自动铺布机在服装裁剪自动化系统中的应用

王 政寿弘毅盛卫民

(1.杭州中泰激光科技有限公司，浙江杭州310000；2.浙江省新型纺织品研发重点实验室，3.浙江纺织服装科技有限公司，浙江杭州310009)

自动铺布机在服装裁剪自动化系统中的应用

王 政1寿弘毅2,3盛卫民2,3

(1.杭州中泰激光科技有限公司，浙江杭州310000；2.浙江省新型纺织品研发重点实验室，3.浙江纺织服装科技有限公司，浙江杭州310009)

自动铺布机是现代服装裁剪自动化系统中的重要装备。文章分析了制约我国服装加工自动化的薄弱环节，介绍了自动铺布机的主要功能，陈述了铺布机的分类与选择，并用实例说明自动铺布机与裁剪机的合理配置。

服装裁剪；自动铺布机；自动化系统

1 自动铺布裁剪系统是服装生产数字化的重要装备

服装生产的四大工序分别为准备、裁剪、缝制和整理。裁剪工序的主要任务是按服装样板把整匹布料切割成不同形状的裁片，以供缝制工序加工成衣。

裁剪工序是成衣生产中的一个重要环节，其质量好坏不仅会影响到成衣尺寸规格，使产品达不到设计要求，还直接影响到产品质量和成本。裁剪质量问题导致的成衣质量问题是成批出现的，同时，裁剪工程还决定着用料的消耗，直接关系到产品的成本，因此，裁剪工序是服装生产的关键环节，必须高度重视。

在服装生产系统内，相对于前端CAD软件的迅速普及，以及后端缝纫设备的大规模发展，自动铺布和裁剪技术的发展明显偏缓。国内目前自动铺布机普及率不到4%，数控自动裁剪设备的使用率不到2%，和发达国家使用率达到60%～80%相比具有较大差距。因此我国现今服装加工装备现代化所缺少的是自动铺布以及在此基础上进一步发展的自动裁剪装备，这已成为服装加工的薄弱环节，制约服装加工的发展。

国家“十二五”计划出台了大量鼓励和支持数控裁剪设备行业发展的产业政策，推进纺织服装工业、装备制造业等的结构调整和产业升级，支持服装企业自动化、数字化、信息化生产，加快机械技术装备自主化，都是有助于数控裁剪设备、自动铺布机设备在国内的推广。

随着改革开放的进一步深化，中国经济的产业结构正在发生显著变化，人口红利的摊薄，劳动力成本的持续上涨，使得纺织、服装等劳动密集型企业的人工成本压力增大，使用先进设备替代人工的需求越来越迫切，从而为数控裁剪设备的推广和市场开拓提供了发展机会。

2 自动铺布系统的重要功能

实现裁剪工序自动化，将自动设计、推挡、排料、切割、裁剪等服装加工自动化新技术应用到生产中，是服装企业提高裁剪车间效益的关键环节，决定着衣片的精度及用料的利用率，直接关系到产品的质量和成本，影响企业的经济效益。

服装企业裁剪车间CAD／CAM自动化系统中，铺布系统作为自动数控裁剪的前道工序，铺布质量的好坏和精度直接影响着裁片的质量。自动铺布系统由3部分组成：自动铺布机、裁床和集电装置。自动铺布机是置于裁床上工作的，而裁床除承裁铺布机外，还可就地裁剪衣片。集电装置是对铺布机提供电源的导规等电器构件。

自动铺布机能给广大用户带来实实在在的效益。以日本川上NK-390VS-2全自动铺布机为例，1个操作人员、1台铺布机，铺布平均速度为50米/分，工作8小时，可铺110卷面料，而未采用这种机器的工厂，则9个人（3组）也未必能完成如此大的工作量，这种效率是显而易见的。

以下是经科学测算自动铺布机与人工铺布效益对比的相关参考数据。

自动铺布：2人一组1天可铺布量约7500米(以10小时计算)；人工铺布：4人一组1天可铺布量约3000米(以10小时计算)。也就是说1台铺布机+2名工人所完成的铺布量等于10名工人所能做的铺布量。

以江浙地区2014年度某服装企业人工直接成本说明：假如1名工人月平均工资为3000元，则年收入为3.6万元。如果按照1台铺布机可以减少8名员工计算，1年可节约人工费用为：8人×3.6万元/年/人=28.8万元/年。按照中等价位自动铺布机25万元/台来计算，则该工厂1年的铺布投入=25万元+3.6万元/人×2人=32.2万元，也就是说只要1年多就可以收回购买1台自动铺布机的投资。此类机器的使用寿命一般为20年，刨去折旧和零配件损耗等因素，剩余18年间可创造的效益是一笔可观数字，这就不难理解为什么发达国家，即使很小的服装企业也都采用铺布机的缘由了，机器代人在未来中国必将是发展趋势。另外，铺布机的精度可控制在2～3mm之内，而人工铺布时，上、下层的误差最小也要10mm，从这个意义上说，节约面辅料也可为企业创造一笔可观的财富。

服装CAD技术的不断完善和应用，促进了服装CAM技术的研制和开发。铺布机与自动裁剪等设备配合使用，能最大限度地减少误裁、漏裁、多裁等问题，提高裁片质量和效率。自动裁床本身并不能带来多少经济效益，但与 CAD、铺布机组成整体裁剪车间后，能使女装、西服企业提高20%～30%的效率，针织服装企业提高10%以上的效率。

3 中国市场自动铺布机分类与选择

目前在中国市场推广自动铺布系统的厂商主要来自美国、欧洲、日本等发达国家的企业。欧美比较著名的自动铺布系统生产厂家有美国格博公司（GERBER）和匹吉姆（PGM）、法国力克公司（LECTRA）、加拿大派特（PAD）、德国艾斯特奔马（现被中国一家缝纫机公司收购，更名为拓卡奔马公司）（ASSYST/ BUMMER），日本有川上（KAWAKAMI）、日本高岗（TAKAOKA）、高鸟、日本NCA和日本岛精（SEIMOSKI），国内有上海和鹰（YIN）、上海欧西玛（OSHIMA，原产台湾）、上海德卡、宁波伊士曼、广东元一、香港成丰、深圳富怡（RICHPEACE）、苏州西岛等等公司。总体上讲国内产品在性能和功能方面还略逊于进口设备，但价格和售后服务具有明显优势。

3.1 铺布机的分类

铺布机按自动化程度来分，可分为手动铺布机、半自动铺布机和全自动铺布机。按铺叠缝料的种类与特性来分，可分为针织弹力缝料用铺布机，针、梭织缝料兼用铺布机和特殊缝料用铺布机。按铺布机的价格水平来分，可分为低价位铺布机、中价位铺布机和高价位铺布机。欧美及日本产的铺布机平均价位较高，日本NCA是专业拉布机的制造商，被公认为最好的拉布机，但很贵；PGM是韩国的拉布机厂商为其OEM的；格柏的拉布机是丹麦OEM的；日本川上于10多年前来到中国与中国服装企业第一家上市企业茉织华合资在中国成立了合资企业，在浙江嘉兴生产自动铺布机为主，价格适中。国产铺布机欧西玛来自于台湾，仿日本NCA，销售以南方、海外为主；伊士曼是世界知名裁剪设备生产商美国伊士曼公司在宁波投资兴建的子公司，其铺布机也是仿NCA的；国产品牌中，广东元一的铺布机分类较细，按不同的用途分为22个系列型号。下面通过对不同公司不同型号铺布机之间的对比，来分析它们之间的异同，从而为正确选择和应用铺布机提供理论根据。见表1。

表1 不同公司不同型号铺布机对比

3.2 铺布机的结构和功能

手动铺布机是利用人工手推，将卷布或匹布进行单向或往返铺叠的机器，是由三角支架、穿布杆、轮子、手柄等组成。它的最大特点是结构简单、价格低廉；缺点:操作人员多、效率低、铺布质量不稳定，与人工铺布区别不大。多为小型服装厂使用。

半自动铺布机：操作人员借助于马达的动力使卷布或匹布平整地铺放在裁剪台上。该机器在对边、缝料的送出以及缝料的切断等均可实现自动操作。它的特点是：较手动铺布机的自动化程度明显提高，铺布质量大为改善，减少了操作人员并可改善劳动条件，基本做到单边缝料整齐。缺点：需要操作人员随机器一起运动，即人和机器不能分离，所以生产效率仍然不高。长度的测定需要有一定的经验积累。这种铺布机主要用于小批量、排版长度很短的时装工厂。

自动铺布机是采用微电脑控制，使卷装或匹装缝料自动铺平并自动切断的机器，它由自动行走装置、自动松布装置、自动送料装置和张力自动控制系统、自动切刀装置、自动对边装置、自动布料层数计数器、自动提升装置、布尾感应装置、单向压布装置、往返压布装置、匹布专用台等组成。它的最大特点：自动化程度高，铺布过程中不需要人工操作，节约了大量劳动力。由于铺布速度快，生产效率较人工或半自动铺布机大大提高；由于采用独特的松布和送布技术，所以缝料可以保持无张力放平；由于应用微电脑测长，所以切断时缝料的首尾精度可达±3毫米左右；由于自动对边技术的应用，可使缝料边缘非常整齐，从而可提高缝料的利用率。由于上述种种优势，因此自动铺布机得到了广泛的应用。

4 企业如何合理配备自动铺布机和裁剪系统

例如：一个西裤生产企业年产1000万条裤子，问：需几台自动铺布机、数控裁剪机和铺布台板？

按平均每年300天、每天工作10小时计算，则每天生产量：10000000/300=33333条/天。每条裤子实际裁剪周长按30米计算，每床套排10条裤子，唛架长12米，平均每床铺布层数为100层，自动裁剪机（CAM）实际裁剪速度设定为6米/分，自动铺布机（CAS）的实际铺布速度设为35米/分。则计算：

每天需要裁剪的床数：33333条/（10条×100层）≈33个唛架；每床裁剪需要的时间：30米×10条÷6米/分=50分钟；每床铺布需要的时间：12米×100层÷35米/分×2≈70分钟；每天裁剪产量完成需要CAM台数：33×50分钟÷60分钟÷10小时=2.75台≈3台；每天铺布产量完成需要CAS台数：33×70分钟÷60分钟÷10小时=3.85≈4台。

铺布台的长、短取决于衣片排版的长度，铺布台的高度（H），根据人体工学原理，一般在76～85厘米之间。使用自动铺布时可选择普通铺布台或气浮式铺布台，但与自动裁剪机配套使用时必须采用气浮式铺布台。铺布台的长度也要考虑工作场地的大小，一般情况为版长的2～3倍。铺布台有n多块台板拼接而成，每块台板的长度通常为1.2米。

根据该企业裤子套排唛架长12米计算，设定铺布台长度为12米×2.5倍（取中间值）=30米；一列铺布台板数量为：36米÷1.2米/块=25块；CAS台数为4台，则总共需要台板数为：4台×25块=100块。

以上计算可得，一家年产1000万条裤子的生产企业，需要配备3台自动裁剪机，4台自动铺布机，至少4条铺布台，共计100块台板。

服装企业根据自身生产的产品种类和年产量，可以按以上方法计算所需的自动铺布机、裁剪机以及铺布台板的数量，以确保合理高效地筹划自动化裁剪车间。

5 结语

借助自动化系统提高生产效率，稳定产品品质，已经成为现代服装生产的共识。服装自动化生产诸环节中，自动铺布是服装企业提高裁剪车间效益的关键环节，对于服装生产相当重要。

数控裁剪设备广泛应用于服装、箱包、鞋帽等市场，并不断向汽车内饰、航空内饰、家具、玻璃纤维和碳纤维等领域渗透，而这些下游应用行业的不断扩大和持续、稳定的高增长必然会带动数控裁剪设备行业的快速增长。随着下游行业规模企业制造信息化、数字化进程的快速推进，我国数控裁剪机、自动铺布机行业将保持快速发展趋势，未来国内数控裁剪机、自动铺布机市场潜力巨大。

[1]沈国先，张辅中.自动铺布系统在现代服装业中的应用[J].现代纺织技术，2010，06(11)：43-44.

[2]黄平，许树文.铺布机与自动裁剪系统应用维护[M]，上海：东华大学出版社，2010.

[3]国内数控裁剪机市场潜力巨大[EB/OL].[2012-07-28][2014-09-12]http://www.sewworld.com/news/5/64140.html

Application of Automatic Spreading Machine in Automatic Tailoring System

WANG Zheng SHOU Hong-yiSHENG Wei-min
(1.Hangzhou Zhongtai Laser Technology Co.,Ltd. Hangzhou Zhejiang,310000,China; 2.Zhejiang Key Laboratory of New Textiles Research and Development;3.Zhejiang Textile and Apparel Technology Co.,Ltd.Hangzhou Zhejiang,310009,China)

The automatic spreading machine is an important equipment in modern automatic tailoring system. This paper analyzes the weak links constraining the automation of garmentprocessing in China,introduces the main functions of the machine,explains theclassification and selection and illustrates the reasonable configuration of automatic spreading machine and cutting machine.

garment cutting;automatic spreading machine;automation system

TP273

A

1674-2346(2015)01-0037-04

（责任编辑 竺小恩）

2014－10－13

浙江省科技厅科技条件建设项目 [编号：2013F10026]

王政，男，工程师。研究方向：自动控制及激光裁切、激光打标技术。