电脑横机制版工艺与设计系统的现状与趋势

李日东　朱文俊

本文总结了国内外电脑横机制版工艺与设计系统的发展现状和趋势，着重阐述了国内在这一领域的不足，同时结合企业的不同要求和生产习惯，提出电脑横机制版工艺与设计系统更新升级是必然趋势。

This article summarized the status-quo and developing trend of plate making process and design system of computer-aided flat knitting machine at home and abroad, and pointed out the deficiency of this industry at home. Combined with various requirements and production modes of mills, the authors put forward that it was an inevitable trend to improve and upgrade current plate making process and design system of computer-aided flat knitting machine.

电脑横机的专业化非常强，而且高质量设备生产的难度也非常之大。目前国内电脑横机的生产已经初具规模，但技术的先进性和硬件的生产水平依然处于仿制阶段。

1电脑横机制版工艺与设计系统的现状

电脑横机的制版设计技术在羊毛衫生产中的应用主要表现在两个方面：一是花型辅助设计，二是工艺辅助设计。电脑横机上的计算机辅助花型准备系统是花型设计的一个典型应用。它不仅可用来设计针织花型和织物结构，还可以将生成的针织程序输入到机器的控制箱中，在编织过程中各控制装置可根据程序要求自动变换工作状态。

1.1国外电脑横机制版系统发展得比较成熟

如德国Stoll（斯托尔）公司的CMS系列花型设计系统，日本Shimaseiki（岛精）公司的SES系列花型设计系统等。这些公司的制版系统大都具有花型设计、自动生成编织控制程序、织物结构模拟、模特预穿衣和模拟编织等功能，并且都具有友好用户界面、不断更新画图和工艺的工具包、使用窗口形式并支持拖放技术、一系列防止已完成工作错误丢失的保护措施、设计时间大大缩短等特征。但是这些针织毛衫花型准备系统是各电脑横机生产厂商为自己的横机推出的配套产品，只适用于配套机器，而且需要用专门的编程语言。

除此之外，还有一些CAD产品可设计花型、模拟织物效果，并产生适合多种类型的机器（如以上两种电脑横机）的控制程序，如Minima System、Easy Tex、Modex System等。此外，还有一些只进行设计工作的CAD产品，如澎马电脑公司的Prima Vision设计软件，它是一个多层面、多功能的毛衫CAD系统。其中Knit Expert带有的结构单元库，包括有多个常用的组织结构，如平针、罗纹、阿兰花、绞花等，并具有十分逼真的立体模拟效果，用户可以随心所欲地利用这些组合单元构建所需花型，覆盖到所选的款式衣片上，得到成衣的效果，从而节省打样工序，缩短设计过程。

1.2国内对电脑横机制版系统的开发

国内有一些高等院校、科研机构也致力于这方面的开发，产品涵盖了毛衫设计、编织效果模拟、编织工艺计算、后整理工艺单编辑等方面的功能。如东华大学信息学院研制开发的花型准备系统采用面向对象的程序设计技术，以BorlandC++的OWL作为开发工具，在WIN95环境下编制，可实现一些针织结构的静态模拟仿真。对于纬平针、罗纹等基本组织建立线圈模型，在模拟时可直接调用；对于较复杂的结构花型，如绞花，采用扫描真实图片，划分成组织单元，制成灰度图像，在模拟时，置换成所需颜色，拼接成衣片的花型排列。但系统在设计与生产相结合、智能化、集成化、网络等方面做的还是不够。虽然价格上有优势，但和国外同类产品相比，接受率还是不高。

国内开发的制版工艺系统，功能还不完善，存在一些欠缺。这样，已开发出的制版软件系统使用不够灵活，不能适应企业的实际作业，实用性差，软件无法做到为不同的企业提供不同的工艺算法，以适应不同设计人员的需要。同时国内开发的CAD系统，设计的款式变化少，品种不丰富。有些系统操作性差，企业工艺人员接受起来有一定难度。而且羊毛衫的时装化趋势越来越明显，使得其翻新速度加快，花样品种丰富多变，其相关设计工艺也必然跟着需要不断变化，所以羊毛衫辅助设计软件更新升级的趋势不可避免。

1.3国内电脑横机制版系统的不足

国外电脑横机制版系统庞大，对设备专用性限制严格，使用系统时对专业人员要求高。而且国外的系统一般都是生产厂商针对自己的机器专门设计的，和设备连接紧密，这就意味着必须同时购买设备和系统。但是国内大部分羊毛衫生产厂家规模都是偏中小型，所以要一下子引进国外的那些系统，甚至普及使用在近期时间是不能实现的，而这种情况会阻碍计算机为羊毛衫生产工业服务的发展趋势。因此，国内许多科研单位和高等院校针对这个情况开发出许多功能相近、各有所长的软件，但这些系统还普遍存在一些不足。

（1）款式设计方面不规范。大多数软件在设计时没有充分考虑到软件的实际应用性，款式设计步骤复杂，对于不懂计算机的传统设计人员来说，要掌握这样的款式设计方法还是比较困难的；辅助设计功能不完善，用户在进行款式设计时得到的提示少；软件在款式设计规范性方面做的不够，对于经验不丰富的设计人员来说，难以充分达到设计的正确性。

（2）编织工艺单就设计方面灵活性不强。因为每个企业每个设计人员由于实际需要和经验等因素会对编织工艺的计算公式有些特殊要求和使用方法，所以如果可以允许他们对计算公式进行修改，则可以提高软件灵活性和实用性。

（3）产品用料计算方面欠缺。一个企业要想获得最大的利润，必须要在保证产品质量的前提下尽可能减少消耗，如果预知产品的用料量去购买原材料，可以避免材料的浪费和无计划采购，从而降低成本。

（4）织物模拟方面的三维效果和模特试衣系统不成熟。目前市场中推广的系统多以二维半来模拟三维效果，即先建立具有立体层次感的位图小模型，然后据此形成整个编织衣片的视觉效果。同时织物的动感、质感和人体着装运动效果模拟等方面还是难题。

2电脑横机制版工艺与设计系统的发展趋势

目前在国内众多的羊毛衫生产企业中，毛衫的设计与打样基本上还是由经验丰富的工艺人员以手工方式进行的，这不仅费时费力，而且误差和错误也在所难免，既不利于企业生产效率的提高，也不适应当前服装市场小批量、多品种、短周期的特点。因而，电脑横机的制版工艺与设计技术在羊毛衫的设计、生产甚至管理、销售等方面的应用已经成为潮流和趋势。

2.1智能化

现有的针织制版系统多缺乏灵活的判断、推理和分析能力，使用者仅限于具有较高专业知识和丰富经验的专业人员，并且只是简单地用鼠标、键盘和显示器等现代工具代替了传统的纸和笔。随着CAD用户群的扩大和计算机技术的迅速发展，开发智能化专家系统成为针织制版设计工艺新的发展方向。如何汲取优秀设计师的经验和智慧, 使整个设计过程变得更容易, 这是一个富有挑战性的课题。毛衫款式千变万化，但是万变不离其宗。利用人工智能技术开发智能化系统，可以帮助设计师构思和设计新颖的毛衫款式，完成款式到成衣样片的自动生成设计，从而提高设计与工艺的水平，缩短生产周期，降低成本。

2.2三维立体化

迄今为止，实用的商品化羊毛衫制版系统都是以平面图形学原理为基础的，无论是款式设计还是样片设计，其中的基本数学模型都是平面二维模型。随着人们对羊毛衫的质量和合体性的要求越来越高，羊毛衫制版设计系统迫切需要由当前的平面设计发展到立体三维设计。羊毛衫是柔性的，它会随着人体的运动不断变化。羊毛衫设计软件在实现从二维到三维的转化过程中，如何解决织物质感和动感的表现、三维重建、逼真灵活的曲面造型等问题，是三维CAD走向实用化、商品化的关键所在。针织线圈结构和成衣款式造型的逼真三维模拟是展现与检验设计效果的有效方式，并能有的放矢地进行设计改进，可降低羊毛衫的制作成本。

2.3标准化

如今各公司的产品都是生产厂商针对自己的机器独立开发的，与设备连接紧密，而且对设备专用性限制严格，相互之间不能兼容，这就意味着羊毛衫生产厂家必须同时购买设备和系统，给用户带来了一定的麻烦，所以推进电脑横机制版系统的标准化势在必行。

2.4用户友好性

虽然近几年从事电脑横机制版设计的开发人员已经注意到了软件界面友好性的重要性，并在这方面做了不少努力，也取得了一些成绩，但仍需进一步提高。未来的羊毛衫制版设计系统将力求更加直观，一目了然。语言不再成为产品使用的障碍，采用用户熟悉的操作界面和绘图工具将使用户更感亲切，即使不是专业人员也可以根据系统提示随心所欲地进行设计。

2.5集成化

越来越多的用户希望羊毛衫行业设计软件能提供更多的功能，如面料资料库、数字档案、存货控制、颜色量度、成本估算及一般业务等, 最终实现PDM，即生产数据管理系统。

由于计算机网络通讯技术飞速发展，羊毛衫设计系统的领域不断扩大，原来自成一体的系统正向CIMS（计算机集成制造系统）趋近。CIMS是指在信息技术、工艺理论、计算机技术和现代化管理科学的基础上，通过新的生产管理模式、计算机风格和数据库把信息、计划、设计、制造、管理经营等各个环节有机集成起来，根据多变的市场需求，使产品从设计、加工、管理到投放市场等所需的工作量降到最低。进而充分发挥企业综合优势，提高对企业对市场的快速反应能力和经济效率。CIMS正成为未来羊毛衫加工企业的模式，是羊毛衫设计系统发展的一个必然趋势。

2.6网络化

针织物的流行周期越来越短，企业能否建立高效的快速反应机制是当今企业在激烈竞争中能否胜出的一大关键。而服装厂在定单、原料、设计、工艺到生产定货过程中的网络化已成为企业在市场运作中必不可少的快速反应手段。近几年来随着国际互联网的高速发展，一个现代服装企业的CIMS已成为国际信息高速公路上的一个网点，其产品信息可以在几秒之内传输到世界各地。随着专业化、全球化生产经营模式的发展，企业对异地协同设计、制造的需求也将越来越明显。21世纪是网络的时代，基于Web的辅助设计系统可以充分利用网络的强大功能保证数据的集中、统一和共享，实现产品的异地设计和并行工程。建立开放式、分布式的工作站网络环境下的设计软件系统将成为网络时代针织服装发展的重要趋势。

3结语

从目前的现状和未来的发展趋势分析，电脑横机制版工艺设计系统的更新升级是不可避免的。当今羊毛衫市场以外衣化、时装化、个性化、小批量、多品种、多样化、实用化、系列化为发展潮流。今后，羊毛衫市场的竞争方式将顺应市场需求的变化，由“拼原料、拼价格”变为“拼工艺、拼款式”，逐渐走向时尚化、个性化。因此，立足于国内外现有设计系统的发展现状，结合企业的实际生产情况，开发一系列实用性强、功能齐全、操作方便、界面友好且能够适用与不同要求和生产习惯的企业的羊毛衫制版工艺设计系统软件就显得刻不容缓。未来理想的电脑横机制版工艺设计软件将依据智能化、人性化的原则，在提供总的设计模块的前提下，为企业设计人员留有充足的设计余地，运用网络化、集成化手段，使设计者的思路可以得到充分的发挥，从而逐步改善旧的工艺流程，缩短生产周期，来适应激烈的市场竞争，为企业带来更高的经济效益。

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