Системы автоматизированного проектирования лекал и раскладок

Графические элементы при комбинаторном синтеза в САПР «Ассоль» не являются неизменными. При этом осуществляется автоматическая «подгонка» вставляемых линий к уже построенным элементам ТЭ. Кроме этого любой графический элемент после вставки может быть отредактирован или даже полностью перерисован -- чертежными средствами.

Свободное рисование при формировании технического эскиза.

Применение чертежных средств при формировании технического эскиза позволяет отображать на нем любые фантазийные элементы, которые нет смысла ни записывать параметрически, ни заносить в БД комбинаторного синтеза из-за их редкой встречаемости (возможно, они присутствуют в одной единственной модели).

При рисовании используются те же команды создания и редактирования линий, что и при конструировании. А при наличии графического планшета с ручкой (в дополнение к мыши) возможно применение специальной команды «Эскиз». С помощью этой команды любые линии -- логотипы, узоры вышивки, рукописный текст -- рисуются как на бумаге.

Если выясняется, что какой-либо фантазийный элемент все же повторяется еще в какой-то модели, можно просто скопировать его из одного эскиза в другой через буфер обмена Windows.

Примеры построения технических эскизов

Рис. 1. Пример построения абрисов фигур: а) Две типовые фигуры: 170-92-96 и 158-104-112 б) Типовая и индивидуальная фигуры с одинаковым значением ведущих размерных признаков 170-92-96

1.4.3Примеры построения технических эскизов

Рассмотрим подробно процесс создания нескольких технических эскизов для женской одежды.

Выберем фигуру, на которую будет строится ТЭ. Выбор фигуры для построения ТЭ осуществляется так же. как и при конструировании. Фигура выбирается пользователем по трем ведущим размерным признакам из Базы данных типовых фигур, общей для всей системы. Затем вызывается команда параметрического построения, в окне выбора файлов выбирается файл сценария для построения определенного вида фигуры -- в данном случае «ЖЕНСКАЯ.SCR». Дальнейшее построение выполняется автоматически. На рис. 1, а представлены результаты построения абриса на фигуры 170-92-96 и 158-100-112.

В том случае, если нужно осуществить построение на конкретную фигуру» в Базе данных фигур выбирается ближайшая типовая фигура, а зачем ее размерные признаки корректируются с учетом измерений индивидуальной фигуры, после чего также автоматически строится абрис. На рис. 1, б представлены абрисы двух фигур: типовой и индивидуальной с одинаковыми значениями ведущих размерных признаков 164-96-100. У индивидуальной фигуры по сравнению с типовой увеличены плечевой диаметр и высота линии талии, уменьшена высота груди, изменено значение размерных признаков, характеризующих осанку- (положение корпуса, глубина талии I и II).

После того, как получен абрис фигуры, выбирается файл сценария для построения силуэта изделия. На рис. 2, а представлено два силуэта, построенных с применением сценариев «ПОЛУПРИЛЕГАЮЩИЙ KJIACCИKA.SCR» и «ПРИТАЛЕННЫЙ СКРУГЛЕННОЕ ПЛЕЧО-SCR». Эти два силуэта различаются не только степенью прилегания в области груди, талии, бедер и низа, но также формой плечевой линии и углом отведения рукава до получения гладкой формы под проймой. Первый силуэт -- полуприлегающий, с ярко выраженным переходом от прямой линии плеча к отвесно расположенному рукаву; при построении сразу же намечается линия проймы. Второй силуэт -- Х-образный со скругленной формой плечевой линии, мягко переходящей в верхний контур наклонно расположенного рукава, что характерно для покроев реглан, цельно кроенный, комбинированный. При таком силуэтном решении пройма может иметь различную конфигурацию и поэтому строится позже.

А)

Б)

Рис.2.

Примеры построения силуэтов изделий: а) силуэты, построенные с использованием двух разных параметрических сценариев б) силуэты построенные с использованием одного и того же сценария, но с разными параметрами построения.

На рис. 2, а приведено два разных силуэта, полученных с применением одного и того же сценария «ПОЛУПРИЛЕГАЮЩИЙ KJIACCИKA.SCR», но с разными параметрами построения. Они различаются по длине изделия (на 25 см), ширине плеча (1.5 см), а также величине зазоров между контурами фигуры и изделия на уровне линии талии, ширине изделия и рукава внизу.

После того, как силуэт построен, осуществляется нанесение модельных линий. На рис.3 модели женских платьев (халатов) построены с использованием комбинаторики. В качестве исходного взят силуэт, полученный при выполнении сценария «ПОЛУПРИЛЕГАЮЩИЙ КЛАССИКА.SCR». Блоки членений, карманов и воротников вставлены командой «Вставить блок». При вставке линий рельефов применено масштабирование. После вставки блоки линий рельефов расчленены на исходные примитивы, нижние концы рельефов удлинены до низа изделия командой «Удлинить», верхние концы -- подредактированы ручками для точного совпадения с линиями плеча (проймы). Воротник и карманы вставлены без масштабирования, невидимые линии удалены командами «Стереть» и «Обрезать». Построение ТЭ каждой модели (всех трех видов, на рисунках представлен только вид спереди) заняло порядка 5 минут.

Рис. 3. Примеры ТЭ женских платьев, полученных методом комбинаторики.



Рис. 4. Примеры ТЭ женских платьев, полученных методом свободного рисования.

Модели платьев на рис. 4 построены на том же силуэте с использованием свободного рисования. Фигурные линии горловины, низа рукава, линии «годе», драпировки нарисованы с применением команды «Сплайн». Линии обтачек на левой модели получены с помощью команд «Подобие» и «Растянуть в точку». Симметричные элементы построены командой «Зеркало». Для поиска формы линий использовалось также редактирование по точкам -- «ручками». Построение ТЭ каждой модели заняло порядка 7 минут.

Рис. 5. Пример ТЭ жакета, полученного с использованием параметрического сценария, с нанесенными основными размерами.

На рис.5 представлена модель жакета с рукавом реглан и рельефными линиями, переходящими в линию кармана. Модель целиком записана параметрически и включена в подсистему в качестве учебного примера -- сценарий «ЖАКЕТ РЕГЛАН.SCR». В данный сценарий включен как фрагмент упомянутый выше сценарий «ПРИТАЛЕННЫЙ СКРУГЛЕННОЕ ПЛЕЧО-SCR», но построения не заканчиваются созданием силуэта, а продолжаются дальше: до получения законченного технического эскиза модели. Данный эскиз мгновенно перестраивается на разные типовые и индивидуальные фигуры. Варьируя параметры построения можно получить целую серию моделей, различающихся габаритными размерами, длиной изделия и рукава, положением рельефов, углом отведения рукава, величиной прогиба линии реглана и пр.

Получение с технического эскиза информации для конструирования.

После того, как ТЭ сформирован и утвержден, конструктор анализирует его и начинает строить чертеж конструкции данной модели.

При этом с ТЭ может быть получена достаточно полная информация о проектируемой модели. В САПР «Ассоль» имеется развитый инструментарий для измерения расстояний, длин, углов, а также для нанесения этих размеров на рисунок, с тем чтобы их можно было распечатать и включить соразмеренный графический документ в комплект проектно-конструкторской документации.

При нанесении размеров на рис.5, использованы команды «Линейный

размер» и «Параллельный размер», которые измеряют расстояние по прямой между указанными точками -- они позволяют определить общие габаритные размеры изделия. Для более точного измерения длины по криволинейному контуру используются команды «Длина линии», «Расстояние по линии». Результаты точных измерений можно также вывести в табличную форму с помощью команды «Табель мер».

При измерении ТЭ с высокой степенью точности определяются размеры и конфигурации элементов, не претерпевающих проекционных искажений, то есть лежащих в плоскости, параллельной плоскости проекции. Не имеют проекционных искажений, и поэтому непосредственно измеряются на эскизе длины силуэтных линий изделия: на виде спереди -- плечевой линии, контуров рукава от верхней и нижней точек оката до линии низа, боковой силуэтной линии изделия; на виде сбоку -- длина изделия сзади, от шейной точки до низа и пр.

Другие параметры: величина и распределение прибавок к обхватам груди, талии, бедер, ширина изделия по линии низа форма и расположение членений и т.п. могут быть оценены, исходя из измерений на двух проекциях (виде спереди и сбоку) и размерных признаков фигуры.

Например, ширина изделия на уровне груди, талии и бедер; ширина рукава под проймой и внизу могут быть приближенно определены по формуле расчета длины половинной дуги эллипса через измеренную ширину изделия на заданном конструктивном уровне на виде спереди и виде сбоку.

В итоге конструктор получает достаточно полную количественную информацию о проектируемой модели, которая согласуется с художником до разработки лекал и изготовления образца. Конечно, нельзя рассчитывать, что таким образом будут полностью исключены изготовление, примерки и уточнение макетов и опытных образцов, но количество уточнений и переделок, а значит, время на запуск модели в производство, значительно сократится.

Поскольку ТЭ рисуется в натуральную величину, отдельные элементы эскиза -- контуры воротника, карманов, некоторые модельные линии могут быть скопированы с эскиза непосредственно в чертеж конструкции.

Подбор колористического решения

После того как технический эскиз сформирован, его можно передать в программу «Ассоль-Дизайн», где осуществляется выбор ткани и оптимальных колористических решений для дайной модели. На цветной вклейке приведен вариант закрашивания эскизов, представленных на рис.3. Команда «Закрасить эскиз» передает эскизы в программу «Ассоль-Дизайн» таким образом, что невидимые контуры фигуры убираются, а области закрашивания (каждая из которых соответствует определенной детали изделия) формируются автоматически.

1.5 Программа «Ассоль-Дизайн»

Сфера применения «Ассоль-Дизайн» весьма разнообразна: выбор материалов при производстве персонифицированной одежды; составление заказов на закупку материалов и фурнитуры на предприятиях (в том числе материалов, выставленных производителями тканей на интернет-сайтах); быстрое создание новых колористических решений в любых отраслях дизайна: одежды, мебели, драпировок, интерьера и т.п.; помощь клиенту в магазинах тканей; создание виртуальных каталогов в Интернете.

Программа решает несколько важных задач:

- формирование библиотеки моделей и тканей;

- формирование колористических решений моделей на этапе разработки технического предложения;

- создание виртуальной коллекции моделей с фотореалистическим качеством

- формирование библиотеки моделей и тканей.

Программа «Ассоль-Дизайн» предлагает удобные средства для заполнения и активного использования базы данных моделей и базы данных тканей. «Ассоль-Дизайн» работает с фотографиями моделей и текстурами материалов. Поддержка стандартных форматов графических файлов позволяет использовать ткани, фотографии или эскизы моделей как введенные в компьютер, так и созданные в других компьютерных программах (Paint, Photoshop, Corel Draw, AutoCAD и т.д.). Структура базы данных обеспечивает максимальную гибкость работы в локальных компьютерных сетях и глобальной сети Internet.

Общепринятые способы ввода моделей и образцов тканей в компьютер -- через сканер или цифровой фотоаппарат.

Ввод через сканер.

Для того чтобы ввести ткань в компьютер, образец (или фотографию ткани из печатного каталога) сканируют. Ткани с крупным рисунком могут быть отсканированы но частям, а полученные фрагменты совмещены в графическом редакторе. Для ввода модели в компьютер сканируют фотографию или эскиз.

Ввод с использованием цифрового фотоаппарата.

Цифровой фотоаппарат позволяет непосредственно сфотографировать образец изделия на фигуре, быстро просмотреть результаты на компьютере (без промежуточных этапов проявки и печати), выбрать наилучший. Для ткани с крупным рисунком, не помещающимся в рабочей области сканера, а также для ткани с явно выраженной фактурой (ворс, букле, мех, ткани с сильным блеском и т.п.) также удобнее пользоваться цифровым фотоаппаратом.

При вводе в базу данных следует добиваться, чтобы на экране компьютера ткань выглядела так же, как вводимый образец. Явные искажения цвета и тона устраняются в графическом редакторе (Photoshop).

Обработка изображений моделей в «Ассоль-Дизайн».

Фотография или эскиз модели выбираются из базы данных, и на них создаются области закрашивания. Каждая область обычно соответствует детали или группе деталей. Области можно объединять в группы, определять порядок следования при закрашивании, отключать и т.д.

Для того чтобы отобразить реальное направление нитей ткани, для каждой области создается объемная сетка. Рисуются основные горизонтальные и вертикальные направляющие (условный уток и основа), по ним автоматически строится сетчатый каркас объемной формы, который пользователь может корректировать. Затем построения сохраняются для дальнейшего использования. Вся процедура обработки изображения занимает 10 -- 20 минут.

Следующим этапом является нанесение на модель ткани. Ткань для указанной пользователем области выбирается из базы данных, и накладываются на изображение модели строго по сформированной сетке. Наложенные рисунки можно двигать, масштабировать, поворачивать «по косой», регулировать глубину теней -- в реальном времени. Можно также наложить гладкокрашенную ткань, выбрав цвет из палитры или захватив любой оттенок с экрана.

Можно создать неограниченное количество колористических решений выбранной модели и записать их в базу данных результатов для дальнейшего использования.

Программа работает в многооконном режиме: на экране одновременно могут отображаться обрабатываемая модель, базы данных тканей, моделей, список рабочих инструментов (меню). Размеры и расположение окон варьируются по желанию пользователя.

Закрашивание эскизов и создание виртуальных коллекций.

Художник, нарисовав один эскиз и введя его в компьютер, может с помощью «Ассоль-дизайн» очень быстро подготовить варианты эскизов модели из разных тканей и предложить их на рассмотрение художественному совету, руководству предприятия или заказчикам -- на выбор.

После того, как в экспериментальном цехе изготовлен образец изделия, его можно сфотографировать с разных сторон, и в программе «Ассоль-Дизайн» наложить на полученные фотографии другие рисунки тканей. Таким образом, будет получена целая галерея фотографий модели в различных вариантах тканей. Это позволяет не изготавливать лишних образцов без необходимости.

Полученные результаты могут быть использованы в любых компьютерных программах для создания рекламных или демонстрационных материалов. Таким образом, «Ассоль-Дизайн» дает пользователям возможность издавать каталоги собственных моделей с минимальными затратами, за рекордно короткие сроки.

Моделирование в «Ассоль-Дизайн».

Данная программа не является графическим редактором, то есть она не позволяет рисовать или вставлять новые элементы, редактировать контуры деталей и т.п. Для этого существуют такие программы, как Photoshop.

«Ассоль-Дизайн» дает возможность на имеющейся форме изделия нарисовать декоративные членения деталей и накладывать на получившиеся участки разную ткань. В результате получаются изображения большого количества разных моделей на одной конструктивной основе. Это особенно актуально для мягкой мебели, спортивной одежды, сорочек, детского платья и т.п.

Легкость обучения.

Любой, даже незнакомый с компьютером пользователь может за несколько часов обучится работе с программой. За 20 минут в базу данных вносится любая фотография -- будь то модель одежды, предмет мебели или интерьер. Затем за считанные секунды меняется ткань всей модели или отдельных ее частей, добавляются новые элементы. Результаты выглядят как настоящие. Даже зная, что модель была «одета» на компьютере, при взгляде на виртуальную коллекцию, практически невозможно определить оригинал.

2. САПР «Комтенс»

ООО "Комтенс" было основано в 1992 году. Основным видом деятельности является разработка и поставка программных и технических средств системы автоматизированного проектирования (САПР) лекал и раскладок швейного и трикотажного производства.

Разработка и развитие программного обеспечения САПР ведется с начала 80-х годов. Результатом многолетней работы коллектива разработчиков стал полнофункциональный инструмент, обеспечивающий комплексную автоматизацию подготовительно-раскройного производства, радикально упрощающий процесс проектирования лекал и раскладок. САПР КОМТЕНС широко используется в индивидуальном и серийном швейном (трикотажном) производстве, а также эффективно применяется в производстве мягкой мебели, игрушек, автомобильных сидений, кожгалантереи.

КОМТЕНС наладил широкие производственные связи с рядом фирм Италии, Германии, Бельгии, Китая и является их авторизованным представителем на Российском рынке. Это позволяет предложить потенциальным клиентам целостный проект автоматизации конструкторско-технологической подготовки предприятия, обеспечить пользователей САПР высокопроизводительными и надежными техническими средствами, гарантийным и постгарантийным обслуживанием системы.

Постоянно совершенствуя свои продукты, КОМТЕНС вносит вклад в развитие швейного производства. С применением САПР КОМТЕНС существенно увеличивается производительность труда конструкторов и технологов, уменьшаются затраты времени на запуск изделий в производство, значительно улучшается качество продукции, сокращаются площади, необходимые для экспериментального производства.

2.1 Построение базовых конструкций лекал

Начальным этапом создания швейного изделия является разработка базового комплекта лекал. Для решения данной задачи в швейной промышленности традиционно используют методики конструирования такие как: ЕМКО-СЭВ, Мюллер, ЦНИИШП и т.д.

Наряду с использованием классического подхода в проектировании базовой конструкции изделия на плоскости в САПР КОМТЕНС существует принципиально иной, наиболее прогрессивный, по нашему мнению, способ создания базовых конструкций с помощью трёхмерного виртуального манекена. Сложность построения лекал на плоскости состоит в том, что в процессе проектирования отсутствует трехмерный образ одежды или, точнее, он «содержится» в воображении конструктора. По этой причине традиционные эмпирические методики могут «абсолютно правильно» работать только в очень искусных руках.

Принципиальное отличие предлагаемых, методов конструирования разверток деталей одежды по заданной поверхности заключается в приоритете пространственной формы одежды над ее разверткой, т.е. первичности задания трехмерной формы одежды и вторичности построения её развертки на плоскости. Технология 3-х мерного проектирования лекал СТАПРИМ, реализующая эти методы, используется в САПР КОМТЕНС.

2.1.1 Построение в объеме

СТАПРИМ позволяет строить лекала женской плечевой классической одежды (жакет, пальто, платье), используя для этого 3-х мерное изображение виртуального манекена и силуэтную конструкцию проектируемого изделия. Построение производится исходя из размеров фигуры человека и параметров формообразования изделия.



При работе с 3-х мерным изображением модели одновременно осуществляется оценка ее внешнего вида в целом и узлов в отдельности, обеспечивается возможность отображения их на экране в различных ракурсах. Программа позволяет строить изделия как на условно-типовую фигуру, так и на фигуру с отклонениями, разрабатывать силуэт одежды, производить поиск пропорций и новых форм, задавать положения швов на объемном изображении изделия.

Лекала, спроектированные в СТАПРИМ, передаются в САПР КОМТЕНС, где конструктор задает припуски на швы, осуществляет градацию и, при необходимости, вносит в лекала модельные особенности.

Построение базовых конструкций в компьютере обеспечивает возможность автоматического расчета правил градации. Достаточно построить лекала в 2-х размерах и передать их в САПР КОМТЕНС, правила градации будут рассчитаны автоматически.

2.1.2 Построение на плоскости

Данный подход предполагает использование плоскостных методик построения лекал для создания базовой конструкции изделия в компьютере. При помощи специальной программы методика записывается в виде формализованной последовательности действий. Процесс описания осуществляется графически в виде последовательности шагов, при этом конструктор не должен обладать знаниями специального языка построения лекал. Параметрическое описание отдельных элементов конструкции позволяет в дальнейшем вносить изменения в значения размерных признаков и прибавок и таким образом получать лекала изделий заданного размера.

Набор готовых программ построения (брюки, юбки, жакеты) поставляются вместе с программным обеспечением САПР КОМТЕНС.

2.2 Конструктивное моделирование и градация

Конструктивное моделирование - одна из наиболее востребованных функций в разработке лекал одежды. Особенно часто она используется в случаях, когда на одной базовой основе конструкции создается коллекция моделей одежды. В серийном производстве одежды возникает дополнительно задача градации лекал по размерам и роста, это длительная и трудоемкая процедура.

Особенностью программного обеспечения САПР КОМТЕНС является свойство интегрированной градации - система автоматически пересчитывает правила градации в процессе конструктивного моделирования. Видоизменяя лекала только одного (базового) размера, конструктор автоматически модифицирует лекала всех размеров изделия.

Другой отличительной особенностью программы являются так называемые динамические швы. Включение / отключение припусков на швы осуществляется нажатием одной кнопки. Это свойство программы позволяет конструктору оперативно использовать в работе лекала как с припуском на шов, так и без припуска, что существенно упрощает контроль сопряжения лекал в процессе моделирования.

Наличие в САПР развитых инструментальных средств конструктивного моделирования в сочетании с рассмотренными выше особенностями системы позволяет значительно повысить производительность конструкторов, ускорить и упростить процесс разработки и подготовки изделий к выпуску.

2.2.1 Конструктивное моделирование

Конструктивное моделирование в САПР КОМТЕНС реализовано в виде набора инструментальных графических средств, позволяющих производить геометрические операции с точками, линиями и секциями лекал, включая:

видоизменение кривых и положения отдельных точек деталей;

членение деталей на секции;

построение отрезков прямых и лекальных кривых заданной длины;

добавление и удаление точек;

повороты и зеркальное преобразование секций деталей;

объединение секций в детали.

При помощи графических операций осуществляется создание и видоизменение основных, производных и вспомогательных лекал. Функции конструктивного моделирования обеспечивают построение швов и припусков заданного размера, оформление углов швов, задание стандартных и направленных надсечек, частичный или полный перевод вытачек, параллельное и коническое разведение лекала и т.п.

2.2.2 Градация

Градация лекал - набор операций, обеспечивающих техническое размножение лекал по размерам и ростам. Конструктор задает конструктивные точки на лекалах и правила размножения в этих точках, лекала произвольного размера строятся автоматически. Отличительной особенностью САПР КОМТЕНС является то, что градация реализована как функция конструктивного моделирования. Это означает, что при выполнении любой операции конструктивного моделирования программа автоматически перестраивает градацию. Это многократно снижает трудоемкость градации и часто позволяет полностью отказаться от использования в экспериментальном цехе специализированного рабочего места по градации лекал

2.2.3 Прототипы

Прототипы - технология построения лекал изделий с учетом особенностей и размеров индивидуальной фигуры. Для создания прототипов используются базовые основы, построенные в программе Ab obo. Построение базовой основы производится с использованием размерных признаков конкретного размера, далее создается взаимосвязь между деталями базы и модельной конструкции. Затем производится моделирование предварительно построенной базовой основы, строятся производные лекала.

После завершения построения модельной конструкции и оформления лекал, можно внести изменения в размерные признаки, использованные при построении базовой основы. Модельная конструкция автоматически перестроится в соответствии с введенными изменениями в базовую конструкцию.

Данный подход эффективно применяется при проектировании одежды по индивидуальным заказам и повышает готовность предприятий, вышедших на традиционный рынок специальной и корпоративной одежды к изготовлению изделий различной сложности, новой моды, из различных материалов, на любую фигуру, в соответствии с требованиями заказчика.

2.3. Раскладка

Раскладка- программа, обеспечивающая построение рациональной схемы раскроя лекал на материале в соответствии с используемыми технологическими ограничениями. Задаются условия раскладки: ширина материала, вид настилания (в разворот, в сгиб, трубкой), припуск-зазор между деталями, раппорт рисунка и набор размещаемых лекал, - это могут быть лекала одного или нескольких комплектов. Лекала располагают на материале таким образом, чтобы отходы при раскрое были минимальны и при этом выполнялись все технологические ограничения.

Процесс раскладки лекал в компьютере осуществляется в автоматическом и полуавтоматическом режимах. Используемые в САПР "КОМТЕНС" функции автоматической раскладки AutoNester позволяют добиться результатов, сравнимых по качеству с качественно выполненной ручной раскладкой, при существенно меньших затратах времени, значительно облегчая труд раскладчика, повышая производительность и эффективность его работы что, в конечном итоге, дает ощутимый экономический выигрыш. Функции раскладчика сводятся к формированию задания на раскладку, контролю результатов и внесению изменений в раскладку (при необходимости) для учета специфических требований раскроя. В полуавтоматическом режиме, например, имеются возможности разрезания деталей в раскладке с автоматическим добавлением припуска на шов, создания секций, размещения деталей в сгиб.

Программа раскладки отличается простотой и гибкостью. На любом из этапов построения раскладки возможен переход из одного режима проектирования в другой без потери наработанных результатов, например, "мелкие" детали могут быть добавлены в раскладку на завершающем этапе построения и автоматически размещены в свободных частях раскладки. Важно отметить, что на любом из этапов проектирования раскладки любые начальные условия могут быть изменены, это обеспечивает значительное уменьшение затрат времени при необходимости перестроения готовой раскладки.

Используемая в программе раскладки новая технология автоматического уплотнения раскладок - ShapeShifter, позволяет, не меняя схемы размещения, добиться улучшения качественных результатов раскладки (в среднем на 1-2%) за счет локального перемещения лекал в раскладке. При автоматической раскладке ShapeShifter используется на завершающей стадии проектирования раскладки. В полуавтоматическом режиме может применяться на любой из стадий проектирования для облегчения поиска оптимального решения и ускорения процесса построения раскладки.

Одним из дополнительных преимуществ использования ShapeShifter является возможность оперативной автоматической "подгонки" раскладок при небольших изменениях ширины раскраиваемого материала (1-5 см), что исключает незапланированный расход материала и позволяет быстро перестроить раскладку в случае, когда ширина материала меньше ширины раскладки.



2.4 Раскрой

Раскрой материала - завершающий процесс подготовительного производства. От качества получаемого кроя существенно зависит производительность сборочных операций в швейных цехах. Использование САПР позволяет в значительной степени снизить трудозатраты раскроя и повысить его точность.

В настоящее время большинство предприятий, использующих САПР, применяют технологии раскроя по бумаге или автоматический раскрой.

Для раскроя по бумаге используют зарисовку раскладки на бумаге в натуральную величину. Для получения такой зарисовки используют широкоформатные плоттеры.

Управление плоттером - программа, поддерживающая широкий спектр периферийных устройств различных производителей, обеспечивает вывод деталей и раскладок на плоттер или каттер. Программа предоставляет возможность зарисовки раскладки по листам и дает гибкие средства по заданию индивидуальных настроек в оформлении деталей.

Для подключения плоттера конкретной марки в САПР КОМТЕНС предусмотрены две принципиальные возможности: стандартный драйвер Windows, поставляемый разработчиком оборудования, или же собственный драйвер. Необходимость разработки собственного драйвера вызвана несколькими причинами.

Во-первых, не все плоттеры, особенно широкоформатные, имеют драйвер Windows. Поэтому наличие собственного драйвера гарантирует подключение даже "нестандартного" оборудования.

Во-вторых, в драйвере Windows могут не учитываться в должной мере требования, необходимые для эффективного функционирования устройства, последнее замечание чаще всего касается резки бумаги.

На крупных предприятиях наряду с раскроем по бумаге может использоваться раскрой с помощью автоматических раскройных установок (АРУ).

В САПР КОМТЕНС имеется специальная программа оптимизации и расчета трасс раскроя для автоматических раскройных установок, поддерживающая стандарт ISO. Программа позволяет задать последовательность и направление раскроя, исключить раскрой отдельных деталей и отдельных участков, точки врезки, выезды в кромку. Оптимизированная трасса раскроя транслируется в управляющий файл.

В промышленности САПР КОМТЕНС используется совместно с раскройными комплексами TopCut (F.K. Group), InvesCut-2(3) (Investronica), Topaz и Diamond (Investronica), Texcut (Kuris-Wastema), E95 (Lectra), GTxl (Gerber).

2.5 Работа с базой лекал

Данные о лекалах структурированы и хранятся в САПР КОМТЕНС по моделям. Пользователю обеспечен удобный и интуитивно понятный доступ к лекалам. Для поиска конкретного лекала достаточно задать код модели, размер изделия и наименование лекала. Геометрическая и текстовая информация о лекалах и раскладках (длины срезов, площади) и качественные характеристики раскладок доступны пользователю САПР на любом из этапов проектирования. Пользователю предоставлены широкие возможности по фильтрации, архивации и переносу данных.

2.6 Конвертор

Конвертор- Для ряда зарубежных САПР таких как Novocut, Lectra, Investronica, Gerber, разработан конвертор, позволяющий импортировать лекала и раскладки в формат САПР КОМТЕНС. В модуле реализован ввод и вывод лекал в стандартном формате формате DXF AAMA.

2.7 Нормирование сырья

Функции программного обеспечения нормирования сырья:

Расчет нормы расхода сырья для кроеных изделий;

Создание накопительной информации расхода полотна по раскладкам;

Расчет нормы расхода сырья для купонных и полурегулярных изделий верхнего трикотажа с учетом переплетений;

Расчет средневзвешенных норм расхода сырья по модели в целом;

Расчет вспомогательных материалов: ниток, беек, кружев и т.д.

2.8 Расчет куска

Расчет куска - блок программ для расчета (формирования минимального остатка), учета кусков на складе и подбора и расчета фурнитуры. На основе имеющихся раскладок, плана выпуска изделий и наличия кусков ткани она позволяет распределить куски по настилам с минимальными остатками.

В программе присутствуют следующие алгоритмы распределения:

распределение раскладок по кускам «на 1 настилочный стол», куски ткани подбираются на каждый настил полностью;

распределение раскладок по кускам «на 2 или 3 настилочных стола», при этом каждый кусок разбивается не более чем на 2 или 3 настила.

Без снижения эффективности распределения, применение программы "Расчет куска" позволяет снизить трудоемкость работы с кусками ткани в раскройном цехе.

Программа позволяет рассчитывать различные ткани, учитывать способ настилания, печатать различные виды накладных, паспортов кусков.

2.9 Технологическая последовательность

Программа "АРМ Технолог" предназначена для автоматизации работы технологов экспериментального и швейного цехов швейного производства и позволяет решить следующие задачи:

составление технологической последовательности изготовления швейных изделий;

нормирование времени выполнения операций;

расчет стоимости отдельных операций и технологической последовательности в целом;

разбиение технологической последовательности на организационные операции в соответствии с тактом процесса;

составление индивидуальных заданий рабочим на основе технологической последовательности;

расчет расхода швейных ниток.

Составление технологической последовательности (ТП) изготовления швейных изделий в программе возможно 3-мя способами:

С помощью модификации существующей ТП на однотипное изделие.

"Быстрый" набор ТП из операций и узлов, имеющихся в Базе Данных.

Последовательный набор ТП с возможностью одновременного пополнения Базы Данных технологических операций.

Нормирование времени выполнения операции основано на использовании существующих методик, доработанных с учетом требований современного производства. Оно позволяет технически обосновать время выполнения операции, разделяя общее время на составляющие части, доступные для анализа и коррекции.

В расчете стоимости операций возможно изменять стоимость секунды не только в зависимости от «разряда операции», но и от вида работ (ручные, машинные, автоматические, ВТО и т.д.).

Разбиение технологической последовательности на организационные операции может проводиться автоматически (желаемый результат достигается путем настройки исходных параметров), вручную и комбинированным способом. Эффективность работы автомата разбиения определяется гибкостью настройки исходных параметров.

Составление индивидуальных заданий рабочим на основе технологической последовательности может осуществляться аналогично разбиению по такту процесса, но с учетом некоторых особенностей «небольшого» производства.

На основе неделимых операций в программе могут быть сформированы организационные. Для этого предусмотрен специальный режим, при котором используются средства оперативного контроля с возможностью фильтрации и сортировки неделимых операций. Это позволяет минимизировать ошибки и упростить сам процесс формирования ТП.

В настоящее время программа применяется на трикотажных фабриках и швейных предприятиях (Ассортимент: мужские брюки, корсетные изделия, пальто, спецодежда).

2.10 Управление швейным цехом

АРМ "Мастер" - программа управления швейным цехом, использующая данные уже составленных и пронормированных технологических последовательностей. Она предназначена для решения следующих задач:

контроль выпуска партий (в том числе малых) изделий;

оптимизация размещения технологических (неделимых) или организационных операций по имеющимся рабочим местам;

повышение производительности труда швей за счет рационального распределения работ.

Программа имеет специальный раздел планирования швейного производства. Входной информацией здесь является план выпуска изделий на заданный срок (обычно 2-3 месяца). Пользователь, обычно это руководитель производства, на основе заданного плана проводит анализ общего времени выполнения и времени загрузки имеющегося оборудования. Далее план разделяется по требуемым критериям на этапы - разделы плана, и передается мастеру в цех для формирования сменных заданий швеям. Сменное задание представляет собой перечень работ для каждого работника. По окончании смены листки-задания с проставленным фактом собираются, и результаты работ вносятся в программу.

Программа позволяет:

оперативно вносить изменения в разделы плана: добавлять или удалять отдельные изделия, изменять их выход;

отслеживать состояние исполнения любого изделия;

накапливать информацию о производительности труда каждого работника и использовать ее при составлении сменных заданий.

3. САПР «Грация»

3.1 История развития САПР

Первыми в мире приступили к автоматизации процессов в легкой промышленности американцы. Они создали автоматизированную раскройную установку (АРУ) для порезки настилов ткани специальным ножом без предварительной разметки по заданной программе. Путь к широкому промышленному использованию и признанию не был простым. Разработчики около пяти лет безуспешно убеждали предприятия легкой промышленности в эффективности и перспективности этого подхода. И только однажды им удалось уговорить одно автомобильное предприятие попробовать установку при раскрое материалов для сидений. Результат превзошел все ожидания. Только после этого комплекс начали использовать и предприятия легкой промышленности. Следует отметить, что большинство современных САПР очень сильно похожи на американскую систему "Гербер".

В России первая САПР для легкой промышленности была разработана совместно специалистами отдела математического моделирования и оптимального проектирования Института проблем машиностроения АН Украины и Проектно-конструкторского бюро автоматизированных систем управления текстильной и легкой промышленности в Москве. Система разрабатывалась на базе АРМ СМ-4.

Специалисты Института разработали программное обеспечение проектирования раскладок (САПР).

Специалисты ПКБ разрабатывали Автоматизированную Раскройную Установку (АРУ) для раскроя лазерным лучом.

В 1988 году система демонстрировалась на ВДНХ СССР. САПР была отмечена "Золотой медалью" поскольку реализованная программа автоматического проектирования раскладок превосходила все известные в мире программы.

Разработанная система удовлетворяла необходимым требованиям, но не получила, и не могла получить, широкого распространения, поскольку АРМ СМ-4 было фондируемой техникой. Их выделялось 1-2 на все Министерство легкой промышленности.

Нормальное развитие САПР началось с появлением в 90-х годах в нашей стране IBM PC компьютеров.

Полученные результаты не пропали даром. На их основе были разработаны известные САПР - "Грация" и "Комтенс".

Основы «Грации» закладывались более тридцати лет назад. В 1972 году в Институте проблем машиностроения АН Украины был создан отдел математического моделирования и оптимального проектирования. Его возглавил один из учеников академика В.Л. Рвачева, профессор Ю.Г. Стоян. Под его руководством разработаны теория и математические методы геометрического проектирования. В рамках этой теории задача построения раскладки формулируется и решается как задача оптимального размещения геометрических объектов в заданной области. Уже в 1977 году была создана программа автоматического построения секционных раскладок для раскроя трикотажных полотен, построены в компьютере и нарисованы в натуральную величину на плоттере реальные оптимальные раскладки. Использование специальных математических методов отличает «Грацию» от зарубежных и отечественных систем.

Разработка системы велась для предприятий, которым не досталось закупленных в то время правительством за рубежом нескольких десятков САПР с целью перевооружения предприятий легкой промышленности. Разработка «Грации» велась в тесном сотрудничестве со специалистами предприятий. Это позволило учитывать особенности российского производства и создавало предпосылки для дальнейшего развития и совершенствования.

В 1991-1993 гг. были разработаны и установлены системы на предприятиях Киева, Бердичева, Коростеня, Чернигова, Архангельска, Воронежа, Калуги.

Результаты были очень хорошие.

В 1994 г. Открылось новое направление использования «Грации» - замена работающих на предприятиях зарубежных САПР.

На Курском трикотажном комбинате с 1989 года работала испанская система "Инвестроника", включающая Дигитайзер, Плоттер и АРУ из 4 раскройных столов. Установили «Грацию», подключили все оборудование и организовали параллельную работу систем. Одну и ту же работу можно было выполнить по одной и по другой системе. Какая система и чем лучше, говорили результаты работы. Оценивались два основных показателя - время подготовки от ввода лекал с дигитайзера, градации, построения раскладок и создания программы порезки настила на АРУ, и процент использования материала. При выполнении пятидесяти реальных заданий время выполнения по «Грации» сократилось в два с половиной раза, и использование материала повысилось на два процента. Все новые изделия стали готовить к запуску в производство по «Грации», а созданные ранее по мере необходимости постепенно переведены в «Грацию».

Несмотря на полученные результаты сравнения систем, которые являлись несомненным успехом, главный инженер комбината Галина Ивановна Ильина говорила: "Это все хорошо, поддерживается массовость производства, но, ни та, ни другая система не автоматизирует конструкторскую подготовку. Ввод лекал с дигитайзера, графическое моделирование и градация лекал с помощью норм приращений не способствуют повышению качества изделий и расширению ассортимента, а являются просто необходимой работой по "оцифровке" лекал для построения раскладок.

Как показало время, это совершенно справедливо. Более того, такое положение дел сохранилось до сих пор в большинстве зарубежных и российских систем.

Со временем были проведены сравнения и заменены другие системы.

Система "Майкродэйнемикс" десять лет работает на Нижегородском швейном ЗАО "МАЯК". Предприятие производит одежду для внутреннего рынка и выполняет заказы инофирм по поставляемым ими лекалам. Весной 1999г. для выполнения договора с немецкой фирмой потребовалось существенно сократить сроки подготовки моделей к запуску. Прежде, чем заменить САПР "Майкродэйнемикс", специалисты подробно ознакомились с известными зарубежными и отечественными системами и выбрали "Грацию". После этого время подготовки к запуску заказа немецкой фирмы сократилось более чем в четыре раза. Проектирование собственных изделий на предприятии ведется с использованием нового подхода, а выполнение заказов инофирм - по традиционной схеме, с использованием дигитайзера.

Проведенное сравнение с системой "Лектра" в сентябре 1999г. в Новосибирском ОАО "СИНАР" показало, что возможности "Грации" значительно шире, а производительность в несколько раз выше.

На Нижегородском швейном ЗАО "ВОСХОД" была заменена английская система "Сайбрид".

Выяснилось, что "Грация" позволяет по-новому организовать процесс разработки и подготовки к запуску новых моделей, так как при ее использовании отпадает необходимость не только в конструкторе, выполняющем градацию лекал, но зачастую, и в операторе-раскладчике лекал. Это возможно благодаря тому, что разработка раскладок лекал в системе выполняется значительно быстрее и проще, чем в наиболее известных САПР, а применение в программах математических методов геометрического проектирования гарантирует автоматическое выполнение всех задаваемых технологических требований к раскладке. Кроме того, разработка раскладки лекал конструктором создает условия для корректировки конструкции модели с целью достижения максимального использования материала без снижения качества изделия.

Таким образом, при замене зарубежных САПР на "Грацию" первое время осуществляется принцип параллельной работы двух систем, при котором к "Грации" подключается имеющееся периферийное оборудование. Для совершенствования работы по заказам с фирмами, использующими другие САПР, разработана достаточно простая структура данных для представления хранящейся в них информации о моделях в цифровом виде, передачи их по системе Интернет и использования в "Грации".

Для уточнения ситуации с автоматизацией конструкторской подготовки мы провели семинар ведущих специалистов. Пригласили главного конструктора и главного инженера Харьковского дома моды и Московского дома моды трикотажных изделий на комбинат, где вместе со специалистами комбината основательно обсудили эти вопросы.

Установили, что конструкторская подготовка включает в себя решение следующих задач:

1.Разработка изделия в базовом размере - построение базовой конструкции (БК) по используемой методике конструирования и построение модельной конструкции (МК).

2.Построение лекал нужных размеров, ростов и полнот.

3.Построение лекал модели на индивидуальную фигуру.

4.Внесение изменений при изменении свойств материалов, прибавок, конструктивных решений, направлений моды.

Применяемые системы не решают в полной мере ни одну из поставленных задач. Они предполагают следующую схему работы.

В базовом размере лекала изделия строятся на картоне вручную и вводятся в компьютер с помощью дигитайзера. Или строятся непосредственно в компьютере с применением графических приемов моделирования.

Основной, непреодолимый, недостаток обоих способов состоит в том, что они не могут обеспечить взаимосвязь деталей по построению. Построили лекала, отшили образец, изменили линию проймы - необходимо внести соответствующие изменения во все сопрягаемые и производные лекала.

Построение лекал нужных размеров и ростов может производиться двумя разными способами:

Построением лекал в каждом размере и росте индивидуально.

Градацией - получением из лекал базового размера и роста с помощью градации, заданием норм приращений в конструктивных точках.

Первый способ обеспечивает качество изделий в каждом размере, но является трудоемким. Второй подход ускоряет процесс построения лекал, но является приближенным и приводит к изменению балансовых характеристик, сопряжения деталей и ухудшению качества изделий. Чем дальше нужный размер отстоит от базового, тем больше будут искажения.

Основной, труднопреодолимый недостаток градации это ухудшение качества изделий в других размерах.

Построение лекал модели на индивидуальную фигуру надо выполнять отдельно.

После изменения прибавок и конструктивных решений необходимо перестроить практически все лекала.

Специалисты «Грации» пришли к выводу, что устранить имеющие место недостатки при решении задач конструкторской подготовки не возможно, не выходя за рамки графических подходов.

В сентябре 1995 года была поставлена задача разработки системы автоматизации конструкторской подготовки, которая удовлетворяла бы следующим основным требованиям:

1.Осуществляла комплексную автоматизацию всех задач конструкторской подготовки.

2.Позволяла работать по любой методике конструирования, совокупности методик или собственной оригинальной методике.

Вся творческая работа выполняется Конструктором, вся техническая, рутинная работа выполняется системой. Конструктор строит любое изделие по любой методике конструирования в Базовом размере. Система быстро и точно выполняет решение всех задач конструкторской подготовки - строит лекала заданных размеров, ростов и полнот, строит лекала на индивидуальную фигуру с учетом размеров и осанки; перестраивает все лекала при изменении значений прибавок и конструктивных решений.

Разработка системы велась в тесном сотрудничестве специалистов предприятий и учебных заведений. Это позволило создать систему, удовлетворяющую требованиям науки и практики.

Специалисты учебных заведений формируют замечания и пожелания по совершенствованию и развитию системы. Такое взаимодействие позволило создать систему, удовлетворяющую требованиям науки и практики.

Принимая участие в международных конкурсах молодых модельеров, убедились, что создать хорошую коллекцию совсем не просто. Надо иметь знания, умение и дар божий. Но еще сложнее (или важнее) сделать ее достоянием людей, организовать производство изделий. Предложенные в "Грации" средства автоматизации позволяют сократить путь от замысла до реализации, оставляют автору творческую работу, а всю техническую, рутинную выполняет система.

3.2 О компании «Грация»

Основой разработки программ «Грации» послужили результаты фундаментальных исследований в области математических методов геометрического проектирования. Первая программа построения оптимальных раскладок для раскроя трикотажных полотен была создана в 1977 году.

Использование специальных математических методов обеспечивает автоматическое выполнение геометрических и технологических ограничений, высокую скорость и точность принимаемых решений.

В «Грации» предложен новый подход к автоматизации конструирования и реализована высокая компьютерная технология комплексной автоматизации задач конструкторской подготовки.

Реализованный только в «Грации» полуавтоматический режим проектирования раскладок позволяет разумно сочетать опыт Раскладчика и быстродействие Компьютера, строить экономичные и технологичные раскладки.

В «Грации» автоматизированы не только процессы проектирования и подготовки производства швейных изделий, но и задач Учета, Планирования и Управления.

Эти особенности выгодно отличают «Грацию» от аналогичных программ отечественных и зарубежных разработчиков.

«Грация» с успехом работает на 135 крупных и малых швейных, трикотажных и меховых предприятиях, в Домах моделей и Дизайн-студиях при разработке собственных моделей и выполнении заказов инофирм, ВС, МВД и МЧС.

Используется при обеспечении учебного процесса и проведении исследовательских работ в 35 ВУЗах, 22 колледжах и 7 лицеях России, Украины, Белоруссии, Молдовы и Казахстана.

На базе ведущих ВУЗов созданы 10 региональных Центров «Грации» для оказания методической помощи специалистам предприятий в освоении системы.

3.3 Состав САПР «Грация»

Подсистема «Дизайн»

Предназначена для автоматизации работ Дизайнера, или Художника-модельера. Для создания им образа изделия в виде эскиза, рисунка или фотографии, формирования цветового решения.

Для создания эскиза или рисунка изделия подключаются графические редакторы PhotoShop, CorelDraw или другие по выбору Дизайнера.

Дизайнер может также выполнить эскиз или рисунок вручную и ввести в компьютер с помощью сканера.

Также можно представить образ изделия в виде фотографии, взятой из каталога или полученной с помощью цифрового фотоаппарата.

Во всех случаях важно, что информация представляется в виде файла в цифровом виде. Файлу присваивается имя будущего изделия, он включается в базу данных моделей и становится доступным для просмотра специалистам на всех последующих этапах разработки изделия.

Подсистема «Дизайн» содержит также программу, которая помогает руководителю отдела перспективных разработок планировать, координировать и оценивать работу творческого коллектива, в состав которого входят Дизайнеры, Конструкторы и Технологи.

Основным понятием является Коллекция, ее название и автор. Коллекция состоит из Моделей. В плане разработки каждой модели содержатся данные - Дизайнер, Конструктор, Технолог, дата выдачи задания, срок сдачи.

Первым шагом разработки является составление технического описания изделия. Его составляют вместе Дизайнер, Конструктор и Технолог в процессе уточнения и согласования требований к изделию, особенностей конструкции и технологии изготовления.

Учет выполненных работ ведется автоматически. После приемки модели она переходит в разряд готовых моделей.