История развития САПР
Первыми в мире приступили к автоматизации процессов в легкой промышленности американцы. Они создали автоматизированную раскройную установку (АРУ) для порезки настилов ткани специальным ножом без предварительной разметки по заданной программе. Путь к широкому промышленному использованию и признанию не был простым. Разработчики около пяти лет безуспешно убеждали предприятия легкой промышленности в эффективности и перспективности этого подхода. И только однажды им удалось уговорить одно автомобильное предприятие попробовать установку при раскрое материалов для сидений. Результат превзошел все ожидания. Только после этого комплекс начали использовать и предприятия легкой промышленности. Следует отметить, что большинство современных швейных САПР очень сильно похожи на американскую систему "Гербер".
В нашей стране первая Сапр одежды для легкой промышленности была разработана совместно специалистами отдела математического моделирования и оптимального проектирования Института проблем машиностроения АН Украины и Проектно-конструкторского бюро автоматизированных систем управления текстильной и легкой промышленности в Москве. Система проектирования одежды разрабатывалась на базе АРМ СМ-4.
Специалисты Института разработали программное обеспечение проектирования раскладок (швейный САПР).
Специалисты ПКБ разрабатывали Автоматизированную Раскройную Установку (АРУ) для раскроя лазерным лучом.
В 1988 году система демонстрировалась на ВДНХ СССР. САПР была отмечена "Золотой медалью" поскольку реализованная программа автоматического проектирования раскладок превосходила все известные в мире программы конструирования одежды.
|
|
Разработанная система удовлетворяла необходимым требованиям, но не получила, и не могла получить, широкого распространения, поскольку АРМ СМ-4 было фондируемой техникой. Их выделялось 1-2 на все Министерство легкой промышленности.
Нормальное развитие отечественных САПР началось с появлением в 90-х годах в нашей стране IBM PC компьютеров.
Полученные результаты не пропали даром. На их основе были разработаны известные отечественные САПР - "ГРАЦИЯ" и "Комтенс".
Основы ГРАЦИИ закладывались более тридцати лет назад. В 1972 году в Институте проблем машиностроения АН Украины был создан отдел математического моделирования и оптимального проектирования. Его возглавил один из учеников академика В.Л. Рвачева, профессор Ю.Г. Стоян. Под его руководством разработаны теория и математические методы геометрического проектирования. В рамках этой теории задача построения раскладки формулируется и решается как задача оптимального размещения геометрических объектов в заданной области. Уже в 1977 году была создана программа автоматического построения секционных раскладок для раскроя трикотажных полотен, построены в компьютере и нарисованы в натуральную величину на плоттере реальные оптимальные раскладки. Использование специальных математических методов отличает ГРАЦИЮ от зарубежных и отечественных систем.
Разработка системы велась для предприятий, которым не досталось закупленных в то время правительством за рубежом нескольких десятков САПР с целью перевооружения предприятий легкой промышленности. Разработка ГРАЦИИ велась в тесном сотрудничестве со специалистами предприятий. Это позволило учитывать особенности отечественного производства и создавало предпосылки для дальнейшего развития и совершенствования.
|
|
В 1991-1993 гг. были разработаны и установлены системы на предприятиях Киева, Бердичева, Коростеня, Чернигова, Архангельска, Воронежа, Калуги.
Результаты были очень хорошие.
В 1994 г. Открылось новое направление использования ГРАЦИИ – замена работающих на предприятиях зарубежных САПР.
На Курском трикотажном комбинате с 1989 года работала испанская система "Инвестроника", включающая Дигитайзер, Плоттер и АРУ из 4 раскройных столов. Мы установили ГРАЦИЮ, подключили все оборудование и организовали параллельную работу систем. Одну и ту же работу можно было выполнить по одной и по другой системе. Какая система и чем лучше, говорили результаты работы. Оценивались два основных показателя - время подготовки от ввода лекал с дигитайзера, градации, построения раскладок и создания программы порезки настила на АРУ, и процент использования материала. При выполнении пятидесяти реальных заданий время выполнения по ГРАЦИИ сократилось в два с половиной раза и использование материала повысилось на два процента. Все новые изделия стали готовить к запуску в производство по ГРАЦИИ, а созданные ранее по мере необходимости постепенно переведены в ГРАЦИЮ.
Несмотря на полученные результаты сравнения систем, которые являлись несомненным успехом, главный инженер комбината Галина Ивановна Ильина говорила: "Это все хорошо, поддерживается массовость производства, но ни та, ни другая система не автоматизирует конструкторскую подготовку. Ввод лекал с дигитайзера, графическое моделирование и градация лекал с помощью норм приращений не способствуют повышению качества изделий и расширению ассортимента, а являются просто необходимой работой по "оцифровке" лекал для построения раскладок."
|
|
К сведению!
Как показало время, это совершенно справедливо. Более того, такое положение дел сохранилось до сих пор в большинстве зарубежных и отечественных систем.
Со временем были проведены сравнения и заменены другие системы.
Система "Майкродэйнемикс" десять лет работает на Нижегородском швейном ЗАО "МАЯК". Предприятие производит одежду для внутреннего рынка и выполняет заказы инофирм по поставляемым ими лекалам. Весной 1999г. для выполнения договора с немецкой фирмой потребовалось существенно сократить сроки подготовки моделей к запуску. Прежде, чем заменить САПР "Майкродэйнемикс", специалисты подробно ознакомились с известными зарубежными и отечественными системами и выбрали "Грацию". После этого время подготовки к запуску заказа немецкой фирмы сократилось более, чем в четыре раза. Проектирование собственных изделий на предприятии ведется с использованием нового подхода, а выполнение заказов инофирм – по традиционной схеме, с использованием дигитайзера.
Проведенное сравнение с системой "Лектра" в сентябре 1999г. в Новосибирском ОАО "СИНАР" показало, что возможности "Грации" значительно шире, а производительность в несколько раз выше.
На Нижегородском швейном ЗАО "ВОСХОД" была заменена английская система "Сайбрид".
Выяснилось, что "Грация" позволяет по-новому организовать процесс разработки и подготовки к запуску новых моделей, так как при ее использовании отпадает необходимость не только в конструкторе, выполняющем градацию лекал, но зачастую, и в операторе-раскладчике лекал. Это возможно благодаря тому, что разработка раскладок лекал в системе выполняется значительно быстрее и проще, чем в наиболее известных САПР, а применение в программах математических методов геометрического проектирования гарантирует автоматическое выполнение всех задаваемых технологических требований к раскладке. Кроме того, разработка раскладки лекал конструктором создает условия для корректировки конструкции модели с целью достижения максимального использования материала без снижения качества изделия.
Таким образом, при замене зарубежных САПР на "Грацию" первое время осуществляется принцип параллельной работы двух систем, при котором к "Грации" подключается имеющееся периферийное оборудование. Для совершенствования работы по заказам с фирмами, использующими другие САПР, разработана достаточно простая структура данных для представления хранящейся в них информации о моделях в цифровом виде, передачи их по системе Интернет и использования в "Грации".
Для уточнения ситуации с автоматизацией конструкторской подготовки мы провели семинар ведущих специалистов. Пригласили главного конструктора и главного инженера Харьковского дома моды и Московского дома моды трикотажных изделий на комбинат, где вместе со специалистами комбината основательно обсудили эти вопросы.
Установили, что конструкторская подготовка включает в себя решение следующих задач.
1. Разработка изделия в базовом размере – построение базовой конструкции (БК) по используемой методике конструирования и построение модельной конструкции (МК).
2. Построение лекал нужных размеров, ростов и полнот.
3. Построение лекал модели на индивидуальную фигуру.
4. Внесение изменений при изменении свойств материалов, прибавок, конструктивных решений, направлений моды.
Применяемые системы не решают в полной мере ни одну из поставленных задач. Они предполагают следующую схему работы.
В базовом размере лекала изделия строятся на картоне вручную и вводятся в компьютер с помощью дигитайзера. Или строятся непосредственно в компьютере с применением графических приемов моделирования.
Основной, непреодолимый, недостаток обоих способов состоит в том, что они не могут обеспечить взаимосвязь деталей по построению. Построили лекала, отшили образец, изменили линию проймы - необходимо внести соответствующие изменения во все сопрягаемые и производные лекала.
Построение лекал нужных размеров и ростов может производиться двумя разными способами:
1. Построением лекал в каждом размере и росте индивидуально.
2. Градацией - получением из лекал базового размера и роста с помощью градации, заданием норм приращений в конструктивных точках.
Первый способ обеспечивает качество изделий в каждом размере, но является трудоемким. Второй подход ускоряет процесс построения лекал, но является приближенным и приводит к изменению балансовых характеристик, сопряжения деталей и ухудшению качества изделий. Чем дальше нужный размер отстоит от базового, тем больше будут искажения.
Основной, трудно преодолимый недостаток градации это ухудшение качества изделий в других размерах.
Построение лекал модели на индивидуальную фигуру надо выполнять отдельно.
После изменения прибавок и конструктивных решений необходимо перестроить практически все лекала.
Специалисты ГРАЦИИ пришли к выводу, что устранить имеющие место недостатки при решении задач конструкторской подготовки не возможно, не выходя за рамки графических подходов.
В сентябре 1995 года была поставлена задача разработки системы автоматизации конструкторской подготовки, которая удовлетворяла бы следующим основным требованиям.
1. Осуществляла комплексную автоматизацию всех задач конструкторской подготовки.
2. Позволяла работать по любой методике конструирования, совокупности методик или собственной оригинальной методике.
3. Вся творческая работа выполняется Конструктором, вся техническая, рутинная работа выполняется системой. Конструктор строит любое изделие по любой методике конструирования в Базовом размере. Система быстро и точно выполняет решение всех задач конструкторской подготовки – строит лекала заданных размеров, ростов и полнот, строит лекала на индивидуальную фигуру с учетом размеров и осанки; перестраивает все лекала при изменении значений прибавок и конструктивных решений.
Разработка системы велась в тесном сотрудничестве специалистов предприятий и учебных заведений. Это позволило создать систему, удовлетворяющую требованиям науки и практики.
Сегодня "Грация" с успехом работает на 110 предприятиях, используется при обеспечении учебного процесса в 27 ВУЗах, 17 колледжах и 5 лицеях России, Украины, Белоруссии и Казахстана. С учебными заведениями проводится большая и плодотворная работа.
Специалисты "Грации" помогают им освоить современные компьютерные технологии, проводим мастер-классы, принимаем участие в организации факультативных занятий для реализации творческих замыслов, выполнения реальных дипломных работ по заказам предприятий и трудоустройства выпускников.
Специалисты учебных заведений формируют замечания и пожелания по совершенствованию и развитию системы. Такое взаимодействие позволило создать систему, удовлетворяющую требованиям науки и практики.
Принимая активное участие в работе Всероссийской научно-практической конференции "Современные технологии в дизайн-образовании", предложили пути решения на основе высоких компьютерных технологий некоторых проблем при подготовке кадров по специальности "Дизайн костюма".
Принимая участие в международных конкурсах молодых модельеров, убедились, что создать хорошую коллекцию совсем не просто. Надо иметь знания, умение и дар божий. Но еще сложнее (или важнее) сделать ее достоянием людей, организовать производство изделий. Предложенные в "Грации" средства автоматизации позволяют сократить путь от замысла до реализации, оставляют автору творческую работу, а всю техническую, рутинную выполняет система.