從CISMA2004看服裝設備發展趨勢

中國服裝集團公司總工程師
國家服裝行業生產力促進中心副主任　
聞力生教授

    2004年中國國際縫制設備展覽會（CISMA2004）于9月8日在上海國際博覽中心開幕，這次展會為期4天，在7.5萬平方米的展廳里，展示了來自國內外1000多個服裝機械、縫制機械制造廠商的展品，只要仔細看展，不難得出近年來國外機在不斷發展、不斷前進，而國內機也在不斷發展、不斷超越。

　　三維人體測量系統商品化使三維及超維服裝CAD上網

    自從CISMA2003展會上法國力克公司首先在我國展出了與之CAD接駁的三維人體測量系統以來，美國、德國、英國等紛紛推出各自的三維人體測量系統。例如國際上常用的三維人體測量技術都是通過應用光敏設備捕捉投射到人體表面的光（激光、白光及紅外線）在人體上形成的圖像，然后通過電腦圖象處理來描述人體三維特征的。國際上常用的系統有Teimat的SYMCAD、TurboFlash/3D、TC2－3T6、TechMath-RAMSIS、Cyberware-WB4、Vitronic-Vitus等。三維人體測量系統具有掃描時間短，精確度高、測量部位多等多種優于傳統測量技術和工具的特點，如德國的TechMath掃描儀在20秒內完成掃描過程，可捕捉人體的80,000個數據點，獲得人體相關的85個部位尺寸值，精確度為<±0.2mm；美國的TC2通過人體4.5萬個點的掃描，迅速獲得人體的80多個數據，可以全面精確地反映人體體型情況；英國的TuringC3D系統還可以捕捉人體表面的材質，對人體表面的色彩質地進行描述，在研究有標識的人體時非常有用。三維測量的數據可直接用于服裝CAD設計軟件，對人體進行度身定制。

    三維人體測量系統除了適應建立標準人臺、人體模型和服裝號型的需要之外，主要是適應了三維服裝CAD及超維服裝CAD、虛擬服裝及虛擬服裝展示的需要，特別是服裝CAD設計的度身定制MTM。

    三維服裝CAD設計是建立在人體測量獲得的人臺或人體模型基礎之上的，通過交互式立體設計（在人模上用線勾勒出服裝的外形和結構線），配合相應軟件生成二維的服裝樣板片。
以計算機作為輔助設計的工具，在三維人體測量及三維立體空間項目基礎上加上環境、意境、心境等所進行的服裝結構與工藝設計稱為超維服裝計算機輔助設計，簡稱超維服裝CAD，又稱超維視覺設計。它要求設計師在進行服裝設計時，不僅考慮一維的線、二維的面、三維的體、四維的時、五維的意，還要考慮人和人的心理、人的視覺、人的審美觀、人的情趣等因素，注意對環境心理學和觀賞心理學的運用。在現代網絡環境下的超維服裝CAD是設計師的視覺思維與創作精神的結合，講究局部與總體、靜態與動態、物質與心理、功能與技巧、外觀花色與內在質地、服裝產品本身與周邊環境等的協調統一。

    度身定制系統MTM是將服裝產品重組以及服裝生產過程重組轉化為批量生產。首先通過三維測量系統獲得的客戶尺碼數據，通過電子訂單網上傳輸到生產的CAD系統，系統根據相應的尺碼數據和客戶對服裝款式的要求（放松量、長度、寬度等方面的數據），在樣板庫中找到相應的匹配的樣板（德國TechMath公司Fitnet軟件，此系統從獲取數據到樣衣衣片完成、輸出縮短到8秒。）最終進行系統的快速生產。

    根據人體測量數據模擬出人體，將服裝穿著在其身上，從而虛擬展示著裝狀態，同時還能模擬不同材質的面料的性能（懸垂效果等），實現虛擬的購物試穿過程。

    應用模型動畫模擬時裝發布會進行時裝網上表演，減少了表演費用。時裝發布會的網絡傳輸，使得更多的人能夠觀賞，對于傳播時尚信息也有非常重要的作用。

    縫紉機械的發展在于智能縫紉

    這次展會上所展出的縫紉機新品種很多，但就其發展來看大多集中在機電液氣一體化的應用、無油或微油潤滑系統的采用、直驅式電動機的應用、電腦多程序控制方式的應用、個性化工業造型的設計應用等等，這些均將縫紉機的發展推至高峰。而就我國縫紉機械廠商來說，已有多家推出自動開袋機、無油直驅縫紉機、雙針轉角綜合送料縫紉機、單針側切平縫機、電控高速套結機、小方頭系列繃縫機等等，實現了縫紉機新的跨越?？p紉機是縫制服裝不可少的工具，不同服裝面料具有不同的縫紉性能，面料的縫紉性除了與縫紉機及其機構之外，還與面料性能、縫紉線、縫紉機針以及縫紉工藝參數（例如壓腳壓力、縫線張力、線跡密度、送布牙高度等）有關。例如縫紉針是主要的成縫機件之一。機針的針尖形狀、針桿形狀及表面處理工藝對接縫的外觀有著絕對地影響。由于機針在縫紉過程中與面料直接接觸，如果機針運用不當會有如下問題發生：跳線、斷線、接縫起皺、抽紗、針眼粗大、高速摩擦引起針身發熱，導致熔斷縫線和紗線等現象。全面了解縫紉機針的形狀、規格、材質、硬度、彈性及用途，針對不同的服裝款式、不同的面料和不同的縫紉部位科學合理地選擇機針是十分重要的。

    在一般情況下，縫制薄、脆、密的縫料應選用小號（細）針，而縫制厚、柔、疏的縫料則宜選用大號（粗）針。縫制薄料用粗針，會由于機針與縫料摩擦較大，機針上升時縫料會隨機針在壓腳糟內上升，延緩了線環的形成，從而引起跳針；縫制厚料時如選用了細針，則會引起機針彎曲或斷針。

    目前，縫制加工用的高速縫紉機，速度可達3000-5000轉/分鐘，機針穿透面料的速度可達4米/秒，任這樣高速的縫制過程中，機針和縫科的劇烈摩擦會導致機針針溫過高，嚴重的會在化纖織物中形成熔洞或造成化纖縫線熔融，針孔過線阻力增加，使面線成環條件惡化引起跳針或斷線。

    縫紉過程中高速通過面料的縫針隨時有可能切斷面料中的紗線造成面料的機械損傷，嚴重的機械損傷會造成面料和線縫的強度下降，影響服裝的外觀和耐久性，一般來說，織物密度大、結構緊密的織物以及加強捻的織物在縫制中機械損傷問題比較突出，而短纖維紗線織物的縫紉損傷則比較輕微。

    近年來，為了適應服裝面料性能的多樣化，特別是“新合纖”面料的層出不窮，服裝工業對針桿形狀、針尖形狀進行了改造。如“勝家”應用流動擠壓技術制成的U型截面針，其針桿強度比傳統的圓截面機針提高90％。日本“風琴”公司開發的“IT”系列機針，可減少震動，對防止跳針起到很好的作用。“風琴”公司推出的“NS”系列機針，針尖細而長，旨在解決化纖面料易發生接縫起皺和抽絲的問題。為了解決針熱損傷的問題，采用針頭直接吹風、改變針尖形狀以及在針桿上制作流線凹槽方法，并研制有空心針的空氣通孔冷卻裝置；對針的表面進行特殊處理，即使發生熔融也不會粘附于針上。這次展會上，具有150年制針經驗的格羅茨公司除了推出鍍鉻的機針外，還推出鍍鈦氮合金和鎳特氟隆合金機針，以滿足服裝面料的多樣化。

    縫紉機的發展在于智能縫紉，現在國內外均在集中力量，進行可縫性集成環境系統的開發?？煽p性集成環境系統。由三個相互連接的在線系統組成，即可縫性預測系統，智能縫紉系統及安全品質系統，目的在于使產品質量標準化，通過消除服裝面料帶來的縫紉問題，提高生產效率，從而減少操作人員的技能要求。

    可縫性集成環境系統根據服裝面料的低應力下的力學性能（拉伸剪切性能、彎曲性能、厚度及壓縮性能），并通過傳感器和驅動器設置縫紉參數，預測服裝面料的縫紉損傷和接縫起皺嚴重性并對織物整理提出合理的建議，使面料適應高質量的縫紉。

    智能縫紉系統中，縫紉機可自動通過傳感器和驅動器設置縫紉參數，以優化縫紉質量和提高生產效率，并減少操作人員的技能要求?？p紉機上還設有縫紉損傷系統和激光險測接縫起皺系統?？p紉損傷系統測量機針的穿透力以檢測縫紉過程的損傷。激光檢測接縫起皺系統測量沿縫紉線的起皺變形以確?？p紉質縫質量。滿足要求時，人工智能技術將完成對縫紉參數的優化設置，包括壓腳壓力、縫紉線張力、線跡密度和縫紉線號數。這就是未來縫紉機的發展。

    服裝CAD/CAM系統國產化配套圓了