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关于服装CAM系统介绍与选型要点

服装CAM技术与系统

一般CAM系统包括CAPP(辅助工艺设计)、NC(数控技术)和FMS(柔性制造技术),实现由记录在媒体上(如数控拨盘、孔纸带或磁带)的数字信息堆机床实施控制,使它自动执行规定的加工过程。数控加工的实现是使CAD和CAM集成起来,使之向更高阶段发展。应用于服装工业,CAM主要控制布面疵点检查设备、铺布机、裁床、电脑缝纫机、熨烫机和吊挂系统的自动化运作。

一、服装CAM技术
在服装企业中,产品链从产品设计和开发,到工艺制作,再到服装面料的裁剪和裁片缝合,最后是熨烫整理和包装。无疑服装CAD技术的采用增强了产品链的前期阶段产品创新能力和质量管理能力,那么产品链后期阶段引入服装CAM技术将进一步延伸相关信息技术的使用范围,更全面地提高了服装企业的效益、效率和产品质量,建立了企业基于信息技术为框架的完整而高效的产品运作模式和核心竞争能力。

另一方面,随着服装CAD?技术的不断完善和成功应用,催化了服装CAM技术的研制和开发。在服装企业和产品需求以及服装CAD技术扩展的双重推动下,国外服装CAD生产厂家在20世纪80年代末期和90年代初期相继推出服装CAM产品自动裁床、FMS、QRS(快速反映系统)成为服装CAM技术的代表性产品。

自动裁床是在传统裁床的基础上导人电脑爿F料的数据信息,利用数码控制装置,直接控制裁剪刀头移位,按照排料图形裁出衣片。由于自动裁床均采用数字控制的概念为系统提供了很高的可靠性、可重复性和精确性。在服装企业中,自动裁床常常与辅助的拉布机等设备配合使用,最大限度的减少误裁、漏裁、多裁等问题,提高裁片质量和效率。目前代表性产品有美国格柏公司GT3250自动裁床应用于大规模生产车间、DCS2500单量单裁自动裁床应用于度身量做;法国力克公司的VECTOR系列自动裁床;西班牙艾维公司的INVESCUT自动裁床。

FMS(柔性制造系统)由计算机控制的吊挂运输线、加工生产单元和生产调度控制软件组成的。该系统使服装缝制过程实现了自动化,加速了服装衣片或半成品的流量,最大限度的降低了库存;在线质量检验+控制和修复,以确保下线的每一件产品都满足优质产品要求;同时通过计算机软件实现生产执行过程中的管理协调和成本控制。不同款式、不同颜色和不同号型的服装可以在一条生产线上同时作业,适应了小批量、多品种的服装生产需求,极大提高了企业生产的快速反应能力。另外,由多功能缝纫加工单元组成的用计算机控制管理的生产线被称为QRS(快速反应系统),与前者相比规模较小。代表性系统有:美国格柏公司的GERBERMOVERGM系列,西班牙艾维公司的INVESMOVENT系统。


由于国内服装企业仍然是劳动密集型产业,而且服装CAM产品的购买大大增加了服装企业的生产成本,因此服装企业规划生产过程,准备引进服装CAM技术时,需要审慎考虑,严格评估,以保证项目实施的成功。

二、服装CAM系统
法国力克系统、美国格柏系统、西班牙INVESTORNICA和日本重机都以提供先进的CAM软硬件而有名。INVESTORNICA的计算机服装装运???1nvesmove)和计算机捆扎处理???Procomll)与工厂硬件相连,真正处理了工厂运输衣片和成品工作。其自动裁床InvescutDiamond自1997年推出以来,完成每小时裁1000条牛仔裤的工作量。力克系统的CAM由照相机把面料图案直接送到裁床控制屏幕上,在处理对花、对格布纹时,把不规则、弯曲线和斜纹等因素考虑在内,自动完成由CAD排版??橹苯邮涑龅呐虐嫘畔⒗吹髡?。所要裁剪的衣片轮廓线就覆盖到屏幕的同一织物图片上,并控制输送带式的裁床完成自动裁剪。为确保衣片在缝纫时与对位点相对应,裁剪过程中自动完成对应衣片的标识。

用户在使用CAM系统过程中,评价重点有一明显转变过程。起初在购买时,评价重点往往放在先进性上,如能否处理高难度问题,所用的理论方法是否先进等。使用一段时间后,才感到日常工作中更多接触的还是二维绘图,绘图功能的好坏是影响最广的环节。等使用全面展开,计算机储存了大量的图形文件和技术,才发现到最关键的是数据库管理技术,这是影响全局、长时间起作用的因素,其次是系统的扩展余地、不同CAM系统之间的连接及联网通信能力。在应用软件设计过程中,数据库的建设是尤其关键的。

三、典型的服装CAM裁剪设备
国际上的服装专用CAM系统,多为数字控制形式(NC)或计算机数字控制形式(CNC)。有接触式自动裁剪机与非接触式自动裁剪机,接触式裁剪机主要是机械刀裁剪头。当今世界上能够作为商品推出的CAM主要有美国Gerber公司、法国Lectra公司、西班牙的“Inves”公司以及德国Durlkopp公司。我国改革开放以来,已引进服装CAD/CAM完整系统共12套?!捌呶濉逼诩?,我国曾对引进美国Gerber公司的S一91型自动裁剪机进行了多次消化吸收研制,但因我国高性能的伺服电机、传感机、智能裁剪头、粽毛垫制作工艺等技术不过关,未能很好地应用。如今为了实现多品种、少批量、短周期的快速反应生产,美国推荐S一93—7型自动裁剪机,法国Lectra公司推荐E95.3型自动裁剪机,这两个均是当今较好的CAM系统。
S—93—7自动裁剪机全由电脑数码控制,裁床控制部分以IBM兼容电脑为主体,由数个微处理机配上1M字节记忆体及40M字节高提存速度硬碟磁碟机,将来自电脑的数据控制裁刀运行,所有裁片、打孔均同时完成。由于裁床表面有专利产品粽毛垫并配以强力真空泵,使布层压实,提高了裁片质量。

E95.3自动裁剪系统为裁割4cm压实厚度而专门设计的,裁剪刀头纵横方向移动有精度高的编码器控制,并由高速微处理机驱动。裁剪刀具有自动磨刃和细微的裁剪方向和速度控制,加上真空抽吸系统,可裁割整齐的衣片,可处理任何长度的布层。S—93—7和E95.3两种自动裁剪CAM系统性能比较见下表。

从上表的两个系统比较来看,各有特色,由于Gerber公司在世界上销量达一千多套,而Lectra公司销量只有Gerber公司的1/4,从我国引进的实践经验来看,Gerber的CAM系统性能好,而且有S一91、S一93、S一95等不同系统产品可供选择。Lectra公司的CAM系统裁剪速度高,可方便更换不同裁厚所需的裁剪头,但系列产品略少,相应选择余地小。在我国效益较好的服装企业应该使用CAM系统。

服装CAM系统选型
设计的最终目标是生产。CAD技术的发展及普及为设计工程师提供了先进的设计手段。然而,传统的加工技术及工具已不能适应设计技术的发展。计算机辅助制造技术(CAM)越来越成为加工需求的热点,CAM设备的选择和应用,也正成为企业在计算机辅助技术应用方面一个焦点。

服装计算机辅助设计和生产(CAD/CAM),已经成为当今服装生产加工设备改造的新潮流。传统的机械设备增添了不少新的功能,新的机种也不断地出现。除了美国以外,法国、西班牙、意大利、德国、日本等国在服装机械设备和CAD/CAM方面相继提高了竞争力,出现了不少优秀的机种和计算机辅助工作的设备。就目前发展的水平来看,成衣工艺中已经应用的CAD/CAM系统有:款式试衣,款式设计CAD系统,面料设计衣片设计、放码排料CAD系统以及衣片裁剪缝纫吊挂成衣整烫CAM系统等等。而对它们在使用过程中功能性的要求和好坏的评价,至今还没有一个合适统一的标准

一、服装CAM设备特点和发展
服装机械的发展伴随着服装加工工艺的改造,同时,服装加工工艺的新要求又促进了服装加工设备的改进,服装加工工艺中的三大过程:裁剪工艺过程,缝纫加工设备、缝纫和整烫加工设备,也有了很大的发展和拓宽。另外,服装设计过程已经不是过去的那种纯艺术设计,而是出效果图、出样衣和出新片的过程,它包括了款式设计、衣片设计、剪裁、缝制熨烫,试穿修改,一直到样衣制成为止。特别是高新技术和计算机的应用,使得服装这一传统工业有了新的面貌和生机。服装加工工艺和机械设备已经发展到了一个新的阶段。

服装CAM有以下一些系统(设备)(图5—4):

关于服装CAM系统的一些初步的定义或描述如下:
衣片裁剪CAM系统(即裁床):在裁剪前先进行铺料,然后根据放码排料CAD系统设计好的排料图有控制地进行切割。裁床类型按切割方式有割刀裁床、激光裁床、高压喷水裁床等。


缝纫吊挂CAM系统:主要采用轨道式吊挂传输的方式,将衣片或衣片组合件悬挂运行在轨道上,输送到每一个工位上去。每一个工位都由电脑监测控制,每一个衣片架上都有编码,当某一工位悬挂等待的衣片或衣片组合件少于一定数量(有时为15件)时,计算机将控制在轨道上运行的相应衣片添加到该工位上。一般在轨道上运行的衣片有好几种不同的款式,使得在同一轨道上运行着几个不同款式的流水线,形成了一个小批量多品种生产的柔性加工系统。

成衣整烫CAM系统:采用计算机控制整烫的蒸汽加吹时间、热风干燥时间、成形压力大小以及检测整烫温度高低等参数,并且对不同的面料、款式,选择不同的工艺参数和流程、不同形状的烫压模具。

由此可见,在服装机械设备改造的同时,服装加工工艺也在发展。原来代替手工运输的缝纫吊挂传输系统已经发展成了柔性加工CAM系统。

一、CAM系统的总体评估指标
目前服装CAM系统的总体评估尚未有合适统一的标准,但一般来说,服装CAM系统总体评估的综合指标可以考虑以下几个方面。

(一)硬件的可靠程度
服装CAM系统的硬件包括计算机主机、图形输人设备、图形输出设备、执行工作单元等。硬件的可靠性直接影响到系统正常运转,比如主机配置不当会引起软件运行不正常、执行工作单元的机械部分出现故障会影响衣片的裁剪。

(二)输入、输出、显示、执行单元的工作精度
尽管衣片的误差范围并不像机械设计那样要求高,但毕竟还是有一定的精度要求。高精度的CAD/CAM设备投资大,但能满足实际生产的各种需要。在这里,就有一个价格性能(精度)比的关系。当然,若性能上能满足用户(如企业、学校、设计中心等)需要的话,价格越低越好。

(三)操作界面的方便性、汉化程度
一个好的CAM软件,其友好的操作界面是必不可少的。好的操作界面会使操作者的工作效率和准确率大大提高。比如现在的DOS界面和WINDOWS界面,使得操作者无须背记许多的指令。再加上目前使用国外服装CAD/CAM系统的用户越来越多,界面的汉化已成为突出的问题。

(四)对操作人员素质的要求
一个系统的好坏,在一定程度上反映在对操作人员素质的要求上。一般来说,服装CAD/CAM的操作者主要是服装生产中的工艺人员,如果对他们要求具有过多的计算机知识,这将有碍于操作者的快速人门,最后将导致缺乏操作员后备力量。对操作人员素质的要求越贴近生产,系统的普及越快,推广也越容易。

(五)用户手册汉化、详细程度
用户手册是培训中和培训后能更好地使用CAD/CAM系统的主要媒介。因此,详细明了的用户手册,能使用户充分发挥系统的潜力。鉴于目前使用国外服装CAD/CAM系统的用户越来越多,用户手册的汉化也和界面汉化同样重要。

(六)系统的价格性能比
“用户希望便宜的价格、厂商希望获取高价”,两者的统一点就在系统的价格性能比上。合理的价格性能比可以使高水准的系统以高价出售,低价出售的一般系统同样有市场。对用户来说,所谓好的价格性能比,即在满足了系统的基本要求的情况下,出资越少越好。当然,在确定价格性能比时还应考虑到系统的适用范围、使用方便程度、输出输入的精度以及售后服务培训问题等等。

(七)技术培刀11状况
技术培训是用户开始使用系统的第一步,特别是高新技术,培训的质量决定了以后用户能否发挥系统的潜力、提高效率促进生产。这样,系统培训员的技术水平、教学水平和工作态度成了推广系统的关键。优质的系统缺少了良好的培训员,不但用户用不好系统,而且还会失去其他的用户。

(八)售后服务情况
CAM系统能在服装生产中正常发挥作用,售后服务必不可少。特别是在售后的半年内,由于操作者的水平、系统的运转跑合、系统的适应性和局限性以及用户对系统的认识不足等等,都会引起用户和厂商之间的矛盾。售后服务也就是解决这一些矛盾的过程。及时解决矛盾有利于生产的正常进行,正常发挥系统的潜力,同时也有利于信誉的上升,扩大用户面。

(九)用户覆盖面
用户覆盖面是衡量该系统在用户心目中地位的指标之一。覆盖面广的系统,其适应性也相对广一些,可靠性也广一些。同样,用户覆盖面大,售后服务的工作量也大,售后服务点也要求多。
以上是如何对服装CAM系统进行总体评估的一些设想。服装/CAM系统除了总体评估以外,还可以进行局部功能??榈钠拦?。服装机械设备和CAM系统还在不断地发展,服装生产的全面自动化已经成为当今服装行业的发展趋势。

三。纺织服装CAD/CAM系统设备选型
纺织服装CAM是传统纺织服装产业同现代计算机应用技术的有机结合,也是纺织服装企业实现设计、制造过程现代化,从根本上解决好产品T(上市速度)、Q(产品质量)、C(生产成本)、S(优质服务)、E(运行环境)等问题的高科技智能工具。根据纺织服装企业发展和应用现代信息技术的需要,近两年,国际上的多个知名的纺织服装CAM系统进入我国,如前所述的美国Gerber、法国Lectra、德国Assyst—Bullmer、加拿大Pad等国外著名晶牌。国内的一些单位也相继推出了具有一定知识产权的CAM系统。这些CAM系统设备的性能及特点各有所长及不足,因此纺织服装企业如何从众多CAM系统中选择适合企业使用的CAM系统,这是一个值得研究的问题。下面给出一些在选型的过程中要注意的事项供准备购置与应用纺织服装CAD/CAM系统的企业参考。

(一)要有明确的目的和计划纺织服装CAD/CAM系统的构建,是一项复杂的系统工程。系统构建得否合理,是否真正适合企业的需要,不仅直接影响使用单位CAD/CAM技术的应用效果,而且直接影响CAD/CAM技术的推广普及。同时纺织服装企业建立CAD/CAM系统,一次性资金投人比较大,对设计与工程技术人员的素质和技能要求比较高,存在着一定的风险性。这就要求企业在确定购买纺织服装CAD/CAM系统的时候,首先要有明确的目的性。即你购买CAD/CAM系统准备做什么用,是用于款式设计、纸样设计;还是用于打板、放码、排料,这是必须清楚的。否则就是盲目购买,会给企业造成不必要的浪费和经济负担。同时,企业购买CAD/CAM系统,还要做出客观、科学、务实的需求分析,制定一个切合实际情况的详细计划。先买什么,后买什么,买什么档次的,要根据企业的需要和财力而定。目前,信息技术发展很快,软、硬件设备升级与更新的周期在缩短,因此,在计划购买CAD/CAM设备的时候,必须注重适用性,用得着的就买,暂时还不需要的就缓买。不然,花费大量资金买进的设备闲置不用,就会给企业造成损失。在这方面,一些纺织服装企业的教训是很深刻的。比如,某纺织服装企业,还没有搞清楚纺织服装CAD/CAM是怎么回事,也没认真想想买回后怎么用,就花去近百万人民币购买了除栽床之外的其他全套设备,结果只是为了放码、排料和切割纸样,其余系统和设备长期闲置,付出代价之大、成本之高可想而知。同时,纺织服装企业信息化是一个渐进的过程,不能不做规划、从长计议。更不能人云亦云,跟风冒进。一定要以科学务实的态度来对待。既要考虑当前的信息化需要,也要考虑企业的长远发展和进步。

(二)要提前做好人才准备
人才资源是第一资源,是纺织服装企业科技进步和持续发展的关键要素。纺织服装企业要想选好、用好CAD/CAM系统,必须要有熟悉和会用CAD/CAM系统的专门人才。没有懂得纺织服装CAD/CAM技术与设备的人才,你就无法识别和判断系统设备的优劣,不能正确选择适合本企业实际需要的纺织服装CAD/CAM系统,甚至会被商家的推销辞令和策略所左右。因此,企业在确定了购买纺织服装CAD/CAM系统设备的意向之后,应立即挑选两到三名技术骨干到具有多个系统的高等院校进行培训,让他们在学习的过程全面了解不同厂商CAD/CAM系统的特点、性能、功能及优缺点,多方面进行比较,选择价廉物美而又具扩展性的优秀产品,避免出现不必要的风险和失误。同时,纺织服装CAD/CAM设备作为一种工具,它不能代替人的思维,也不具有创造能力,它的优点就是使设计师与工艺师的思维和创造更快速、更容易地转变为现实,是帮助设计师、工艺师更好地发挥创造力的高科技工具。

现在有些纺织服装企业由于不注意专门人才的培养和引进,也就不可能从整体上规划。购进的系统设备虽然都比较先进,但是相互不够配套,又无力量研究解决,致使用几十万、上百万资金购买的纺织服装CAD/CAM系统设备或完全瘫痪,或部分使用,应用效率很低。越是高科技设备,越需要具备相应知识和业务的人才来参与和应用,没有人的参与和应用,设备再好,也只能是一堆废铁。

(三)要有正确的思想认识

根据有关部门对国内外数十家纺织服装企业的调查表明,应用纺织服装CAD/CAM系统设备,不仅可以明显改善产品的设计、制造精度和速度,减少设计、制造过程中的差错,而且可以使服装面料的利用率提高2%。3%,产品开发与生产的周期缩短30%一80%,产品质量提高20%。50%,节省人力和场地60%~70%,使企业的生产成本显著降低,社会效益和经济效益显著提高。但是也必须清醒认识,高科技设备不是买进来了、安装好了,马上就能发挥作用产生效益的。而是只有在同企业有机结合,切切实实掌握了,用好了,才能体会到它的优良性和作用。切记不要因噎废食,不能短时间内见不到效益就不用。要知道,高科技设备与技术,人们对它的掌握和熟练运用是需要时间和过程的,是在实践中经过不断遇到问题和解决问题而逐步达到灵活变通境地的,但是一旦掌握,威力无穷,效益无尽。

(四)要充分做好市场探询

不同厂商研制提供的纺织服装CAD/CAM系统,由于档次不同,在技术指标、应用功能及稳定性、兼容性、可靠性、售后服务等方面是有差异的。与此相对应,在价格上相差也是较大的。所以,要根据需求和价格性能比来优选企业适合中意的系统,必须从以下几个方面做好市场探询:

(1)要注重实用性。即要看所拟购的纺织服装CAD/CAM系统,是否适合企业的现实生产与可持续发展的需要。从现实来讲,企业购买CAD/CAM系统准备干什么,解决什么问题,是用于设计、打板、放码、排料,还是用于绘图、切割、资料管理。纺织服装CAD/CAM系统软件的??楹芏?,功能很全,不一定都是你所在企业需要的。有的从长远看是有用的,但从现实讲还用不着。不管适用不适用,一味地追求“高”、“新”、“全”,就会造成不必要的资金和人力、物力浪费。故选购纺织服装CAD/CAM系统,应以适用、够用、好用为度,用不着的坚决不买,今后有用的暂缓买。

当然,我们在选购纺织服装CAD/CAM系统的时候,也要着眼企业的发展和进步,不但要考虑眼前能用、够用,还要考虑企业发展了,壮大了,还有可能增添新的功能和设备,这就要考虑所选系统的扩展性与连接性。不然,也会造成损失和烦恼的。

(2)要注重稳定性。纺织服装CAD/CAM系统运行过程中的稳定性,无论是对于设计者个人,还是对于企业的制造环节,都是十分重要的。对于设计者个人来说,你在设计款式或者打板推板的时候,如果系统运行不畅,经常死机,不仅费工费时,使设计效率降低,影响产品的开发速度,而且容易丢失数据,出现误差,使得设计结果不准确,甚至使自己辛辛苦苦设计的劳动成果毁于一旦。更为重要的是会对企业的产品制造过程带来不安全感。系统不稳,就会出错,如果是裁割布料,一刀下去,几十层布料,差之毫厘,给企业带来的损失则会十分严重。

(3)要注重兼容性。企业选购的纺织服装CAD/CAM系统,必须是开放式的。不但要求其文件格式可以自定义,而且要求能够同其他系统文件格式亲和友善,相互兼容,否则就会影响资源的共享与交流。特别是对于那些已经或准备走向全国及世界大市场的开放式企业来讲,尤为重要。我们有些企业在选购系统设备的时候,只是想到自己内部能不能用,而不去想想网络时代信息的交流、传播与对外合作,所安装的系统是封闭的、不能与其他系统兼容的,一旦有客户要求适应自有的系统向其征订货源时,就会因文件格式不能兼容,没法沟通与交流信息而失去商机。同时,选购开放的、兼容性好的系统还有利于硬件设备的多方位选择和利用,防止原有设备的闲置和浪费。

(4)要注重智能性。即系统的关联度、集成度、自动化程度要高。企业购买纺织服装CAD/CAM系统设备的一个很重要目的,铭是要提高自身的设计与生产效率。自动化程度越高,工作效率也就会越高。纺织服装CAD/CAM系统设备的优劣差异,在很大程度上就是反映在智能化功能上。有些系统,说起来很好,但用起来很不方便,还不如手工来得快,这就失去了高技术的意义了。

(5)要注重功能性。一个好的纺织服装CAD/CAM系统,应该具有①设计与计算功能;②图形图像处理功能;③数据管理与交换功能;④校核计算功能;⑤有限元分析功能;⑥设计优化功能;⑦数控代码功能,这是最基本的。当然,对于纺织服装CAD/CAM系统的各种专用功能也要全面强大,可为用户提供多种需求的选择。以纺织服装CAD系统为例,从大的方面必须具有五个方面的功能???,即服装款式设计功能???、服装样板设计功能???、服装放码排料功能???、服装工艺设计功能??楹头白柿闲畔⒐芾砉δ苣?榈?。每个大的功能??橛钟扇舾杉侗鸬那蚬δ芩槌?。选择时不仅要详问、详看,还需要多方比较,亲自操作体验。

(6)要注重售后服务。当一个纺织服装企业决定采用某家制造商提供的CAD/CAM系统设备的时候,那么就意味着你和这家制造商结下了不解之缘。因为你在购买这家制造商系统设备的同时,也在购买这家制造商的技术支持和后续服务。如果CAD/CAM系统设备制造商只是提供产品,没法技术支持和后续服务,或者其技术支持和后续服务很差,那么,系统设备在实施过程中就会很麻烦;如果制造商不能承诺日后的设备维护与升级,一旦系统出了问题或其性能与功能不能满足企业发展的需要,企业只能重新购买,这就意味着要重复投资。因此,纺织服装企业选购纺织服装CAD/CAM系统设备,一定要认真考查供应商和制造商的综合实力与售后服务网点,认真考查其保质、保修、软件升级承诺和信誉度,以及提供人员培训、技术支持的能力。不然,系统出了问题没人修复,技术落后了不能升级,那损失也就大了。

(7)要注重性能价格比。目前在国内市场上销售的纺织服装CAD/CAM系统,CAD软件就有二十多个,CAM系统有5-6个,它们档次不同,价格各异。企业在购置CAD/CAM系统设备的时候,既要听供应商的介绍,更要请行家里手实际操作检验,反复比较。应在优先选择其功能和性能品质的同时注意其价格,侧重考虑适合本企业需要而性能价格比高的产品。现实中,发现一些企业在选购纺织服装CAD/CAM设备的时候存在两个误区:其一是不加比较的崇尚“洋品”。也不管干什么用,是不是适合本企业的实际需要,似乎只要是“外来”的就好,对国内产品不屑一顾。其二是拼命砍价,也不管别人给的是什么货,似乎价位越来越占便宜。其实这是一种误解(也不排除销售商的误导)。对于CAD软件来讲,经过多年的研制开发,国内的产品已经比较成熟,功能和性能已同“洋品”不相上下,而在价位上则要低3-6倍。在CAM系统方面,国内的研发起步较晚,目前尚无成熟产品,对于国外知名品牌纺织服装CAD/CAM系统的报价,前些年确实十分高,但近年来已逐步接近实际。要知道免费的午餐是没有的,供应商绝对不可能做亏本生意。如果你不顾商家;利益,砍价过低,或过分强求配送软件,那么,商家为了维护自己的利益,向你提供的产品在档次、功能和售后服务承诺上也许会大打折扣。其所谓“一分价钱,一分货”就是这个道理。当然,纺织服装CAD/CAM供应商的首次报价通常都有比较大的回旋余地,争取在有限的资金范围之内办更多的事情,获更好的配置、更多的使用权限,求得最佳的系统性能价格比,那是再好不过的了。但商务谈判切忌不要大幅讨价,提过分要求。它需要在客观、公正、诚实的基础上实现供方和购方的互惠互利、长期友好合作与支持。

(8)要注重软件优先、硬件匹配。软件是CAD/CAM系统的核心和灵魂,是指挥系统运行的大脑。软件的档次和功能,决定着整个CAD/CAM系统的档次和功能。软件差,硬件系统配置的再好也是无济于事的。因此在配置纺织服装CAD/CAM系统的时候,一定要注意先选软件,再选硬件。应根据软件的功能需要来匹配合适的硬件,而不是让软件来适应硬件的配置。以前有些纺织服装企业“重硬轻软”,甚至有的只买硬件,而要求供应商把软件当“搭头”配送,其实这是一种本末倒置的做法,到头来没有一个不吃亏的。当然硬件系统的选择也不能马虎,选择时不仅要求其和软件系统匹配,而且应该符合国际工业标准,具有良好的开放性,稳定可靠的功能性和后继升级扩展能力。

新一代CAM系统介绍
近年来CAD是CAD/CAM集成系统技术创新的主角。相比之下,CAM领域却显出不应有的沉寂。然而,随着信息化需求的不断增加,企业同样热切企盼CAM,希望技术创新之风能吹进CAM领域,涌现出能够与CAD系统相匹配的、功能强大、更符合加工工程化概念、易于普及的新一代CAM产品。

CAM作为整个集成系统的重要一级,向上与CAD、CAPP(ComputerAidedPro·cessPlanning,计算机辅助工艺过程设计)实现无缝集成,向下方便、快捷、智能、高效地为数控生产服务,这是CAM技术发展永远不变的主题。面向对象、面向工艺特征的新概念,已经与CAD技术中面向对象的设计、特征建模等相呼应,在一些专业化的CAM系统中得到了成功的应用,为新一代CAM的诞生进行了必要的经验积累、技术储备与思想准备。当今CAM在学习、掌握与应用上的困难,与生产快速发展对CAM人才迫切要求之间的矛盾日益突出,为新一代CAM的成熟与发展提供了市场基础。制造业不断涌现的新技术、新工艺,诸如高速加工技术等也对CAM技术提出了更高的要求。网络技术的发展使CAD/CAPP/CAM/CAE/PDM集成化体系摆脱空间的约束,能够更好地适应现代企业的生产布局及生产管理的要求。为适应集成化体系的要求,CAM的结构体系与功能构成也必然会发生相应的变化。因此我们有理由认为新一代的CAM技术正处在孕育、发展与成熟之中,新一代CAM会在不远的将来兴起。

下面将对CAM技术的发展过程、CAM的应用现状、新技术对CAM的要求等方面进行分析,进而对CAM发展趋势做一预测。并对新一代CAM系统晌结构体系做一设想。

一,新一代CAM产生的必然性与发展趋势
CAM技术发展至今,无论在软、硬件平台、系统结构、功能特点上都发生了翻天覆地的变化。当今流行的CAM系统在功能上也存在着巨大的差异。就其具有决定意义的基本处理方式与目标对象上看,主要可分为两个主要发展阶段,可以认为是两代产品。

第一代CAM:apt
20世纪60年代在专业系统上开发的编程机及部分编程软件如:fanoc、semems编程机,系统结构为专机形式,基本处理方式是人工或辅助式直接计算数控刀路,编程目标与对象也都直接是数控刀路。特点是功能差,操作困难,专机专用。

第二代CAM:曲面CAM系统
系统结构一般是CAD/CAM混合系统,较好地利用了CAD模型,以几何信息作为最终的结果,自动生成加工刀路。自动化、智能化程度得到了大幅度提高,具有代表性的是吧、duct、cimatron、marsterCAM等?;咎氐闶敲嫦蚓植壳娴募庸し绞?,表现为编程的难易程度与零件的复杂程度直接相关,而与产品的工艺特征、工艺复杂程度等没有直接相关关系。尽管该阶段的时间跨度达20年,系统档次差异很大,智能化水平高低亦不同,但在结构体系上没有质的变化,应属于同一代产品。

纵观CAM技术的发展历程,可以得出如下结论:
(1)CAM的发展是一个不断吸收和利用CAD及周边相关技术的应用成果,不断发展的过程;是自动化、智能化水平不断提高的过程;是CAM系统结构及基本处理方式不断向适应工程化概念的方向发展的过程。

(2)系统的基本处理方式,即编程的目标对象对系统的结构、智能化水平等起着决定性作用。CAM系统在apt时代,编程的目标对象是直接计算刀路轨迹。第二代CAM系统以CAD模型为编程的目标对象,自动生成刀路轨迹。因而系统的自动化、智能化水平得到了大幅度提高,系统的操作也更符合工程化概念。

(3)第二代CAM系统以CAD模型的局部几何特征为目标对象的基本处理形式已经成为智能化、自动化水平进一步发展的制约因素。只有突破当今的固有模式,发展新一代的CAM系统,即面向模型、面向工艺特征的CAM系统,才能够将CAM的自动化、智能化水平提高到一个新的高度。

(4)可以预见正在孕育、成熟、发展的新一代CAM系统将采用面向对象、面向工艺特征的基本处理方式,使系统的自动化水平、智能化程度大大提高。系统结构将独立于CAD、CAPP系统而存在,为CAPP的发展留下空间,更符合网络集成化的要求。

二,CAM的创新方向
CAM作为应用性、实践性极强的专业技术,直接面向数控生产实际。生产实际的需求是所有技术发展与创新的原动力。分析总结当今CAM的应用现状,与生产实际要求间的差距及其原因、新工艺、新技术对CAM的特殊需要以及相关外围技术发展与要求等,有助于更好地了解今后CAM的发展趋势。

(一)CAM的应用现状及与实际需求间的差距
因为应用的实践性更强,专业化分工更明确,就总体而言,CAM的专业化水平高于CAD的发展。纵观当今占主导地位的CAM系统,无论其界面好坏、功能强弱,都存在着共同的缺陷。
1.CAD/CAM混合化的系统结构体系CAD功能与CAM功能交叉使用,不是面向整体模型的编程形式,工艺特征需由人工提取,或需进一步CAD处理产生。该结构体系的形成是历史的产物。多年前,集成系统特别是网络化集成的观念还没有成为系统开发的主体思想,模型的建立与编程在同一地点由同一个操作者完成。由此会造成如下的问题:

(1)不适应当今集成化的要求。系统的??榉植?、功能侧重必须与企业的组织形式、生产布局相匹配。系统混合化不等于集成化,更不利于网络集成化的实现。

(2)不适合现代企业专业化分工的要求?;旌匣低?,无法实现设计与加工在管理上的分工,增加了生产管理与分工的难度,也极大地阻碍了智能化、自动化水平的提高。另外,混合化系统要求操作者在CAD与CAM两个方面都要有深厚的背景与经验才能很好地完成工作,增加了学习掌握与使用系统的难度。一般需1~3年的实践才能成为称职的CAM操作人员,对企业人才的管理造成了极大的负面影响。

(3)没有给CAPP的发展留下空间与可能。众所周知,CAPP是CAD/CAM一体化集成的桥梁,CAD/CAPP/CAM混合化体系决定了永远不可能实现CAM的智能与自动化。因为生产工艺的标准化程度低,受到生产设备、刀具、管理等因素的影响,至今没有一个成熟的,以创成法或派生法为推理机制的商品化的CAPP系统。cAPP转向了类似于开发环境类软件系统的开发与研究。但随着企业CAD、CAM等技术的成功应用,工艺库、知识库的完善,将来CAPP也会有相应的发展。逐步实现CAD/CAPP/CAM在科学意义上的一体化集成。而混合化的系统实现在结构上的一体化集成。

2.面向曲面、以局部加工为基本处理方式

当今CAM系统一般都是曲面CAM系统,是面向局部加工的处理方式,而数控加工是以模型为结果,以工艺为核心的工程过程。应该采取面向整体模型、面向工艺特征的处理方式。这种非工程化概念的处理方式肯定会造成一系列的问题:

(1)不能有效地利用CAD模型的几何信息,无法自动提取模型的工艺特征,只能够人工提取,甚至靠重新模拟计算来取得必要的控制信息,无疑增大了操作的烦琐性,影响了编程质量与效率,致使系统的自动化程度与智能化程度很低。

(2)局部加工计算方式靠人工或半自动进行仿过切处理,因不是面向整体模型为编程对象,系统没有从根本上杜绝过切现象产生的可能,因而不适合高速加工等新工艺在高速条件下对安全的要求。

(二)生产组织与管理上的问题
CAD/CAPP/CAM需要在信息流上集成一体、无缝连接,但往往忽略了企业在生产组织与管理上要求CAD、CAPP、CAM在应用场合、操作人员、系统功能上按照生产布局合理安排。网络技术的成功应用已经为此奠定了基础。CAM系统及操作人员远离生产现场,致使因不了解现场情况造成不应有的反复,浪费了时间,降低了效率,甚至造成废品。
传统的CAM系统不仅要求操作人员有深厚的工艺知识背景,还需要有很高的CAD应用技巧。一般需1-3个月专门培训入门,1-3年的实践才能成为称职的工作人员。我国的现在情况是对CAM的应用普及十分困难,CAM后备人员严重不足,因而造成人才竞争异常激烈、生产队伍不稳定,尤其有些国有企业,情况更加严峻。故在企业中迫切需要推广新一代的易学易用、易于普及、高智能化、专业性强的CAM系统。

(三)制造业新技术对CAM的特殊要求
毋庸置疑,近年来制造业新技术的最大热点是高速加工技术。据最新的工艺研究表明,高速加工技术在简化生产工艺与工序,减少后续处理工作量、提高加工效率、提高表面质量等几个方面,能够极大地提高产品质量、降低生产成本、缩短生产周期。高速加工技术对CAM也提出了新的特殊要求。

1.安全要求高速加工采用小切削深度、小切削量、高进给速度,特征加工的一般切削速度(/值)为传统加工的10倍以上(f可达到2000-8000mm/min),在高速进给条件下,一旦发生过切、几何干涉等,后果将是灾难性的,故安全性要求是第一位的。传统的CAM系统靠人工或半自动防过切处理方式,没有从根本上杜绝过切现象的发生??坎僮髡叩南感?、责任心等人的因素是没有安全保障的。所以无法满足高速加工安全性的基本要求。

2.工艺性要求高速加工要求刀路的平稳性,避免刀路轨迹的尖角(刀路突然转向)、尽量避免空刀切削、减少切人/切出等,故要求CAM系统具有基于残余模型的智能化分析处理功能、刀路光顺化处理功能;符合高速加工工艺的优化处理功能及进给量(f值)优化处理功能(切削优化处理)等。为适应高速加工设备的高档数控系统,CAM应支持最新的nurbs编程技术。

3.高效率要求高效率体现在两个方面:①编程的高效率:高速加工的工艺性要求比传统数控加工高了很多,刀路长度是传统加工的上百倍,一般编程时间远大于加工时间,故编程效率已成为影响总体效率的关键因素之一。传统的CAM系统采用面向局部曲面的编程方式,系统无法自动提供工艺特征,编程复杂程度很大,对编程人员除工艺水平之外(基本要求),还要求有很高的使用技巧。迫切需要具有高速加工知识库的、智能化程度高的、面向整体模型的、新一代CAM系统。②优化的刀路确保高效率的数控加工,如基于残余模型的智能化编程可有效地避免空刀,进给量(/值)优化处理可提高切削效率30%等。

综上所述,当今的CAM系统虽然为现代制造业的发展立了汗马功劳,但在生产管理、操作使用上存在着与实际要求的巨大矛盾;在结构上、功能专业化等方面与网络下系统集成化的要求存在严重的不协调;基本处理方式严重阻碍智能化、自动化水平的提高。这一切都使新一代CAM的诞生与发展成为必需。CAD技术中面向对象、面向特征的建模方式的巨大成功,为新一代CAM的发展提供了参考模式,网络技术为CAM的专业化分离与系统集成提供了可能。通过以上的分析,新一代CAM系统的大致轮廓已经显现。

三、新一代CAM的基本结构与主要特征预测
(一)新一代CAM的软硬件平台
Wintel结构体系因优异的价格性能比、方便的维护、优异的表现、平实的外围软件支持,已经取代Unix操作系统成为CAD/CAM集成系统的支持平台。Ole技术及d&m技术的应用将会使系统集成更方便。今后CAM的软件平台无疑将是WindowsNT或Windows2000,硬件平台将是高档PC或NT工作站系列。随着高档NC控制系统的PC化、网络化及CAM的专业化与智能化的发展,甚至机上编程也可能会有较大的发展。

(二)新一代CAM系统的界面形式
今后将摈弃多层菜单式的界面形式,取而代之的是Windows界面,操作简便,并附有项目管理、工艺管理树结构,为PDM的集成打下基础。

(三)新一代CAM系统的基本特点
1.面向对象、面向工艺特征的CAM系统传统CAM局布曲面为目标的体系结构将被改变面向整体模型(实体)、面向工艺特征的结构体系。系统将能够按照工艺要求(CAPP要求)自动识别并提取所有的工艺特征及具有特定工艺特征的区域,使CAD/CAPP/CAM的集成化、一体化、自动化、智能化成为可能。

2?;谥兜闹悄芑腃AM系统新一代的CAM系统不仅可继承并智能化判断工艺特征,而且具有模型对比、残余模型分析与判断功能,使刀具路径更优化,效率更高。同时面向整体模型的形式也具有对工件包括夹具的防过切、防碰撞修理功能,提高操作的安全性,更符合高速加工的工艺要求,并开放工艺相关联的工艺库、知识库、材料库和刀具库,使工艺知识积累、学习、运用成为可能。

3.能够独立运行的CAM系统实现与CAD系统在功能上分离,在网络环境下集成。这需要CAM系统必须具备相当的智能化水平。CAM系统不需要借助CAD功能,根据工艺规程文件自动进行编程,大大降低了对操作人员的要求,也使编程过程更符合数控加工的工程化要求。

4.使相关性编程成为可能尺寸相关、参数式设计、修改的灵活性等CAD领域的特征,自然希望被延伸到CAM系统之中。在该方向的研究有两条不同的思路,以delCAM公司的powermill及worknc为代表,采用面向工艺特征的处理方式,系统以工艺特征提取的自动化宋实现CAM编程的自动化。当模型发生变化后,只要按原来的工艺路线重新计算,即实现CAM的自动修改。由计算机自动进行工艺特征与工艺区域的重新判断并全自动处理,使相关性编程成为可能。目前已有成熟的产品上市,并为北美、欧洲等发达国家的工模具界所接受。另据报道,已有公司试图直接将参数化的概念引入CAM中,据称是用同一数据库的方式来解决参数化编程问题。从技术角度上,实体的参数化设计是在有限参数下的特殊概念,CAM是按照工艺要求对模型进行的离散化处理,具有无限化(或不确定)参数的特性。因而与参数化CAD有着完全不同的特点。就像参数化的概念一直无法成功地延伸到曲面CAD中一样,CAM的参数化也将面临着巨大的困难。按加工的工程化概念,CAM不是以几何特征,而应是以工艺特征为目标进行处理。几何特征与工艺特征之间没有必然的、唯一的相关关系,而当几何参数发生变化时,工艺特征的变化没有相关性,存在着某些工艺特征消失或新的工艺特征产生的可能性。所以真正要实现参数式CAM,需要对几何参数与工艺特征间的相关性进行深人研究,并得出确切的,而且是唯一的相关关系之后,才能真正实现。所以就系统的实用性、成功的可能性而言,前者可能性更大,或许两者会殊途同归。

5.提供更方便的工艺管理手段CAM的工艺管理是数控生产中至关重要的一环,也是PDM的重要组成部分。新一代CAM系统的工艺管理树结构,为工艺管理及实时修改提供了条件。较领先的CAM系统已经具有CAPP开发环境或可编辑式工艺模板,可由有经验的工艺人员或产品进行工艺设计,CAM系统可按工艺规程全自动批处理。另外,新一代的CAM系统应能自动生成图文并茂的工艺指导文件,并可以以超文本格式进行网络浏览。

(四)新一代CAM技术对生产与管理方式的影响
新一代的CAM系统将CAM的智能化、自动化、专业化推到一个新的高度,更快地满足现有生产与管理的特定要求,同时新手段的引入也会使管理方式发生相应的变化,使生产过程更规范、更合理。新一代的CAM系统在网络下与CAD系统集成,既充分利用了CAD几何信息,又能按专业化分工,合理地安排系统在空间的分布。另外降低人员的综合性要求,提高了专业化要求,会使操作人员的构成发生相应的变化;同时,由于CAM系统专业化、智能化、自动化水平的提高,将导致机侧编程(shopProgramming)方式的兴起,改变CAM编程与加工人员及现场分离的现象。

经过多年的技术积累,CAM在市场需求、理论基础及外围技术等方面的准备已经成熟,我们有理由相信今后的几年将是CAM技术创新的火热年代。作为应用性终端技术,CAM市场将是群雄扩起,多种系统并存的局面,CAM市场永远不会有霸主。今后CAM的发展与走势,只能是由市场需求决定??梢钥隙ǖ氖?,CAM的发展一定是朝着网络化、专业集成化的方向发展,一定是朝着方便、快捷、智能、自动化的方向发展。

文章来源:秘奥软件网,中小企业信息化领跑者!全国咨询热线:400-9908-527_www.greenabellacavaliers.com


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