САПР швейной промышленности

Федеральное агентство по образованию Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение высшего  профессионального

  образования 

«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ТЕХНОЛОГИИ  И ДИЗАЙНА»

 

Кафедра конструирования и технологии швейных  изделий

 

ЛАБОРАТОРНАЯ  РАБОТА

по  дисциплине  «САПР-отрасли»

на  тему

«Перспективы развития САПР в швейной отрасли»

 

 

 

 

Мартьянова  Мария  Игоревна

Специальность 260901.65 «Технология швейных изделий»

Группа 4-ШД-2

Форма обучения – очная

Номер зачётной книжки – 1032035

Руководитель  Мишенин О.А.

Оценка  работы:_________

 

 

 

 

Санкт – Петербург

2013

Содержание

Введение …………………………………………………………………………. 3 

1 Обзор рынка и классификация отечественных  и зарубежных САПР швейных изделий…………………………………………………………………4

1.1 Степень специализации системы………………………………………  6

1.2 Тип пространства проектирования……………………………………. 6

1.3 Общая характеристика систем пространственного

проектирования  одежды (3D)……………………………………………… 7

1.4 Степень параметризации САПР………………………………………11

2 Перспективы развития Автоматизированного

проектирования одежды………………………………………………………...13

Заключение……………………………………………………………………...21

Список источников……………………………………………………………..22

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Современное состояние легкой промышленности характеризуется  рядом отличительных черт, обусловленных  временем и спецификой экономического развития страны. Поэтому сегодня предприятия швейной отрасли могут сохранить свою жизнеспособность только при быстром реагировании на изменения и запросы рынка. Для этого необходимо не только оперативно перестраивать технологические линии, но и искать новые подходы к решению вопросов проектно-конструкторского блока, занимающего важнейшее место в общей структуре производства. Залог успеха швейных предприятий в настоящее время напрямую зависит от своевременного и эффективного внедрения современных компьютерных технологий и прикладных систем автоматизированного проектирования (САПР) в производственный цикл.

В настоящее  время существуют различные САПР, которые позволяют решать комплекс проектных задач по созданию проектно-конструк-торской и технической документации на изготовление швейных изделий.

Проектные задачи в рамках создания новых моделей  одежды различного ассортимента могут включать как сугубо технические разделы (разработка алгоритма построения модельной конструкции изделия или нормирование расхода материалов, градация комплекта лекал на все размеры и роста, создание табеля мер и т.д.), так и творческую проработку композиционного решения новых моделей.

 

 

 

1 Обзор рынка и классификация отечественных и зарубежных САПР швейных изделий

 

В 1970 г. начинается разработка вопросов автоматизации отдельных этапов проектно-конструкторских работ  в швейной промышленности: первоначально  отдельные элементы и технические  процедуры, поддающиеся полной формализации (ввод рабочих лекал при помощи дигитайзера для определения  нормирования материалов и составления  раскладок, вычерчивание деталей, градация лекал и т.д.).

Девяностые годы XX в. характеризуются переходом России к рыночным методам хозяйствования и, как следствие, изменением структуры процесса промышленного производства швейных изделий. В этих условиях зарождаются новые направления в автоматизированном проектировании одежды, характеризующие создание САПР на базе современных интеллектуальных технологий и разработку трехмерных технологий, в корне изменяющей представление о процессе проектирования. Начинаются поиски более совершенных инженерных методов конструирования разверток деталей одежды по заданной поверхности, позиционированной в трехмерном пространстве. Активно разрабатываются новые подсистемы, позволяющие формализовать неформализуемые этапы проектирования, такие как: создание макетов (манекенов) конкретных фигур заказчиков, разработка технических эскизов и т.д.

В общем виде различают классификацию  САПР по следующим основаниям:

• степени специализации системы;
• типу пространства проектирования;
• типу модели поверхности проектирования;
• степени доступа пользователя к параметрам проектирования (рисунок 1).

 

 

 

 

 

Рисунок 1 – Схема классификации  САПР

 

 

 

 

 

 

 

1.1 Степень специализации системы

 

Степень специализации системы определяет способность САПР выполнять задачи, характерные для конкретной профессиональной деятельности.

Универсальные САПР, в отличие от специализированных, предназначены для выполнения общепроектных  задач без учета специфики  работы в конкретной профессиональной деятельности . Первоначально были разработаны для машиностроительной отрасли, но благодаря общности

инженерных вопросов позволяют  решать задачи проектирования в различных  отраслях, в том числе и в  швейной промышленности. Развиваются и обогащаются гораздо быстрее универсальных благодаря своей многопрофильности, открытости архитектуры и возможности их модифицирования под задачи пользователя, что в свою очередь создает возможность использования графического и математического аппарата при проектировании новых специализированных САПР. Таким образом, были созданы и успешно развиваются такие системы САПР одежды, как «Eleandr» и «Ассоль», базирующиеся на графическом и математическом ядре AutoCAD.

 

1.2 Тип пространства проектирования

 

Тип пространства проектирования характеризует пространство для проектирования и условно подразделяется на двумерные (2D) системы, системы проектирования трехмерного объекта на основе двухмерных проекций методами начертательной геометрии (2,5D) и системы трехмерного проектирования (3D). При этом необходимо акцентировать внимание, что системы 2,5D-проектирования, опираясь на двухмерное графическое ядро, используют методы расчета пространственных форм объекта в трех проекциях, а системы 3D-проектирования базируются на сложном математическом аппарате для визуального представления и управления пространственной формой объекта в трехмерном пространстве .

 

1.3 Общая характеристика систем пространственного проектирования одежды (3D)

 

3D-системы, или системы «пространственного» конструирования, позволяют описывать модели с пространственными координатами X, Y, Z, и основаны на использовании инженерных методов конструирования второго класса. Данные системы ориентированы на решение проектно-конструкторских задач, связанных с созданием пространственных геометрических образов изделий, так как дают возможность просмотра проектируемого изделия в трех измерениях. Необходимо отметить существенные достижения в области трехмерного проектирования конструкций деталей одежды М.В. Стебельского. Однако вследствие необходимости натурального воспроизведения макетов фигур заказчиков и вследствие технической сложности создания цифровых моделей фигур и одежды при автоматизированном способе проектирования одежды данные системы не получили в свое время достаточно широкого применения.

Исходной информацией при разработке САПР одежды на основе трехмерной базы данных является антропометрическая информация о поверхности торса фигур  потребителей в виде их цифровых моделей, которые, в свою очередь, представляют собой топографическую сеть множества  точек пересечения соответствующих  вертикальных и горизонтальных сечений. Вследствие того, что синтез индивидуальной фигуры потребителя проблематичен  в силу небольших колебательных  движений тела, авторами предложена новая  версия программно-технического комплекса, включающая установку по получению плоских моментальных изображений сложных пространственных объектов с помощью методов фотограмметрии и системы зеркал, пакет программ по синтезу цифровых моделей по плоским изображениям и комплекс средств вычислительной техники.

В настоящее время специалистами  многих научных организаций ведутся  исследования в направлении разработки 3D-систем (МГУДТ, СПГУТД, ИвГТА), на основе применения современных вычислительных средств с высоким интеллектом. Выделяют три основных типа задания моделей в 3D-системах:

• каркасные или проволочные;
• поверхностные, когда поверхность представлена множеством точек, составляющих сплошную оболочку;
• модели сплошных тел объемного изображения объекта.

В швейной промышленности в системе 3D используют в основном первые два типа трехмерных моделей, так как на экране дисплея возможно получение изображения каркаса манекена, или «прозрачного» изделия с изображением основных конструктивных линий. В прогрессивных системах этого типа делаются попытки применения трехмерной визуализации для воспроизведения реального облика одежды, при этом процесс проектирования в системе 3D базы данных включает в себя следующие этапы (процедуры) проектирования:

• на первом этапе – намечаются точки, определяющие границу поверхности пространственной формы одежды, причем для каждой точки указывается степень прилегания к поверхности тела человека;
• на втором этапе – на кривых, задающих границу поверхности, выбираются точки, определяющие края детали (так называемые угловые точки);
• на третьем этапе – выбираются участки, определяющие границы деталей.

Участки границы детали определяются как кубические кривые в преобразованном  пространстве, где в качестве первых двух координат выступают параметры  поверхности тела человека, и в  качестве третьей координаты – степень  прилегания в намеченных точках.

По мере того как конструктор  создает детали в виде последовательности соприкасающихся пространственных кривых, генерируется ее отображение  в преобразованном пространстве.

Необходимо отметить возможность  перевода системы 3D в систему 2D, т.е. получение адекватных разверток поверхности, а также решение обратной задачи, которая, однако, сопряжена с определенными трудностями.

Разработка САПР одежды на основе трехмерной антропометрической базы данных ориентирована на выполнение проектно-конструкторских  работ без изготовления промежуточных  макетов и образцов изделий за счет получения точных конструкций  деталей одежды, обеспечивающих антропометрическое соответствие любым фигурам потребителей.

В связи с чем была выявлена необходимость  проектирования адапти-рованных конструкций  моделей одежды с учетом информации о внешнем образе индивидуального  потребителя при использовании  средств компьютерного проектирования. С этой целью созданы соответствующие  базы данных групп зрительно подобных фигур, в которых внешний образ  потребителя складывается из основных габаритов фигуры, особенностей телосложения, антропологических параметров головы, цвета волос, глаз, кожи лица, психофизиологических и социальных особенностей этого  человека.

Но в силу ряда специфических  особенностей «объемного» проектирования одежды в системе 3D (высокая стоимость программного продукта, программно-технического комплекса и применения современных вычислительных средств с высоким интеллектом), повсеместная переориентация предприятий по изготовлению одежды с различным экономическим статусом на САПР в системе 3D в настоящее время представляется нецелесообразным.

В то же время ликвидация недостатков  метода проектирования 2D, а именно: применение инженерных методов конструирования и разработка новых технологий по проектированию и изготовлению одежды беспримерочным методом за счет создания точных макетов поверхности торса заказчика, на основе интеграции двух способов производства (промышленного способа изготовления одежды с учетом индивидуальных особенностей конкретного потребителя) с использованием последних достижений вычислительной техники делает его конкурентоспособным с методом 3D.

Трехмерные системы проектирования разделяют по типу модели поверхности  проектируемого объекта. Условно классифицируют три типа моделей: твердотельную, полигональную и NURBS-поверхностную модель (от Non-Uniform Rational B-Splines – неоднородных рациональных B-сплайнов, которые формируются на основе набора изопараметрических кривых, описываемых контрольными точками ). Мы говорим об условной классификации, так как многие системы используют несколько способов описания объемных тел в зависимости от решаемых ими задач, при этом, как правило, системы, работающие с NURBS-поверхностями, выполняют операции их преобразования в полигональные и наоборот .

Вместе с тем, представленная на рисунке 1 классификация была бы неполной без дополнительного членения специализированных 3D-САПР швейных изделий на так называемые «Развертывающие» и «Одевающие».

В «Развертывающих» 3D-САПР швейных изделий 3D-технологии применяют до этапа двухмерного конструктивного моделирования. САПР этого класса позволяют проектировать форму изделия в трехмерном пространстве, а затем получать развертки изделия на плоскость для дальнейшего их преобразования («Ассоль», Россия; «Стаприм», Россия).