服装设备的发展与超越

从CISMA2004看服装设备发展趋势

中国服装集团公司总工程师
国家服装行业生产力促进中心副主任　
闻力生教授

    2004年中国国际缝制设备展览会（CISMA2004）于9月8日在上海国际博览中心开幕，这次展会为期4天，在7.5万平方米的展厅里，展示了来自国内外1000多个服装机械、缝制机械制造厂商的展品，只要仔细看展，不难得出近年来国外机在不断发展、不断前进，而国内机也在不断发展、不断超越。

　　三维人体测量系统商品化使三维及超维服装CAD上网

    自从CISMA2003展会上法国力克公司首先在我国展出了与之CAD接驳的三维人体测量系统以来，美国、德国、英国等纷纷推出各自的三维人体测量系统。例如国际上常用的三维人体测量技术都是通过应用光敏设备捕捉投射到人体表面的光（激光、白光及红外线）在人体上形成的图像，然后通过电脑图象处理来描述人体三维特征的。国际上常用的系统有Teimat的SYMCAD、TurboFlash/3D、TC2－3T6、TechMath-RAMSIS、Cyberware-WB4、Vitronic-Vitus等。三维人体测量系统具有扫描时间短，精确度高、测量部位多等多种优于传统测量技术和工具的特点，如德国的TechMath扫描仪在20秒内完成扫描过程，可捕捉人体的80,000个数据点，获得人体相关的85个部位尺寸值，精确度为<±0.2mm；美国的TC2通过人体4.5万个点的扫描，迅速获得人体的80多个数据，可以全面精确地反映人体体型情况；英国的TuringC3D系统还可以捕捉人体表面的材质，对人体表面的色彩质地进行描述，在研究有标识的人体时非常有用。三维测量的数据可直接用于服装CAD设计软件，对人体进行度身定制。

    三维人体测量系统除了适应建立标准人台、人体模型和服装号型的需要之外，主要是适应了三维服装CAD及超维服装CAD、虚拟服装及虚拟服装展示的需要，特别是服装CAD设计的度身定制MTM。

    三维服装CAD设计是建立在人体测量获得的人台或人体模型基础之上的，通过交互式立体设计（在人模上用线勾勒出服装的外形和结构线），配合相应软件生成二维的服装样板片。
以计算机作为辅助设计的工具，在三维人体测量及三维立体空间项目基础上加上环境、意境、心境等所进行的服装结构与工艺设计称为超维服装计算机辅助设计，简称超维服装CAD，又称超维视觉设计。它要求设计师在进行服装设计时，不仅考虑一维的线、二维的面、三维的体、四维的时、五维的意，还要考虑人和人的心理、人的视觉、人的审美观、人的情趣等因素，注意对环境心理学和观赏心理学的运用。在现代网络环境下的超维服装CAD是设计师的视觉思维与创作精神的结合，讲究局部与总体、静态与动态、物质与心理、功能与技巧、外观花色与内在质地、服装产品本身与周边环境等的协调统一。

    度身定制系统MTM是将服装产品重组以及服装生产过程重组转化为批量生产。首先通过三维测量系统获得的客户尺码数据，通过电子订单网上传输到生产的CAD系统，系统根据相应的尺码数据和客户对服装款式的要求（放松量、长度、宽度等方面的数据），在样板库中找到相应的匹配的样板（德国TechMath公司Fitnet软件，此系统从获取数据到样衣衣片完成、输出缩短到8秒。）最终进行系统的快速生产。

    根据人体测量数据模拟出人体，将服装穿着在其身上，从而虚拟展示着装状态，同时还能模拟不同材质的面料的性能（悬垂效果等），实现虚拟的购物试穿过程。

    应用模型动画模拟时装发布会进行时装网上表演，减少了表演费用。时装发布会的网络传输，使得更多的人能够观赏，对于传播时尚信息也有非常重要的作用。

    缝纫机械的发展在于智能缝纫

    这次展会上所展出的缝纫机新品种很多，但就其发展来看大多集中在机电液气一体化的应用、无油或微油润滑系统的采用、直驱式电动机的应用、电脑多程序控制方式的应用、个性化工业造型的设计应用等等，这些均将缝纫机的发展推至高峰。而就我国缝纫机械厂商来说，已有多家推出自动开袋机、无油直驱缝纫机、双针转角综合送料缝纫机、单针侧切平缝机、电控高速套结机、小方头系列绷缝机等等，实现了缝纫机新的跨越。缝纫机是缝制服装不可少的工具，不同服装面料具有不同的缝纫性能，面料的缝纫性除了与缝纫机及其机构之外，还与面料性能、缝纫线、缝纫机针以及缝纫工艺参数（例如压脚压力、缝线张力、线迹密度、送布牙高度等）有关。例如缝纫针是主要的成缝机件之一。机针的针尖形状、针杆形状及表面处理工艺对接缝的外观有着绝对地影响。由于机针在缝纫过程中与面料直接接触，如果机针运用不当会有如下问题发生：跳线、断线、接缝起皱、抽纱、针眼粗大、高速摩擦引起针身发热，导致熔断缝线和纱线等现象。全面了解缝纫机针的形状、规格、材质、硬度、弹性及用途，针对不同的服装款式、不同的面料和不同的缝纫部位科学合理地选择机针是十分重要的。

    在一般情况下，缝制薄、脆、密的缝料应选用小号（细）针，而缝制厚、柔、疏的缝料则宜选用大号（粗）针。缝制薄料用粗针，会由于机针与缝料摩擦较大，机针上升时缝料会随机针在压脚糟内上升，延缓了线环的形成，从而引起跳针；缝制厚料时如选用了细针，则会引起机针弯曲或断针。

    目前，缝制加工用的高速缝纫机，速度可达3000-5000转/分钟，机针穿透面料的速度可达4米/秒，任这样高速的缝制过程中，机针和缝科的剧烈摩擦会导致机针针温过高，严重的会在化纤织物中形成熔洞或造成化纤缝线熔融，针孔过线阻力增加，使面线成环条件恶化引起跳针或断线。

    缝纫过程中高速通过面料的缝针随时有可能切断面料中的纱线造成面料的机械损伤，严重的机械损伤会造成面料和线缝的强度下降，影响服装的外观和耐久性，一般来说，织物密度大、结构紧密的织物以及加强捻的织物在缝制中机械损伤问题比较突出，而短纤维纱线织物的缝纫损伤则比较轻微。

    近年来，为了适应服装面料性能的多样化，特别是“新合纤”面料的层出不穷，服装工业对针杆形状、针尖形状进行了改造。如“胜家”应用流动挤压技术制成的U型截面针，其针杆强度比传统的圆截面机针提高90％。日本“风琴”公司开发的“IT”系列机针，可减少震动，对防止跳针起到很好的作用。“风琴”公司推出的“NS”系列机针，针尖细而长，旨在解决化纤面料易发生接缝起皱和抽丝的问题。为了解决针热损伤的问题，采用针头直接吹风、改变针尖形状以及在针杆上制作流线凹槽方法，并研制有空心针的空气通孔冷却装置；对针的表面进行特殊处理，即使发生熔融也不会粘附于针上。这次展会上，具有150年制针经验的格罗茨公司除了推出镀铬的机针外，还推出镀钛氮合金和镍特氟隆合金机针，以满足服装面料的多样化。

    缝纫机的发展在于智能缝纫，现在国内外均在集中力量，进行可缝性集成环境系统的开发。可缝性集成环境系统。由三个相互连接的在线系统组成，即可缝性预测系统，智能缝纫系统及安全品质系统，目的在于使产品质量标准化，通过消除服装面料带来的缝纫问题，提高生产效率，从而减少操作人员的技能要求。

    可缝性集成环境系统根据服装面料的低应力下的力学性能（拉伸剪切性能、弯曲性能、厚度及压缩性能），并通过传感器和驱动器设置缝纫参数，预测服装面料的缝纫损伤和接缝起皱严重性并对织物整理提出合理的建议，使面料适应高质量的缝纫。

    智能缝纫系统中，缝纫机可自动通过传感器和驱动器设置缝纫参数，以优化缝纫质量和提高生产效率，并减少操作人员的技能要求。缝纫机上还设有缝纫损伤系统和激光险测接缝起皱系统。缝纫损伤系统测量机针的穿透力以检测缝纫过程的损伤。激光检测接缝起皱系统测量沿缝纫线的起皱变形以确保缝纫质缝质量。满足要求时，人工智能技术将完成对缝纫参数的优化设置，包括压脚压力、缝纫线张力、线迹密度和缝纫线号数。这就是未来缝纫机的发展。

    服装CAD/CAM系统国产化配套圆了