成衣排料方案的特征分析與提取

金愛燕，尚笑梅

（蘇州大學(xué)紡織與服裝工程學(xué)院，蘇州 215021）

自動(dòng)化裁剪是現(xiàn)代成衣生產(chǎn)提高效率的手段之一。自動(dòng)裁床數(shù)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不僅決定著裁剪流程的速度和質(zhì)量，同時(shí)也決定著裁剪智能化程度。服裝排料也稱排版、套料，是指一個(gè)產(chǎn)品排料圖的設(shè)計(jì)過程[1]，排料方案的好壞受很多因素的影響，如款式片數(shù)、衣片特點(diǎn)、裁片擺放方式等。由于不同款式設(shè)計(jì)的排料方案不同，使得自動(dòng)裁剪路徑和樣板的輪廓幾何軌跡之間的差異性增大，從而降低了自動(dòng)裁剪工作效率，這樣從成衣不同的排料方案中分析提取共性和個(gè)性特征就變得尤為重要。目前對成衣排料方案的特征研究不多，其中張雪蓮和邱芹等在文獻(xiàn)中總結(jié)了針織服裝樣板排料的幾種方法[2]，王海燕和潘踴躍等從服裝排料框架出發(fā)總結(jié)了針織內(nèi)褲、運(yùn)動(dòng)休閑裝和泳裝的排料方法和規(guī)律[3]，對成衣排料方案其他方面的研究較少。本文根據(jù)實(shí)際采集到的某企業(yè)生產(chǎn)訂單中款式圖和排料圖資料，從中分析歸納出成衣排料方案中的樣板特點(diǎn)、排料特征以及樣板輪廓幾何軌跡特征，對自動(dòng)裁剪系統(tǒng)的路徑優(yōu)化具有一定的指導(dǎo)意義。

1 排料特征分析

1.1 排料圖特征分析

將采集到的褲裝和T恤用于生產(chǎn)訂單中的款式圖和排料圖資料作為本文的研究樣本，褲裝和T恤的樣本數(shù)量均為8套。褲裝造型是直筒型和緊身型，舒適休閑，造型簡單，無省無褶，側(cè)縫處有斜插袋或直插袋，分割線少，款式變化少，結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。T恤結(jié)構(gòu)上是簡單的直線型設(shè)計(jì)，寬松式的造型，樣本中T恤的款式變化比褲裝復(fù)雜，結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

圖1 褲裝結(jié)構(gòu)示意圖

圖2 T恤結(jié)構(gòu)示意圖

褲裝排料圖中，沿著布紋線方向，包括腰線與腰線相拼，腰線與褲擺線相拼，褲擺線與褲擺線相拼這三種拼接方式，見圖3。有的排料圖中，直線段與直線段相拼時(shí)合用一條畫線，裁剪時(shí)，可以一刀裁開，省劃和省割一條直線，提高了裁剪衣片的效率[4]。垂直布紋線的方向，內(nèi)側(cè)縫線與內(nèi)側(cè)縫線相拼，形成的是凹口對凹口的拼接方式。有的排料圖中，后襠彎線與后襠彎線之間形成較大的矩形區(qū)域，小衣片可以排列在矩形區(qū)域中。外側(cè)縫線與外側(cè)縫線相拼，形成的是凸緣對凸緣的拼接方式。外側(cè)縫線與內(nèi)側(cè)縫線相拼，形成的是凸口對凹口的形式，之間形成的空隙較少[5]。如圖4所示，T恤排料圖中樣片的排料特征與褲裝相似，其中直邊對直邊、斜邊對斜邊、凸緣對凹口，緊密套排。有的排料圖中大衣片緊密套排在一邊，小衣片緊密套排在另一邊，有的排料圖中，小衣片穿插在大衣片之間。

圖3 褲裝排料圖

圖4 T恤排料圖

1.2 樣片特征分析

從服裝排料的特殊性出發(fā)，將排料圖中的衣片分為兩組，衣片面積大于0.3m2則為大衣片組，衣片面積小于等于0.3 m2則為小衣片組[6]。統(tǒng)計(jì)得出褲裝的總衣片數(shù)量和大、小衣片數(shù)量各占總衣片數(shù)量的百分比，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)見表1；T恤的總衣片數(shù)量和大、小衣片數(shù)量各占總衣片數(shù)量的百分比統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)見表2。

從表1、表2可見，褲裝的衣片總量介于在25～50片之間，T恤的衣片總量介于30～60片之間，T恤的衣片總量變化區(qū)間較大。褲裝的平均衣片總量是46片，T恤的平均衣片總量是43片，褲裝的平均衣片總量大于T恤的平均衣片總量。褲裝大衣片占總衣片數(shù)量的百分比介于44%～80%之間，平均值在52%左右，較大于小衣片的平均百分比。T恤大衣片占總衣片數(shù)量的百分比介于40%～80%之間，平均值在57%左右，較大于小衣片的平均百分比。褲裝和T恤的大、小衣片的百分比變動(dòng)區(qū)間差距不大，褲裝和T恤的大衣片所占總衣片數(shù)量的百分比都大于小衣片的百分比，T恤的大衣片所占總衣片數(shù)量的百分比大于褲裝大衣片所占總衣片數(shù)量的百分比，褲裝的小衣片數(shù)量大于T恤的小衣片數(shù)量。

自動(dòng)裁床裁剪衣片時(shí)，衣片的裁剪順序不同，產(chǎn)生的空行程的長度是不一樣的，而使得空行程最短的裁剪順序只有一種。假設(shè)一床裁床含有n片衣片，對n片衣片的裁剪順序有n!種，裁剪系統(tǒng)就要從n!種裁剪順序中[7]尋找出最佳裁剪順序，衣片數(shù)量越多最佳裁剪順序越難尋找，褲裝的平均衣片總量大于T恤的平均衣片總量，褲裝在裁剪時(shí)尋找最佳裁剪順序的難度大于T恤。

表1 褲裝衣片統(tǒng)計(jì)表

表2 T恤衣片統(tǒng)計(jì)表

2 樣板輪廓幾何軌跡特征分析

排料圖是由若干個(gè)獨(dú)立的樣片組成的，每個(gè)樣片包括一個(gè)編號和一條輪廓線，輪廓線是由若干個(gè)點(diǎn)連接而成的封閉多邊形，此多邊形即為自動(dòng)裁剪系統(tǒng)裁剪時(shí)的有效路徑[8]。有效路徑又分為有效直線路徑和有效曲線路徑。通過統(tǒng)計(jì)計(jì)算得出褲裝的直線裁切路徑占總路徑百分比和曲線裁切路徑占總路徑百分比，見表3；T恤的直線裁切路徑占總路徑百分比和曲線裁切路徑占總路徑百分比統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)見表4。

從表3和表4可以看出，褲裝的直線路徑所占總路徑的百分比介于16%～40%之間，褲裝的曲線路徑所占總路徑的百分比介于60%～84%。T恤直線路徑百分比在10%～72%之間變動(dòng)，曲線路徑的變動(dòng)區(qū)間為28%～90%，T恤的直線路徑和曲線路徑變動(dòng)區(qū)間比褲裝的大。褲裝直線路徑百分比的平均值是27%，曲線路徑的平均百分比是73%，褲裝的直線路徑所占總路徑的百分比小于曲線路徑的百分比。T恤直線路徑百分比的平均值和曲線路徑的平均百分比相接近，都在50%左右。自動(dòng)裁床裁剪過程中，裁刀走直線路徑時(shí)，裁剪精度要求低，裁剪容易；走曲線時(shí)，裁剪精度要求高，裁剪難度較高。在不考慮服裝面料的影響下，裁剪難度主要考慮裁片中曲線的比例，曲線越多，裁剪難度越高，要求自動(dòng)裁床的裁剪精度越高。從樣本的整體上看，褲裝的曲線路徑的平均百分比大于褲裝直線路徑的平均百分比，而T恤直線路徑百分比的平均值接近于曲線路徑的平均百分比，并且褲裝曲線路徑所占總路徑的百分比大于T恤的曲線路徑百分比，所以褲裝的裁剪難度大于T恤。

表3 褲裝線段統(tǒng)計(jì)表

表4 T恤線段統(tǒng)計(jì)表

3 結(jié)語

排料方案特征與自動(dòng)裁剪系統(tǒng)中的裁剪路徑特征關(guān)系緊密。排料方案中，衣片的數(shù)量、樣版輪廓幾何軌跡的長度等因素，影響著裁剪環(huán)節(jié)中裁刀運(yùn)行推進(jìn)的難易程度以及衣片的裁剪質(zhì)量等。相對于褲裝而言，T恤的款式變化多，同一種類的衣片在不同排料圖中的形狀差異大，T恤的有效裁切路徑的長度變化區(qū)間大。相對于T恤而言，褲裝的曲線裁剪路徑多，小衣片較多，裁剪時(shí)需性能精度較高的自動(dòng)裁床進(jìn)行裁剪，保證高精度裁剪，有效控制裁片質(zhì)量。

[1] 黃燦藝.服裝排料的技術(shù)要求與影響因素[J].山東紡織經(jīng)濟(jì)，2011(7)：74-75.

[2] 張雪蓮，邱芹，路興強(qiáng).針織服裝樣板排料方法的探討[J].山東紡織科技，2004(5)：104-105.

[3] 王海燕，潘踴躍，顧韻芬.針織服裝排料方法及其規(guī)律研究[J].針織工業(yè)，2008(6)：31-34.

[4]鐘利.影響服裝排料的因素之一——板型[J].成都紡織高等專科學(xué)校學(xué)報(bào)，2007(10)：31-33.

[5] 周伏平，姜川，劉國聯(lián).褲裝排料誰為佳 三種模式可供選[J].中國制衣，2007(12)：72-73.

[6] 劉心雄，許昌永，王弘.不規(guī)則圖形樣件的自動(dòng)排料設(shè)計(jì)[J].華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2002(2)：19-20.

[7] 陳廣勛.激光切割路徑優(yōu)化算法研究[D].武漢：華中科技大學(xué)，2009(5)：14-15.

[8] 李英琳，張鴻志，張鳳林，仇滿亮.服裝裁剪路徑優(yōu)化與仿真系統(tǒng)的開發(fā)研究[J].價(jià)值工程，2010(5)：117-118.