التقدير الوصفى للراحة الملبسية قياس الراحة الملبسية للأقمشة بطريقة رخيصة وفعالة

1- المقدمـــة :

يعتبر نظام تحسين الجودة "6σ" وسيلة إدارية وإحصائية ترتکز على تحقيق رغبات العميل , وتقليل نسبة العوادم , ورفع مستوى جودة الأداء بالشرکات , بقصد الوصول إلى نسبة عيوب 3.4 عيب لکل مليون فرصة , وکلما کبر عدد (السيجما) کلما کان ذلک أفضل , ومعظم الشرکات تعمل عند مستوى "3σ" (66000 عيب) ، ويهدف هذا النظام إلى تحقيق عائد مادى يتراوح مابين 1:10 ، ويتکون هذا النظام من الخطوات الخمسة التالية :

1.   تعرف الهدف "Define"

مطلوب نظام قياس کمى لتقدير الراحة الملبسية لأقمشة الملابس , ليحل محل النظام الوصفى المستخدم حالياً .

2.   قياس الوضع الحالى "Measure – Business Case"

النظام الجديد قادر على قياس خواص الراحة الملبسية "Fabric Skin Comfort" للأقمشة بطريقة موثوق بها وذات قدرة على المقارنة بين حالتى الإنتاج قبل وبعد الاستخدام .

3.   تحليل نتائج القياسات الأولية "Analysis – Goal Statement"

يهدف تحليل النتائج إلى الوصول الى الفجوة بين الأداء الحالى والأهداف المراد تحقيقها وذلک باستخدام الأساليب الإحصائية المناسبة .

4.   تحسين عملية القياس "Improvement – Project Scope"

النظام الجديد للقياس يعد إبداعاً غير مسبوق فى تزاوج التقديرات الوصفية للراحة الملبسية وکذا القياسات الکمية لها معاً , فهى بذلک تمثل إضافة فى مجال القياسات الکمية فى هندسة المنسوجات ومراقبة الجودة .

5.   رقابة الحل المقترح وتثبيته "Control – Project Plan"

يقول المغازى [8] : أنه بعد مرور 100 عام تقريباً , وإنفاق ملايين الدولارات فى البحث والتطوير المستمر فى مجال الراحة الملبسية للأقمشة فإن العديد من الأسئلة التى تحتاج إلى إجابة قد زاد , حيث أن الإحساس بالراحة أو عدم الراحة هى حالة يشعر بها الإنسان بمفرده وأنه حتى الآن لايوجد تعبير کمى لدليل يصف هذا الاحساس , وفى نفس الوقت الذى يستخدم فيه مئات الدلائل الغير مباشرة لوصف هذه الظاهرة التى تصف الإحساس الإنسانى بالراحة أو عدم الراحة عند إرتداء الملابس تبقى التقديرات الوصفية هى وسيلة التقييم الأنسب والأکثر استعمالاً لهذا التقييم .

ومعلوم أن التقدير الوصفى لأى ظاهرة بما فيها الشعور بالراحة عند ملامسة القماش لجسم الإنسان تختلف من شخص إلى آخر, وبالتالى فإن التقدير الفردى ينتج عنه أخطاء وعيوب , وهو فى الغالب لايصف الشعور الحقيقى لهؤلاء الخبراء , وعليه تظل مشکلة التقييم قائمة , ومع ذلک فإن التقدير (الوصفى لايوجد بديل له حتى الآن , ويمکن اعتباره دليلاً عاماً لإعطاء خطوط إرشادية غير کمية لظاهرة هامة هى الراحة الملبسية) .

واقترح المغازى مقياساً لذلک يجمع بين مستوى الوعى الإدراکى بالراحة وحالة الراحة الملبسية للفاحص , يبدأ هذا المقياس بالصفر% وينتهى عند 100% , وأن حالة الراحة المثالية تتحقق غالباً مابين 40% إلى 60% , باعتبار أن الصفر% يعطى الإحساس التام بالراحة وأن 100% يعطى الإحساس التام بعدم الراحة , وذلک تحت تأثير الظروف القياسية (70 درجة "ف", 65% رطوبة نسبية) وأن الإجهاد المبذول من الفاحص يتراوح مابين قليل إلى متوسط .

يمکن تخيل الإحساس التام بعدم الراحة أنه المقابل لشخص يرتدى ملابس داخلية مصنوعة من ألياف نسيجية خشنة وصلبة "Very Stiff Fibers" وأن ترکيبها النسجى مغلق تماماً , وغير ماص لأى عرق "Closed Hydrophobic Fabric Structure" أما الإحساس التام بالراحة فإنه يمکن تعريفه أو تقديره بعدم الارتداء "Unclothe man" والذى يتوقف أى منها على المتغيرات التالية:

1.  مستوى الجهد الفيزيائى المبذول والذى يتناسب مع مستوى الإدراک "Expontial Function"

2.  الإحساس بالجمال للقماش المستخدم والذى يتناسب تربيعياً مع الإدراک "Power Function"

3.  السلوک الحرارى للقماش والذى يتناسب تربيعياً مع الإدراک "Power Function"

وعلى ذلک يکون هذا المعامل ذو قدرة على وصف التداخل بين الجلد والقماش معاً بصدق وبدرجة عالية من الدقة "Fabric Comfort – Skin Interaction"

ففى حالة الراحة التامة يکون هذا الدليل صغيراً جداً حتى يوفر قدراً کبيراً بعدم إدراک الزى , بمعنى أن الجسم لايشعر بما عليه من ملابس (عدم ملامسة القماش لجسم المرتدى وبالتالى لايشعر المرتدى بالاحتکاک أو الهرش) , وللحصول على نموذج رياضى يعبر عن ذلک تم اقتراح مايلى:

Area Ratio = (True Area of Contact) ÷ (Aparent Area of Contact)      

حيث

Plastic Behavior                       Elastic Behavior

والقيمة "1" لا تتحقق إلا إذا وقع القماش تحت ضغط کبير جداً , وأن القماش التصق تماماً بالجسم فينتج الإحساس بعدم الراحة الحرارية أو الحرکية .

غالباً المساحة الظاهرة من القماش لا تساوى المساحة الحقيقية للتلامس مع الجلد , إلا إذا کان کل من جلد الإنسان والقماش سطحيهما مستوى تماماً وهذا غير حقيقى وعليه کان هذا المعامل لا يساوى واحد أبداً .

أيضاً مساحة التلامس مع وجود شعيرات بارزة تقل جداً فى الأقمشة المحتوية على أقلام طولية أو عرضية (التريکو) .

فى هذا البحث سوف يتم استخدم جهاز تقدير قابلية القماش للحياکة بدلاً من جهاز المغازى الذى يضم منظومة قياس بها , ميکروسکوب وحاسب آلى و حبر طباعة خاصة وطبيعية لتقديرات مساحات التلامس وغيرها وکلها معدات غير متوافرة فى معامل مراقبة الجودة بمصانع الملابس وسعرها غالى وتحتاج إلى عمال مهرة وقدرة عالية من المستخدم للتعامل مع البرامج وتحليلها.

نتيجة لما سبق يتوقع حدوث إختلافات أقل فى عملية قياس الراحة الملبسية للأقمشة , الأمر الذى يعنى إرتفاع قيمة (السيجما) وتقليل العيوب والأخطاء فى عملية القياس لخاصية هامة مثل الراحة الملبسية للأقمشة.

ومن الأسباب التى أدت الى ضرورة وجود نظام معملى جديد لتقدير الراحة الملبسية للأقمشة نتائج الدراسة [7] التى أشارات الى عدم وجود إرتباط بين طرق القياس المعروفة , حيث سجل معامل الإرتباط "R2" بين الإجهاد النوعى للحياکة "SSS", ومعامل (فاست) "FAST" قيمة 0.258 , 0.19 مع قوة سحب القماش من المخروط و0.14 مع دليل (کافاياتا) KES-F .

ضعف قيمة معامل "R2" السابقة متوقعة مقدماً حيث أن طرق القياس الثلاثة السابقة مختلفة من حيث أسلوب القياس ومفرداته وأدواته وعليه فإن هذه الدراسة تهدف إلى سد هذه الفجوة وتقديم طريقة معملية جديدة وسريعة وغير مکلفة للوقت أو الجهد أو المال ولا تحتاج إلى مهارة في تحليل نتائج القياس .

1-1. التفکير العلمى لحل مشکلة التقدير الکمى للراحة الملبسية :

يتم ذلک من خلال الخطوات التالية :

1.     تحليل المشکلة "Clarification of Problem"

توجد فجوة بين القياسات الکمية والتقديرات الوصفية للراحة الملبسية لأقمشة الملابس

2.    تحليل الوضع الراهن "Investigating Current Situation"

لا توجد حتى الآن طريقة يمکن بها قياس الإحساس الذى يشعر به الإنسان عندما يلامس جسمه أى قماش وکل طرق التقييم وصفية وليست کمية .

 

3.    وضع الهدف "Target Setting"

لاشک أن موضوع الراحة الملبسية على درجة عالية من الأهمية لکل إنسان وعليه فإن وجود طريقة معملية تقيس ذلک يعد إضافة علمية يمکن أن تحل محل التقديرات الوصفية التى عليها العديد من التحفظات .

4.     تحليل السبب "Cause Analysis"

يعد عمل "Brainstorming" وتحديد "Cause and Effect" باستخدام منحنيات "Fishbone Diagram" والتى تضم احتمالات سبعة هى "7M" :

1- material;              2- machine;                  3- manpower;           4- method;

5- measurement;      6- management;           7- money .

5.    وضع الحلول المقترحة "Setting up Countermeasures"

تم فرز نتائج "Brainstorming" الخاصة بالحلول المقترحة لتقدير الراحة الملبسية للأقمشة المستخدمة فى صناعة الملابس وذلک فى ضوء درجة التأثير والفعالية ثم التکلفة وذلک باستخدام تقنية " 5W " التالية :

ما هو الجهاز الذى يمکن استخدامه مبدئياً (Who) , ماهى طريقة قياس الراحة الملبسية باستخدام هذا الجهاز (What), ولماذا هذا الجهاز بالتحديد (Why), ثم ماهى التعديلات التى يمکن إجراؤها على الجهاز حتى يعطى نتائج جيدة (How much), وأخيراً أين يمکن إضافة هذا الجهاز بمعمل مراقبة جودة الأقمشة (Where) .

6.   تنفيذ الحلول "Execution"

7.    تدقيق النتائج "Checking results"

يتم إجراء قياسات على الجهاز المختار "Fabric Sewability Tester" مرتين, الأولى بدون إجراء تعديلات مثل :

1.    تحديد حجم العينة المثالى الذى يعطى خطأً مقبولاً لايزيد عن 10% فى 95% من المرات

2.    تحديد إتجاه القياس (السداء, اللحمة, مائل) والذى يعطى أقل نسبة خطأ معيارى.

3. إختيـار مقيـاس ابـرة الجهـاز (من مقاس 65 الى 110 مترى) ثم القياس ثانية بعد إجراء تلک التعديلات ومقارنة النتائج, وعمل اختبارات معنوية "T – test" وکذا اختبارات الفروض "Hypothesis Testing"

8.    وضع المعايير والتحکم "Standardization and Establishment of Control"

يتم تدريب العاملين بقسم مراقبة الجودة على خطوات إجراء تجارب تقدير الراحة الملبسية للأقمشة من خلال ما يسمى "Standard Operating Procedures" .

جهاز تقدير قابلية الأقمشة للحياکة "Fabric Sewability Tester" شکل رقم "1" يمثل مکونات هذا الجهاز والتى تضم :

أ-  ماکينة حياکة منزلية موصل بها موتور متغير السرعات "Servo motor" .

ب-"أوسيلسکوب" لتسجيل مقدار الطاقة الکهربية اللازمة لاختراق إبرة ماکينة الحياکة السابقة للقماش المراد اختباره .

ت-"کمبيوتر" شخصي يحتوى على برنامج لتحويل الطاقة المستهلکة إلى قوى (cN) ثم تسجيل القيم وحساب القيم العظمى والصغرى والمتوسطة على طول من القماش المختبر مقداره 10سـم .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

مخرجات الجهاز السابقة تمثل مقاومة القماش المختبر للاختراق "FRNP-cN"
 "Fabric Resistance to Needle Penetration" ويرمز لها بالرموز التالية : (σaverage ; σmax ( σmin ; σi ومنها يمکن حساب مايلى :

1.    الإجهاد النوعى للحياکة Specific Sewing Strcss "SSS"[9] :

 

(3)

 

                       

 

 

2.    خشونة سطح القماش Fabric Roughness "∆"[10] :

∆ = σmax – σmin                                                                   

3.    معامل الراحة الملبسية Fabric Skin Comfort Index[11] :

FSC I = σmin / σmax                                                             

وللعلاقة الأخيرة 3 احتمالات هى :

أن تصل قيمة "FSCI" إلى الوحدة وهذا معناه تطابق القماش تماماً مع الجسم تحت تأثير ضغط الزى وهو يقابل الاحساس التام بعدم الراحة ,

أو أن تصل قيمة "FSCI" إلى الصفر وهذا معناه عدم تلامس القماش للجسم (Unclothing man) وهذا يقابل الراحة التامة , وأخيراً أن تقع قيمة "FSCI" بين الصفر والواحد وهذا يقابل حالة معظم الأقمشة , وهذا مايمکن التعبير عنه رياضياً هکذا :

1≥ FSCI ≤ 0                                                                           

discomfort      Full Comfort

1-2 طريقة معملية لقياس کل من قابلية الأقمشة للحياکة والراحة الملبسية:

مميزات هذا الجهاز هى :

1.   القيم التى يعطيها الجهاز لاتتأثر بمتغيرات الحياکة أو کفاءة العاملين بها .

2.   الجهاز المستخدم يعطى نتائجه بسرعة وبطريقة بسيطة ولايعد متلفاً للعينات .

3.   الجهاز يعطى للباحثين فرصة لدراسة مايلى :

أ-  تأثير الترکيب النسيجى والتجهيز على قابلية الأقمشة للحياکة .

ب-الاختيار الأمثل لعناصر الحياکة .

ت-التعبير الکمى عن التلف الحادث فى الأقمشة بسبب الحياکة .

ث-التعبير الکمى لطبيعة سطح القماش وخشونته .

ج-قياس الارتباط بين الخواص الملمسية وطبيعة سطح القماش ونسب التلف الحادث فيه بسبب الحياکة وکذا الراحة الملبسية .

1-2-1 نظرية عمل الجهاز :

• · لما کانت القوة اللازمة لغرز إبرة الحياکة فى قماش ما تتناسب مع قابلية القماش للحياکة , وتعد مقياساً للتلف الحادث فيه بسبب الحياکة , سواء کان التلف حرارياً أو ميکانيکياً فإن تسجيل قوة تغريز الإبرة فى القماش (Needle Penetration Force) تعد مقياساً کمياً مباشراً لذلک.
• · بفرض أن القماش المختبر ترکيبه مفتوحاً وخيوطه أس برمها منخفض مثل التريکو, فإنه نظرياً عند تغريز إبرة الحياکة فيه يمکن أن تتحرک خيوطه لتترک للإبرة مکاناً للمرور فتکون القوة المقاومة للتغريز من القماش والمسجلة قليلة والحياکة بلا تلف .
• · ويمکن تصور قماشاً آخر ترکيبه مغلفاً وخيوطه ليست لديها درجة حرية للحرکة , فإن الإبرة تحتاج إلى قوة غرز أعلى للتغلب على قوى الاحتکاک ومقاومة القماش لها , وعليه يمکن أن تتلف الخيوط المکونة للنسيج وأن تکون قوة الغرز کبيرة .
• · وهناک احتمال آخر أن الإبرة وبسبب شدة الاحتکاک سترتفع درجة حرارتها مما يؤدى إلى إنصهار مکان الغرز , خصوصاً مع الأقمشة المصنوعة من الألياف الصناعية الترکيبية وعليه , فإن القوة المسجلة تکون کبيرة والتلف المتوقع حدوثه کبير والحياکة تصبح صعبة وخصوصاً إذا زادت قوة التغريز عن قوة شد الخيوط المکونة للنسيج .

ومن الجدير بالذکر أن الأقمشة المضاف إليها مواد تطرية ستکون مقاومتها للاختراق مختلفة, والمتوقع أن تکون قابلية حياکتها أفضل, ومن جهة أخرى فإن قوى التغريز يمکن أن تساعد على التنبؤ بخواص سطح القماش بطريقة تحاکى طريقة قياس سمک القماش المتتالى لأنه من المفهوم أن الأماکن السميکة فى القماش ستکون مقاومتها للتغريز أعلى, وتحدث شعوراً غير مريحاً عند التلامس مع الجلد وعليه فإنه يتوقع أن يفيد هذا الجهاز فى قياس طبيعة سطح القماش وخواص الراحة, ويکون مقياساً للحکم على کفاءة التجهيز وفعالية مواد التطرية .

1-3- الجزء النظرى :

1-3-1- الوصف الرياضى والمعنى الفيزيائى لمتغيرات طبيعة سطح المنسوجات وخواص الراحة  الملبسية :

يمکن استخدام الجهاز الخاص بقياس قوة التغريز فى تقدير الدلائل التالية :

أ-دليل الفوضاوية : يمکن تقدير قيمة دليل الفوضاوية (s) طبقاً للمعادلة التالية :

 

 

 

 

                                                           

حيث  ,  هى قيمة الخاصية المطلوب قياس قيمة دليل الفوضاوية لها (وهى هنا تغريز إبرة الحياکة) العظمى على الترتيب .

1-3-2- حالات خاصة :

1- عند تساوى قيمتى  ,  فإن S تساوى صفراً وهذا معناه أن مقاومة القماش المختبر للتغريز تکون متساوية , بمعنى آخر أن توزيع المادة على طول الاختبار کان منتظماً أو بمعنى آخر أن سطح القماش يکون ناعماً (Smooth surface) وأن الراحة الملبسية تکون ممتازة .

2- عندما يکون الفارق بين  ,  کبير جداً إلى حد أن  تؤول إلى الصفر فإن قيمة S تساوى واحداً , وهذا معناه أن مقاومة القماش للتغريز تکون عالية أو بمعنى آخر أن توزيع المادة الخام مع طول جزء الاختبار يکون عشوائى أو بمعنى آخر أن سمک القماش يکون غير منتظم ويکون سطحاً خشناً Roughness surface ويکون القماش بالتالى غير مريحاً ملبسياً.

وعليه فإن القيم الواقعة بين "صفر , 1" يمکن أن تمثل دليلاً لتقييم خشونة سطح القماش وکذا خواصه الملمسية .

0 ≤ S ≤ 1                                                        

Smoothness                                         Roughness

(isotropy)                                             (anzotropy)

3- الفارق بين قيمتى  , يمکن أن يشير إلى أى دليل آخر يصف امتلاء القماش المختبر وعليه :

∆ = σ_max – σ_min                                              

min                              ∆                                  max

(bending, smoothing, thin)                              (stiffness, roughness, bulkiness)

4- النسبية بين کل من  ,  يمکن أن يشير إلى قابلية القماش المختبر للانضغاط (compressibility) وفى نفس الوقت تعطى إحساساً بالراحة الملبسية .

 

 

 

 

                                                                                   

وفى هذه الحالة (قوة التغريز) فإن النسبة السابقة (C) يمکن أن تشير إلى صعوبة تغريز القماش واحتمال کسر إبرة الحياکة أو التوائها إذا کانت قيمة (C) کبيرة والعکس بالعکس, أو بمعنى آخر فإنها تشير إلى مستوى الراحة الملبسية .

Min                              C                                 max                

(Good Sewability, Full Comfort)         (Bad Sewability, Un Comfort)

5- القيم المفردة لکل من  ,  يمکن أن يشير إلى ترکيب القماش المراد حياکته وذلک للأسباب الآتية :

أثناء الحياکات تصل سرعة الإبرة إلى قيم عظمى أثناء اختراقها للقماش, وعليه يتعين على خيوط النسيج أن تفسح لها المجال للحرکة فى زمن صغير جداً يصل إلى 0.0003 ثانية (حرکة الخيوط تتوقف أيضاً على مقاس الإبرة فتکون صغيرة مع الإبر الرفيعة وأکبر مع الإبر الأسمک), ويصبح هناک احتمالان هما :

1.   أن يکون معامل تغطية القماش کبير (ترکيب مغلق) فتکون قوى التغريز کبيرة (σmax), والراحة الملبسية قليلة .

2.   أن يکون معامل التغطية صغير (ترکيب مفتوح) فتکون قوى التغريز صغيرة (σmin), والراحة الملبسية عالية (قماش تريکو) .

زيادة سمک الإبرة مع قماش ذو ترکيب مغلق وسرعة إبرة عالية يعطى مقاومة عالية للاختراق فتزيد قوة التغريز ويزيد التلف الحادث فى القماش وتسوء الخواص الملمسية .

σ_max                     NPF_max                    % D_max                                   

% D_min                            NPF_min                         σ_min                                   

شکل (1) يوضح رسماً تخطيطيا للجهاز المستخدم فى قياس قابلية الأقمشة للحياکة (کمياً).

إحتمالات سقوط إبرة الجهاز على سطح القماش لها ثلاثة احتمالات هى :

1.   أن تقع فى الفراغ بين خيوط السداء واللحمة (ناتج الجهاز قيمة صغرى σ_min وليس صفراً بسبب الاحتکاک وتشعير القماش).

2.   أن تقع عمودية على تقاطع کل من السداء واللحمة معاً (ناتج الجهاز قيمة عظمى σ_max).

3.   أن تقع إبرة الجهاز قاطعة أو ماسة لأحد الخيوط فى الترکيب النسجى (ناتج الجهاز σ_i).

1-3-3- أنواع جهاز تقدير قابلية الأقمشة للحياکة :

الجيل الأول (ST1) من هذا الجهاز صمم ونفذ بقسم هندسة الغزل والنسيج بهندسة المنصورة [5] , ثم عدل (ST2) ليقيس خواص أخرى مثل :

طبيعة سطح القماش, قابلية القماش للحياکة , قابلية القماش للتشغيل , قابلية القماش للتفصيل [16]

ويتلخص الفارق بين (ST1) , (ST2) فى أن الأول لم يحدد فى أى اتجاه يمکن قياس مقاومة القماش للاختراق وأيضاً لم تحدد مقاس إبرة الجهاز, وقد ثبت أن عدد القراءات به (50 قراءة) غير کاف [7] .

أما الجيل الثانى (ST2) فقد أمکن تقدير الاتجاه المثالى للقياس [8] وکذا عدد القراءات الآمن [13] , وکذا مقاس الإبرة المناسب [8] .

1-4- حل مشکلة قياس خواص الراحة الملبسية Problem Solving and Decision Making :

يمکن تخيل طريقة الحل کما فى شکل (2).

 

 

 

 

 

شکل (2) يوضح تکنولوجيا التفکير المنطقى لحل مشکلة غياب القياس الکمى لتقدير الراحة الملبسية للأقمشة

کما أنه يمکن استخدام دائرة "ديمنج" فى إثبات صلاحية جهاز تقدير قابلية الحياکة فى قياس الراحة الملبسية , والحصول على نتائج تحاکى نظام المغازى القياسى .

ويقصد بـ "Define" غياب نظام کمى لقياس الراحة الملبسية .

ويقصد بـ "Plan" استخدام جهاز تقدير قابلية الحياکة فى ذلک .

ويقصد بـ "Do" تنفيذ تجارب معملية على أقمشة مختلفة التراکيب النسجية والمقارنة بين نتائج الجهاز ونتائج قياسات وصفية .

ويقصد بـ "Check" استخدام نظرية الفروض هکذا :

الفرض الصغرى        

الفرض البديــل        

يقصد بـ "Act" فى حالة قبول الفرض الصفرى , تتفق نتائج الجهاز مع نتائج التقديرات الوصفية , أما فى حالة عدم وجود إرتباط قوى بين النتائج فيتم تعديل الخطة المقترحة للحل .

التقديرات الوصفية للراحة الملبسية لأقمشة الملابس Subjective Evaluation of Fabrics

يمکن الحکم على الخواص الملبسية للأقمشة المختبرة من خلال منظومة القياس التالية :

1. تکوين وتدريب فريق الفاحصين : يشترط أن يکونوا من الرجال والسيدات من الفئة العمرية 20 إلى 25 سنة وأن يکونوا أصحاء وغير مدخنين ولديهم وعى ومعلومات کافية عن المنسوجات .

2. اختبار مقياس التقييم : حسب أهمية الظاهرة المطلوب تقديرها يتم اختيار المقياس من بين مقاس يبدأ من النقط الثلاث حتى النقط التسعة وتسعون وفى بحثنا هذا تم اختيار مسطرة القياس الخماسية "Five Point System"

3. استخدام الطريقة السابق شرحها فى الجزء الأول من هذه الدراسة فى تحويل التقديرات الوصفية إلى قياس کمى وذلک باستخدام المعادلة التالية :

                                                                       

حيث  هى رتبة الوسيط لنظام النقط الخمسة,

 هى التکرار التراکمى لقرارات الفاحصين,

 هى التکرار النسبى لقرارات الفاحصين.

وکلما کانت قيمة  کبيرة کلما کان ذلک أفضل .

4.    اختيار عناصر التقييم وهى :

• ·    تقييم الخواص الملمسية (ناعم – خشن) ,
• ·    تقييم الخواص الحرارية (بارد – دافئ) ,
• ·    تقييم الخواص الترکيبية للقماش (غير ممتلىء – ممتلىء) ,
• ·    تقييم الخواص الإنشائية للقماش (خفيف – ثقيل) .

وبإيجاد المجموع الکلى لعناصر التقييم يمکن تحديد نصيب کل عنصر من عناصر التقييم فى الخواص الملمسية باستخدام العلاقة التالية :

                                                           

حيث  قيمة العنصر ( ملمسية – حرارية - ... الخ ) ,

 قيمة إجمالى عناصر التقييم أ, ب , ت , ث .

2- الجزء العملي :

2-1- الأقمشة :

تم اختيار ستة أنواع من تراکيب قماش تريکو اللحمة شائعة الاستخدام فى تصنيع الملابس الصيفية للرجال والسيدات "Summer T-Shirts"

جدول (I) يوضح الخواص الطبيعية والميکانيکية للأقمشة المختارة

Table (I). Physical and Mechanical Properties of Tested Fabrics

2-1-1 الهدف :

تهدف هذه الدراسة لإيجاد العلاقة بين الترکيب النسجى لبعض أقمشة تريکو اللحمة ومقدار الراحة الملبسية مقاسة باستخدام جهاز تقدير قابلية الأقمشة للحياکات المعدل (ST2) .

2-2- خطة البحث المعملية :

تشمل خطة البحث استخدام منهجية "6σ" فى إثبات صلاحية جهاز تقدير قابلية الأقمشة للحياکات (ST2) – الجيل الثانى لتقدير الراحة الملبسية لأقمشة التريکو المختبرة .

 

 

 

 

 

 

 

شکل (3) يوضح مفهوم الخطة المعملية

شکل (3) يوضح توظيف منهجية نظام تحسين الجودة فى قياس خواص الراحة الملبسية لأقمشة تريکو اللحمة المختبرة

الفرض النظرى (Ho) لاتوجد فروق بين مخرجات الجهاز (ST1) ومخرجات الجهاز (ST2) بمعنى أن :

بينما الفرض البديل هو :

                                                                                   

لرفض الفرض الصغرى وقبول الفرض البديل يجب أن تکون :

                                                                                               

معلوم أن أى مشکلة يمکن قياسها, يمکن حلها, وأى عمل لايمکن قياسه , لايمکن تحسينه , وعلى ذلک فإن دقة قياس الراحة الملبسية لأقمشة التريکو تتحقق عن طريق تحسين مخرجات جهاز تقدير قابلية الحياکات .

2-3- مرحلة القياس :

فى هذه المرحلة يتم الاجابة على الأسئلة التاية :

1.   کيف تتم عملية قياس مقاومة القماش للاختراق ؟

2.   ماهى الأخطاء التى قد تحدث أثناء عملية القياس السابقة ؟

للإجابة عن هذه الأسئلة يستخدم رسم "جانت" "Gantt Chart" التالى :

جدول II

2-4- مرحلة التحسين :

 

عدد مرات القياس

 

 

إتجاه القياس

 

الشکل التالي يوضح منحنى السبب والأثر .

 

 

 

 

 

 

شکل (4) يوضح مفهوم القياس

3- النتائـج :

3-1- تحديد ظروف الاختبار المثالية :

تم اختبار مقاومة أحد الأقمشة الستة (Pique) للاختراق باستخدام إبر ذات مقاسات مختلفة , 65, 70, 75, 90, 100, 110, 120 على الترتيب , ثم تم حساب الانحراف المعيارى للنتائج "FRNP" هکذا :

أ- إجراء الاختبار مع تثبيت نوع القماش واتجاه الحياکة وعدد القرارات وتغير مقاس الإبرة کل مرة

ب-حساب الانحراف المعيارى من العلاقة :

                                                                  

حيث  هو متوسط المدى للقرارات, Cn ثابت خرائط الجودة [6] .

ت-استخدام جداول "6σ" فى حساب عدد الأخطاء فى المليون "DPMO" وکذا النسبة المئوية لدقة القياسات للمتغيرات الثلاثة فى منحنى عظمة السمکة (شکل 3) .

وجد أن :

1. کلما ذادت نمرة الإبرة (65 – 120 Nm) , کلما ذادت قيمة الإجهاد النوعى للحياکة بسبب زيادة "FRNP" , مما يؤثر على مساحة التماس بين القماش وجسم الإنسان , وبالتالى اعتبارها مقياساً لتقدير الراحة الملبسية وأن أفضل مقاس هو (75) .

2. کلما ذاد حجم عينة الاختبار (Sample Size) حتى 150 قراءة إلى انخفاض قيمة "SSS-cN" وبالتالى التأثير على قيمة "FRNP" وعلى دليل الراحة الملبسية .

3. ثبت أن قياس "FRNP-cN" دالة فى الاتجاه , بمعنى تغير قيمته باختلاف اتجاه القياس من صفر5 ( اتجاه اللحمة أو الأسطر ) , 530, 560, 590 (إتجاه السداء أو اتجاه الأعمدة) , 5120, 5150, 5180م على الترتيب , وثبت أن أفضل معامل اختلاف 27%  جاء فى اتجاه الصفر .

مما سبق نستنتج أن مصفوفة القياس المثالية هى :

1.   اتجاه القياس = اتجاه الأسطر "صفر" ,

2.   عدد القراءات = 150 بدلاً من 50 (ST₁) ,

3.   مقاس الإبرة = 75 Nm بدلاً من 65 (ST₁) .

3-2- نتائج الارتباط بين التقديرات الوصفية والقياسات الکمية :

تعرف النسبة بين الاختلافات الخاصة بالانحدار "Variation due to regression" إلى الاختلافات الکلية بمعامل التقدير "Coefficient of Determination" ويرمز له بالرمز "R²" حيث :

 

 

 

 

 

 

 

أما معامل الارتباط "r" فإنه يساوى الجزر التربيعى لمعامل التقدير "R²" .

وتشير نتائج تقدير العلاقة بين خواص الراحة الملبسية لأقمشة التريکو الستة المختبرة کمياً ووصفياً إلى إيجابية وقوة هذه العلاقة , حيث سجلت قيمة "R2" قيمة "0.7096", وهذا معناه أن قيمة معامل الارتباط بين التقديرات الوصفية للراحة الملبسية والقياسات الکمية لها ممتازة وإيجابية حيث سجل معامل الارتباط "r" قيمة "0.842" ومعلوم أنه کلما اقتربت قيمة "r" من الواحد کلما کان ذلک أفضل إلى درجة صحة الفرض أن أحدهما يمکن أن يحل محل الآخر .

ثبت أن معادلة إنحدار کل من التقديرات الوصفية "y" وهى متغير تابع والقياسات الکمية "x" وهى متغير مستقل هى :

Y = 0.01 x² – 0.2 x + 0.9                                                                   

حيث :    "y" تمثل التقديرات الوصفية بواسطة الخبراء ,

"x" القياسات الکمية لخواص الراحة الملبسية للأقمشة المختبرة مقاسة على جهاز تقدير قابلية الأقمشة المعدلة للحياکات .

وهذا معناه أيضاً أن 70.9% من المعلومات الخاصة بالتقديرات الوصفية يمکن الحصول عليها من جهاز تقدير قابلية الأقمشة للحياکات (R² = 0.7096)

جدول III يوضح نتائج الخواص الميکانيکية لأقمشة تريکو اللحمة المختبرة وذات العلاقة بالخواص الملمسية , کذلک موضح بنفس الجدول تحويل نتائج الخواص السابقة وذات الوحدات الهندسية المختلفة إلى قيم لاوحدات لها بهدف إمکانية تحديد أفضل التراکيب النسجية المختبرة من وجة نظر الخواص الملمسية , والتى تشير إلى تسجيل الترکيب النسجى "Pique" أعلى القيم "0.686" يليه الترکيب النسجى "Melton"(0.665) , بينما جاء الترکيب النسجى "Rib 2x2" فى المرتبة الأخيرة .

ويتضح من هذه النتائج اختلاف ترتيب التراکيب النسجية طبقاً لطريقة التقييم المستخدمة ففى الوقت الذى اعتمد على التقديرات الوصفية المباشرة , احتل الترکيب النسجى "Plush" المرتبة الأفضل وجاء الترکيب النسجى "Tuck" الأخير .

أيضاً استناداً الى نتائج جهاز تقدير قابلية الأقمشة للحياکات , جاء الترکيب النسجى "Melton" هو الأفضل , بينما جاء الترکيب النسجى "Rib 2x2" الأخير .

اختلاف ترتيب نفس التراکيب النسجية يعد أمراً طبيعياً حيث أن کل طريقة تقييم تختلف فى مفهومها وأسلوب وعناصر تکوينها عن الأخرى , الأمر الذى يتطلب قياس درجة اتفاق أو اختلاف هذه الطرق الثلاثة فى الحکم على خواص الراحة الملبسية للأقمشة وهو مايعرف بمعامل "کاندل" , کما بالجدول التالى III .

جدول III طريقة تقدير معامل اتفاق / اختلاف الخبراء

باستخدام مقياس "کاندل" لتحديد درجة اتفاق أو اختلاف الطرق الثلاثة السابقة تستخدم المعادلة التالية :

 

 

 

 

     = 0.644

حيث "m" عدد الطرق , "n" عدد العينات , "S" مجموع مربعات الفروق    

ولما کانت قيمة معامل الاتفاق أو الاختلاف "W" موجبة بمعنى أن هناک اتفاق إيجابى بين طرق التقييم الثلاثة ولکن قوته متوسطة "0.644" , وهذا يؤکد على التوقعات السابقة من أن اختلاف عناصر ومفهوم وطرق التقييم الثلاثة يؤکد على عدم إتفاقهم معاً تماماً مع التأکيد على صلاحية کل طريقة منهم منفردة بالتقييم غير المباشر لخاصية هامة جداً ، وجد أيضاً أن معادلة انحدار الخواص الميکانيکية ذات الصلة بالراحة الملبسية والتقديرات الوصفية على الصورة : 

y = -1.3x² + 1.2x + 0.5

وأن معامل التقدير R² = 0.5 بمعنى أنه يمکن استخدام القياسات الميکانيکية لإعطاء 50% من المعلومات عن الراحة الملبسية وأن معامل الارتباط بينهما وصل إلى قيمة r = 0.71 .

جدول IV الخواص الميکانيکية ذات الصلة بالراحة الملبسية

النتائج الموضحة بجدول IV توضح دلائل تقدير الراحة الملبسية لأقمشة التريکو المختبرة مقاسة بواسطة ثلاث طرق قياس : (A) الخواص الميکانيکية للأقمشة ذات الصلة بخواص الراحة الملبسية , (B) التقديرات الوصفية بواسطة الخبراء ,  (C)نتائج جهاز تقدير قابلية الأقمشة للحياکة المعدل .

Table (V) Fabric Skin – Comfort Values of Three Different Methods

نتائج الإحصاء الوصفية  للطرق الثلاثة تشير إلى مايلى :

1.   متوسط القيم  للطريقتين (C),(A) متقارب, فاذا کانت القيمة المستهدفة حول "0.6" فانه يمکن استبعاد نتائج التقديرات الوصفية ,

2.   الانحراف المعيارى  للطريقتين (C),(A) أقل من الطريقة (B) , وعليه يمکن استبعادها أيضاً ,

3.   سجلت الطريقة (B) أعلى معامل اختلاف (CV = 100.7%) مقارنة بالطريقتين (C) , (A) على الترتيب .

من إجمالي النتائج السابقة يتضح أن الطريقتان (A) الخواص الميکانيکية ذات الصلة بخواص الراحة الملبسية , (C) طريقة جهاز تقدير قابلية الأقمشة للحياکات المعدل , يعتبر أفضل من طرق التقييم الوصفية .

وبقياس معامل الارتباط بين الطريقتين (C),(A) وجد أن :

                                                                       

 

 

 

 

 

   

= -0.24

وهذا معناه أن هناک علاقة سالبة بين نتائج الراحة الملبسية للأقمشة المختبرة والمقدرة باستخدام جهاز تقدير قابلية الحياکات والخواص الميکانيکية لنفس الأقمشة , وأن قوة العلاقة ضعيفة , وهذا أمر متوقع حيث أن الخواص الميکانيکية المختارة لا تمثل کل الاحتمالات ذات الصلة بالراحة الملبسية , بالإضافة إلى أنه تقدير غير مباشر, بينما قياس الراحة الملبسية کدالة فى نتائج جهاز تقدير قابلية الأقمشة للحياکة يعتمد أساساً على قياس الترکيب السطحى والبنائى فقط .

الأشکال التالية (6,5) تمثل العلاقة بين القياسات الکمية والتقديرات الوصفية , وکذا العلاقة بين التراکيب النسجية ومعامل الراحة الملبسية :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3-3- المفاضلة بين أجهزة الاختبار بطريقة مصفوفة القرار Decision-Matrix Method :

تعد هذه الطريقة إحدى طرق التقييم الکمى للتفريق بين الاختبارات المتعددة وهى کثيرة الاستخدامات في التطبيقات الهندسية لاتخاذ قرار , وهى تتکون من مجموعة عناصر التقييم المقررة "Weighted criteria" التى يجمع ناتجها الکلى وتتخذ قراراً فى المفاضلة بين أجهزة الاختبار – طرق القياس – أنواع المنتجات – طرق التصنيع - ... الخ , وتتميز هذه الطريقة بالقدرة على تحويل التقديرات الوصفية الخاصة بالتقييم إلى قياس کمى .

خطوات تکوين مصفوفة القرار :

1.   يتم عمل إثارة الأفکار "Brainstorming" لتحديد أهم عناصر التقييم ,

2.   يتم تحديد الوزن النسبى لکل عنصر من عناصر التقييم ,

3.   قيم اختيارک بالطريقة التالية :

ضع مقياس التقييم الثلاثى :

1= slight extent;                       2= some extent;                       3= great extent

أو :

1= low;                                   2= medium;                 3= high

4.   إضرب الوزن النسبى لکل عنصر فى مقياسة , ثم اجمع الناتج الکلى , الاختيار الأفضل هو الذى يحصل على أعلى مجموع کما فى جدول VI .

جدول VI المفاضلة بين أجهزة قياس الراحة الملبسية

Therefore preferred to use (ST2), of the reasons for the selected .

Article View: 458

PDF Download: 220