Статья посвящена новой концепции автоматизированного проектирования одежды - отечественной системе комплексной автоматизации конструкторской и технологической подготовки производства одежды Сапр швейного производства "Грация", разработанной специалистами национальной Академии наук Украины и научно- производственной фирмы "Инфоком" (г.Харьков). Система рассматривается как инструмент, обеспечивающий автоматическое выполнение необходимых технических работ, создающий программы для их последующего воспроизведения и оставляющий проектировщику решение творческих задач.
На многих предприятиях легкой промышленности около девяти лет назад появились первые Сапр в швейной промышленности лекал и раскладок лекал. Это были очень дорогостоящие системы ведущих в этой области зарубежных фирм - "Гербер" (США), "Лектра" (Франция), Инвестроника (Испания). Затем на рынке появились САПР других иностранных и отечественных производителей. На предприятиях, освоивших компьютерные технологии, быстро ощутили преимущества, и возврат к традиционным методам работы там уже не возможен.
Некоторое время отечественные системы не могли конкурировать с зарубежными из-за отсутствия сопоставимой по возможностям и надежности вычислительной техники. Когда же современные персональные компьютеры и периферийные устройства стали широко доступны, начали быстро развиваться отечественные системы.
Основными преимуществами лучших из отечественных Сапр одежды является то, что они учитывают особенности работы конкретных предприятий и развиваются в соответствии с их запросами.
Таким образом, на рынке имеется большое количество разнообразных систем автоматизированного проектирования, отличающихся объемом и качеством выполнения различных этапов конструкторской и технологической подготовки производства одежды, надежностью, производительностью, минимальным комплектом оборудования, необходимого для их функционирования, стоимостью, способностью к развитию, совместимостью с другими системами.
Слабым местом практически всех систем являются этапы разработки конструкций новых моделей и градации лекал. В наиболее развитых системах лекала новых моделей создаются на основе типовых базовых конструкций, разработанных вручную и введенных через дигитайзер, или построенных автоматически по имеющейся в программном обеспечении конкретной методике конструирования, или построенных конструктором непосредственно в системе графическим способом. Для получения лекал деталей модели в необходимом диапазоне размеров и ростов для каждой конструктивной точки каждой детали необходимо определить и присвоить величины ее перемещения от размера к размеру и от роста к росту (метод градации ), проверить форму контуров и длины сопрягаемых срезов после градации; скорректировать их в случае необходимости, уточнив величины приращений при градации. Все это требует существенных затрат времени, высокой квалификации, четкой, напряженной работы исполнителя. В настоящее время системы все же окупаются благодаря значительно более производительному и более эффективному, чем вручную составлению раскладок лекал.
В связи с этим совершенствование подсистемы конструирования новых моделей - наиболее актуальная задача развития САПР одежды. Для ее грамотного решения многие разработчики программ конструирования одежды сотрудничают со специалистами-конструкторами не только предприятий, но и вузов, и профильных исследовательских организаций. Полезной практикой является апробация готовых систем ведущими вузами, что позволяет выявить достоинства и недостатки программ, определить их место в ряду других, общий уровень и направления развития автоматизации процессов. Наиболее интересные системы используются в учебном процессе, что позволяет готовить будущих специалистов на современном уровне.
В этом году специалисты Московской государственной академии легкой промышленности и Государственной академии сферы быта и услуг ознакомились с системой комплексной автоматизации конструкторской и технологической подготовки производства одежды "Грация", разработанной учеными национальной Академии наук Украины и научно-производственной фирмы "Инфоком" (г.Харьков). В ней предложена и успешно реализована новая концепция автоматизированного конструирования одежды: система рассматривается как инструмент, обеспечивающий автоматическое выполнение необходимых технических работ, создающий программы для их последующего воспроизведения и оставляющий проектировщику решение творческих задач.
При этом конструктор получил возможность сам, без помощи программиста, создавать алгоритмы расчета и построения конструкции изделия любого вида, используя простые и понятные команды. 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 лекал из процесса конструкторской подготовки.
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.
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"). 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.
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.
В систему включается графический редактор (подсистема "Художник"), с помощью которого можно создавать эскизы и технические рисунки модели, задавать варианты ее цветового решения, создавать различную рекламную продукцию. Если эскизу или рисунку присвоить имя (номер) модели, то его можно вызвать на экран на любом этапе ее конструкторской и технологической разработки, а также распечатать в технической документации.
Дальнейшее совершенствование систем многие разработчики видят в осуществлении непосредственного перехода от этапов создания визуального образа модели (подсистема "Художник") к созданию ее конструкции. При этом усилия направляются на создание программ трехмерного проектирования одежды, в которых конструкция будет получаться как развертка объемной поверхности модели на плоскости. Однако, на этом пути возникают трудности, связанные не столько непосредственно с программированием, сколько наполнением технологической базы данных. Все САПР двухмерного проектирования основаны на существующей теории и практике конструирования одежды, а для трехмерного проектирования такой базы пока нет. По своей сути оно приближается к созданию модели макетным способом (методом муляжирования, наколки), в котором модельер "лепит" модель из реальной ткани. Для автоматизации этого процесса необходимо выявить и ввести в САПР показатели свойств материалов.
Основным направлением совершенствования системы является расширение охватываемого круга вопросов, т.е. комплексный подход к автоматизации (технологии пошива и расчета потоков, расчета себестоимости, планирования производства, текущего контроля и управления, сбыта, бухгалтерского учета и др.). Эти направления основательно проработаны в лучших зарубежных системах, однако обычно они не предлагаются на нашем рынке, отчасти из-за того, что не полностью учитывают специфику отечественного производства. Имеются различные российские разработки различного уровня по отдельным рассматриваемым вопросам, но, в основном, они не объединяются в систему вместе с процессами проектирования.
Будущее, на наш взгляд, принадлежит гибким модульным комплексным системам, открытым для наращивания объема выполняемых задач и совершенствования, способным к взаимодействию с другими программными продуктами и легко приспосабливаемым к конкретным требованиям предприятий.
Авторы:
Булатова Елена Баторовна - доцент кафедры "Дизайн костюма" Института моды и дизайна Московского Государственного университета сервиса (бывший ГАСБУ), кандидат технических наук.
Коблякова Елизавета Борисовна - заслуженный деятель науки Российской Федерации, профессор кафедры технологии швейных изделий Московской государственной академии легкой промышленности, доктор технических наук.
Воропаева Наталья Константиновна - аспирант Московской государственной академии легкой промышленности.
Похожие статьи
