Искусство шить

Записи с меткой "раскрой"

Проектирование раскладок лекал деталей одежды в САПР

Построение раскладок в компьютере, зарисовка их в натуральную величину или раскрой на АРУ – 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 некоторых САПР, например 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.

Подсистема САПР «Раскладка» имеется практически во всех швейных САПР. Среди профессиональных швейных САПР пользующихся наибольшим спросом на отечественном рынке можно выделить САПР «Грация», «Ассоль», «Комтенс», «JULIVI», «Автокрой», а также «Леко», «Силуэт», «Абрис» и др.

Используются также САПР зарубежных разработчиков: Investronica Sistemas (Испания); Gerber Garment Technology (США); Lectra Sistemes (Франция); Pfaff и Grafts (Германия); AMF Sybrid (Великобритания) и др.

Список источников информации:

http://window.edu.ru Сурикова Г.И., Сурикова М.В., Сурикова О.В. Проектирование раскладок лекал деталей одежды в САПР: Учебное пособие Иваново: ИГТА, 2005.
http://www.lpb.ru Ещенко В., Светиков В., Ещенко А. Комплексная автоматизация швейных предприятий
http://www.saprgrazia.com
http;//www.comtense.ru
http://www.autokroy.ru
http://www.julivi.com
Андреева М. В.,. Холина Т. Ю., Павлов А. М. Раскладка лекал в САПР «Ассоль».// Швейн.пром-сть.№4.2001

Способ адаптивного конструирования

Существенным резервом экономии материалов является приспособление правил конструирования деталей швейных изделий к решению задач их последующего плотного размещения в раскладке.

Разработка адаптивной конструкции изделия заключается в выявлении возможных изменений в конфигурации деталей, которые, с одной стороны, удовлетворяли бы всем предъявляемым к конструкции требованиям (технологическим, эксплуатационным, эстетическим и др.), а с другой стороны, обеспечивали бы минимальное количество межлекальных отходов в раскладке.

Правила адаптивного конструирования включают изменение конструктивных линий, определяющих конфигурацию деталей; членение детален или их объединение; определение оптимального направления расположения деталей в раскладке.

Практическое использование способа локально-оптимального группирования деталей в раскладке указывает на то, что экономичность конструкции моделей можно значительно повысить за счет незначительного изменения контура деталей.

На основании проведенных экспериментальных исследований разработана адаптивная конструкция бюстгальтера, при внедрении которой устойчивый характер снижения межлекальных отходов получен для разных моделей с различной комплектностью.

Следующее правило адаптивного конструирования заключается в членении или объединении деталей. Например, для лучшей укладываемости в раскладках такой детали, как передняя деталь бюстгальтера, экономически целесообразно ее членить. Установлено, что стоимость сэкономленного эластичного полотна в этом случае в 10 раз больше затрат на обработку передней детали и в 5 раз больше затрат на изготовление изделия из шелковой ткани.

При раскрое изделий из тканей, эластичных материалов, кружевного и трикотажного полотен, пенополиуретана и других видов материалов могут применяться четыре способа размещения деталей в раскладках: строго по направлению нити основы; в двух взаимно перпендикулярных направлениях (по направлению нити основы или нити утка); под углом 30, 45, 60 градусов к нитям основы и произвольно, т.е. без учета направления нити основы.

На практике поиск рациональных вариантов размещения деталей без учета направления ннти основы (изотропных деталей) осуществляется специалистами, которые, используя свой опыт и квалификацию, находят приемлемый способ их расположения в раскладке. Решение этой задачи можно облегчить, если найти соответствующие зависимости плотности раскладок от различных направлений размещения изотропных деталей в раскладке.

Выявить указанные зависимости аналитическим путем довольно трудно, так как детали имеют различную и сложную конфигурацию. Однако общий подход к установлению указанных зависимостей может быть определен аналитическим путем при размещении простых (или близких к ним) геометрических фигур, например эллипсов. Если конфигурация деталей имеет форму, похожую на эллипс, то оптимальное направление большой оси эллипса относительно ширины рамки раскладки определяет тот угол а, который вычисляется по формуле

otxod_3

Реализация на практике предложенных правил адаптивного конструирования позволяет повысить плотность раскладки и уменьшить норму расхода на изделие на 1-10%.

Таким образом, прикладная направленность исследований по сокращению отходов материалов и широкое внедрение результатов этих исследований на 24 швейных предприятиях позволили за одиннадцатую пятилетку сэкономить около 200 тыс. м2 различных материалов на сумму более 800тыс.руб.

Статья из архива журнала «Швейная промышленность» 01/1988 автор Герасимова Н.И.