тех показателей, которые определяют
условия и особенности выполнения технологической операции и
непосредственно участвуют в выборе нормативных показателей и
расчетах затрат времени.
Ресурс. Внешними факторами, влияющими на величину затраты
времени, являются объекты, которые закрепляют за технологической
операцией в виде ресурса. В качестве связанных объектов (ресурса)
за операцией закрепляют используемый материал и применяемое
оборудование.
Такая информация об используемом материале, как коэффициент усложнения трудоемкости, участвует в расчете величины затраты
времени на операцию с любой специальностью исполнителя. В нормативно-справочную часть системы введены данные, которые однозначно могут быть использованы при выполнении операции на базовом материале (хлопок – для легкого ассортимента и шерсть для
верхней одежды пальтовой и костюмной групп). Для других видов
материалов в качестве их характеристики могут быть назначены коэффициент усложнения трудоемкости (обычно от 1,05 до 1,2)
Характеристики применяемого оборудования являются значимыми при нормировании затрат времени только для операций, выполняемых на универсальных, специальных машинах и полуавтоматах (М, С, А). Такие характеристики, как назначение и скорость вращения главного вала швейной машины, используются при выборе
показателей из нормативно-справочной части системы и при расчете
затрат времени на выполнение основной работы. Информация о приспособлениях и механизмах автоматизации, которыми оснащено оборудование, учитывается при формировании внутренней структуры
технологической операции и влияет на величину затраты времени на
выполнение вспомогательной работы.
Для операций другого типа (У, П, Р) информация об оборудовании, приспособлениях и оргтехоснастке непосредственно в расчетах
не участвует, но учитывается при формировании внутренней структуры операций из приемов вспомогательной работы, а также может
быть использована при формировании соответствующей графы до84

кументов «Справочник технологических операций», «Описание технологической операции» и др.
За операцией, скопированной из справочника системы, оборудование может быть уже закреплено. Наличие связи в виде ресурса обозначается символом
«Связанные объекты и удаление связей» на
иконке технологической операции.
Закрепление ресурса за выделенной технологической операцией
проверяют, выполняя следующие действия:
 нажимают на панели инструментов кнопку
«Связанные
объекты и удаление связей»,
 в верхней части появившейся экранной формы знакомятся с
названием объекта, являющегося ресурсом для технологической операции,
 щелкнув левой кнопкой мыши по объекту в верхней части
экранной формы, получают его характеристики в нижней части
экранной формы, после просмотра характеристик закрывают экранную форму «Связи объекта», пользуясь кнопкой «Х» в верхней строке окна.
Назначают ресурс в виде технологического оборудования для
проектируемой операции следующим образом:
 обращаются в папку «Технология» в дереве проекта, далее во
вложенную папку «Оборудование»;
 находят в соответствующем подразделе конкретный класс
оборудования, выделяют его с помощью левой кнопки мыши и, не
отпуская кнопку, копируют объект на панели инструментов слева,
отпуская кнопку на любом уровне панели;
 выделяют левой кнопкой мыши выбранную для работы операцию, обращаются к буферу на панели инструментов и в появившемся контекстном меню выбирают «Ресурс».
Закрепление ресурса за выделенной технологической операцией
проверяют аналогично, обращаясь к кнопке «Связанные объекты и
удаление связей» на панели инструментов.
Далее обращаются в папку «Используемые материалы» в дереве
проекта системы, где должна храниться информация о материале,
указанном в описании внешнего вида заданной для проектирования
модели изделия.
При отсутствии информации о материале, обращаются в справочную часть системы и копируют необходимые данные из соответ85

ствующего раздела справочника. Материал назначают на технологическую операцию как ресурс, выполняя действия, описанные для
оборудования. Проверяют наличие закрепленного за операцией ресурса по материалу и назначенные коэффициенты усложнения трудоемкости работы для операций различного типа (машинных, ручных,
утюжильных). Для этого, по аналогии с оборудованием, обращаются
к экранной форме «Связи объекта».
После назначения оборудования и материала операцию в дереве
проекта выделяют правой кнопкой мыши и в правом нижнем окне
вводят значения некоторых характеристик. Состав и количество характеристик, сгруппированных в блоки, различается для операций с
разной специальностью исполнителя.
Для введения значений дважды щелкают левой кнопкой мыши
по характеристике и вносят данные в появившемся окно редактирования характеристик. Закрывают окно клавишей «Enter» или кнопкой
«Х» в верхней строке окна.
Характеристики машинно-ручных операций в системе автоматизированного проектирования представлены тремя видимыми и одним
скрытым блоками. Показать или скрыть один из блоков можно,
щелкнув правой кнопкой мыши по любой характеристике операции в
правом нижнем окне и выбрав в контекстном меню «Показать больше» или «Показать меньше» соответственно.
Первый блок характеристик является обязательным для заполнения проектировщиком. Этот блок включает:
 номер операции (поддерживается системой автоматически);
 наименование операции (всегда начинается с глагола в повелительном наклонении; текст может содержать несколько глаголов,
соответствующих терминам действий операций одной специализации, сразу выполняемых на одном рабочем месте);
 длина строчки (в соответствии с параметрами деталей конструкции для базового размера-роста изделия задается одним числом
для прямолинейного или криволинейного контура или несколькими
числами для ломаной линии);
 кратность операций (нормирование затрат времени выполняют на единицу изделия, учитывая количество одинаковых операций на симметричных узлах и частях изделия; кратность, равную
единице, система поддерживает автоматически, т.е. «1» можно не
вводить);
86

 специальность исполнителя (поддерживается системой автоматически по типу созданной операции);
 разряд выполняемой работы (цифра выбирается из списка,
который открывается в окне редактирования при обращении к клавише «↓»);
 габаритные размеры полуфабриката (буквенные обозначения
выбираются из списка в окне редактирования, где СМ – самая малая,
М – малая, С – средняя, Б – большая деталь, И – изделие);
 количество стежков в 10 мм строчки (однозначно задается
цифрой, рекомендуется вводить значение 3 для краеобметочных
строчек, 4 – для соединительных швов и 5 – для обтачных швов);
 следует сопоставить значение длины строчки, уже закрепленное за технологической операцией, со значениями этой характеристики на других операциях ТП, которые выполняются с тем же
конструктивным элементом детали. Для операции, наименование которых включает несколько терминов действия, должны быть внесены
несколько значений длины строчки или количества приемов, специализации ТО (для ручной операции);
Второй блок характеристик может быть скрыт. Значения некоторых характеристик этого блока поддерживаются системой автоматически (время закрепки в секундах) и подгружаются после обращения к нормативным справочникам. Если по каким- либо причинам
строки второго блока характеристик технологической операции
«Время ПЗО» и «Время ОЛН» не содержат значений, следует:
 последовательно удалить эти строки (щелкнуть правой кнопкой мыши по строке, выбрать в меню «Удалить»;
 обновить их содержание (щелкнуть правой кнопкой мыши в
любом месте поля с характеристиками, выбрать в меню «Характеристики по умолчанию»;
 необходимо ввести значения параметров, которые описывают
технические условия выполнения операции;
 ширина шва в сантиметрах (однозначно задается числом);
 нитки (выбирается номер и волокнистый состав из списка);
 номер иглы (выбирается число из списка);
 требования к качеству выполняемой операции (краткое текстовое пояснение).

87

Третий блок характеристик содержит нормативно-справочные
значения, используемые при расчете затрат времени на выполнение
операции.
Чтобы выполнить работу с нормативными справочниками,
необходимо очистить третий блок от тех значений, которые были перенесены при копировании объектов. Для этого следует выделить
правой кнопкой мыши строку « Код нормативных значений» и в появившемся меню выбрать «Удалить». В результате из списка характеристик исчезнет вся строка. Перечень характеристик (без значений)
восстанавливают, щелкая правой кнопкой мыши по любой строке
списка характеристик и выбирая в контекстном меню «Характеристики по умолчанию».
Поиск значений характеристик в нормативных справочниках
выполняют в автоматизированном режиме. Для этого выполняют
следующие действия:
 выделяют правой кнопкой мыши любую характеристику
(строку в правом нижнем окне) с красной точкой и выбирают в контекстном меню строку «Найти в справочнике»;
 в таблице появившейся экранной форме раздвигают границы
столбцов «Конфигурация и особенности выполнения» и «Зона воздействия». Знакомятся с дополнительными характеристиками и условиями выполнения операции;
 выделяют ту строку таблицы (с кодом проектной ситуации),
которая наиболее полно соответствует проектируемой технологической операции, и нажимают «Ок» по нижнему краю окна.
В результате третий блок характеристик в правой нижней части
экрана заполнится значениями из нормативного справочника системы, соответствующими выбранному коду проектной ситуации.
Время на проверку качества подгружается в результате отдельного обращения к этой характеристике правой кнопкой мыши и затем
в строку меню « Найти в справочнике».
Для технологических операций, содержащих несколько терминов действия, система должна предложить для выбора проектной ситуации несколько экранных форм, каждая из которых в верхней строке имеет один конкретный термин действия. Значения характеристик
третьего блока будут отражены на экране только после выбора строки
в каждой экранной форме.
Несколько экранных форм также будут предложены системой в
случае, когда длина строчки задана несколькими числами (ломаная
88

линия). В верхней строке каждой экранной формы будет обозначена
конкретная длина участка, для которого выбирается проектная ситуация.
Четвертый блок характеристик содержит результаты расчетов,
которые можно выполнить в автоматическом режиме после формирования внутренней структуры операции.
При формировании проекта на основе скопированных из справочной части системы объектов четвертый блок характеристик изначально содержит некоторые значения. Студенты должны выписать
имеющиеся значения нормы времени на операцию (действующее на
предприятии) для последующего сравнения с результатами выполненной работы.
Характеристики ручных и утюжильных операций в системе
представлены тремя блоками.
Первый блок характеристик содержит
 исходные данные, которые вносит проектировщик по аналогии с машинно-ручными операциями;
 единицу измерения, которая подгружается автоматически после обращения в нормативно-справочную часть системы;
 специальные характеристики, используемые при формировании только утюжильных или только ручных операций.
Специальными характеристиками утюжильных операций являются «Этап технологического процесса» (выбирается из списка),
«Температура нагрева» и «Увлажнение» (значения этих технических
условий проектировщик указывает при необходимости).
Специальной характеристикой ручной операции является специализация (выбирается из списка, который включает ручные операции,
выполняемые без приспособлений, с приспособлениями, с мелом, с
ножницами).
Особое внимание следует уделять соответствию подгруженной
из нормативных справочников единицы измерения введенным значениям длины среза или количества приемов для проектируемой технологической операции.
Во втором блоке характеристик, который может быть скрыт,
должны быть внесены требования к качеству выполняемой работы.
Время на ПЗО и ОЛН в процентах к оперативному поддерживается
системой автоматически.
Третий блок характеристик включает нормативно-справочные
значения и результаты расчетов нормы времени на выполнение тех89

нологической операции. Обращение в нормативно-справочную часть
системы выполняют аналогично процедуре, описанной для машинноручных операций.
3. Формирование внутренней структуры технологической операции из набора вспомогательных приемов, сопровождающих ее выполнение.
Структура операции включает вспомогательные приемы организационного характера («взять», «отложить» и т.п.) и приемы технологического обеспечения основной работы («сложить, уравнивая срезы», «повернуть на игле» и т.п.). Кроме того, вспомогательные приемы различают по их принадлежности к определенному этапу выполнение операции, выделяя три группы приемов по отношению к основной работе: до основной работы, во время основной работы, после
основной работы.
В справочной части системы хранятся сформированные наборы
вспомогательных приемов и перечень отдельных приемов. Использование наборов приемов позволяет упростить и ускорить процедуру
формирования внутренней структуры технологической операции.
Если при проектировании возникает необходимость использования отдельных приемов, необходимо обратиться в папку «Общий
перечень технологических приемов» и найти соответствующий прием
в списке. Программное обеспечение «Eleandr CAPP» содержит автоматизированную систему поиска объектов, которая позволяет ускорить работу, например, по выделению в справочной части искомого
вспомогательного приема. Работа системы поиска реализуется следующим образом:
 левой кнопкой мыши выделить строку с названием папки, содержащей объект поиска (в данном случае «Общий перечень технологических приемов»);
 выделить вкладку «Указатель» на верхней линейке в зоне левого окна;
 ввести в верхнюю строку появившейся экранной формы термин действия или номер объекта поиска (приема), заключенный в
знаки *…*» (например, *перевернуть*);
 нажать «Enter»;
 выбрать объект (прием) среди предложенных системой результатов поиска и щелкнуть по нему правой кнопкой мыши;
90

 выделенный в окне справочника результат поиска (прием) перенести в соответствующий раздел проекта.
При формировании внутренней структуры операции из набора
вспомогательных приемов необходимо выполнить следующие действия:
 в справочной части системы последовательно раскрыть папки «Справочник технологических приемов», «Наборы вспомогательных приемов», раздел с соответствующей специальностью операции,
подразделы с этапом выполнения операции, подразделы с этапом выполнения операции (вначале «До основной работы») и с термином
действия проектируемой операции;
 из предложенного списка выбрать наиболее близкую к проектируемой операции ситуацию раскрыть этот блок приемов , ознакомиться с содержанием и принять решение о копировании в проект;
 для копирования выделить название выбранного набора приемов левой кнопкой мыши и, не отпуская ее, перенести курсор в левое верхнее окно, отпустить левую кнопку в дереве проекта на строке
с проектируемой технологической операцией и выбрать в контекстном меню 2-ю строку «Копировать содержание раздела»;
 выполнить аналогичные действия для этапов выполнения
операции «Во время основной работы», «После основной работы»,
учитывая, что нормативные значения времени на повороты и перехваты входят в расчет основной работы;
 после формирования всего списка приемов необходимо раскрыть его в проекте, проанализировать и, при, необходимости, исключить некоторые приемы из списка (обращение к кнопке «Х» на
панели инструментов) или добавить, обращаясь в папку «Общий перечень вспомогательных приемов» в левом нижнем окне.
Следующим этапом формирования внутренней структуры технологической операции является уточнение характеристик каждого
приема из сформированного перечня. Для этого необходимо последовательно выделять приемы в верхнем левом окне правой кнопкой
мыши и в правом нижнем окне назначать кратность выполнения каждого приема (дважды щелкнуть левой кнопкой мыши по строке «Количество технологических приемов» в правом нижнем окне ввести
числовой значение в подвившемся окне).
Далее следует обратиться к строке с красной точкой «Время на
прием», выделив ее правой кнопкой мыши, и нажать в появившемся
91

контекстном меню «Найти в справочнике для всех объектов». В результате для каждого приема с учетом габаритной группы полуфабриката будет подгружено свое значение затраты времени, выбранное
системой из нормативного справочника.
Если при выполнении технологической операции используются
полуфабрикаты разных габаритных групп (например, полочка и обтачка кармана), на операцию назначают наибольшую. В поле характеристик любого приема, входящего в операцию, щелчком правой
кнопкой мыши вызывают контекстное меню, в котором выбирают
строку «Найти в справочнике для всех объектов». В результате для
каждого приема будет выбрана из нормативной базы затрата времени,
соответствующая назначенной на операцию габаритной группе. Для
отдельных приемов габаритная группа может быть изменена.
Для изменения габаритной группы полуфабриката в разовом порядке (для отдельных приемов) следует:
 щелкнуть правой кнопкой мыши в поле характеристик конкретного приема;
 выбрать в контекстном меню строку «Характеристики по
умолчанию»;
 внести соответствующее значение габаритной группы в появившуюся строку путем обращения в окно редактирования;
 выделить правой кнопкой мыши строку с красной точкой;
 выбрать в меню 1 – Строку найти в справочнике.
При этом из справочника будет подгружено значение затраты
времени только для конкретного приема с особой габаритной группой.
4. Расчет составных частей и итогового значения затраты
времени на выполнение технологической операции.
В системе «Eleandr CAPP» расчеты затраты времени выполняются в автоматическом режиме после внесения исходных данных о
проектируемой технологической операции, выбора нормативных значений и формирования внутренней структуры операции (пункты 2, 3
лабораторной работы). Для этого необходимо:
 выделить проектируемою операцию правой кнопкой мыши в
левом верхнем окне и добиться появления в правом нижнем окне всех
характеристик операции;
 нажать кнопку «Расчеты» на панели инструментов слева;
92

 выбрать строку «Расчет суммы вспомогательных времен» в
появившемся меню (результат расчета появится в правом нижнем
окне строки «Время вспомогательной работы»);
 обратиться повторно к кнопке «Расчеты» и выбрать в меню
строку «нормирование машинной (ручной, утюжильной) операции»
(результаты расчета появиться в правом нижнем окне в строчках
«Время основной работы», «Время оперативное», «Расчетные нормы
времени на технологическую операцию», «Нормы времени на технологическую операцию», «Сдельная расценка на технологическую
операцию»).
5. Анализ результатов расчета, уточнение расчетной величины с помощью коэффициента усвоения.
Полученное значение нормы времени на выполнение технологической операции необходимо сравнить со значением, которое было
перенесено в проекты изначально и выписано до выполнения расчетов в системе. Это значение действует на предприятии «Детская
одежда» и получена в результате ручного расчета по методике по
элементного нормирования затрат времени с использованием некоторого коэффициента усвоения.
Значение коэффициента освоения изначально неизвестно. При
выполнении лабораторной работы исполнитель самоопределяется в
течение значения коэффициента усвоения, как частное отделение изначальной нормы времени (действующей на предприятии) на результат расчета, выполненного в системе автоматизированного проектирования. При сравнении рассчитанной и действующей на производстве величин затраты времени следует оценивать результаты измерений характеристик операций в проектируемой модели в сравнении с
базовой (например, длина среза, кратности операции и т.п.).
Если в результате сравнения выявлены значительное (свыше
5%) отклонение рассчитанного значения от действующего на производстве, необходимо внести в характеристики операции (правое нижнее окно) рассчитанное значение коэффициента освоения. Коэффициент освоения позволяет отредактировать результат расчета, выполненный по нормативным справочникам, приводя его в соответствии с
достигнутым на конкретном предприятии уровнем производительности труда.
После внесения значений коэффициента освоения в поле характеристик операции необходимо повторить обращение к кнопке, выбрать строку «Нормирование машинной (ручной, утюжильной) опе93

рации» и оценить изменение значения в строке «Норма времени на
технологическую операцию».
В реальных условиях работы предприятия в системе фиксируются значения коэффициентов освоения, которые определяются в разовом порядке на основе анализа опыта работы и постоянно закрепляются за определенным типом операции.
6. Распечатка результатов работы.
После определения всех реквизитов технологической операции
необходимо сформировать и распечатать ее подробное описание:
 в дереве проекта (левое верхнее окно) выделяют операцию;
 на панели инструментов активизируют кнопку «Печать»;
 в меню выбирают ту строку «Описание технологической
операции»;
 в появившейся экранной форме документа проверяют наличие всех реквизитов операции (не должно быть пустых строк и ячеек
таблиц);
 отправляют документы на печать, выполняя стандартные
действия.
Аналогичные действия производят для операций других типов и
получают три страницы распечатки (по одной для машинной, ручной
и утюжильной операции).
5.5.2 Формирование перечня операций
по обработке швейного изделия
в системе Eleandr CAPP
Автоматизированное проектирование является одним из актуальных направлений совершенствования технологической подготовки производства, обеспечивающих высокое качество и эффективность проектных решений. Внедрение автоматизированных систем на
стадии проектирования изделия позволяет:
 существенно снизить сроки подготовки производства новых
моделей;
 совершенствовать процесс разработки конструкции и технологии изделия;
 разнообразить ассортимент выпускаемой продукции.
Для САПР характерно рациональное распределение функций
между специалистом-проектировщиком и компьютером. ЭВМ пере94

дается выполнение многих трудоемких и сложных технологических
задач, для которых возможна разработка математического описания
(форматирования). Специалист принимает принципиальные решения,
решает логические задачи в процессе проектирования, оценивает полученные результаты.
Первым этапом проектирования является формирование перечня
операций, описывающего технологический процесс изготовления нового изделия. Имена эта задача должна быть решена в результате выполнения данной лабораторной работы. Формирование проекта новой
модели в системе автоматизированного проектирования технологии
швейных изделий «Eleandr CAPP» может выполнятся тремя способами:
 путем внесения модельных изменений в проект модели- аналог;
 путем интеграции в заданном шаблоне проекта отдельных
фрагментов описания ТП, выбранных в справочной части системы и
соответствующих новой модели;
 путем создания в проекте новых операций, описывающих
ТП.
Для лабораторной работы выбран вариант использования проекта модели-аналога (одной и той же для всех исполнителей). В соответствии с заданием к лабораторной работе каждый студент вносит
свои изменения в проект базовой модели, получая в результате свой
справочник технологических операций и трудоемкость изготовления
изделия.
Последовательность выполняемых действий:
1.

Создание файла проекта новой модели

Зарегистрироваться в сети под своим именем «User» без пароля.
Запустить программу: «Пуск/Программы/Eleandr CAPP/Проводник».
В результате на экране должны раскрыться три окна:
 левое окно для отображения информационных объектов проектной или справочной части системы;
 правое нижнее окно для вывода характеристик и их значений,
описывающих объект;
95

 правое верхнее окно для вывода графической или текстовой
информацией описывающей объект.
Если правые окна не открылись, следует на панели инструментов с лева включить флажок. Вертикальные и горизонтальные границы окон можно перемещать, пользуясь стандартными приемами.
Создать пустой файл нового проекта в левом верхнем окне:
 активизировать вкладку «Содержание» на линейке по верхней
границе левого окна;
 на панели инструментов (вертикальная линейка с лева от окна)
левой кнопкой указателя типа «мышь» включить флажок «Показать
два дерева одновременно»;
 обратиться к кнопке на левой панели, получить на экране
стандартный диалог по созданию и сохранению нового файла в операционной системе Windows;
 войти в «Мои документы», далее в папку «Лабораторная работа по технологии», затем в поле «Имя файла» ввести номер группы и
свою фамилию, нажать кнопку «Сохранить». В результате в левом
верхнем окне появится ваш файл проекта нового изделия.
Открыть справочную часть системы в левом нижнем окне:
 нажать кнопку «Подключиться к справочнику или второму
проекту» на панели инструментов;
 в появившейся экранной форме «Подключение к серверу» выделить вкладку «Файл*.mdb», нажать кнопку (…) для указания пути к
файлу;
 определить следующий путь к файлу: «С/Мои документы/Лабораторные по технологии/Справочник для лабораторных работ», затем нажать кнопку «Открыть»;
 нажать кнопку «Ок» в экранной форме «Подключение к серверу».
2. Поиск проекта базовой модели в справочной части системы «Eleandr CAPP»
Найти в справочной системе базовую модель, являющуюся
основной для формирования нового технологического проекта:
 Раскрыть папку «Справочник готовых проектов» в дереве левого нижнего окна, щелкнув левой кнопкой на изображение «+» раскрываемого объекта;
96

 Раскрыть выделенный проект «Платье детское 2999» и ознакомиться с перечнем и содержанием вложенных попок.
3. Сравнительный анализ базовой и заданной для проектирования модели. Выявления необходимости изменения описания технологического процесса (ТП) базовой модели
Чтобы просмотреть характеристики, описывающей какой-либо
объект, отображенной в левом окне, необходимо подвести курсор к
объекту и нажать на нем правой кнопкой мыши.
В результате в правом нижнем окне появится перечень характеристик объекта и введенной их значения, в правом верхнем окне могут быть введены текстовые или графические описания объектов. Если в правом верхнем окне сразу не появилось необходимая информация, необходимо дважды щелкнуть левой кнопкой мыши на соответствующей характеристике в правом нижнем окне.
В дереве базового проекта «Платье детское 2999» (левое нижнее
окно) подвести курсор к объекту «Описание внешнего вида», вложенного в папку «Эскизное проектирование», и щелкнуть правой
кнопкой мыши. В правом верхнем окне ознакомиться с текстовым
файлом затем выполнить аналогичное действие с объектом «Эскиз
модели» из папки «Эскизное проектирование» и ознакомиться с рисунком. Чтобы уместить весь рисунок в границах верхнего правого
окна и сохранить его пропорции, необходимо в поле окна щелкнуть
правой кнопкой мыши и в появившемся контекстном меню выбрать
строку «По размеру рамки».
Анализ базовой и проектируемой модели производиться путем сравнения эскизов и описания внешнего вида, в результате чего должны быть выявлены отличавшиеся части и узлы изделия и
определены фрагменты описания технологического процесса, которые подлежат изменению при создании проекта заданной модели на
основе заданной.
4. Формирование технологического проекта заданной модели
Скопировать проект «Платье детское 2999» из справочной части
в левом верхнем окне, в котором ранее (см.п.1) открыт и назван ваш
новый файл. Для этого необходимо выполнить следующие действия:
 указать на объект «Платье детское 2999» левой кнопкой мыши и, не отпуская кнопку, перетащить объект в поле проекта, затем
отпустить кнопку;
97

 в контекстном меню необходимо выбрать 1-ю строку «Копировать раздел»;
После копирования переименовать папку проекта:
 щелкнуть правой кнопкой мыши по названию проекта в
верхнем левом окне;
 в правом нижнем окне дважды щелкнуть левой кнопкой мыши по строке «Номер модели» и ввести численные значения номер
модели и фамилию исполнителя в появившемся окне редактирования
характеристик;
 закрыть окно редактирования характеристик с помощью клавиши «Enter» на клавиатуре или щелчком левой кнопки мыши по
значку «Х» в верхней строке окна.
Для внесения изменений в описание внешнего вида моделей:
 в верхнем левом окне раскрыть проект (Значок «+») и вложенную в нее папку «Эскизное проектирование»;
 выделить правой кнопкой мыши объект «Описание внешнего
вида» и получить в правом верхнем окне текстовый файл описания;
 дважды щелкнуть левой кнопкой мыши в поле файла и в появившемся окне внести необходимые изменения в текст описания,
сохранить, распечатать, и закрыть файл «Х»;
 щелкнуть левой кнопкой мыши по мигающей иконке со знаком «?» в нижней части левого окна на экране;
 в появившейся экранной форме выбрать «Обновить» и закрыть форму кнопкой «Х»;
 щелкнуть правой кнопкой мыши по объекту «Описание
внешнего вида» в левом верхнем окне и проверить обновление текста
в правом верхнем окне.
При выполнении лабораторной работы эскиз новой модели может не внедряться в проект. В этом случае необходимо удалить эскиз
базовой модели, выполняя следующие действия:
 в окне проекта выделить правой кнопкой мыши объект «Эскиз модели» и получить в правом верхнем окне рисунок модели;
 щелкнуть правой кнопкой мыши по характеристики «Технический рисунок» в правом нижнем окне и выбрать в контекстном
меню строку «Редактировать»;
 в поле окна «Внедренные файлы» щелкнуть правой кнопкой
мыши и выбрать строку «Удалить запись», затем подтвердить удаление, нажав кнопку «Да»;
98

 закрыть окно кнопкой «Х»;
 вернуться к объекту «Эскизы модели» в левом верхнем окне
и щелкнуть правой кнопкой мыши.
Если поставлена задача внедрения эскиза новой модели в файл
проекта, необходимо:
 в левом верхнем окне выделить правой кнопкой мыши объект «Эскиз модели» и получить в правом верхнем окне рисунок базовой модели;
 щелкнуть правой кнопкой мыши по характеристике «Технический рисунок» в правом нижнем окне и выбрать в контекстном меню строку «Редактировать»;
 в поле окна «Внедренные файлы» щелкнуть правой кнопкой
мыши и выбрать строку «Удалить запись», затем подтвердить удаление, нажав кнопку «Да» (в результате будет удален рисунок базовой
модели);
 в поле окна «Внедренные фалы» выбрать строку «Добавить»;
 в окне «Открытие файла для внедрения» задать следующий
путь поиска эскиза новой модели: «Мой компьютер/Диск
Z/Лабораторные работы по технологии/Эскизы);
 в папке «Эскизы» выбрать рисунок проектируемой модели и
нажать «Ок»;
 закрыть кнопкой «Х» окно «Внедренные файлы»;
 вернуться к объекту «Эскиз модели» в левом верхнем окне и
щелкнуть правой кнопкой мыши.
В результате в правом верхнем окне должен появиться выбранный рисунок проектируемой модели.
Чтобы распечатать внедренный в проект эскиз модели, необходимо в верхнем левом окне левой клавишей мыши выделить строку
«Эскиз модели», на вертикальной линейке с лева нажать значок и в
появившемся контекстном меню выбрать строку «Эскиз модели».
Проверить содержание появившегося на экране документа с изображением модели и отправить его на печать стандартной командой с
панели инструментов по верхнему краю экрана.
Руководствуясь результатами проведенного анализа (см.п.3),
производят преобразование скопированного проекта базовой модели
в проект заданного изделия. Для этого необходимо:
 в дереве проекта (левое верхнее окно) раскрыть папки «Технология» и «Справочник технологических операций»;
99

 раскрыть папки соответствующие отдельным этапам технологического процесса, и раздела с описанием методов обработке;
 в справочной системе (левое нижнее окно) раскрыть папку
«Справочник технологических операций» и вложенной в нее папки
«Плечевые изделия», «Заготовительные операции», «Сборочные операции», папки с названиями ЧИЗов, узлов и блоков операций, которые необходимо использовать при формировании проекта новой модели;
 ознакомится с названиями различных вариантов обработки
ЧИЗа, узла (УЗ) или блока операций (БО);
 щелкнув правой кнопкой мыши по названию, получить рисунок (схема обработки) в правом верхнем окне;
 выбрать методы обработки, соответствующий исходным данным проектируемой модели;
 ознакомится с описанием выбранного метода обработки, раскрыв значком «+» перечень технологических операций, которые
необходимо выполнить для его реализации;
 скопировать выбранный метод обработки в проект (выделить
выбранный ЧИЗ, УЗел, БО левой кнопкой мыши и, не отпуская ее,
перенести в объект соответствующий раздел проекта, отпустить
кнопку и выбрать в контекстном меню 1-ю строку «Копировать раздел»).
При копировании методов обработки узлов и частей изделия
необходимо отпускать кнопку мыши в верхнем левом окне на уровне
«Заготовительные операции», а при копировании блоков операции,
выполняемых при монтаже изделия на уровне «сборочной операции».
Если выявленная необходимость копирования отдельных операций,
то кнопку мыши следует отпускать на уровне того раздела, которому
непосредственно будет принадлежать операция в проекте. Таким образом, в справочной части системы должны быть выбраны и перенесены в проект все фрагменты описания технологического процесса
изготовления новой модели.
После копирования разделов справочника в проекте может возникнуть необходимость выполнения дополнительных действий для
активизации их внутренней структуры, раскрытии и содержание раздела. Для этого следует закрыть и затем открыть более высокий уровень дерева проекта, которому принадлежит раздел. В результате появиться возможность раскрыть содержание раздела (в данном случае100

перечень операций) с помощью значка «+», ознакомиться с ними и,
при необходимости, внести изменения и дополнения, добиваясь полного соответствия с заданной моделью.
Кроме того, в разрабатываемом справочнике технологических
операций необходимо выявить описание методов обработки, несоответствующих заданной модели которой были скопированы вместе с
базовым проектом. Следует выделить название такого раздела (УЗ,
ЧИЗ, БО) щелчком правой кнопкой мыши и убедиться в том, что
именно этот раздел описания ТП подлежит удалению из проекта. Затем на панели инструментов слева от окна нажать кнопку «Удалить
объект(ы)». Перед удалением на экране появится последнее предупреждение, которое позволяет отменить или продолжить удаление.
Нажмите «Ок» для удаления.
В результате последовательного копирования из справочной системы методов обработки отдельных фрагментов изделия и удаления
из проекта разделов, не соответствующих заданной модели, необходимо получить внешнюю структуру технологического процесса изготовления новой модели в виде перечня технологических операций.
Следует обратить особое внимание на то, что изменения, внесенные в
описание технологии изготовления изделия на этапе заготовки ЧИЗов
и узлов могут повлечь за собой необходимость корректировки на
других этапах ТП (начальные операции, монтаж, окончательная отделка). Эти изменения должны быть описаны в отчете к лабораторной работе.
5.

Распечатка справочника технологических операций

После внесения в проект всех изменений по методам обработке
необходимо выделить в дереве проекта объект «Справочник технологических операций» левой кнопкой мыши, на панели инструментов
нажать кнопку «Печать» и выделить в контекстном меню «технологическая последовательность». В результате будет выполнено формирование документа «Справочник технологических операций» и
вывод его на экран.
Проверить наличие своей фамилии и номера модели в название
документа, содержания всего описания ТП, наличие названия отдельных разделов ТП, итоговых значений по трудоемкости изготовления
и стоимости изготовления изделия.
101

Распечатать документ «Технологическая последовательность»,
которая содержит сформированные в результате работы справочник
технологических операций по изготовлению заданных модели детского платья. Для этого выполнить действия: «Файл/Печать». Затем
закрыть окно с экранной формой документа.
По окончанию работы закрыть систему значком «Х» верхней
строке над левым окном.
5.6

Методы комплектования неделимых операций
в организационные при формировании
технологических решений

К наиболее существенным особенностям методов комплектования неделимых операций в организационные при составлении схем
разделения труда относятся:
 большое число технологических операций и, как следствие,
вариантов их комплектования в организационные;
 значительное число ограничений решения задачи оптимального комплектования;
 необходимость строгого выполнения при некоторых организационных формах потока заданной технологической последовательности операций;
 возможность выделения под организационные операции более одного рабочего места;
 частая сменяемость ассортимента продукции, изменяющая
структуру дерева технологической последовательности операций.
Известно, что целесообразность комплектования нескольких
технологических операций в группы – организационные операции
(неделимые операции, объединяющиеся на одном рабочем месте),
объясняется экономией времени на вспомогательных приемах [17].
Математическая постановка задачи расчета схемы разделения
труда представляется следующим образом:
 должна соблюдаться технологическая последовательность изготовления изделия;
 продолжительность организационной операции должна быть
равна или кратна (с учетом допустимых отклонений) такту потока:
(1 – α) × Pj × τ ≤ tj ≤ (1 + α) × Pj × τ,
где tj – продолжительность j – й организационной операции, с;
102

Pj – принятое число рабочих на j- й организационной операции, человек;
τ – такт потока, с;
α – допустимое отклонение от продолжительности организационной
операции.
 объединяемые операции должны иметь равные или смежные
разряды работ;
 должны объединяться технологически однородные операции.
Наибольшее распространение при расчете схем разделения труда (СРТ) в потоках предприятий легкой промышленности получили
комбинаторные методы (слепого и направленного перебора, например, метод ветвей и границ), эвристические (методы позиционных весов и наибольшего кандидата), методы линейного, целочисленного и
динамического программирования. Несмотря на множество подходов
к решению задач оптимального разделения труд в потоке, она не может считаться решенной [3].
Ниже приводятся основные характеристики названных методов.
С точки зрения комбинаторики, задача комплектования операций поточной линии состоит в нахождении такого разбиения частично упорядоченного множества технологических операций на группы – организационные операции, при котором принятое число рабочих было
бы минимальным. Поскольку однородность производства на рабочих
местах оказывает сильное влияние на уровень техникоэкономических показателей потока, при расчете схемы разделения
труда необходимо отдавать приоритет тем вариантам организационной операции, которые имеют более высокий уровень однородности
и характеризуются минимальным числом рабочих мест.
Анализ существующих методов решения комбинаторных задач
и возможности их применения свидетельствует, что наиболее точное
решение задачи комплектования операций в потоке получают методами слепого и направленного перебора, которые являются в то же
время самыми трудоемкими.
Методы комплектования операций, использующие линейное
программирование, имеют ограниченное практическое применение
вследствие большого числа уравнений и переменных.
Наиболее перспективными из эвристических методов являются
методы наибольшего кандидата и позиционных весов.
103

Эвристический метод, предложенный К. Муди и Г. Янгом, в качестве эвристической оценочной функции использует правило
наиболее длительной операции, в связи с этим метод получил название метода наибольшего кандидата.
Процедура метода предусматривают последовательное объединение технологических операций, допустимое с точки зрения условий
формирования организационных операций, при котором
(τ – tm ) → min,
где τ - такт потока, а tm – длительность неделимой операции.
Следовательно, если две технологические операции допустимы
к объединению в организационную, то для объединения выбирается
технологическая операция, продолжительность которой больше. После закрепления очередной технологической операции за определенным рабочим местом допустимые операции – кандидаты для следующего объединения – вновь пересматриваются с целью определения
наибольшего кандидата. При усложнении технологических связей
метод наибольшего кандидата как наиболее простой из рассматриваемых методов может привести к получению решения, сильно отличающегося от оптимального.
В качестве исходных данных при применении метода позиционных весов берется технологическая последовательность с указанием
по каждой технологической операции ее номера, специальности, разряда работ, продолжительности, номеров непосредственно предшествующих и последующих технологических операций, расценок, оборудования, применяемого на технологической операции; приняты
условия комплектования организационных операций: допустимое отклонение от такта потока, матрица объединения оборудования.
Сначала выбирается первый заданный вариант объединения узлов и формируется множество технологических операций, принадлежащих рассматриваемым узлам.
Путем просмотра технологических связей операций, вошедших
в сформированное множество, строится матрица предшествования R.
Номера строк и столбцов матрицы соответствуют номерам технологических операций.
Пусть Rst – элемент матрицы предшествования, находящийся на
пересечении s-й строки и t-го столбца (s, t = 1,…, M); mz, my — индексы номеров технологических операций z и v в матрице предшествования.
Тогда при s = mz и k = mv, Rss = 1 и , Rsk = 1если z p v, иначе 0.
104

Символ р означает, что технологическая операция z непосредственно предшествует операции v.
Затем вычисляется позиционный вес W для каждой технологической операции. Например, для операции z,
1
где tmz – продолжительность z-й технологической операции;
tk - продолжительность k-й технологической операции, следующей за
технологической операцией z.
Полученные веса ранжируются в порядке убывания, и организационные операции формируются при условии, что продолжительность организационной операции не должна превышать такта потока.
На основании матрицы предшествования определяются позиционные веса технологических операций. Далее технологические операции ранжируются в порядке убывания позиционных весов, и операция с наибольшим Wm закрепляется за рабочим местом.
В последующем генерируются различные варианты j-й организационной операции путем подбора к технологической операции с
наибольшим Wm других операций. При выполнении условий комплектования организационных операций определяются расчетное
число рабочих и фактическое число рабочих.
Когда все технологические операции из множества распределены по рабочим местам, производится вычисление критериального показателя – коэффициента согласования для данного варианта расчета
схемы разделения труда.
Изложенные шаги алгоритма повторяются для каждого заданного варианта объединения узлов до тех пор, пока все варианты не будут рассмотрены.
После рассмотрения всех заданных комбинаций узлов следует
рассчитать технико-экономические показатели потока: расчетное и
фактическое число рабочих, производительность труда, удельные
приведенные затраты производства, показатели использования рабочего времени и оборудования, суммарную расценку по потоку, общую продолжительность изготовления изделия.
Заметим при выборе оптимального решения, что схема разделения труда с большим числом организационных операций (при прочих
одинаковых показателях) имеет более высокий уровень однородности
производства на рабочих местах.
105

С позиций обеспечения техническими средствами ЭВМ метод
позиционных весов более эффективен по сравнению с методом ветвей и границ, который требует применения внешних запоминающих
устройств.
5.7

Использование формализации при анализе
технологической однородности изделий

Для уменьшения потерь производительности потока вследствие
частой сменяемости моделей при отборе для запуска в поток, необходимо учитывать их конструктивно-технологическую однородность
[5].
Для швейных потоков основным критерием при подборе моделей является их технологическая однородность.
Выполнение соединений частей изделия одними и теми же методами на аналогичном по своим функциям оборудовании позволяет
организовывать производство по модульному принципу. Под гибким
организационно-технологическим модулем (ГОТМ) потока понимают
устойчиво сохраняемую совокупность воздействий средств труда
(оборудования) на предмет труда (детали и полуфабрикаты), которая
может существовать самостоятельно, присутствовать в более крупных совокупностях, а также взаимозаменяться [4].
Таблица 10 – Фрагмент последовательности обработки сборочной
единицы первой модели с элементами-компонентами ромбовидной
структуры обобщенного графа
Технологическая последовательность Элемент 1
Неделимая операция 1
1
Неделимая операция 2
0
…
Неделимая операция m
0
∑операций
S1
Kсходства1
0,4

Элемент 2
1
0
1
S2

Элемент 3
0
1
0
S3

При выборе моделей для запуска в поток предлагается использовать попарное сравнение одноименных сборочных единиц, входящих в модели, по конструктивным признакам и по методам техноло106

гической обработки с использованием формализации и современных
информационных технологий [4].
Приведем следующее табличное представление по последовательности обработки интересующих заказчика сборочных единиц для
первой модели (таблица), подразумевая, что в качестве элементов
можно рассматривать компоненты ромбовидной структуры в обобщенном графе, а можно анализировать и любую последовательность
элементов сборочных единиц.
Сумма операций (∑операций) – это количество неделимых операций, используемых при обработке соответствующего элемента. Для
анализа технологической однородности сборочных единиц каждой
пары моделей рассчитываем коэффициент сходства, поделив суммарное число совпадающих неделимых операций (их, например, q) на
общее число операций в рассматриваемых элементах (например, d1,
d2, d3):
Формализованную оценку технологического сходства, т.е. коэффициенты сходства для пары моделей (возможно двух семейств),
нужно просуммировать (получим Ксходства j1, и Ксходства j2) по нескольким интересующим заказчика сборочным единицам, количество которых обозначим j1 и j2. При рассмотрении обобщенных графов, подразумевающих многовариантность технологических решений, пользуясь расчетами коэффициентов сходства как объективными цифрами
сравнения графов, можно обосновать запуск в поток одного из семейств моделей [4]
Таким образом, при выборе моделей с использованием ЭВМ метод попарного сравнения технологических процессов моделей (по
сборочным единицам) позволяет оценить их технологическую однородность и произвести рациональный выбор моделей для запуска в
поток.

107

5.8 Способы задания графа технологического процесса
При комплексной автоматизации технологической подготовки
производства все задачи по выполнению отдельных видов работ связаны в единую систему. Это означает, что выходная информация одной задачи (подсистемы) является входной для решения другой задачи. Например, технологический процесс изготовления
изделия, являющийся выходной
информацией одной подсистемы, переходит на вход подсистемы проектирования технологических схем.
Для решения задачи проектирования технологических
Рисунок 15 – Фрагмент графа ТП
схем потоков необходимо, чтобы технологический процесс
Таблица 11 – Матрица смежности
был представлен не только перечнем операций, но и графом,
Номер
1 2 3 4 5
отражающим порядок выполневершины
ния операций. Если предыдущая
1
- 1 1 0 0
подсистема не обеспечивает по2
1 - 0 0 1
лучение всей этой информации,
3
1 0 - 1 0
4
0 0 1 - 1
то необходимо построить граф
5
0 1 0 1 ТП и ввести его в ЭВМ. Граф
можно задавать различными способами: матрицей смежности, матрицей инцидентности, упорядоченными списками и т.д.
Рассмотрим для примера задание графа матрицей смежности. По
теории графов смежными называются вершины, имеющие связь. В
таблице 11 представлена матрица смежности для графа, изображенного на рис. 15. В ячейках матрицы указывается «1», если вершины
смежные и «0» если они не имеют связи.

108

5.8.1 Формализация требований к комплектованию операций
Для реализации данной задачи в САПР все требования к комплектованию технологических операций в организационные должны
быть формализованы, т.е. выражены математически и заложены в основу алгоритма.
1. Основное условие согласования (равенство или кратность
продолжительности организационной операции такту потока).
Его можно записать в виде неравенства
где i – номера технологических операций, входящих в состав jой организационной операции;
ti – длительность i-ой технологической операции;
К – кратность j-ой организационной операции (число исполнителей);
τ – такт потока;
α – допустимое относительное отклонение длительности организационной операции от такта потока (α = 0,1-0,15).
2. Совместимость специальностей технологических операций,
входящих в состав одной организационной.
Данное требование обеспечивает повышение уровня специализации организационных операций и исключение пересадок исполнителей с одного рабочего места на другое внутри организационных
операций.
Таблица 12 – Матрица совместимости специальностей
Код
специальности
М
С
У
П
А
Р

М
1
0
0
0
0
1

С
0
1
0
0
0
1

У
0
0
1
1
0
1

П
0
0
1
1
0
1

А
0
0
0
0
1
1

Р
1
1
1
1
1
1

Условие совместимости удойно задавать в виде матрицы совместимых специальностей (таблица 10). При этом элемент матрицы ра109

вен единице в случае, если специальности с кодами i и j совместимы
в одной организационной операции, и нулю – в противоположном
случае.
Если в потоке по одной и той же специальности используется
разное оборудование (например, универсальные машины разных
классов), то целесообразно задавать матрицу совместимости оборудования, которая задается аналогично.
3. Совместимость разрядов технологических операций, входящих в одну организационную.
Это условие вызвано тем, что при комплектовании технологических операций разных разрядов заработная плата исполнителя
уменьшается по сравнению с зарплатой, рассчитанной по его фактическому разряду.
Условие выражается неравенством

где ti – суммарная длительность технологических операций i-го
разряда в организационной операции;
Si – тарифная ставка рабочих i-го разряда;
m – число разрядов в организационной операции;
Š – средняя тарифная ставка по потоку.
Суть данного неравенства состоит в следующем: если рабочий
высокой квалификации выполняет операции меньшего разряда, то его
расчетная зарплата не должна быть меньше, чем средняя по потоку.
4. Ограничение кратности организационной операции.
Это условие вызвано тем, что в большинстве потоков (конвейерный, агрегатный и др.) кратность организационных операций не
должна превышать определенной величины. При высокой кратности
затрудняется передача полуфабрикатов самим исполнителем на следующую операцию. При этом необходимо учитывать, чтобы максимальная кратность Kmax не превышала бы кратность организационных операций, уже существующих в потоке:
где tmax – максимальная длительность технологической операции
ТП;
τ – такт потока
110

Поскольку увеличение кратности ведет к усложнению процесса
передачи полуфабрикатов и к деспециализации исполнителей, меньшие значения краткостей предпочтительнее. В связи с этим условие
ограничения кратности может задаваться (по усмотрению технолога)
следующим образом:
где q – число, равное 1 или 2 (в зависимости от величины Kmax ). [1]
5.8.2 Способы комплектования технологических операций
по графу технологического процесса
При комплектовании технологических операций в организационные первоначальная структура технологических связей операций
(граф ТП) преобразуется. Новые связи, теперь уже между организационными операциями, отражаются на графе организационнотехнологических связей (графе ОТС) [17].
Структура графа ОТС напоминает структуру графа ТП. Количество вершин на графе ОТС гораздо меньше; количество параллельных ветвей, как правило, тоже меньше, т.к. при комплектовании операций могут объединяться отдельные узлы.
Одним из основных понятий в теории графов является понятие
критического пути на графе. Критический путь - самая длинная по
суммарной продолжительности операций цепочка (путь) от одной из
исходных вершин графа до конечной. Он характеризует время пребывания изделия на потоке (без учета пролежки деталей и полуфабрикатов на рабочих местах, между секциями и т.п.). Критический
путь графа ТП определяет минимальную величину этого времени, т.к.
все остальные узлы могут обрабатываться параллельно (одновременно) за меньшие промежутки времени.
Если критические пути графов ОТС и ТП равны, то возможности параллельной обработки при комплектовании операций использованы идеально, а время пребывания изделия на потоке не увеличилось из-за объединения операций.
Увеличение критического пути на графе ОТС может быть вызвано двумя причинами:

при комплектовании операций узел, через который проходит критический путь на графе ТП, объединен с другим узлом;
111


·при комплектовании объединены операции нескольких
узлов, в результате чего на графе ОТС появился более продолжительный путь, который стал критическим.
В связи с вышеизложенными соображениями становится понятно, что при комплектовании операций недостаточно пользоваться
лишь четырьмя требованиями, приведенными ранее. Их необходимо
дополнить требованиями к получаемой структуре графа ОТС.
Поскольку связи графа ОТС показывают необходимость перемещения полуфабриката между рабочими местами, то для сокращения транспортных издержек и запасов незавершенного производства
необходима минимизация числа связей.
Для достижения этого требования целесообразно использовать
следующие приемы комплектования:
 объединение в одну организационную операцию смежных
технологических операций на графе ТП;
 совмещение в одной организационно-технологической связи
несколько технологических.
Первый прием обеспечивает последовательную обработку в организационной операции одного полуфабриката, что способствует
высокому качеству обработки изделия. Его использование не приводит к увеличению критического пути.
Эффективность второго приема зависит от того, к каким ветвям
принадлежат совмещаемые технологические связи. Нельзя совмещать
связи, одна из которых принадлежит критическому пути графа ТП,
т.к. это приведет к увеличению критического пути на графе ОТС, а
следовательно, к увеличению времени пребывания изделия на потоке.
Можно совмещать связи, принадлежащие лишь тем путям, объединение которых не превратит их в критический путь.
В связи с этим желательно скомплектовать сначала все операции, лежащие на критическом пути баз объединения связей, а затем
переходить к остальным путям.
На рис. 16 представлены основные способы (приемы) комплектования технологических операций в порядке уменьшения их эффективности.

112

Рисунок 16 – Способы комплектации технологических операций

Последовательно-смежная комплектация (рис. 16,а) характеризуется сокращением числа организационно-технологических связей
из-за объединения нескольких операций. Этот способ обеспечивает
поузловую обработку изделия.
Параллельно-смежная комплектация (рис. 16,б) характеризуется сокращением числа организационно-технологических связей из-за
наложения друг на друга технологических связей между операциями,
расположенными в параллельных ветвях (путях) графа ТП. Такое
комплектование допускает обработку в одной организационной операции различных узлов, увеличивая тем самим грузопоток между образующимися рабочими местами.
Последовательно-несмежная комплектация (рис. 16,в) характеризуется объединением несмежных технологических операций, лежащих на одной пути. Количество ОТС не сокращается, имеются
возвраты.
Параллельно-несмежная комплектация (рис. 16,г) характеризуется объединением несмежных технологических операций, лежащих
на разных путях. Количество ОТС не сокращается. В одной организационной операции обрабатываются разные узлы, что приводит к возвратам [17].
5.8.3 Проектирование организационно-технологической
схемы в системе «Eleandr CAPP»
Система «Eleandr CAPP» позволяет выводить на печать и отображать на экране монитора результаты проектирования в формате готовых технологических документов. Формирование основного документа швейного потока – организационно-технологической схемы –
осуществляется на основе созданного в базовом модуле справочника
113

технологических операций по изготовлению проектируемой модели
изделия. Автоматизированный режим с применением встроенного
машинного алгоритма по разделению труда позволяет получить несколько вариантов организационно-технологической схемы для различных условий организации работы потока (продолжительность рабочей смены, количество исполнителей). Это дает возможность выбрать оптимальный вариант, характеризующийся наиболее рациональным тактом потока и количеством исполнителей. Модуль позволяет в интерактивном ручном режиме производить корректировку и
формирование организационных операций. Для анализа полученного
организационно-технологического решения потока используется диаграмма согласования времени выполнения организационных операций с тактом потока [17].
5.9 Алгоритм проектирования технологических схем
Перед началом работы алгоритма вычисляют величину такта потока. Предполагается, что в качестве исходных данных для проектирования в базе данных ЭВМ содержится справочник операций (технологический процесс) и граф ТП в виде матрицы.
На рис. 17 представлена блок-схема проектирования технологических схем.
Блок I. В графе ТП находят максимальный по продолжительности
путь. При дальнейших обращениях к этому блоку определяется такой
путь из оставшихся.
Блок 2. В выбранном пути находят первую нескомплектованную операцию, называемую далее опорной.
Блок 3. Для опорной операции выполняют комплектацию - сначала
первым способом (последовательно-смежным) с учетом всех требований. Если она не укомплектовалась, пробуют вторым способом и
т.д.
Блок 4. Если организационная операция сформирована, переходят к
блоку 6, в противном случае – к блоку 5.
Блок 5. Производят ослабление ограничений на комплектование
(увеличивают допускаемые отклонения от такта, расширяют диапазон разрядов операций, включаемых в организационную и т.п.). После этого переходят к блоку 3.

114

Блок 6. Проверяют наличие неукомплектованных операций в очередном пути. Если такие операции есть, переходят к блоку 2; если нет – к
блоку 7.
Блок 7. Проверяют наличие нерассмотренных путей в графе. Если такие пути есть, переходят к блоку 1, если нет – к блоку 8.
Блок 8. Рассчитывают остальные показатели технологической схемы
(расценка, норма выработки).
Блок 9. Технологическую схему выводят на печать [17].

Рисунок 17 – Блок-схема проектирования технологических схем
115

5.10 Предпосылки принципиального изменения способа
автоматизированного проектирования ТПШИ
Традиционный способ автоматизированного проектирования
ТПШИ базируется на разработке классификаторов модальноконструктивного построения изделий, с помощью которых в формализованном виде дается описание изделия, состоящего из отдельных
узлов.
В ЭВМ закладывается обобщенный технологический процесс,
содержащий операции по обработке различных узлов. Данные операции извлекаются и по определенным правилам сочленяются в единый
технологический процесс.
Для такого способа проектирования характерен ряд недостатков.
Классификаторы, как правило, разрабатываются на отдельные
виды или группы изделий применительно к одному предприятию.
Применение их, а тем более всей системы, на другом предприятии
невозможно без существенных доработок.
В классификаторе выделяются узлы изделий и описываются их
различные разновидности. Однако узел - понятие относительное.
Например, в системе АРМТ выделены отдельные узлы по обработке
клапанов и листочек, прорези боковых карманов. Обработка накладных карманов описана тремя узлами. Нужен более четкий элемент,
выделение которого было бы однозначным.
Типовые технологические решения по обработке узлов, закладываемые в базу данных, также отражают имеющееся на предприятии оборудование, спецприспособления, сложившиеся традиции в
обработке изделий, а поэтому не всегда приемлемы для других предприятий.
Выходным документом является перечень операций по обработке изделия, что недостаточно для автоматизации и процесса разработки технологических схем потоков (необходим граф технологического процесса).
Справочник выбора операций содержит много повторяющихся
элементов. Например, по классификатору клапан бокового кармана
может быть с одной, двумя отделочными строчками или без них. Это
означает, что в справочнике выбора операций эти три узла должны
быть записана три раза, в то время, как состав операций по их обработке отличается только наличием или отсутствием отделочных
строчек.
116

Справочник наименования операций также содержит много повторяющейся информации. Например, операции притачивания кокетки к спинке плаща должны быть записаны с различными техническими условиями:
 закладывая встречную складку;
 закладывая по две односторонних складки с обеих сторон;
 закладывая по три складки с обеих сторон;
 образуя сборку по спинке.
В свою очередь, каждая из этих пяти операций должна быть записана трижды: для обычного плеча, спущенного плеча и регланакокетки, т.к. затраты времени при разной длине строчки различны.
Перечисленные недостатки являются предпосылками к тому,
чтобы коренным образом изменить подход к автоматизации проектирования ТПШИ.
Рассмотрим технологический процесс изготовления швейного
изделия как процесс обработки и соединения деталей. В качестве
первичных структурных элементов швейного изделия примем срезы
и поверхности деталей. Назовем их конструктивными элементами
(КЭ).
Все преобразования предметов труда осуществляются в результате воз-действий на конструктивные элементы изделия. Причем обработка и соединение КЭ ведется не хаотично, а в определенной последовательности, которая определяется конструкцией изделия.
Если изделие задать совокупностью срезов и поверхностей, то
технологический процесс можно представить состоящим из блоков
по их обработке и соединению. В зависимости от вида обрабатываемых и соединяемых КЭ предлагаемые блоки технологического процесса отражают одну из следующих функций:
 соединение срезов;
 соединение поверхностей;
 соединение срезов с поверхностями;
 обработку срезов;
 обработку поверхностей.
На основании такого подхода и принципа блочно-модульного
построения объектов проектирования при создании САПР выделено
два уровня детализации исходной задачи.
Задачи, решаемые на первом уровне, связаны с формированием
внешней структуры ТПШИ, т.е. определением перечня блоков техно117

логического процесса и установлением взаимосвязей между ними.
Реализация данных задач отражается первым и вторым этапами проектирования (рис. 18).

Рисунок 18 – Схема проектирования ТП
На втором уровне рассматриваются вопросы проектирования
непосредственно блоков ТПШИ и их оптимизации. Стадийность их
решения отражаются 3-6 этапами проектирования (рис. 18).
Рассмотрим подробнее перечисленные задачи относительно к
этапам проектирования.
Исходными данными для реализации первого этапа служит
множество конструктивных элементов (КЭ) всего изделия. Необходимо разбить его на группы таким образом, чтобы в каждую группу
вошли один или несколько КЭ, которые должны обрабатываться самостоятельно или соединяться между собой. Полученные группы
118

определяют функции элементов технологического процесса и тем самым определяют их перечень. Если в группу входит один КЭ, то
функцией этого элемента является обработка среза или поверхности;
если несколько, то соединение.
Решение задачи второго этапа проектирования позволяет установить взаимосвязь между элементами технологического процесса и
окончательно сформировать его внешнюю структуру. Эту структуру
можно представить в виде графа, где вершины соответствуют блокам
технологического процесса, а ребра - взаимосвязям между ними.
Проектирование блоков ТП производится постадийно и отражается этапами 3-6.
Третий этап проектирования состоит в выборе вида обработки и
конструкции соединения срезов и поверхностей для каждого блока
ТП. Если функцией блока является обработка КЭ, то проектируется
вид их обработки; если функцией является соединение срезов либо
поверхностей, то проектируется конструкция их соединения. Назовем
искомую на этом этапе характеристику конструктивным решением
блока ТП.
Реализация данного этапа требует подключения логики технолога по выбору того или иного решения, определяющего вид обработки
и конструкцию соединения КЭ.
Четвертый этап проектирования ТПШИ предусматривает решение задачи синтеза возможных методов обработки и соединения КЭ
по каждому блоку и последующего выбора из них допустимых для
конкретных производственных условий.
Отличительной, особенностью данного способа проектирования
технологического процесса является отсутствие в базе данных готовых технологических операций. Их синтез выполняется в каждом
конкретном случае. В связи с этим для реализации данного этапа
необходимо установить закономерности формирования операционного состава блоков ТП в зависимости от их конструктивного решения.
На пятом этапе завершается проектирование блоков ТП, которые описываются совокупностью допустимых методов обработки
(перечень операций с указанием всех их атрибутов: специальность,
разряд, норма времени, применяемое оборудование).
Задачей шестого этапа проектирования является выбор из допустимых методов по каждому блоку одного, наиболее приемлемого,
для конкретных производственных условий и формирование из них
119

оптимального технологического процесса. Здесь же формируется и
граф технологического процесса, характеризующий его структуру.
Завершающий (седьмой) этап проектирования состоит в формировании технологической документации. В ее состав входят:
 ·справочник технологических операций;
 ·граф технологического процесса;
 документы, отражающие проектирование технологических
операций (карты организационно-технического обеспечения
операций и операционные технологические карты) [17].
Глава 6 Автоматизация проектирования
планировочных решений швейных цехов
В современных условиях частые переналадки поточных линий
являются характерной чертой предприятий – производителей одежды
(вследствие изготовления изделий различных ассортиментных групп
или значительно отличающихся по конструкции моделей). Как следствие, возникает необходимость внесения изменений в технологический процесс, осуществляемых с помощью перемещений единиц
оборудования или перекомплектовки рабочих мест.
Известны работы по методике формирования расположения
технологического оборудования на основе классификатора рациональных сочетаний рабочих мест.
Другим подходом к проектированию производственных процессов является концентрация и объединение нескольких видов оборудования в одно рабочее место (модуль). Результатом реализации такого подхода является совокупность модулей, объединенных системой транспортировки предметов труда. Однако в настоящее время
данный этап проектирования технологического процесса выполняется вручную с учетом опыта и практических знаний технолога.
В связи с этим автоматизация проектирования организационнопланировочных решений участков и цехов предприятия на основе
компьютерных технологий является актуальной задачей совершенствования технологической подготовки производства [5].

120

6.1 Функциональная модель проектирования
планировочных решений

Рис. 19 – Функциональная модель проектирования
планировочных решений

121

Для окончательного построения потока рабочие места необходимо разместить на площади цеха таким образом, чтобы выполнялись
следующие условия:
 минимально трансформировалась структура организационно –
технологических связей, отражаемая графом ОТС;
 сохранялась последовательность их осуществления;
 максимально полно использовалась производственная площадь.
Отклонения от заданных условий приводят к определенным экономическим потерям в процессе производства (рост объема незавершенного производства, вспомогательной рабочей силы для внутрипроцессной транспортировки полуфабрикатов и т.д.) [2].
Функциональная модель проектирования планировочных решений
приведена на рис. 19.
Размещение оборудования в швейном потоке и потоков в цехе с
помощью ЭВМ осуществляется поэтапно:
 выделение специализированных участков;
 выбор транспортных средств;
 проектирование планировочных решений выделенных участков;
 размещение участков на плане цеха.
6.1.1 Выделение специализированных участков
На первом этапе проектирования плакировочных решений
швейных потоков формируют технологически-специализированные
участки (ТСУ) и подетально-специализированные участки (ПСУ).
В швейных потоках средней и большой мощности по технологическому признаку выделяют участки заготовки деталей, монтажа и
окончательной отделки изделия. Необходимость такого членения потока на ТСУ вызвана существующими нормами их обслуживания, которые в среднем составляют 10-15 человек (бригада) и 25-30 человек
(секция).
Выделение ТСУ осуществляют на основе информации о заготовительных, монтажных и отделочных операциях потока. Подсчитывая количества исполнителей на указанных участках обработки изделия и сопоставления его с нормами обслуживания, определяют необходимость выделения ТСУ.
122

Если количество исполнителей на участке превышает допустимые пределы норм, то ТСУ делится на несколько специализированных участков (групп). Например, поток может иметь две-три группы
заготовки. И наоборот, если количество исполнителей меньше низшего предела нормы, то возможно объединение нескольких участков
(например, образование монтажно-отделочной секции).
Следующим этапом членения потока является выделение подетально-специализированных участков (ПСУ). Выделение ПСУ связано как с технологической специализацией отдельных этапов обработки изделия, так и с сокращением продолжительности производственного цикла изготовления изделия за счет параллельной обработки отдельных узлов и деталей.
Формирование ПСУ производят путем анализа структуры графа
ОТС. Первоначально математически описываются узлы, обработка
которых отражается параллельными ветвями на графе ОТС. Для этого подсчитывают длительность всех путей, начиная от исходной до
конечной вершины графа и располагают их в порядке убывания численных значений. Длительность путей определяют суммированием
числа исполнителей. Все пути записывают последовательно порядковыми номерами организационных операций, входящих в каждый
путь. Перечень вершин графа, представляющих своей последовательностью максимальные пути, в технологическом смысле являются подетально-специализированными участками (группами по обработке
отдельных деталей).
Выделение ПСУ имеет смысл только при относительно простой
структуре связей графа ОТС, позволяющей сохранить параллельную
обработку узлов изделия. При наличии сложной структуры организационно-технологических связей операций ПСУ не выделяются [10].
6.1.2 Выбор транспортных средств.
Проектирование планировочных решений выделенных участков
При выборе транспортных средств необходимо руководствоваться условиями работы потока, и стремиться выбрать минимально
необходимое количество их видов[6]. К основным условиям работы
потока, определяющим выбор транспортных средств, относятся:

123

Таблица 11 – Выбор транспортных средств

 вид обрабатываемого изделия;
 специализация участка;
 кратность операций,
 наличие возвратов.
На основе данной информации, а также сведений о применении
транспортных средств, их выбор можно формализовать (таблица 6.1).
Для размещения оборудования на площади цеха необходимо перейти от организационно-технологических связей между операциями
к связям между рабочими местами. Для этого используют разверну124

тый граф ОТС. На рисунке 20, а для операций с краткостью 2-1-3-2
показан неразвернутый граф ОТС, а на рисунке 20, б – соответствующий ему развернутый граф.
В развернутом графе вершины отображают рабочие места, а
связи между ними – перемещение полуфабрикатов между рабочими
местами. Организационно-технологические связи в этом случае преобразуются в транспортно-технологические.

б

а

Рисунок 20 – Неразвернутый и развернутый графы ОТС

Переход от одного функционального назначения связей к другому зависит от вида применяемых транспортных средств, от габаритов рабочих мест, их конфигурации, правил сочленения их между собой и правил подачи полуфабрикатов на рабочие места. Для одной и
той же схемы организационно-технологических связей может существовать несколько вариантов планировки оборудования.
Особенно большим разнообразием отличается групповое расположение рабочих мест для организационных операций с определенной кратностью. В зависимости от характера сочленения оборудования можно подобрать несколько схем планировочных решений рабочих мест.
При проектировании потока из них выбирают одно, оптимальное. Критериями для выбора служит занимаемая потоком площадь и
возможность дальнейшей непрерывной передачи полуфабриката на
следующие рабочие места самими исполнителями [17].
6.1.3 Размещение участков на плане цеха
Для размещения участков на плане цеха используют приближенные метода, позволяющие получить квазиоптимальное решение
(не являющееся строго оптимальным, но достаточно близкое к нему
по совокупности критериев).
125

Исходными данными для размещения участков в потоке являются:
 область размещения (план швейного цеха) прямоугольной формы. Она задается длинами сторон (координаты левого нижнего
угла х = 0; у = 0);
 существующие элементы прямоугольной формы (колонны,
главный проход, запретные зоны) задаются размерами сторон и
координатами их центров относительно начала координат;
 размещаемые элементы прямоугольной формы (участки) задаются размерами сторон;
 связь между размещаемыми элементами (передача полуфабрикатов) отражается соединяющими линиями, точки привязки которых задаются координатами с центром осей в левом нижнем
углу.
 Ограничениями служат следующие условия:
 размещаемые элементы не должны пересекаться между собой и
пересекать границы цеха;
 размещаемые элементы должны находиться на расстоянии друг
от друга не менее 1,1 м; от существующих элементов – 0,4 м; от
боковых стен цеха – 1,5м;
 элементы должны быть расположены параллельно сторонам цеха.
Данная задача является многовариантной, т.е. может быть получено несколько решений. Критерием их оптимальности является суммарная длина связей L между элементами:
где: lk – длина к-ой связи, зависит от расположения размещаемых
элементов и определяется как длина кратчайшей ломаной, не пересекающей элементы и соединяющей заданные точки.
На начальном этапе работы проектировщику в интерактивном
режиме необходимо сформировать планировочную структуру участка
или цеха, в котором необходимо расположить технологическое оборудование (то есть задать габариты помещения) [19].
Следующий этап представляет собой формирование планировочного решения на основе: БД технологического оборудования,
схемы разделения труда и БД предыдущих технологических решений.
126

Выбор планировочного решения выполняется в интерактивном
режиме. Для удобства работы проектировщика и учета основных
производственных требований по размещению на экране монитора
отображается строительная сетка колонн текущего проекта (рис. 21)
«Справочно-информационная система» позволяет получить информацию об имеющемся на предприятии оборудовании, его технических характеристиках и габаритах.

Рисунок 21

Заключительным этапом работы является вывод плана участка,
потока или цеха на печать и сохранение его в БД сформированных
проектных решений (рис. 22).
Созданная база данных позволяет получить информацию о типах технологических процессов, нормативах по размещению агрегатов швейного оборудования и рабочих мест, а в итоге оперативно
управлять процессом переналадки швейных потоков (рис.23).
Для решения организационно-технологических процессов
швейного производства следует учитывать конкретные условия каждого предприятия.

127

Рисунок 22

Рисунок 23 – Планировка швейного цеха

128

Глава 7 Автоматизация проектирования процессов
управления производством на швейных предприятиях
Автоматизированное проектирование является одним из актуальных направлений совершенствования технологической подготовки производства, обеспечивающих высокое качество и эффективность проектных решений. Прикладные программы и системы, предназначенные для решения профессиональных задач, помогают специалисту справиться с огромным объемом информации, систематизировано хранить, быстро находить, обрабатывать и многократно использовать наработанные данные, а также создавать на их основе новые
информационные массивы. Опыт использования прикладных программ на предприятиях швейной промышленности позволяет сделать
вывод о том, что наиболее эффективным и удобным является сочетание нескольких видов прикладных программ в рамках единой информационной среды. Очевидным, например, является преимущество
сквозного проектирования изделия, когда на автоматизированных рабочих местах художника, конструктора, технолога и нормировщика
есть возможность доступа и использования информации, сформированной на любом этапе разработки изделия [17].
7.1 Автоматизированное рабочее место
Автоматизированное рабочее место (АРМ) [automatized working
station] – рабочее место работника умственного труда или служащего,
оборудованное средствами вычислительной техники, включающими
терминалы (дисплеи или персональные ЭВМ) и учитывающими все
стороны человеческой деятельности в конкретной области знания и
человеческие факторы. АРМ обычно ориентирован на специальность
своим составом оборудования внешних устройств и программным
обеспечением. Средствами локальной или глобальной сети ЭВМ.
АРМ и СУБД может быть соединен с другими АРМами или некоторыми центральными процессорами. АРМ предназначен для решения
профессиональных проблем с помощью проблемно-ориентированных
программного и лингвистического обеспечения
Технология решения задачи
На современном этапе автоматизации управления общественным производством наиболее перспективным является автоматизация
129

планово-управленческих функций на базе персональных ЭВМ, установленных непосредственно на рабочих местах специалистов. Эти
системы получили широкое распространение в организационном
управлении под названием автоматизированных рабочих мест (АРМ).
Это позволит использовать систему людям, не имеющим специальных знаний в области программирования, и одновременно позволит
дополнять систему по мере надобности.
Сущность АРМ
Автоматизированное рабочее место (АРМ) можно определить
как комплекс информационных ресурсов, программно-технических и
организационно технологических средств индивидуального и коллективного пользования, объединенных для выполнения определенных
функций профессионального работника управления. С помощью
АРМ специалист может обрабатывать тексты, посылать и принимать
сообщения, хранящиеся в памяти ЭВМ, участвовать в совещаниях,
организовывать и вести личные архивы документов, выполнять расчеты и получать готовые результаты в табличной и графической
форме. Обычно процессы принятия решений и управления в целом
реализуются коллективно, но необходима проблемная реализация
АРМ управленческого персонала, соответствующая различным уровням управления и реализуемым функциям. Подготовка информации
для принятия решений, собственно принятие решений и их реализация могут иметь много общего в различных экономических службах
предприятия. Также многие функции являются типовыми для многих
предприятий. Это позволяет создавать гибкие, перестраиваемые
структуры управления.
В основу конструирования АРМ положены следующие основные принципы:
1. Максимальная ориентация на конечного пользователя, достигаемая созданием инструментальных средств адаптации АРМ к уровню подготовки пользователя, возможностей его обучения и самообучения.
2. Формализация профессиональных знаний, то есть возможность предоставления с помощью АРМ самостоятельно автоматизировать новые функции и решать новые задачи в процессе накопления
опыта работы с системой.

130

3. Проблемная ориентация АРМ на решение определенного
класса задач, объединенных общей технологией обработки информации, единством режимов работы и эксплуатации.
4. Модульность построения, обеспечивающая сопряжение АРМ
с другими элементами системы обработки информации, а также модификацию и наращивание возможностей АРМ без прерывания его
функционирования.
5. Эргономичность, то есть создание для пользователя комфортных условий труда и дружественного интерфейса общения с системой.
Типовая структура АРМ
Создание АРМ предполагает проведение их структуризации и
параметризации на стадии проектирования. Структуризация АРМ
включает описание среды функционирования обеспечивающих и
функциональных подсистем и связей между ними, интерфейсов с
пользователем и техническими средствами, средств информационного и программного обеспечения.
Параметризация предусматривает выделение и исследование
параметров выделение и исследование параметров технических, программных и информационных средств, удовлетворяющих требованиям и ограничениям, сформированным при структуризации.
Структурно АРМ включает функциональную и обеспечивающую части.
Функциональная часть определяет содержание конкретного
АРМ и включает описание совокупности взаимосвязанных задач, отражающих особенности автоматизируемых функций деятельности
пользователя. В основе разработки функционального обеспечения
лежат требования пользователя к АРМ и его функциональная спецификация, включающая описание входной и выходной информации,
средств и методов достижения достоверности и качества информации, применяемых носителей, интерфейсов связи. Обычно сюда же
относятся описания средств защиты от несанкционированного доступа, восстановления системы в сбойных ситуациях, управление в нестандартных случаях.
Обеспечивающая часть включает традиционные виды обеспечения: информационное, программное, техническое, технологическое, и
другие.
Информационное обеспечение включает описание организации
информационной базы, регламентирует информационные связи,
131

предопределяет состав и содержание всей системы информационного
отображения.
Программное обеспечение АРМ подразделяется на общее и
функциональное. Общее программное обеспечение поставляется в
комплекте с ПЭВМ и включает операционные системы, прикладные
программы, расширяющие возможности операционных систем, программные средства диалога и другие. Общее программное обеспечение предназначено для управления работой процессора, организации
доступа к памяти, периферийным устройствам, запуска и управления
процессором, выполнения прикладных программ, обеспечения выполнения программ на языках высокого уровня. Функциональное
программное обеспечение предназначено для автоматизации решения
функциональных задач, включает универсальные программы и функциональные пакеты. При проектировании этих программных средств
необходимо соблюдать принципы ориентации разработки на конкретного пользователя.
Совокупность требований к программному и техническому
обеспечению отображается на множестве функций пользователя, и
это позволяет решать проблему профессиональной ориентации на
пользователя.
Техническое обеспечение АРМ представляет собой комплекс
технических средств обработки информации на базе ПЭВМ, предназначенный для автоматизации функций специалиста в предметной и
проблемной областях его профессиональных интересов.
Технологическое обеспечение АРМ предназначено для организации технологического процесса использования АРМ применительно к комплексу решаемых задач, соответствующих функциям специалиста. Технологический процесс представляет собой совокупность
функциональных работ, включающих обеспечение ввода, контроля,
редактирования и манипулирования данными, накопление, хранение,
поиск, защиту, получение выходных документов. В связи с тем, что
пользователь является, как правило, участником некоторого коллектива и выполняет в нем определенную работу, необходимо предусмотреть технологическое взаимодействие исполнителей при решении задач, обеспечить условие совместной работы специалистов. Эти
положения должны отражаться в квалификационных требованиях и
должностных инструкциях пользователей АРМ.
Важным классификационным признаком АРМ является режим
его эксплуатации, по которому выделяются одиночный, групповой и
132

сетевой режимы эксплуатации. В первом случае АРМ реализуется на
обособленной ПЭВМ, все ресурсы который находятся в монопольном
распоряжении пользователя. Такое рабочее место ориентировано на
решение нестандартных, специфических задач, и для его реализации
применяются ЭВМ небольшой мощности. При групповом режиме
эксплуатации на базе одной ЭВМ реализуется несколько рабочих
мест, объединенных по принципу административной или функциональной общности. В этом случае требуются уже более мощные ЭВМ
и достаточно сложное программное обеспечение. Групповой режим
эксплуатации обычно используется для организации распределенной
обработки данных в пределах отдельного подразделения или организации для обслуживания стабильных групп специалистов и руководителей. Сетевой режим эксплуатации АРМ объединяет достоинства
первого и второго. В этом случае каждое АРМ строится на базе одной
ЭВМ, но в то же время имеется возможность использовать некоторые
общие ресурсы вычислительной сети.
Одним из подходов к классификации АРМ является их систематизация по видам решаемых задач. Возможны следующие группы
АРМ:
 для решения информационно-вычислительных задач;
 для решения задач подготовки и ввода данных;
 для решения информационно-справочных задач;
 для решения задач бухгалтерского учета;
 для решения задач статистической обработки данных;
 для решения задач аналитических расчетов.
Обоснованное отнесения АРМ к определенной группе способствует более глубокому и тщательному анализу, возможности сравнительной оценки различных однотипных АРМ с целью выбора
наиболее предпочтительного.
Система САМ/CAD «Julivi», совместимая с разными видами
оборудования (плоттеры, дигитайзеры, системы автоматического
раскроя), обеспечивает гибкое управление производством, дает возможность повышения производительности труда, мобильности и интеграции.
В настоящее время разработан целый ряд автоматизированных
рабочих мест для решения отдельных производственных задач [17]

133

7.1.1 АРМ «Техописание модели»
Рабочее место предназначено для формирования документов
технического описания модели:
– общего описания модели, включая рисунок, текстовую часть и
нормативные документы;
– таблицы измерений изделия в готовом виде;
– ведомости фурнитуры на изделие.
АРМ предоставляет возможность описания фурнитуры для изделия и разработки конфекционных ведомостей на заказы, позволяет
работать как с реальными моделями, созданными с помощью АРМ
«Конструктор», так и с прототипами моделей, если техописание создается раньше, чем реальные модели.
Рисунки моделей представляются на экране и выводятся на печать в виде галереи рисунков.
Разработка разработки конфекционных ведомостей. На базе информации из конфекционных ведомостей производят расчеты потребности в материалах и фурнитуре на отдельные заказы или на
производственную программу предприятия, формируют заявки на
материалы и фурнитуру.
На печать выводятся:
– документы технического описания модели;
– конфекционные ведомости материалов и фурнитуры;
– документы расчетов потребности в материалах и фурнитуре
[17].
7.1.2 АРМ «Планирование заказа»
Рабочее место предназначено для управления раскроем ткани в
ходе выполнения заказа. На нем последовательно решаются две задачи: планирование раскроя и, при необходимости, расчет кусков.
Планирование раскроя решает задачи управления раскладкой и
подготовкой данных для расчета кусков:
– предварительный ввод информации о заказах с описанием поставок;
– ввод информации о сырье, поступившем для выполнения заказа, либо привязка к заказам информации об остатках полотна и фурнитуры на складах;
134

– при отсутствии информации о моделях, разработанных в
САПР – предварительный ввод информации о материалах, размерах/ростах изделий;
– ввод размерно-цветовой шкалы заказа;
- формирование актов кроя как частей общей шкалы заказа;
– привязка модели к артикулам, цветам, рисункам полотна;
– расчет комплектовок раскладок, необходимых для выполнения
заказа и выдача задания на раскладку;
– предварительный анализ условий выполнения заказа с использованием информации о длинах раскладок;
– вывод на печать документов предварительного расчета (шкала
заказа, таблица раскладок, таблица разбивки полотен по цветам, таблица настилов, таблица расхода ткани, справка по модели).
Расчет кусков решает задачу минимизации отходов при настилании ткани при условии предварительного промера ткани и использовании паспортов кусков:
– выбор кусков для расчета;
– расчет кусков, получение карт кроя согласно заданным актам
кроя и печать документов по итогам расчета (карта раскроя, показатели использования ткани, итоги по цветам, итоги по изделиям, итоги
по артикулам-цветам, спецификация кусков, ведомость нерациональных остатков);
– пересчет шкалы актов кроя по результатам расчета [17].
7.1.3 АРМ «Календарное планирование»
Рабочее место предназначено для составления и оперативного
изменения графиков загрузки предприятия. На нем используются
данные, предоставляемые АРМ «Кладовая кроя» и АРМ «Склад готовой продукции», а также данные об остатках складов по ткани и фурнитуры. Основные функции:
– ввод информации о заказах на сезон;
– формирование поставок или планов на период для АРМ «Планирование заказа»;
– составление предварительного плана загрузки потоков на сезон с учетом специализации потоков;
– составление оперативно-диспетчерских планов на месяц с учетом незавершенного производства;
135

– выдача задания на проработку заказов подготовительному
производству с указанием потоков-исполнителей и количества изделий в актах кроя;
– обработка информации, поступающей из кладовой кроя и
склада готовой продукции для слежения за движением кроя и сдачей
продукции на склад;
– учет специализации потоков при выборе графика запуска моделей;
– создание особых графиков рабочего времени для каждого потока.
На печать выводятся:
– календарные графики выдачи расчетов, выдачи кроя, сдачи изделий на склад;
– производственная программа предприятия;
– планы для раскройного и подготовительного цехов;
– производственная программа для САПР;
– графики выдачи расчетов и кроя [17].
7.1.4 АРМ «Склад фурнитуры»
Рабочее место предназначено для учета движения фурнитуры,
контроля комплектации заказов, контроля выдачи фурнитуры в пошивочные цеха и на склад готовой продукции. Основные функции:
– учет прихода фурнитуры на склад (поставщик, дата поставки,
тип, ассортимент фурнитуры с его геометрическими и стоимостными
характеристиками);
– формирование прихода фурнитуры потребности в фурнитуре
на заказ;
– учет расхода фурнитуры (выдача необходимых документов:
приказ на отпуск для пошивочного цеха, сторонних организаций и
своих сотрудников);
– учет остатков по складу;
– выдача оборотных ведомостей и товарных отчетов;
– выдача печатных форм для ПДО и других служб [17].
Складской учет движения швейной фурнитуры в производстве
Может применяться как отдельная программа, либо как опция
программы «Предварительная проработка заказа, расчет себестоимо136

сти», либо входить в складскую программу вместе с программой
«Учет ткани».
Формирование документов расхода швейной фурнитуры в 3-х
режимах:

Расход по потребности. Программа формирует содержимое
расходного документа, исходя из данных о потребности на заказ, модель, предмет, швейный цех, в который производится выдача. Расчет
потребности производится на основе данных о шкале и конфекционной карте заказа.

Расход со свободным выбором. Программа предоставляет
возможность произвольного выбора швейной фурнитуры в расходный документ, но контролирует реализуемость выбора, т.е. наличие
остатков.

Расход по приходу. Программа формирует содержимое
расходного документа таким образом, чтобы полностью израсходовать швейную фурнитуру, учтенную в определенном приходном документе
Выдача на печать документов:
– приходная накладная;
– накладная на выдачу;
– сличительная ведомость инвентаризации;
– карточка складского учета;
– оборотная ведомость за период;
– приход фурнитуры за период;
– расход фурнитуры за период.
7.1.5 АРМ «Склад сырья»
Рабочее место используется для учета ткани в подготовительном
производстве:
– учет прихода сырья на склад;
– учет расхода сырья (выдача необходимых документов: приказ
на отпуск для раскройного цеха, сторонних организаций и своих сотрудников);
– учет остатков по складу;
– выдача оборотных ведомостей и товарных отчетов;
– выдача печатных форм для ПДО и других служб [17].

137

7.1.6 АРМ «Кладовая кроя»
Рабочее место предназначено для учета кроя, снимаемого с
настила и выдачи кроя в пошивочные цеха по маршрутным листам.
Основные функции:
– учет прихода кроя в кладовую согласно картам кроя;
– учет расхода кроя по маршрутным листам и картам;
– выдача сальдовых ведомостей по моделям, артикулам и цветам;
– выдача товарных отчетов и оборотных ведомостей за определенный период времени;
– выдача печатных форм для ПДО и других служб [17].
7.1.7 АРМ «Склад готовой продукции»
Рабочее место предназначено для учета сдачи продукции из
швейных цехов по маршрутным листам и справкам о переделках брака. Основные функции:
– учет прихода готовой продукции на склад. Входной информацией являются маршрутные листы, которые вводятся в автоматическом или ручном режиме;
– учет отгрузки готовой продукции;
– учет остатков по складу;
– выдача оборотных ведомостей и товарного отчета;
– выдача печатных форм для ПДО и других служб [17].
7.1.8 АРМ «Учет труда сдельщиков»
Предназначается для учета выполнения технологических операций пошива каждым работником. Основные функции:
– создание и печать карточек учета выполнения технологических операций на основе технологических операций на основе технологической последовательности обработки изделия;
– ввод информации из заполненных карточек учета;
– расчет итоговых ведомостей, индивидуальных данных о
сдельном заработке и калькуляции по заработной плате [17].

138

7.1.9 АРМ «Учет труда и заработной платы»
Программа «Учет труда и заработной платы – АМБа» – одна из
первых разработок федеральной IT-компании СКБ Контур. Программа создана в марте 1988 г. Ее назначение – автоматизация работы
бухгалтера по учету труда и заработной платы на предприятии любого профиля и численности. Благодаря своей гибкости Автоматизированное рабочее Место БухгалтерА («АМБа») считается одним из самых успешных продуктов, созданных компанией СКБ Контур.
Программа используется бухгалтером для расчета заработной
платы, интуитивно понятна и не требует особой подготовки пользователя.
Известно, что современный бухгалтерский учет значительно
усложнился. Поэтому важно, чтобы бухгалтерская программа поддерживала весь функционал для ведения заработной платы в соответствии с постоянно меняющимся законодательством. «АМБа» поддерживает полный функционал для ведения расчета заработной платы на любом предприятии, всю внутреннюю и внешнюю отчетность
расчетного отдела в полном соответствии с российским законодательством.
К функциональным возможностям программы относятся такие
необходимые для расчета заработной платы операции, как:
 автоматизированный расчет всех видов начисленийудержаний (Н-У);
 полностью автоматизированный расчет отпуска, больничного
листа, аванса, увольнения и т.д.;
 автоматический пересчет при изменениях в прошлых месяцах;
выборки сумм за произвольный период; настройка пользователем алгоритмов расчета видов Н-У, в том числе алгоритма налога на доходы
физических лиц, ЕСН;
 генератор отчетов;
 возможность «обратного» расчета для получения нужной
суммы на руки;
 своды за месяц (квартал, год, любой период) в любом разрезе,
расчет отчислений с фонда заработной платы, настройка форм сводов
пользователем;
 печать сводных списков перечислений (в банк, по алиментам
и дp.), настройка форм списков пользователем;
139

 возможность настройки и расчета сумм по бригадам с учетом
трудового коэффициента участия;
 формирование и передача отчетов в налоговые органы, ФСС
России и Пенсионный фонд Российской Федерации (ПФР), в том
числе в электронном виде, и многое другое, что необходимо в работе
бухгалтера.
 Программу «АМБа» следует использовать в случаях, если на
предприятии:
 имеется большое количество лицевых счетов, применяется
сложный расчет заработной платы, много совместителей;
 автоматически не формируются отчеты в налоговую инспекцию на бланках и дискетах, или программисты не успевают вовремя
обновлять формы;
 в бухгалтерии отсутствует автоматизированная связь с отделом кадров и приходится вручную заносить данные вновь принятых
сотрудников и изменения штатного расписания.
Важно отметить соответствие программы российскому законодательству. Разработчики вносят изменения в программу достаточно
часто – иногда по несколько раз в течение недели. Ежегодно изменяется форма отчетности по налогам, это касается расчетов по авансовым платежам и деклараций по ЕСН и страховым взносам. В программе «Учет труда и заработной платы – АМБа» соответствующие
изменения производятся с задержкой всего на неделю. Для такой
оперативности разработчики специально отслеживают всю официальную и неофициальную информацию в СМИ.
В январе 2007 г. вышла в свет новая версия программы – «АМБа
3.9», в которой полный функционал и интерфейс реализованы для
Windows, а также значительно расширен функционал: пообъектный
учет заработной платы, ведение внутренних совместительств и т.д.
Произошли большие изменения в расчете как пособий по больничному листу, так и пособий, касающихся граждан, имеющих детей.
В марте 2008 г. в обновленном варианте произведены изменения
в суммах ограничений для пособий на детей согласно Федеральному
закону от 1.03.08 г. № 18-ФЗ, а также реализован алгоритм расчета
среднего заработка для государственных служащих в соответствии с
постановлением Правительства Российской Федерации от 6.09.07 г.
№ 562. Кроме того, усовершенствован механизм автоматического от140

слеживания отсутствия начисленной заработной платы в расчетном
периоде при расчете среднего заработка.
Что касается подготовки отчетности в государственные контролирующие органы в бумажном и электронном виде, «АМБа» поддерживает выполнение следующих операций:
 расчет по авансовым платежам по ЕСН;
 расчет по авансовым платежам по страховым взносам на обязательное пенсионное страхование;
 отчетность по налогу на доходы физических лиц в налоговую
инспекцию;
 отчетность по персонифицированному учету и по трудовому
стажу в ПФР;
 формирование отчетности по персонифицированному учету и
по трудовому стажу в ПФР в электронном виде с электронной цифровой подписью с помощью СКЗИ «Верба-OW»;
 налоговая декларация по ЕСН и страховым взносам в ПФР. С
системой электронной отчетности программа имеет прямую связь.
 В программе реализованы такие формы выходных документов, как:
 расчетные листки за месяц;
 листки расчета больничного листа, отпуска, увольнения;
 платежные ведомости для любых видов выплат;
 расходные кассовые ордера для любых видов выплат;
 справки о доходах физических лиц, налоговые карточки и отчеты по налогу для налоговой инспекции;
 справки о средней зарплате;
 своды за произвольный период в любом разрезе;
 отчетные формы в ПФР, ФСС РФ и др.;
 полный набор форм отчетности по индивидуальным сведениям в ПФР;
 формы индивидуальных карточек по ПФР и ЕСН и др.
 Пользователи часто используют следующие режимы:
 ведение задолженности по выплате заработной платы с начислением пени;
 хранение сумм в разрезе трех месяцев: месяц принадлежности
(за какой месяц была начислена сумма), месяц начисления (в каком
месяце она была начислена) и месяц выдачи (когда начисленная сумма или ее часть были фактически выплачены работнику);
141

 расчет пособий по временной нетрудоспособности в случае
«смешанного» дохода у работника, т.е. когда часть его сумм относится к общему режиму, а часть к единому налогу на вмененный доход
(ЕНВД) и т.п.
«Учет труда и заработной платы – АМБа» имеет готовые варианты настройки для ее использования в организациях различных сфер
деятельности: для банков, школ, организаций УВД, хозрасчетный и
бюджетный варианты и др. Эти варианты отличаются соответствующими видами Н-У, а в банковской версии реализованы повышенные
требования к безопасности.
Развитая система настроек различных параметров работы делает
целесообразным внедрение программы на предприятиях, использующих собственные алгоритмы расчета заработной платы, выходящие
за рамки стандартного: «оклад, премия, НДФЛ». Все изменения могут быть внесены непосредственно бухгалтером. Например, пользователь сам может настроить необходимые ему алгоритмы расчетов
для имеющихся и новых видов Н-У; алгоритм подоходного налога –
таблицы его расчета, размеры вычетов и дp. Формы для справок, табличных отчетов, сводов, списков перечислений тоже можно настроить.
Иногда в письмах и постановлениях, которые должны разъяснять законы, бывает много неясностей, допускающих разные трактовки. В этих случаях при реализации изменений в программе разработчики насыщают ее разными настройками «на опережение», чтобы
в будущем, когда выйдут соответствующие разъяснения, пользователь мог не брать обновление, а самостоятельно сменить ту или иную
настройку и вести расчеты в соответствии с этими разъяснениями.
Приведем еще один пример. Как известно, в разных режимах
налогообложения больничный лист рассчитывается по-разному,
например, для тех, кто работает по упрощенной схеме налогообложения и системе ЕНВД. Если используются обе схемы, в организации
могут оказаться сотрудники, которые работают одновременно по
двум схемам, и начисление заработной платы становится довольно
сложным процессом. «АМБа» позволяет легко проводить такие расчеты.
Использование программы в качестве элемента большой системы
По концепции компании-разработчика СКБ Контур любой программный продукт, выпущенный на рынок компанией, может стать
142

«сильным звеном» автоматизации предприятия. Это актуально, поскольку на большинстве предприятий уже внедрены те или иные программные продукты, и каждая из используемых программ должна
легко совмещаться с другими программами комплекса. Современная
версия программы «Учет труда и заработной платы – АМБа» способна встраиваться в любые уже установленные на предприятии бухгалтерские программы и осуществлять с ними полноценный обмен данными. Она может интегрироваться с бухгалтерскими программами,
разработанными как компанией СКБ Контур, так и другими компаниями («1С», «Парус» и т.п.).
Функциональные возможности программы:
 расчет заработной платы работникам швейных цехов на основании схем разделения труда.
 создание, хранение и выписка лицевых счетов на работников.
Модуль позволяет рассчитывать сдельную заработную плату работникам швейных цехов, на основании организационных схем и выписывать лицевые счета на каждого
работника (см. рис. 24).
Рисунок 24 – Расчет заработной платы

Лицевые счета на работников формируются путем копирования
организационных операций (блоков) из организационных схем потока с указанием количества (выпуска) той или иной модели.

Рис.25 – Лицевые счета работников
143

Также программа позволяет рассчитывать почасовую заработную плату, ежемесячную премию на работников в процентном и
суммовом выражении, процент выполнения.
Лицевые счета с результатами расчета за месяц хранятся в базе
данных и в любой момент могут быть вызваны для редактирования
или просмотра (см. рис. 25).
Программа позволяет формировать расчетные ведомости за период по работникам, бригадам и выпущенным моделям для дальнейшего начисления зарплаты, например, в 1С «Зарплата и Кадры».
7.1.10 АРМ «Расчет себестоимости»
Рабочее место предназначено для учета расчета себестоимости
изделий о материальных и трудовых затратах. Исходные данные
формируются в процессе расчета ткани и фурнитуры и нормировании
затрат времени на пошив изделия.
Основные функции:
– составление ценовых справочников материалов и фурнитуры;
– расчет себестоимости изделия на основе следующих данных:
– затраты сырья, полученные из данных о раскладках и расчете
кусков;
– затраты фурнитуры и вспомогательных материалов, полученные из данных техописания модели;
– цены на сырье, фурнитуру и вспомогательные материалы, полученные из данных АРМ «Склад сырья» и АРМ «Склад фурнитуры»;
– затраты на оплату труда, полученные из данных нормирования;
– прочие затраты, вводимые по усмотрению пользователя;
– присвоение артикула изделию;
– расчет цены изделия на основе данных о себестоимости и прочих затратах, вводимых по усмотрению пользователя;
– поиск информации по интересующему объекту калькуляции в
базе данных на указанную дату;
– генерация результирующих данных для печати [17].

144

Глава 8 Основные аспекты выбора САПР
технологических процессов
Приобретение САПР – серьезное решение, от которого во многом зависит будущее предприятия. В настоящее время на рынке имеется множество самых разнообразных отечественных и зарубежных
САПР. На первый взгляд кажется, что все они одинаковые. Однако на
самом деле системы существенно отличаются друг от друга. Бывают,
что с приобретением САПР проблемы предприятия не решаются, а
добавляются новые. Не стоит доверять только словам и демонстрационным примерам. Полезно узнать мнения о работе системы и о разработчиках на предприятиях, где она уже освоена.
При выборе САПР технологических процессов необходимо учитывать следующие особенности организации швейного производства:
1) автоматизация участков с максимальной трудоемкостью
Автоматизация должна быть комплексной, охватывать все этапы
подготовки производства: проектирование модели, создание лекал,
раскладок, технологические расчеты, оформление документации и
т.д. Однако не каждому предприятию по силам переоборудовать все
производство сразу. На помощь тут может прийти модульный принцип построения САПР, когда автоматизация может осуществляться
не только сразу, но и постепенно, от этапа к этапу. Как показывает
опыт большинства предприятий, наиболее трудоемким является процесс конструкторской подготовки;
2) соотношение целей предприятия и возможностей каждой
подпрограммы
Необходимо учитывать снижение трудоемкости, увеличение
модельного разнообразия с учетом специфики работы, наличии на
предприятии другой подсистемы, периферийного оборудования и
т.д.;
3) возможность ознакомительного использования программ
До внедрения САПР, предприятие может установить программы
на время – с целью апробации работы комплекса;
4) возможность адаптации к условиям конкретного предприятия
5) наличие АСУ всего процесса проектирования с целью поэтапного приобретения и внедрения;
6) простота в обучении, использовании и обслуживании, обучение персонала
145

Наличие на предприятии специалистов с творческим подходом к
работе и не страшащихся современной компьютерной техники является непременным условием эффективного применения САПР;
7) сервисное обслуживание с возможностью совершенствования программы
Предпочтительный способ совершенствования – режим эмуляции (изменение функциональных возможностей программы, в то
время как интерфейс остается прежним). Тем самым упрощается
процесс перехода на другой программный продукт;
8) совместимость с используемыми на предприятии программами либо наличие конвертора (переводчика данных в формат используемой САПР) – позволяет использовать разные САПР на участках производства;
9) доступная и фиксированная стоимость проекта автоматизации
Качественная САПР до сих пор остается дорогостоящим программным продуктом, но не стоит забывать и про другие расходы для
ее внедрения и эксплуатации в реальное производство.
В таблице 13 представлен перечень затрат, необходимых для
внедрения САПР на этапах приобретения, внедрения и эксплуатации.
Таблица 13 – Перечень затрат, необходимых для внедрения САПР
Виды затрат
на этапе
на этапе
приобретения
внедрения
– программное обеспе- – установка,
чение,
– обучение,
– оборудование
– привлечение квалифицированных
специалистов

на этапе
эксплуатации
– сервисное обслуживание, расходные материалы и запчасти,
– повышение квалификации и удержание специалистов

Приобретающая САПР компания должна иметь полную объективную картину возможных поэтапных затрат. По грубым оценкам,
затраты на внедрение и эксплуатацию в течение первых нескольких
лет могут варьироваться в пределах 10-70% от стоимости программного обеспечения и оборудования для Российского рынка швейных
САПР и достигать 200% у западных компаний.
146

При выборе САПР происходит выбор не только самой программы, но и поставщика, который во многом ответственен за судьбу системы на предприятии. Это также выбор квалифицированных, ответственных и заинтересованных в успешном использовании САПР работников.
Глава 9 Организация рабочего места на участке САПР
Организацией рабочего места называется система мероприятий
по оснащению рабочего места средствами и предметами труда, размещение их в определенном порядке.
Организация рабочего места предусматривает выполнение ряда
рекомендаций:
1. Предпочтительно использовать ПК с высокой разрешающей
способностью и удобными размерами экрана.
2. Обязательно ставить на экране дисплея экранные, поляризационные фильтры, снижающие утомляемость глаз.
3. Компьютеры расставлять рассредоточено, если на ПК не работают, его необходимо отключить.
4. При размещении нескольких компьютеров расстояние от рабочего места каждого пользователя до задних и боковых стенок соседних ПК должно быть больше 1,2 м.
5. Рабочее место должно исключать неудобные позы, статическое напряжение тела.
6. Оптимальная высота расположения экрана должна соответствовать направлению взгляда в секторе 5˚-35˚ по отношению к горизонтали, расстояние от экрана до глаз 60 – 80 см, угол наклона панели
клавиатуры 5-15˚.
7. При интенсивной работе (80% смены) предусмотрен перерыв
на отдых по 5-10 минут через каждый час работы или 15-20 минут
через каждые 2 часа.
Кроме санитарных норм и норм безопасной работы к организации рабочего места предъявлены технологические требования с тем,
чтобы обеспечить наиболее рациональное размещение оборудования
в зависимости от решаемых задач.
8. Графопостроители зарисовки необходимо располагать в помещении, отделенном от основного помещения перегородкой с окном. Это дает возможность контролировать работу плоттера и снижает количество пыли в основном помещении.
147

9. АРМ-З непосредственно устанавливается в основном помещении за перегородкой, чтобы можно было оператору наблюдать за
выводом информации на плоттер.
10. АРМ-Р располагается после АРМ-З, чтобы удобно было передавать дискеты с информацией. Оборудование всех АРМ расположено на приставной подставке к письменному столу. На столе располагается клавиатура, «мышь» и документация. Столы имеют выдвижные тумбочки, которые располагаются с боковой стороны стола.
На тумбочке размещается принтер.
11. АРМ-В ввода лекал включает в себя помимо персонального
компьютера, дигитайзер. Дигитайзер располагается так, чтобы в поле
зрения находился монитор. Плоскость дигитайзера может занимать
вертикальное, горизонтальное положение или под некоторым углом.
Положение плоскости выбирается пользователем.
12. Каждое рабочее место обеспечивается инструкцией по работе с ПК.
Стены и потолки основного помещения желательно выполнять
из алюминиевого профиля. Это резко снижает уровень электромагнитных полей (для предприятий, поблизости которых расположены
трамвайные, троллейбусные линии или другие источники помех). Для
окраски стен и потолков исключить побелку, так как она является источником пыли, которая может вывести из строя накопители на гибких дисках. Пол помещения должен быть выполнен в виде фальшпола. Это обеспечит прокладку силовых и информационных кабелей,
расстановку или перестановку оборудования. Покрытие пола выполняется из линолеума (антистатичного) или полихлорвиниловых плиток. В помещении исключается располагать ковры, паласы и другие
ворсистые покрытия. Организация рабочего места участка САПР
предусматривает соблюдения санитарно-гигиенических и технологических требований.
9.1 Санитарно-гигиенические требования
к организации рабочего места САПР
Санитарно-гигиенические требования включают в себя:
– микроклимат;
– чистоту воздушной среды;
– освещенность;
– исключение или ограничение вибраций, шума, ультразвука;
148

– электробезопасность и пожаробезопасность.
9.2 Технологические требования
к организации рабочего места САПР
Технологические требования предназначены для обеспечения
наиболее рационального размещения оборудования [16].
Требования к микроклимату
Согласно санитарным нормам микроклимат в помещении в холодный период должен соответствовать основным требованиям:
– температура воздуха 22-24˚С;
– скорость движения воздуха 0,1 м/с;
– относительная влажность 40-60 %.
В теплый период:
– температура воздуха 23-24˚С;
– скорость движения воздуха 0,1-0,2 м/с;
– относительная влажность 40-60 %
Требования к системе кондиционирования
В помещении возможно применять комбинированные системы
кондиционирования воздуха: центральное, местное и автономное.
Автономные вентиляторы установлены непосредственно в компьютерах, местное кондиционирование обеспечивается бытовыми кондиционерами и вентиляторами.
Требования к освещению
Для работы с персональными компьютерами помещения должны быть с односторонним боковым естественным освещением с северной, северо-восточной, северо-западной ориентацией световых
проемов.
ПК должен располагаться дальше от световых проемов, естественный свет может падать с левой или с правой стороны в зависимости от расположения оборудования на рабочем месте.
Искусственное освещение в помещении и на рабочих местах
операторов должно создавать ясную видимость информации на
экране дисплея.
Осветительные приборы должны находится за спиной оператора. При совмещении искусственного и естественного освещения ре149

комендуется использовать светильники, по спектральному составу
наиболее близкие к солнечному свету.
На рабочем месте оператора необходимо обеспечивать равномерную яркость, исключая наличие ярких и блестящих предметов.
Все предметы, находящиеся за спиной оператора, которые могут отражаться в экране, должны быть матовыми.
Защита от шума
На участке САПР источниками шума служат процессоры, принтеры, графопостроители и кондиционеры. Основными мерами борьбы с шумом являются использование средств звукопоглощения и рациональная планировка оборудования.
Электрическая безопасность
На участках САПР предусмотрены устройства бесперебойного
питания, позволяющие при отключении электричества обеспечить
компьютеры в течение 10-15 минут электроэнергией от аккумуляторов, входящих в это устройство. За это время либо внешнее питание
будет восстановлено, либо операторы будут иметь возможность записать необходимую информацию на дисках, завершить работу на АРМ
и нормально отключить оборудование.
Необходимым условием силового питания участка САПР является установка стабилизатора напряжения на 30 % больше общей потребляемой мощности системы.
Оборудование комплекса питается с электрощита, соединенного
с главным распределительным щитом здания. К электрощиту подходит самостоятельный комплекс заземления, независимый от других
заземляющих контуров здания.
Подводка питания к АРМ осуществляется под съемным полом.
Подводка электропитания к каждому АРМ производится текстильным проводом, оканчивающимся трехполюсной розеткой с защитным
заземлением.
Противопожарные требования
Помещение САПР отделяется от других помещений несгораемыми стенами, двери выполняются из алюминия и стекла, стеллажи и
шкафы выполнены из трудно сгораемых материалов. Пожаротушение
предусматривается установками газового пожаротушения, содержащего фреон.
150

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Рассмотренные в данном пособии направления, подходы и методы автоматизации проектирования одежды в САПР, позволяют говорить об их перспективности для швейной отрасли.
Внедрение информационных технологий и, в частности, систем
автоматизированного проектирования (САПР) на швейных предприятиях позволяет совершенствовать процесс производства продукции,
ускорять процесс проектирования новых изделий, сокращать продолжительность времени от идеи создания модели до начала ее производства.
Создание САПР характеризует новое научно-техническое
направление в проектировании и определяет более высокий уровень
применения вычислительной техники, чем только использование
ЭВМ для решения отдельных проектных задач. Развитие систем автоматизированного проектирования приведет к созданию новых теорий и методов, учитывающих необходимость математического моделирования объектов проектирования. Изменение организационнотехнического уровня проектирования, несомненно, приведет к улучшению качества продукции.

151

Список использованных источников
1. Абуталипова, Л. Н. Основы применения ЭВМ в технологиях легкой промышленности. Учебное пособие / Л. Н. Абуталипова, Р. Р.
Фаткуллина. Ред. Л. Н. Абуталипова. – Казань: КНИТУ, 2011. – 120 с.
2. Бодяло, Н. Н. Технология швейных изделий : методические указания к выполнению курсовых и дипломных проектов по выбору
спецприспособлений к современному швейному оборудованию для
швейных цехов для студентов специальности 1-50 01 02 «Конструирование и технология швейных изделий» / УО «ВГТУ» ; сост. Н. Н.
Бодяло, Н. В. Ульянова, Н. А. Горбукова. – Витебск, 2009. – 50 с.
3. Горбукова, Н. А. Исследование влияния мощности технологических потоков швейных фабрик на загрузку оборудования в них : магистерская диссертация / Н. А. Горбукова. – Витебск : УО «ВГТУ»,
2010. – 88 с.
4. Жук, И. А. Подход к формализации методики определения производственно-технологической однородности моделей одежды// Проблемы дизайн-проектирования и оформления изделий легкой промышленности. 2008, – Казань, КГТУ. – С. 105-110.
5. Кокеткин, П. П. Пооперационная машинно-автоматизированная
технология одежды. – М. : Высшая школа. 2003. – 232 с.;
6. Кузьмичев, В. Е. Промышленные швейные машины : справочник
/ В. Е. Кузьмичев [и др.] ; под ред. В. Е. Кузьмичева. – Москва : В
зеркале, 2001. – 252 с.
7. Мурыгин, В. Е. Основы функционирования технологических
процессов швейного производства: Учебное пособие для ВУЗов и
СУЗов/ В. Е. Мурыгин, Е. А. Чаленко – М. : Компания Спутник+,
2001. – 299 с.
8. Мурыгин, В. Е. Моделирование и оптимизация технологических
процессов. (Швейное производство) / В. Е.Мурыгин, Н. В. Мурашова, З. В. Прошутинская и др. – Учебник. – М. : Компания Спутник +,
2003. – 226 с
9. Петросова, И. А. Разработка методологии проектирования внешней формы на основе трехмерного сканирования: диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. – М. : МГУДТ –
2014.
10. Серова, Т. М. Современные формы и методы проектирования
швейного производства : учебное пособие для вузов и сузов / Т. М.
Серова [и др.]. – Москва : Московский государственный университет
152

дизайна и технологии, 2004. – 288 с.
11. Сурикова, Г. И. Проектирование изделий легкой промышленности в САПР (САПР Одежды): учебное пособие / Г. И. Сурикова, О. В.
Сурикова, А. В. Гниденко. – Иваново: ИГТА, 2011. – 236 с.
12. Радаев, В. В. Текущее состояние и перспективы развития легкой
промышленности в России [Текст] : докл. к XV Апр. Междунар. науч.
конф. по проблемам развития экономики и общества, Москва, 1–4
апр. 2014 г. / В. В. Радаев (рук. исслед. кол.), В. Н. Данилина, З. В.
Котельникова, Е. А. Назарбаева ; Нац. исслед. ун-т «Высшая школа
экономики». – М.: Изд. Дом Высшей школы экономики, 2014. – 333,
[1] с. – 1000 экз.
13. Рассадина, С. П. СОЗДАНИЕ РАСКЛАДОК ЛЕКАЛ В АРМ
«РАСКЛАДЧИК» САПР «JULIVI» /С. П. Рассадина, М. Л. Погорелова, [текст]: Методические указания; Кострома: Изд-во Костром. гос.
технол. ун-та, 2010. – 32 с.
14. Раздомахин, Н. Н. Аспекты антропометрического обеспечения
одежды : трёхмерные координаты на фотоизображениях фигуры человека / Н. Н. Раздомахин // Швейная промышленность. – 2006. – №1.
– С.45-46.
15. Сурикова, Г. И. Разработка конструкций одежды в САПР «Грация»: учеб. пособие / Г. И. Сурикова, О. В. Сурикова, Н. И. Ахмедулова, А. В. Гниденко. – Иваново: ИГТА, 2004. – 124 с.
16. CAD/CAM systems Julivi. Автоматизированное рабочее место
раскладчика. Руководство пользователя. – Луганск: Фирма САПРЛЕГПРОМ, 2004. – 113 с.
17. Трутченко, Л. И. Автоматизация проектирования изделий и технологических процессов швейного производства : курс лекций / УО
«ВГТУ» ; сост. Л. И. Трутченко, Е. М. Ивашкевич. – Витебск : УО
«ВГТУ», 2008. – 112 с.
18. Фаткуллина, Р. Р. Обучение началам работы технолога в САПР
Julivi: Учебное пособие / Р. Р. Фаткуллина, Л. Н. Абуталипова; Казань нац. иссл. технол. ун-т. Казань, 2013. – 80 с.
19. Филимоненкова, Р. Н. Технология швейных изделий : методические указания к выполнению курсовых и дипломных проектов по выбору современного швейного оборудования для швейных цехов для
студентов специальности 500102 «Конструирование и технология
швейных изделий» дневной и заочной форм обучения / УО «ВГТУ» ;
сост. Р. Н. Филимоненкова, Н. В. Ульянова, Н. А. Горбукова. – Витебск, 2009. – 65 с.
153

20. Чонгарская, Л. М. Проектирование швейных потоков : лабораторный практикум для студентов специальности 1-50 01 02 01 «Технология швейных изделий» / УО «ВГТУ» ; сост. Л. М. Чонгарская,
Н. П. Гарская. – Витебск, 2008. – 47 с.
21. Чонгарская, Л. М. Проектирование швейных предприятий : методические указания к курсовому и дипломному проектированию по
выполнению планировки швейных цехов для студентов специальности 1-50 01 02 01 «Технология швейных изделий» дневной и заочной
форм обучения / УО «ВГТУ» ; сост. Л. М. Чонгарская. – Витебск,
2009. – 45 с.

154

Учебное издание
СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО
ПРОЕКТИРОВАНИЯ (САПР)
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
ШВЕЙНОГО ПРОИЗВОДСТВА
Учебное пособие

Составитель Семенова Галина Ефимовна
Подписано в печать 29.05.2015. Формат 60х84/16.
Бумага писчая. Печать оперативная.
Усл. печ. л. 9,7. Тираж 50 экз. Заказ №
Согласно Федеральному закону «О защите детей от информации,
причиняющей вред их здоровью и развитию»
от 29 декабря 2010 года № 436-Ф3
данная продукция не подлежит маркировке
ФГБОУ ВПО «Чувашский государственный
педагогический университет им. И. Я. Яковлева»
428000, Чебоксары, ул. К. Маркса, 38
__________________________________________________
Отпечатано в отделе полиграфии
ФГБОУ ВПО «Чувашский государственный
педагогический университет им. И. Я. Яковлева»
428000, Чебоксары, ул. К. Маркса, 38
155