Введение

ВВЕДЕНИЕ

Цель настоящей работы заключается в реализации определенных примеров системного подхода к решению инженерных задач и процедур, имеющих отношение к технологии проектирования (синтезу) структур и параметров трикотажа и технологических процессов их изготовления в производственных условиях (в частности, как предметной области, технологии производства трикотажных полотен с кругловязальных машин).

С целью выбора определяющих факторов развития производственно-технологических систем, в частности, трикотажного производства, рассмотрены современные подходы построения архитектуры современного трикотажного предприятия и методы, на которых базируется рост эффективности производства. В частности, рассмотрена современная архитектура и функции трикотажного предприятия, обеспечивающие реализацию жизненных циклов трикотажной продукции и ориентацию всех видов деятельности на обеспечение качества, обновление и создание новых видов продукции. Рассмотрены виды деятельности, связанные с информационной поддержкой, и их интеграция на базе вычислительной техники.

Поставлена цель - разработать обобщенную структуру процесса вязания на кругловязальных машинах и реализовать ее в виде имитационной модели, как обучающей программы визуализации процесса и выполнения основных расчетных процедур, сопровождающих процесс вязания и относящихся, в частности, к производительности и технологической трудоемкости изготовления трикотажных полотен при известных заправочных данных их вязания.

Имея в виду, что основными факторами режима вязания трикотажа и технологической надежности процесса является натяжение нити, поставлена цель уточнения существующих методов расчета натяжения и поиска условий снижения напряженного состояния переработки (вязания) нити с учетом реальных физико-механических свойств, в частности, характеристик жесткости при изгибе и фрикционных свойств.

Выбор режима дозированной подачи нити (основного при вязании на кругловязальных машинах) до сих пор базируется на опыте и субъективных подходах к регулированию машины. В этой связи поставлена задача построения алгоритма регулирования и наладки кругловязалъной машины и технологического обеспечения качества полотна (как результат проектирования его параметров). Поставлена цель - оценить возникающие при этом технологические погрешности. Соответствующие расчетные модели построены в работе.

Одна из целей работы - уточнение методов синтеза новых структур переплетений и их разработка (как пример, на базе ажурных сетеполотен) при обеспечении роста

5

эффективности их вязания и снижения материалоемкости производства по сравнению с базовыми (главными) переплетениями.

В структуре жизненного цикла как основные рассмотрены функции проектирования и изготовления (вязания и отделки) полотна, имея в виду синтез новых структур и параметров готового полотна, обеспечивающих повышение качества (в частности, снижение усадки) трикотажного полотна из хлопчатобумажной пряжи. При этом поставлена цель - разработать методику проектирования готового полотна с учетом видов отделки.

Основываясь на известных подходах в машиностроении и проектировании (выбору) индивидуальных технологических маршрутов на множестве обобщенных (избыточных) структур технологических операций и переходов, рассмотрены задачи реализации такой системы в программной среде в виде граф-дерева и оценки технологической трудоемкости всего процесса, как важнейшей составляющей себестоимости (затрат ресурсов) в расчете на единицу производимой продукции.

Общая цель работы заключается в дальнейшем развитии методов структурного и параметрического синтеза новых структур переплетений, технологических процессов, разработку методов проектирования трикотажных полотен, имеющих приложение к актуальным задачам: контролю и управлению заправочными данными, размерами и качеством трикотажных полотен (включая проектирование полотна по заданной величине усадки).

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ обусловлена решением определенных задач, направленных на дальнейшее развитие теории проектирования трикотажных полотен и изделий, обеспечивающих внедрение информационных технологий в практику трикотажного производства, обеспечение качества и условий оперативного обновления ассортимента изделий. Работа связана также с освоением новых областей знаний, направленных на совершенствование подготовки специалистов в области технологии трикотажного производства, в частности, основанных на системном подходе к изучению и проектированию объектов трикотажной технологии, продукционных моделях знаний, понятиях сложных систем (алгебраических и временных). Методология выполнения работы предусматривала необходимость ее гармонизации в соответствии с требованиями международных стандартов в области систем качества, информационных технологий, с учетом тенденций развития текстильной науки.

Основные цели работы предусматривали:

- Разработку инструментов информационной поддержки жизненного цикла (ЖЦ) продукции, в частности, обеспечение задач проектирования, уточнение методологии структурного и параметрического синтеза трикотажных переплетений, полотен и изделий и процессов их производства.

Повышение технологической точности и надежности как следствие воспроизводимости и повышение качества трикотажной продукции (включая уменьшение усадки). Разработку моделей проектирования технологических процессов производства и расчетных процедур по оперативной оценке затрат ресурсов при освоении новой продукции. Дальнейшее раскрытие закономерностей процесса вязания как основы для повышения эффективности технологии.

- Разработку обучающих программ для подготовки специалистов по специальности 260704 «Технология текстильных изделий».

В частности, в рамках диссертационной работы были предусмотрены следующие основные ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ:

1. Как основу для структурного и параметрического синтеза трикотажных полотен и процессов рассмотреть: основные модели знании, применяемых в структуре информационных технологий; математический аппарат дискретных множеств, необходимый для описания объектов трикотажных технологий; циклы структурного и параметрического синтеза; существующие международные стандарты и инструменты CALS — технологий; систематизировать объекты структурно-параметрического синтеза в трикотажном производстве и необходимое информационное и техническое обеспечение.

2. Разработать обобщенную технологическую модель процесса вязания и уточнить его параметры, критерии эффективности, в частности, относящиеся к натяжению и скорости нити.

3. На основе общей теории систем рассмотреть процесс вязания и трикоталсную машину как сложную событийную систему и объект управления.

4. Разработать имитационную модель процесса вязания как обучающей программы и расчетные процедуры, относящиеся к технологической трудоемкости и производительности кругл овязальных машин.

5. Уточнить модель процесса вязания в режиме дозированной подачи нити и определить значения регулируемых параметров, обеспечивающих проектируемые характеристики трикотажного полотна и их воспроизводимость.

6. Разработать метод проектирования параметров готового полотна с заданной усадкой и алгоритм расчета заправочных параметров вязального оборудования с учетом вида отделочных процессов.

7. Разработать методологию структурного и параметрического синтеза процессов производства трикотажных полотен, а также алгоритмы построения индивидуальных технологических маршрутов с оценкой основных затрат ресурсов, как основу для принятия решений о выпуске продукции и экономических расчетов.

8. Разработать методологию синтеза структур переплетений на основе теории дискретных множеств при рассмотрении трикотажных переплетений и полотна как алгебраической системы. Привести примеры реализации.

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ. Выполненная работа базировалась на продукционных моделях знаний, использовании основных инструментов и методик информационных технологий (IDEF, SADT и др.), требованиях международных стандартов (ИСО-9000 и др.), математических основах обшей теории систем (алгебраических и временных), методах структурно-параметрического синтеза трикотажных полотен и процессов производства, теории вязания и строения трикотажа, а также анализе информации в смежных областях и в зарубежной практике, относящейся к целям и задач исследования.

Экспериментальные исследования проводились в технологических лабораториях на кафедре. технологии трикотажного производства Московского государственного текстильного университета им. , на Заря»; информационный анализ, в частности, через сеть Интернет вычислительного центра Университета.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА:

1. С учетом требований международных стандартов ИСО - 9000, ИСО - 14000 и внедрения информационных технологий разработана современная архитектура трикотажного предприятия и выполнена его технологическая декомпозиция. Установлено, что в структуре ЖЦ продукции создание новых видов продукции инициируется инновационным маркетингом и обеспечивается инжиниринговой деятельностью по проектированию новых видов продукции и технологических процессов их производства, в частности со структурным и параметрическим синтезом.

2. Показано, что развитие производства и научно-технический прогресс в трикотажной отрасли реализуются в системе потребностей рынка, новых технологий и материалов, фундаментальных исследований, профессионального обеспечения и внедрением CALS - технологий в пределах ЖЦ продукции. Сформирована база данных по направлениям исследований в области текстильных и трикотажных технологий.

3. При системном рассмотрении определены объекты структурно - параметрического синтеза в трикотажном производстве. На основании продукционного подхода сформированы основные схемы, относящиеся к структурно - параметрическому синтезу. Установлено, что существующие научные подходы в технологии трикотажного производства в значительной мере относятся к задачам анализа и программирования процессов выработки трикотажных полотен и изделий на суи{ествующем оборудовании и лишены инновационного смысла. Показано, что технологические продукционного типа решения составля-

ют функциональную основу создания нового ассортимента изделий и проектирования новых трикотажных машин.

4. На основании общей теории систем обосновано понятие трикотажных полотен как алгебраических систем, а процессов производства как сложной событийной временной системы (конечного автомата). Впервые рассмотрены теоретические основы таких систем с приложением к технологии трикотажного производства.

5. Определено фазовое пространство переменных элементов трикотажной машины как событийной модели. Разработана обобщенная схема кругловязальной машины как имитационной модели с непрерывными и дискретными потоками данных. Показано,- что построение и анализ процесса вязания в отображении графов состояний и переходов позволяет уточнить временные характеристики процесса и обнаружить новые особенности вязального способа петлеобразования.

6. На основании формализованного описания процессов вязания кругловязальной машины в виде графа состояний и использования программной среды Model Visual (разработчик - Научно-исследовательский Центр компьютерных технологий при РАН) впервые построена динамическая имитационная модель кругловязальной однофонтурной машины. Показано, что модель может быть использована в структуре обучающей программы при подготовке специалистов по трикотажному производству. Разработана информационная среда для расчета основных характеристик производительности кругловязальных машин и поддержки имитационной модели.

7. Уточнена модель фрикционного огибания нитью нитепроводников и игл трикотажных машин и предложены уравнения и алгоритм расчета натяжения ветвей нити с учетом жесткости нити на изгиб и кривизны огибаемой поверхности. Расчетами установлено, что возможна организация движения нити на трикотажных машинах с «точечным» огибанием нитепроводников, когда натяжение нити существенно уменьшается по сравнению с расчетами по формуле Эйлера. Предложены новые конструктивные схемы нитепроводников.

8. Уточнена модель процесса вязания на кругловязальной машине как объекта управления в режиме дозированной подачи нити. Показано, что применение разработанной модели и расчетных процедур для подачи нити обеспечивает изготовление полотна с высокой технологической точностью с погрешностями, которые не превышают 1 - 2% (т. е. обеспечивают воспроизводимость качества трикотажа).

9. Разработаны информационные модели (ИМ) обобщенных технологических маршрутов как пересекающихся множеств и морфологических таблиц, условия выбора индивидуальных маршрутов и алгоритм их синтеза. Установлено, что существующие структуры

(блок-схемы) типовых процессов не отвечают требованиям автоматизированного построения индивидуальных технологических процессов (кроме типовых) и могут быть использованы только как информационная база для синтеза обобщенных маршрутов.

10. Как продуктивная разработана методология параметрического синтеза индивидуальных технологических процессов производства полотна в виде Зх-уровневой структуры (граф-дерева) с реализацией задачи оценки ресурсных затрат (в частности, по технологической трудоемкости и стоимости) на определенный выпуск продукции. Приведены примеры программного обеспечения и расчеты ресурсных затрат и их структура для индивидуальных технологических маршрутов.

11. На основании экспериментальных исследований установлено, что в структуре ассортимента полотен из хлопчатобумажной пряжи величина эксплуатационной усадки для различных переплетений и способов отделки полотен превышает 15 - 20%.

В производстве двуластичных полотен имеет место притяжка по ширине полотен до 5 -8%, что снижает эксплуатационные свойства изделий и ограничивает изготовление высококачественной продукции.

12. Основываясь на основных положениях международной программы Starfish по проблеме усадки трикотажных хлопчатобумажных полотен, предложена методика проектирования параметров готового полотна и заправочных данных кругловязальных многосистемных машин по показателям усадки и поверхностной плотности с учетом коэффициента влияния видов отделки трикотажных Полотен.

13. На основании экспериментальных исследований статистически определены коэффициенты влияния отделки на структурные параметры равновесного состояния трикотажа. Найдены статистические оценки коэффициента заполнения для двуластичного полотна и зависимости параметров плотности А (Дг) и В (Пв) от длины нити в петле I, что позволяет реализовать алгоритм проектирования для массового ассортимента полотен.

14. Рассмотрены трикотажные переплетения как алгебраические системы в виде множества М = (Е, R}, состоящего из совокупности множества базовых элементов? и их отношений R. Выполнено обобщение базовых структурных элементов переплетений и сформировано базовое множество Е и обобщенная модель элементов.

15. Построена матрица бинарных отношений Ms и модель формирования основных видов переплетений вида MSKC = {Е, Я^'Л как алгебры логических отношений R(es) на множестве Е (пересечений и объединений их компонент и 5-арных отношений) с мощностью решений MSKC = Ms х Kv х Кс на множестве координат раппорта KW, KC с. Rb, Rh.

10

16. Из исходного множества Ms, следуя методологии структурного синтеза, построена вторичная матрица Sr на новых переменных ST = Ы1'\ MF\, где Мр - ограниченное множество функций трансформации структурных элементов переплетений или их комплексов.

17. Показано, что последовательное изменение состояний S/ элементов множества Rles) и

применение множества Mf функций позволяет синтезировать новые структурные комплексы рисунчатых переплетений на множестве нитей 7)„ множестве структурных элементов Е, отношений R(es) и функций трансформации Мр.

18. Предложена методика формализованного описания «продукций» структурного синтеза переплетений, примеры их отображения (визуализации) как основы для принятия решений и составления управляющих технологических программ (УТП) трикотажных автоматов.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ: В результате проведенных исследований получены результаты, имеющие приложение к решению следующих практических задач:

1. Предложена архитектура современного трикотажного предприятия, которую необходимо учитывать при создании современных производств.

2. Разработаны алгоритмы и программы, позволяющие решать задачи в структуре информационных технологий

- по расчету натяжения нити в процессе вязания с упругим характером деформации;

- выполнять оперативные расчеты характеристик производительности трикотажных ма-

шин;

- проектировать полотна из хлопчатобумажной пряжи по заданным структурным характеристикам и величине усадки;

- проектировать индивидуальные технологические маршруты из обобщенного на основе разработанной базы данных переходов и операций;

- рассчитывать входные параметры процесса вязания на кругловязальных машинах, обеспечивающих получение заданных структурных характеристик полотна по предложенным алгоритмам (режим дозированной подачи нити).

3. На основании разработанной методологии структурного синтеза переплетений созданы новые структуры высококачественных сетчатых (ажурных) переплетений (патент РФ № 000). Изготовлены образцы таких полотен, которые рекомендованы к внедрению.

4. Разработана имитационная динамическая модель процесса вязания на кругловязальной машине, которую рекомендуется использовать в структуре процесса обучения при подготовке специалистов по технологии трикотажного производства.

И

5. Обобщены данные по факторам, влияющим на усадку трикотажных полотен из хлопчатобумажной пряжи и ее оценку, которые необходимо учитывать при разработке стандартов на усадку трикотажных полотен.

6. Результаты исследований входили в перечень работ по теме «Разработка и теоретическое обоснование технологии производства новых видов трикотажных материалов и изделий», отмеченных премией МГТУ им. в области науки за 2003 г.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ:

- Работа по методологии проектирования трикотажных полотен и разработанные новые структуры полотен внедрены на Заря» (акт внедрения прилагается).

- Работа проводилась в рамках НИР МГТУ им. по двум грантам молодых исследователей (2001, 2003 гт.) (шифры работ 00-718-16 и 03-614-16).

Основные положения работы докладывались

- На Всероссийской научно-технической конференции «Современные технологии и оборудование текстильной промышленности» (ТЕКСТИЛЬ-2003), МГТУ им. .

- На Всероссийской научно-технической конференции «Информационные технологии в образовательной, научной и управленческой деятельности» (ИНФОТЕКСТИЛЬ-2004), МГТУ им. .

На международной конференции «Производство и отделка трикотажа и трикотажных изделий», МГТУ им. (2005 г.).

ПУБЛИКАЦИИ: По материалам работы опубликовано 8 статей, 2 методических разработки, 2 отчета по гранту, тезисы 5 конференций и 1 патент.

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ: Диссертационная работа состоит из введения, 6 глав с выводами, общих выводов, списка использованных источников и приложений. Работа содержит 415 страниц машинописного текста, имеет 145 иллюстраций, 11 таблиц и 5 приложений. Список использованных источников включает 141 наименование.

Исследования выполнены в Московском государственном текстильном университете им. .

Автор приносит благодарность к. т.н., доц. за сотрудничество и участие в разработке программ и реализации предложенных алгоритмов и моделей по синтезу объектов трикотажной технологии, а также признательность руководству и сотрудникам Заря» за оказание помощи в проведении экспериментальных исследований и изготовлении опытной партии трикотажных полотен и готовых изделий.

12

Глава 1. СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ ФАКТОРОВ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИХ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ТРИКОТАЖНОГО ПРОИЗВОДСТВА

1.1. Текстиль и его место в развитии общества. Тенденции развития

Текстиль на протяжении истории человечества оставался главным приоритетом бытия, потребностью человека и общества, удовлетворяя вначале утилитарные нужды затем все более широкие потребности, создавая окружающий комфорт и красоту жизни. Создание искусственной окружающей среды («машинизм», индустриализация) породило массу технических и технологических проблем, наукоемких задач, которые, как показала история и опыт, были решены на основе применения текстильных волокон и текстильных технологий. Среди главных приоритетов XXI в. текстиль многие футурологи поставили на первое место не только как основную потребность общества, в том числе как наиболее распространенный и выгодный вид бизнеса, но, прежде всего, имея в виду его функциональные возможности удовлетворения самых различных потребностей человека и общества.

Текстиль не только определил развитие культуры человека (одежды, обеспечение гигиены, появление театра), но его технологические принципы заложили фундамент и идеологию промышленных революций. Первую промышленную революцию как зарождение «ма-шинизма» общества связывают с изобретением машинного «тканья» - летающего челнока Кея (1738 г.). Вторую промышленную революцию - с созданием жаккардовых станков с программированием бинарной информации на перфолентах и перфокартах (Жаккар, 1800 г.), что позволило перейти к информационным технологиям и созданию электронных вычислительных машин.

Уникальные победы человека в природе и космосе связаны с использованием текстильных материалов.

Многие современные технические достижения были сделаны на базе высоких текстильных технологий (включая полет первого искусственного спутника земли, полет на Луну, создание средств космической связи и др.).

Именно с текстильных технологий и машин начиналась промышленная революция в Англии и затем продолжалась в Европе, во Франции и Германии. Затем «фабричная» технология была экспортирована в Америку и получила развитие в России.

История промышленной цивилизации практически началась чуть больше 200 лет назад. аргревса (1761 г.), Аркрайта (1767 г.) и Кромтона (1785 г.) в прядении, Кар-трайта (1785 г.), Кэя (1738 г.), Жаккара (1800 г.) и Горрокса (1813 г.) в ткачестве, Вильяма Ли

13

(1589 г.) в трикотажном производстве заложили фундамент текстильных технологий и современной промышленной революции.

Именно на основе текстиля, появилась классовая структура общества, «народилась новая «раса» фабрикантов, появился наемный труд», современная торговля и банковское дело.

Россия традиционно следовала текстильным преобразованиям, прежде всего, с точки зрения обеспечения надлежащего уровня отопи, профессиональной занятости населения, развития творческой созидательной функции человека, поскольку цели текстильного производства в своей основе были общечеловеческими, гуманными и профессия текстильщика всегда была сродни искусству, породив промышленность шоу бизнеса, высокой моды, развитие театра и теории костюма. Создаваемый в структуре текстильного производства национальный продукт именно как экономическая категория, как дополнительная стоимость в виде товаров и изделий играл первоочередную роль в реальной экономике государств. Достаточно сказать, что доходы от текстильного производства, например, в США, в 1996 г. превышали доходы от автомобилестроения, бумажной промышленности, уступая лишь электронной промышленности.

Что особенно важно, текстиль, прежде всего как национальная одежда, часть культуры человечества, наций и народов.

Прядение, ткачество, изготовление одежды также как производство изделий из керамики, металла, стекла, дерева, кости, перламутра, ювелирных украшений исторически относилось к художественному ремеслу как части культуры человека.

Поэтому, без текстильного производства гаснет дух и культурный облик общества.

В России изменения в текстильном секторе за последние 10 лет были катастрофическими. Объем производства реальной экономики уменьшился до 8 - 10%, рост «теневой экономики» более 60% от общего объема. Реальный смысл экономики превратился в бизнес - технологии.

К 2000 г. практически была ликвидирована отраслевая наука и производственная база предприятий.

Текстильная отрасль, удовлетворяющая в 90х годах до 80% рациональной нормы потребления населения, в частности в трикотажной продукции, практически была уничтожена.

К 90-м годам, отталкиваясь от достигнутого уровня 85 - 90 гг., в производстве текстильной продукции, в частности в трикотажном производстве, планировалось в основном достигнуть рациональных норм потребления трикотажных и чулочно-носочных изделий по основным группам изделий. В трикотажной промышленности производилось: верхних три-

14

котажных изделий 488,2 млн. шт. (против 531,8 в США), бельевого трикотажа 1184,4 млн. шт. (2391), чулочно-носочных изделий 1858,3 млн. пар (3691).

По данным концерна «Ростекстиль» объемы производства трикотажной отрасли к 2000 г. составляли всего 54,3 млн. шт., чулочно-носочных - 213,5 млн. пар, ориентировочно было произведено 5000 т. трикотажного полотна (т. е. менее 8 - 10% по сравнению с 90-м годом).

Последствиями для России вхождения в рынок были полное нарушение товарного торгового баланса и полное разрушение системных структур текстильной экономики и производственного потенциала. Как результат, жизнеобеспечение общества стало заложником импортных поставок, агрессии низкокачественной продукции с вероятностью (риском) потери безопасности и независимости, поддерживаемых неэффективным использованием собственных ресурсов для развития производства товаров и различных видов продукции. В результате рыночных преобразований к началу XXI в. Россия оказалась по комплексной проверке уровня конкурентоспособности на 127 месте1 из 185 стран, входящих в ООН [ 1 ]. Это было связано с чрезвычайно низкой эффективностью использования ресурсов, нищенской долей ВВП на душу населения, низким суммарным (включая ресурсы) экспортом, расходами на науку, практическим отсутствием конкурентоспособных фирм, большим уровнем инфляции и отсутствием какого-либо равновесия в торговом балансе (рис. 1).

1. Расходы на НИОКР

10 У/1

конкурентоспособных фирм

2. Рас

9. Природные ресурсы и успопия

оды на рлзви-тис челопека

8. Инфлчция

3. Стабильность

политической

системы страны

4. ВВП на душу населения

5. Средняя продолжительность жизни

норматив показания

6. Эффективность

использования

ресурсов

Рисунок 1 - Многоугольник конкурентоспособности США и России

1 По другим данным на последнем месте из 48 оцениваемых стран.

15

Разрушительные тенденции «демократических преобразований» превратились в факт безвозвратного уничтожения достигнутого. Вмешательство в существующий порядок вещей привело к непредсказуемым последствиям: сработал первый закон экологии. Революционные изменения в очередной раз оказались неприемлемой формой преобразования экономики. Примитивное представление о текстиле (включая трикотажную продукцию) все еще доминирует в обществе, экономике и финансовых структурах, основываясь на утилитарном его использовании для изделий одежды и домашнего обихода.

В то же время в профессиональной сфере текстиль рассматривается как наукоемкий продукт, как с точки зрения применения инженерных технологических знаний, так и функциональных свойств текстильной продукции. Поэтому в структуре производства текстиля кроме «товаров народного потребления» особое место занимает высокофункциональная продукция.

Необходимо учитывать, что в настоящее время есть два сектора рынка текстильных товаров (рис. 2) [ 2 ]:

сектор традиционного текстиля с примерно одинаковым уровнем качества и относительно низкой стоимостью и уровнем прибыли (здесь доминирует ориентация на традиционные потребности);

сектор наукоемких {high-lech) технологий и высокофункциональной и, как правило, высокозатратной продукции (цена которой отличается в несколько раз или порядков). К этому сектору принадлежит и производство престижной модной одежды, как правило, создаваемой на новых технологиях и материалах.

Тенденции мирового рынка: производство традиционных товаров смещается в страны с низкой стоимостью ресурсов {low cost country): Китай, Пакистан, Иордания, страны Карибского района и др.

Развитые страны ориентируют свою научную деятельность, образование и научно-технические проекты на изыскания высокофункциональных материалов на основе много-дисциплинарных синергических технологий, интеграции знаний, текстильных и других дисциплин (химии, биологии, психологии и др.).

В развитых странах использование текстиля превысило 25 кг волокон на душу населения в год (рис. 3), из них 48% - хлопок, 32% - синтетические волокна, 8% - шерсть, около 10% - целлюлозные и 2% - другие. Всего объем производства волокон составил в 2000 г. -58,5 млн. т. [ 3 ]. Обращает на себя внимание небольшие объемы производства волокон шерсти, что, возможно, связано со сложной технологией их производства.

Исходным элементом текстильных материалов и изделий является волокно (нить). Именно к открытию и созданию новых волокон можно отнести исторические этапы развития

16

индустриального общества (рис. 3). Вступление цивилизации в постиндустриальное развитие общества, век информационных технологий (1990 г.) ознаменовало торжество наукоемких материалов, создание которых является следствием многодисциплинарньк знаний или синергической методологии в науке.

Англия у Модные изделия

Классический ассортимент

20 Кг/чел

Рисунок 2 - Структура потребления изделий

i Объемы

пр-ва специальные наукоемкие и

(до 25 «умные, «трии,---------высокоточный поли-

кг/на ^^Г мерный сиите» уг интегрированные г

1 чел. в >г полимеры

год) /'комбинированные

58 млн. т L мономеры

(2000 г.) ____т

химические ^-—--------

^^^ 'лайкоа ' арамид

виниловые

уГ 'ПОЛИЗЛ. в-на

/ 'няйплм

^ 'вискоза

натуральные

шелк j

^^^ UI6DC уГ 'ХЛОПОК л 1 1

y^'nCDOinVXI 1

f'uex. 1 ---------------------------------------------------------------W.

Индустриальный век 1775-1850 гг.

Химический век 1870-1980 гг.

Век информационных технологий и научных знаний 1990 - ... гг.

Рисунок 3 - Основные этапы развития цивилизации и текстильных волокон

2 Этапы развития и виды волокон приведены в редакции фирмы DuPont [Arun P. Aneja, John P. O'Brien. A vision for fibers at the dawn of the millennium // ITB International Textile Bulletin. - 2001. -№4. - P. 36-37].

17

Список литературы