наличие рисунка, требующего подгонки деталей;
способ укладывания полотен в настиле;
наличие секций в настиле.
Рисунок материала обусловливает необходимость дополнительного ограничения при выполнении раскладки: некоторые лекала должны укладываться только с учетом совмещения их с рисунком. Правила совмещения в разных САПР могут быть различными. Так, при использовании тканей с регулярным рисунком в полоску или клетку при вводе лекала задается точка совмещения с рисунком, которая в раскладке должна лежать на полоске или в точке пересечения линий, образующих клетку.
Способ укладывания полотен в настиле используется для автоматического определения условий некоторых действий системы как при подготовке лекал к раскладке, так и в самом процессе раскладки. Он может определять правила обработки парных лекал при их подготовке к раскладке. Например, для настила "лицом вниз" парное лекало является зеркальным отображением исходного лекала, а для настила "лицом к лицу" - копией исходного лекала.
Наличие секций в настиле устанавливает, что лекала не должны пересекать линии стыка секций.
Контрольная длина раскладки определяется как предварительная норма на длину раскладки с учетом достигнутого (или нормативного) процента межлекальных выпадов.
После составления задания на раскладку производится подготовка лекал, то есть автоматическое формирование необходимых комплектов лекал. Подготовленные комплекты лекал отображаются на экране дисплея.
Проектирование раскладок лекал. Процесс раскладки может осуществляться в автоматическом и интерактивном режимах.
Подходы к решению задачи автоматической раскладки могут принципиально отличаться друг от друга, но все они имеют общий недостаток - наличие существенных ограничений, В итоге раскладка, полученная в автоматическом режиме, имеет больший процент межлекальных отходов по сравнению с раскладкой, выполненной в интерактивном режиме. Но самое главное заключается в том, что автоматический режим не позволяет учитывать большое разнообразие технологических приемов и требований, которые необходимо выполнять для получения качественной раскладки. В первую очередь это относится к раскладкам на тканях с рисунком.
В связи с этим разработка автоматического режима раскладки более интересна с научной, нежели с практической точки зрения. Это объясняется прежде всего сложностью самой задачи, поэтому при ее успешном решении разработчик демонстрирует высокий уровень теоретической подготовки своих специалистов.
При выполнении раскладки в интерактивном режиме экран содержит рабочую зону и зону раскладки. В рабочей зоне располагаются необходимые комплекты лекал. Зона раскладки выделяется линиями и соответствует рамке раскладки в определенном масштабе. Как правило, на экране отображается только часть длины раскладки. Чтобы обеспечить доступ к любой ее части, предусмотрены команды "подмотки" раскладки вправо и влево. Во многих САПР обеспечена возможность установки в зоне раскладки разных масштабов отображения (увеличение части настила, показ всей раскладки и так далее).
Процесс раскладки заключается в переносе лекал рабочей зоны в зону раскладки, имитирующую настил. Последовательность укладывания лекал, нахождение рационального места для каждого лекала являются творческими задачами, которые лучше всего решает человек. При этом он может отслеживать те требования технологии, которые невозможно учесть при решении задачи в автоматическом режиме.
Программное обеспечение диалоговой раскладки позволяет оператору осуществлять автоматический контроль за своими действиями в соответствии с заданными правилами и способствует избавлению его от отнимающих время ручных операций.
При укладывании лекал в рабочей зоне, как правило, используются режимы "выталкивания", "бросания" лекал или их комбинации.
Режим "выталкивания" заключается в следующем: лекало размещается в свободном месте зоны раскладки так, чтобы немного перекрыть лежащие рядом лекала. Программой автоматически корректируется его положение с учетом непересечения с контурами ранее уложенных лекал и соблюдения заданного зазора между ними. Режим "бросания" реализуется так: для лекала, размещенного на свободном месте в зоне раскладки, указывается направление "бросания". Программа работает таким образом, что при движении лекала в указанном направлении автоматически определяется место, в котором оно касается (с учетом заданного зазора) других лекал.
Управление режимами осуществляется обычно с помощью манипулятора типа мышь без активизации каких-либо команд, и этих режимов уже достаточно, чтобы получить удовлетворительную раскладку. Тем не менее в системах имеются десятки дополнительных функций, которые позволяют поворачивать и разделять лекала, изменять их контур для дальнейшей ручной подгонки по рисунку ткани при раскрое, устанавливать порядок их раскроя автоматизированной раскройной установкой и т.д.
Именно развитие и совершенствование этих функциональных возможностей определяют качество подсистемы раскладки.
Таким образом, оператору во время выполнения раскладки приходится иметь дело с большим объемом информации, отражаемой на экране монитора. В связи с этим оформление экрана имеет важное значение для пользователя подсистемы раскладки, так как оно определяет наглядность и удобство расположения информации.
Зарисовка раскладок лекал. Существуют два варианта использования результатов работы САПР подготовки раскроя:
1) вычерчивание раскладок лекал в натуральную величину на бумаге и использование их в качестве обмелок;
2) раскрой настилов с помощью автоматизированной раскройной установки (АРУ) без нанесения контуров лекал на настил (без вычерчивания раскладок).
Первый вариант - использование раскладки, вычерченной на бумаге, - является наиболее распространенным, так как обеспечивает достаточно высокую эффективность производства при небольших затратах.
Зарисовка раскладок лекал в натуральную величину, а также вычерчивание лекал при проверке их геометрии после ввода или градации производится автоматически на графопостроителе (плоттере).
В условиях использования САПР в комплексе с АРУ необходимо получать зарисовки раскладок лекал в уменьшенном масштабе ("миниатюрки"), которые используются для контроля процесса раскроя и последующей разборки деталей кроя. Для этих целей могут быть использованы настольные миниплоттеры либо принтеры.
Вырезание лекал. Для вырезания лекал могут использоваться планшетные плоттеры, дополнительно снабженные головкой с фрезой. Существуют также специальные плоттеры, предназначенные для вырезания лекал из электротехнического картона. Возможна работа как с листовым, так и с рулонным картоном. Разрезание картона осуществляется ножом или лазерным лучом.
Создание управляющих программ для автоматизированного раскроя. При использовании на предприятии оборудования для автоматизированного раскроя материалов раскладки лекал на графопостроителе не вычерчиваются. Выполнение раскладок лекал на ЭВМ сопровождается созданием управляющих программ для АРУ.
В САПР отечественного производства, как правило, после завершения раскладки лекал проектировщик указывает порядок выкраивания деталей на АРУ. Для этого в меню имеется специальный режим. Имеется автоматический контроль за корректностью раскладки при раскраивании настила. Суть контроля заключается в автоматической проверке непересечения контуров деталей в раскладке, что позволяет избежать ошибок в процессе раскроя материалов.
Формирование таким путем порядка выкраивания деталей из настила производится на основе опыта и накопленных знаний проектировщика. Процесс носит субъективный характер, и далеко не всегда обеспечивается оптимальный маршрут раскроя настила.
В связи с этим в большинстве САПР производства западных фирм создание управляющих программ осуществляется в ином режиме. Для этих целей устанавливается специальное рабочее место. Сначала с участием проектировщика формируется множество маршрутов резания настила, отличающихся как начальной точкой маршрута, так и очередностью выкраивания деталей. Затем производится анализ различных маршрутов раскроя и выбор из них оптимального. Одновременно предусматривается также измельчение межлекальных отходов для удобства их удаления из зоны раскроя.
При всем при этом САПР обеспечивает:
повышение производительности труда конструктора за счет компьютеризации трудоемких операций;
сокращение цикла разработки новых моделей, ускорение запуска модели в производство в несколько раз;
экономию раскраиваемого материала за счет выполнения оптимальной раскладки лекал;
высвобождение производственных площадей, занятых ранее оборудованием для обработки лекал, участком хранения лекал, столами для ручного выполнения экспериментальных раскладок, отделением изготовления трафаретов или светокопировальным отделением;
ускорение корректировки конструкторской документации и внесения изменений.
Таким образом, использование САПР влечет за собой изменение структуры экспериментального цеха - исключается необходимость в копировании раскладок лекал в натуральную величину в светокопировальном отделении или отделении изготовления трафаретов. Нет необходимости в установлении в лекальном отделении оборудования для обработки лекал и в группе нормирования - столов для выполнения экспериментальных раскладок. В лекальном отделении не предусматривается площадь для хранения лекал. Без изменения остается организация работы в швейном отделении и лаборатории испытания материалов.
Структура экспериментального цеха, последовательность операций и их взаимосвязь представляется графом технологического процесса. На рисунке 8 представлены два варианта организации работы экспериментального цеха - типовой и с использованием САПР.