浅析数字化创新技术在纺织行业中的应用

0 前言

    近年来，以电子信息、生物工程和新材料等为核心的高新技术的迅猛发展，带动多种现代学科、现代技术的交叉融合，对传统产业产生了深远影响，纺织技术正在向智能化、自动化、连续化发展，高速高效、高灵活性、高品质和环保节能是纺织技术进步的主流，纺织数字化日益深入，正在彻底改变这一传统产业的面貌。这种数字化进程所促进的电子信息技术及计算机技术在传统纺织行业的实际应用，给整个纺织业的发展注入了巨大的活力，是未来纺织业进步的一个重要方向，同时也是实现新型纺织机械技术装备自主化的基础。纺织机械行业作为关系国计民生的领域更应该顺应这种趋势，通过信息化、数字化手段全面升级传统上落后的研发能力，进而提升行业的生产效率与质量。作为纺织行业产品数字化、信息化技术重要支撑的纺织专业CAD系统的研发和应用显得尤为重要。纺织专用CAD作为一种特殊的工业应用软件，因其简易的操作和对市场的快速反应能力而被国内外纺织企业普遍使用，成为加速新产品开发、增强市场竞争力的有效手段，针对织机研发领域，专用CAD系统的研发与应用也是数字化、信息化技术促进织机行业快速发展的一种有效方法与技术手段。

1 纺织行业专用CAD系统及其应用

    目前，各种纺织专用CAD系统的开发和应用已日趋完善。如距市场最近的服装CAD系统、织物组织CAD系统、纹织CAD系统、印花CAD系统、绣花CAD系统、测配色CAD系统、针织CAD系统，这些系统几乎全部已用于纺织工业的下游行业，适应了现代纺织品消费的多品种、小批量、快交货、高艺术、高技术含量和高附加值等要求，也为纺织业的工业化生产提供了效率倍增的途径。

    1.1 服装CAD系统

    服装CAD系统由硬件系统和软件系统两部分组成。硬件系统是软件系统的载体，一般包括数字化读入设备、电脑、输出设备；服装CAD的软件是硬件的灵魂，从功能上来分一般包括服装款式设计系统、服装纸样设计系统、服装样片推码系统、服装样片排料系统与试衣系统等。

    近年来随着CAD技术的开发与发展，软件价格逐渐合理化，价位有了较大的下调，尤其国产服装CAD软件，可自由选购不同的系统组合，很容易实现个人电脑打板，服装CAD发展迅速。同时，随着近期以个性化的客户为中心、以模块化设计和零部件标准化为基础、以快速反应生产为标志的服装大规模定制这种新型制造模式的出现与繁荣，对作为基础的服装CAD系统的需求加剧，也将成为服装CAD系统快速发展的契机。

    1.2 织物组织CAD系统

    织物组织CAD系统一般指用于色织厂、织造厂在普通织机和多臂织机上生产的小花纹或色织织物的计算机辅助设计系统。机织物CAD系统一般包括组织设计功能、纱线设计功能、图案编辑功能、织物模拟功能与文档管理和工艺计算功能。其原理在于利用计算机图形图像技术将织物设计人员的设计意图以织物仿真模拟的方法快速、形象、直观地在计算机显示器上显示出来，设计人员在计算机上输入织物组织、纱线排列和纱线种类后，计算机可自动生成织物模拟图像。设计人员可以简单方便地改变织物组织、纱线排列，对织物模拟图上各种色彩的经纬纱线进行任意的调色与配色，将设计思想完全地表达出来，从而在织物上机织造之前就能看到实际织造的结果，以达到辅助与快速设计的目的。其非常适应纺织市场多品种、小批量、快交货的要求，具有很大的发展空间，近几年发展迅速。

    1.3 纹织CAD系统

    人工设计大型纹样、多层组织的提花织物，仅意匠绘制和轧花就需耗时数月，采用纹织CAD技术可提高设计速度几十倍。纹织CAD系统是以计算机为主要手段来完成和运用各种数字信息和图像信息，以进行纹织产品设计的计算机辅助设计系统。纹织CAD系统的硬件配置基本上分成三大部分，即主机系统、输入设备和输出设备，计算机硬件的性能对系统性能有重要的影响。纹织CAD系统的软件构成与系统硬件的配置密切相关，系统一般可实现如纹样扫描、图案编辑、意匠修改处理、纹版处理及纹版冲机等功能。

    作为一种现代化的有效手段， 纹织CAD系统的应用有效代替了传统的设计工作，从而提高了企业的产品开发速度、降低了产品的开发成本，为纺织品的多品种、小批量生产，快速适应市场需求创造了有利条件。目前，纹织CAD系统在工艺处理方面基本达到全自动化的水平，而在图案的智能化创作、仿真织物效果模拟、系统的网络化、协同化应用及多功能化等方面有待提高，是未来发展的一个热点。

    1.4 印花CAD系统

    印花CAD系统是利用计算机对织物印花图案进行设计及制作黑白稿，可代替传统的手工画稿、扫描、连晒、感光制版等工作，实现美术图案创作过程中的计算机辅助设计。印花CAD系统的硬件一般是由输入设备、图形工作站与输出设备组成。可实现印花图案设计、并色修改、分色制版等基本功能。

    浙江大学新近开发成功的印花CAD设计系统，解决了图形拼接、连曝连晒、边界复色以及放大、缩小等手工处理较繁较难的工艺问题，加速了设计者创新的进程。印花CAD设计系统的可视化编程，使图案色彩得到逼真的还原再现，画面直观、感性，十分方便修改或创新打印图案，代表着印花CAD系统的先进水平，在此基础上的完善与提升，是未来印花CAD系统发展的一个重要方向。

    1.5 绣花CAD系统

    绣花CAD系统主要是对绣花花样进行计算机辅助设计，并将设计的花样格式转变为绣花机的针法，进而生成绣花机能够识别的纸带或磁碟，用于单头或多头电脑绣花机的生产。一般具有花版编辑、花版管理与花版输出等基本功能。绣花CAD系统内部通过集成丰富的图形功能，可快速高效地生成精致而美观、符合客户个性化要求的花版，可提高产品的设计效率，进而提升产品的市场竞争力。未来的发展方向重点在于增加系统的功能，提高系统的智能化与集成化。

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