Применение информационных технологий в швейной промышленности

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.

САПР «ГРАЦИЯ» состоит из подсистем: дизайн, конструирование и моделирование, индивидуальные и корпоративные заказы, технология изготовления, раскладка, диспетчеризация, учёт и планирование, управление бизнесом.

1.1.1 Конструирование и моделирование.

Процесс конструирования представляет собой некий алгоритм команд. Команды (операторы) выбираются из предлагаемого системой набора, обеспечивающего построение чертежей деталей любой сложности по любой методике конструирования, вплоть до собственной методики. Для введения в систему новой методики конструктор вводит исходные данные для построения : перечень, величины, межразмерную и межростовую изменчивость размерных признаков, используемых методикой, перечень и величины припусков (прибавок) в виде постоянных величин или табличных значений, зависящих от одного или двух параметров.

Если измерения соответствуют ОСТ или уже были введены, их можно скопировать из базы данных системы. Конструктор вводит команды с клавиатуры. При этом на одной части экрана дисплея отображается алгоритм, на другой - выполненные с его помощью действия (создание точек по координатам, линий различных типов, т.е. процесс построения чертежа конструкции). Система рассчитывает положения точек чертежа в соответствии с формулами, записанными в алгоритме, и величинами размерных признаков для заданной фигуры, а также прибавок, заданных конструктором. В системе имеется возможность интерактивной корректировки формы линий (лекальных кривых), задаваемых оператором " сплайн". При уточнении конструктором линии в алгоритме автоматически меняются ее параметры, что позволяет воспроизводить откорректированную линию. После записи и графического воспроизведения всех построений конструктор выделяет контуры лекал (основных, производных, вспомогательных) и задает диапазон размеров и ростов, в которых проектируется модель. Система выполняет расчет по заданному алгоритму для фигур заданного диапазона, производя, таким образом, градацию лекал деталей модели. Процесс осуществляется практически моментально (зависит от типа компьютера, количества размеров и ростов, сложности алгоритма, но не превышает одной-двух минут). При этом обеспечивается точность построения, сохранение пропорций, сопряженность длин контуров деталей, форма линий и качество посадки изделия во всех размерах и ростах (если это позволяет применяемая методика конструирования). Если методика не обеспечивает необходимые параметры конструкции в каких-либо размерах, положение конструктивных точек, длину и форму линий можно откорректировать; система запомнит выполненные действия и уточнит алгоритм. Таким образом, построение лекал деталей различных размеров осуществляется не только несравненно проще и быстрее, чем в других системах, но и наиболее точным методом непосредственно при построении базовой конструкции. Этим методом пользуются разработчики методик конструирования и рекомендаций по градации (техническому размножению) лекал для определения величин перемещений конструктивных точек от размера к размеру и от роста к росту. Сам процесс градации появился при промышленном производстве одежды в связи с невозможностью (из-за чрезвычайной трудоемкости) непосредственного построения чертежей деталей в нужном диапазоне размеров. "Грация" позволяет исключить необходимость выполнения этапа размножения из процесса конструкторской подготовки.    Система позволяет, и традиционный процесс ввода готовых лекал с дигитайзера с заданием правил градации и их уточнением в случае необходимости (подсистема "Модели"). Кроме того, разработку модельных конструкций можно выполнять в графическом режиме (подсистема "Моделирование").

1.1.2 Индивидуальные и корпоративные заказы.

Используемый в системе принцип позволяет таким же образом автоматически перестраивать для индивидуального заказчика базовую основу, исходную модельную конструкцию или лекала разработанной серийной модели при введении величин измерений его фигуры. В связи с этим система может использоваться (и уже используется) не только на промышленных предприятиях, но и в Домах моделей, изготовляющим одежду по заказам.

Для разработки новой модели по методике, уже имеющейся в базе данных системы, следует уточнить значения припусков, осуществить моделирование и присвоить новое имя модели. При задании конструктором мест измерений автоматически составляется табель мер. Система снабжена большим количеством подсказок, предупреждений, позволяет параллельно с создаваемым или редактируемым алгоритмом вызвать на экран уже созданный алгоритм в качестве образца, из которого можно скопировать необходимые куски. Для большего удобства и экономии времени предусмотрена возможность создания, хранения и использования в алгоритмах стандартных блоков, описывающих последовательность действий при построении характерных элементов изделий (например, клапанов, хлястиков, воротников и др.), величины параметров которых уточняются в конкретных моделях.

Таким образом, благодаря взаимосвязи режимов аналитического и графического конструирования проектировщик может выбирать тот режим, в котором ему удобнее работать, в котором более полно используются его творческие возможности.

1.1.3 РАСКЛАДКА

Построение раскладок в компьютере, зарисовка их в натуральную величину или раскрой на АРУ (автоматизированные раскройные установки) – именно ради решения этой задачи создавались первые швейные САПР. Автоматическая, быстрая, предельно плотная раскладка лекал – давняя мечта изготовителей одежды, так как от качества раскладок зависит себестоимость и конкурентоспособность производимых изделий.

Многолетний опыт использование САПР раскладки на предприятиях убедительно показал значительные преимущества компьютерных технологий формирования раскладок перед традиционным ручным способом.

  Применение САПР для проектирования раскладок:

 обеспечивает экономию сырья до 3 % за счет нормирования межлекальных отходов, уплотнения раскладок и устранения потерь, связанных с обмеловкой лекал;

 повышает производительность и качество труда оператора-раскладчика, при этом напряженность труда раскладчика снижается, так как система подстраховывает и предостерегает его от ошибок;

 способствует более рациональному использованию производственных площадей, так как позволяет заменить столы для раскладок лекал на компактные автоматизированные рабочие места (АРМ) и исключить оборудование для измерения площади лекал, для изготовления копий раскладок, для изготовления и хранения лекал (сокращение затрат на лекальное хозяйство составляет 75…85%);

при использовании плоттера позволяет получать зарисовки раскладок в натуральную величину в неограниченном количестве и в кратчайшие сроки;

 обеспечивает условия для раскроя на АРУ (автоматизированных раскройных установках).

Процесс формирования раскладки в САПР заключается в размещении изображений лекал на экране дисплея в площади прямоугольника, длина и ширина которого соответствуют параметрам полотна настила.

Существует три основных режима формирования раскладок.

Ручной или диалоговый - когда очередность и местоположение лекал выбирает раскладчик.

Автоматический - когда система сама строит различные варианты раскладок и выбирает лучший.

Полуавтоматический или комбинированный - когда часть лекал раскладчик укладывает по своему усмотрению, а остальные - система.

Рассмотрим каждый из этих режимов подробнее.

Ручной (диалоговый) режим формирования раскладок лекал

В ручном режиме раскладчик лекал выполняет на экране компьютера практически ту же работу, что и на столе.
Оператор-раскладчик на экране дисплея выбирает и помещает нужные лекала в поле раскладки. Система фиксирует лекало в указанном месте и автоматически выполняет контроль соблюдения технологических требованиям: соблюдение заданных технологических зазоров; отсутствие пересечения внешнего контура устанавливаемого лекала с контурами ранее уложенных лекал, с границами настила, с линиями стыковки секций настила. При невыполнении любого из перечисленных требований система не допускает размещения лекала в указанном месте, подает звуковой сигнал о необходимости корректировки в размещении лекала или автоматически осуществляет корректировку расположения лекала в схеме раскладки.

Качество и скорость выполнения раскладки зависит от мастерства раскладчика и удобства пользовательского интерфейса программы. В этом режиме затрачивается больше времени, чем в других режимах, но в 1,5—2 раза быстрее, чем при работе на столе.

• Автоматический режим формирования раскладок лекал

Автоматическая раскладка сложна в ее программной и технической реализации. Наличие автоматического режима раскладки лекал в САПР является свидетельством высокого профессионального уровня специалистов разработчиков системы.

При автоматическом режиме раскладки функции оператора сводятся к заданию параметров материала и выбору комплектов для раскладки, а система сама строит различные варианты раскладок с учетом заданных технологических ограничений. Программа останавливается либо по указанию пользователя, либо по истечении заданного на поиск раскладки интервала времени, либо при достижении определенного процента межлекальных выпадов. Далее система предлагает один или несколько наилучших вариантов.

Этот способ является наиболее быстрым и удобным, но, тем не менее, автоматический режим раскладки лекал есть далеко не во всех САПР, и даже при его наличии в системе им не всегда пользуются на предприятиях.

Проблема состоит в том, что ни одна автоматическая раскладка не может превзойти опытного раскладчика. Как правило, автоматическая раскладка менее экономична на 2-4 % по сравнению с ручной. Задача максимально плотного размещения плоских фигур произвольной конфигурации внутри прямоугольной области с переменной длиной одной из сторон решается только методом последовательного перебора вариантов. Но число возможных вариантов слишком велико. Например, количество вариантов раскладки для комплекта всего лишь из 5 разных деталей при соблюдении направления ворса равно 260, для того же комплекта без соблюдения направления ворса — 520, а с учетом возможных поворотов лекал на малые углы (в пределах допустимого отклонения от заданного направления долевой) их количество возрастает практически до бесконечности. Ввиду сложности задачи и многовариантности возможных решений технически затруднительно обеспечение всех требований, предъявляемых к рациональным раскладкам. Поэтому автоматические раскладки ограничены определенными условиями и не гарантируют выполнения всех требований. Так, например, автоматическая раскладка во многих САПР не обеспечивает совмещения деталей с рисунком ткани, не предусматривает использования допустимых отклонений от долевой, кромки ткани, не позволяет изменять величину технологического зазора между деталями в раскладке. Только в последние годы появились программы, обеспечивающие получение «хороших» результатов раскладки за сравнительно короткий промежуток времени.

Автоматическая раскладка не гарантируют получение оптимального, т.е. наилучшего из всех возможных, результата. Поэтому на современном этапе наиболее рациональным видится использование комбинированных программ построения раскладки, когда кроме автоматического режима проектирования, есть и полуавтоматической, в котором человек имеет возможность корректировать результат автоматической раскладки, а также изменять расположение лекал для учета специфических технологических ограничений

• Полуавтоматический (комбинированный) режим формирования раскладки лекал

Он совмещает в себе ручной и автоматический режимы. Это наиболее эффективный режим построений раскладок, так как позволяет использовать опыт оператора-раскладчика и быстродействие компьютера. Вместе они быстрее строят экономичную и технологичную раскладку, чем каждый из них в отдельности.

Полуавтоматический режим раскладки может быть реализован двумя способами:

- оператор-раскладчик вручную размещает на материале часть лекал (как правило, наиболее крупных или наиболее сложной конфигурации), затем остальные лекала раскладываются системой автоматически.

-вначале все лекала раскладываются в автоматическом режиме, а затем получившиеся раскладки просматриваются оператором-раскладчиком и при необходимости корректируются.

В САПР «ГРАЦИЯ», при формировании раскладки возможен неоднократный переход от ручного режима к автоматическому и наоборот.

Эффективная программа построения экономичных и технологичных раскладок:

- поддерживает сочетание ручного, автоматического и полуавтоматического режимов с учетом различной лицевой поверхности (с направленным ворсом или оттенком, рисунком) материала, способа настилания, дефектов и технологических ограничений;

- предоставляет оператору возможность задавать дополнительный припуск к деталям (на усадку, подгонку рисунка и т. п.); объединять лекала в группу, которая будет двигаться как единое целое (это удобно для мелких, компактно уложенных лекал); зеркально отображать и поворачивать лекала; разрезать детали в любом месте на части с припуском на шов (в целях рационального размещения лекал в раскладке) и соединять части лекала в целое;

- автоматически отслеживает изменений в лекалах;

- рассчитывает наилучшее сочетание размеров и ростов моделей в одной раскладке;

- предоставляет возможность отмены операций, выполняемых в процессе раскладки;

- готовит процесс раскроя, определяя стартовые точки, направление вырезания, и т.п.

- позволяет передавать информацию о раскладке в другие системы;

- стимулирует проектирование раскладок самими конструкторами, что создает условия для корректировки конструкции модели с целью достижения максимального использования материала без снижения качества изделия;

- обеспечивает экономию времени и материалов.

Печать готовых раскладок.

Готовые раскладки записываются в файл (для дальнейшего использования) и распечатываются в натуральную величину на плоттере. Печать осуществляется на плоттере: целиком или по частям, в зависимости от формата плоттера. Напечатанная на бумаге в натуральную величину раскладка используется в качестве разметки (намеловки) при раскрое настила. На основе раскладки может быть подготовлена программа порезки настила на Автоматизированной Раскройной Установке зарубежного или отечественного производства.

Для автоматизации проектирования раскладок в системе «ГРАЦИЯ» используется не только автоматический режим укладки лекал, но и полуавтоматический, при котором оптимально сочетаются опыт раскладчика и возможности программы. Раскладчик имеет возможность уложить часть лекал по своему усмотрению и перейти в автоматический режим. Это резко повышает производительность системы и качество раскладок. Раскладки могут вычерчиваться в заданном масштабе или в натуральную величину на графопостроителях различных производителей; при использовании для раскладок раскроя настилов автоматизированных раскройных установок создаются управляющие программы, в которых можно задавать порядок выкраивания деталей.