在加入世界贸易组织(WTO)之后，我国纺织工业将面临新的更大的机遇和挑战。在这种形势下，应用先进的电子信息技术改造传统产业，是一项十分迫切的任务。计算机辅助设计(CAD)技术是电子信息技术在纺织工业中的一个重要应用内容。

    CAD技术在纺织工业的应用,包括工程建筑CAD和机械CAD,但这里介绍的是具有纺织工业特点的CAD技术，简称纺织CAD技术。

    纺织工业的产品主要是服装类消费品和家用装饰类消费品,直接面向国内外亿万消费者。当消费者的消费需求结构向高层次发展以后,对服装及装饰物的要求便从经济、耐用、低廉转向讲究、舒适、表现自我和追逐个性等方向发展,是时尚化、个性化和艺术化的产品,具有较高的美学要求。所以纺织CAD技术,除了一般地要求快速、便捷,提高设计工作的自动化程度以外,还要求它能帮助、启发设计工作者进行艺术创造,以适应甚至引导消费者。

    纺织CAD技术应用有下述几个方面：
    (1) 服装CAD
    服装CAD是纺织CAD的重要方面，是最早应用CAD技术的领域。
    目前,实用的服装CAD系统的主要功能是款式设计、推挡和排料。应用该系统可在屏幕上任意绘制二维服装款式图,或在事先设定的人体模型上绘制三维服装款式图,系统除能提供足够的色彩以便在款式图上作调色或改色外,在标准化的条件下,还可以与后面将要介绍的织物组织CAD系统连接,以便在款式图上显示出织物本身的风格;所谓推挡,便是按不同人体尺寸对输入的衣片自动放码或缩码;排料则是按面料幅宽和服装工艺要求(如对条或对格)自动生成排料方案。它的输出可以是1:1的衣片图,也可以是直接控制自动裁床的信号。

    应用服装CAD系统,效益是十分明显的。首先,它可以提高用布率,一些企业应用服装CAD系统,仅节省布料一项,一年即可节约开支数十万元;其次,可以加快服装设计速度,这对于时尚不断变化的服装市场来说,没有速度就没有市场,而且应用服装CAD系统也增加了客户对工厂的信任度。特别是出口企业,不应用服装CAD系统,将会失去不少客户的订单。

    (2) 印花图案CAD
    印染行业是我国纺织工业的重要组成部分。印染布的1998年年产量为146亿米,其中印花布产量占四分之一。提高印花质量,加速印花图案的更新,使服饰五彩缤纷,是摆在纺织工业面前的迫切任务。采用印花图案CAD系统成为不少印染企业(特别是丝绸印染厂)进行技术改造的重要内容。

    系统通过彩色画稿扫描输入，或由计算机直接生成图案(由计算机直接生成图案往往取得意想不到的效果),再进行图形处理,调配色彩,产生出满意的图案,然后由激光照排机输出满足各种要求的高精度分色胶片(正片或负片),同时可经喷墨打印机打出彩色小样。

    (3) 提花织物纹制CAD
    提花织物是我国纺织工业的传统产品,也是出口创汇的主要产品之一。但传统的提花织物纹制工艺十分落后,从点绘意匠图到轧制纹板,完全靠手工操作,生产效率低，花样更新慢。提花织物纹制CAD系统的应用实现了纹制工艺的自动化,大大提高了工效,适应了小批量、多品种、快交货的要求。

    纹制CAD系统必须包括自动纹板打孔机,所以具有CAM功能。系统根据来样(包括实物、照片或画稿)扫描,然后由计算机进行图形处理,在屏幕上得出满意的图样后,由系统自动进行数据变换和纹板数据变换,最后控制自动轧孔机轧制出合格的纹板。这些纹板装在具有提花装置的织机上,即可织出提花织物。

    纹制CAD系统在丝绸、装饰织物、巾被等行业中可以有广泛的应用。应用纹制CAD系统的经济效益在于能够快速设计图样,紧跟潮流,适应客户希望迅速交货的需求。一些企业应用纹制CAD系统后,从接受订货图样到轧出纹板,由过去手工操作的2个半月,缩短到只需要10余天,因而争取了众多订单,增加销售额数百万元。

    (4) 织物组织CAD
     织物组织CAD是利用计算机的图形技术和纺织工业的织造工艺技术,使计算机能根据输入的织物组织、纱线排列、经纬纱线种类等有关数据后,自动生成织物的模拟图像。较高裆次的系统不仅能模拟单色纱线织成的织物,还可以模拟由多色纤维混纺的纱线、异色合股纱线和一些花色纱线、粗细不同纱线交织而成的织物;模拟毛织物经过后整理而呈现的织物表面状态;同时可以打印输出具有丰富质感的、十分逼真的模拟织物图像。由织物组织CAD系统设计产生一套织物模拟图像只需几十秒到几分钟,而如果沿袭传统手工打样办法,从设计人员意象中的图样到真正织出一小块样品往往需要好几天,效率提高成百上千倍,大大缩短了设计周期。可以说,有了织物组织CAD系统,使织物设计者进人了一个自由的境界。

    织物组织CAD技术在毛纺织和色织行业中有极广泛的应用前景，可以较大幅度地提高企业的经济效益,同时也有明显的社会宣传效益。

    (5)配色CAD
    计算机配色是利用计算机设计出与来样染色布相比在色差允许范围内的染料配方,纺织行业将计算机配色也列为CAD技术。

    传统的人工配色手续繁复,耗时过长,而且与配色技术人员的素质和配色时的生理状态和心理状态有关。计算机配色系统是建立在染料基础光学数据库的基础上,将来样的色彩测出,输入计算机,再由计算机通过解多组联立方程,给出不同价格,不同色差的预选染料配方。

    2. 国际上纺织CAD的应用水平
与计算机硬件、操作系统和网络通信等技术的迅猛发展相比,国际上纺织CAD技术应用尽管有一定程度的滞后，但更新也比较快，现引用有关资料如下：

    (1)服装CAD系统中,纺织品在模特上的悬垂表现十分重要,它能最直观地从屏幕上看到多种多样织物与服装的设汁美学效果.悬垂性主耍依赖于织物的物理和力学性质以及服装的设计样式。国外近年来已开发出多种有关服装悬垂性能的模拟方法,包括几何方法和物理方法,悬垂性能的模拟和可视化技术已开始应用于服装CAD系统中,藉以预测服装由二维设计图样变化到着装后的三维真实形状。虽然这些目前还没有达到完全商品化程度,但是领先于我国生产的服装CAD系统。服装CAD的普及程度在欧洲服装企业中的普及率为70%;台湾省配置服装CAD系统的服装企业占39%;美国针织服装协会和运动服装协会对228位主要设计人员的调查,表明他们中有72%的设计人员在其日常设计工作中已采用了服装CAD系统。

    (2)印花CAD中的云纹处理,在印花CAD系统中技术难度较大。国外产品的云纹处理中的设计、调节修改、加网等均适应印花工艺及坯网的性能,形成规范化操作处理,最终的云纹效果不受操作人员对印花工艺熟悉程度的影响。

    (3)国外的织物组织CAD系统能够根据用户提供的样品,经过扫描和处理分析,设计出完全与来样相同的织物,而不必通过人工分析,反复对比。

    (4)国外在开发、生产纺织CAD系统的同时,高度重视相关的CAM技术,使之配套成为CAD/CAM系统。印花CAD/CAM系统中除了激光照排,制作分色胶片外,进一步开发出直接喷射制网系统,将墨或腊喷射到涂有感光胶的平网网框或圆网花筒上,经感光、冲网获得网版,不必再制作分色胶片。直接喷射制网系统与激光制网系统比较,其优点是,精度高、边缘清晰,不出现曝光缺陷;速度快,减少制作分色胶片工序,速度提高三分之一左右，从而有利于环境保护。[2]

    3. 我国的应用现状
    我们去年对全国纺织企业电子信息技术的应用做了一次调查，包括计算机管理信息系统、信息网络、CAD、自动控制、自动监测和其他一些应用。调查对象是纺织行业应用电子信息技术较好的企业，其中CAD占了很重要的比重。

     调查项目     比例
     CAD应用     37.3%
     近五年CAD项目立项     29.9%
     今后CAD应用意向     25.7%

    CAD应用的特点是应用面广，普遍投资不大，但效益最显著。所以，尽管纺织企业面临多种困难，资金严重不足，但对于CAD系统却热情不减，应用呈上升趋势
    纺织企业的CAD应用体现了明显的行业特点，除了机械设计外，有提花纹织、织物组织、印花图案设计和分色描稿、电子绣花、服装设计和排料、电子测色配色等。具有我国自主版权的软件占大多数，有的已经到达国际先进水平，而价格远低于国外同类产品。设备大部分使用微机，少量为工作站（纺机厂），少数企业实现了不同程度的网络化。今后如加快提高标准化水平，与企业其它自动化系统连接，前景十分可观。

    企业一般采用购买配套设备和软件的方式，一般投资在五万元到几十万元之间，效益明显，受到不同规模企业的重视。近几年已经形成了一些比较成熟的产品，尤其是软件产品。

    纺织工业作为我国实施CAD的四个重点行业之一，行业主管部门已将其列为重点推广工程，列出了各项推广指标，建立和扶植了一些推广中心和示范企业，取得了明显的效果。

    具体到各个方面的应用现状如下：

    (1)服装CAD
    我国在六五后期从国外，主要是美国格柏（Gerber）公司引进了服装CAD系统20多套用于生产，目前该公司在技术和产品上仍处于领先地位。同时不少于10家的科研院所,高等院校在消化吸收国外产品的基础上,开发出一批我国自己的服装CAD系统,这些单位经过近10年的市场选择,目前有杭州爱科公司、原航天部710所等少数几家具有一定市场规模。这些软件在二维功能上与国外的CAD系统大体相当。

    据统汁全国大约有500家服装企业应用了服装CAD系统,应用面最广,国内外产品约各占一半。象北京万福制衣公司，多年来应用服装CAD，不但取得了明显的经济效益，更为企业的进一步发展奠定了牢固的技术和人员基础。

    (2)印花CAD
    目前,我国约有近300家企业(包括棉印、丝绸、装饰、巾被、毛印等行业)应用了印花CAD系统,如石家庄第一印染厂、苏州丝绸印花厂等，国内生产的CAD系统约占3/4。杭州凯地丝绸公司应用CAD后,印制出彩色真丝绸报纸、真丝挂历以及世界名画等, 文字精细，图画逼真,传统人工描稿是根本不能达到这样的效果。

    (3)提花织物纹制CAD
    行业主管部门92年10月曾对当时国内开发生产的不同适用范围、不同档次的十余家纹制CAD系统进行了一次认真的测评,测评细目有100余项,测后向用户发布,起到了较好的引导和推动的作用。一些产品受到用户的欢迎，如山东宝铃公司的纹制CAD系统在丝绸、毛巾、地毯、商标等行业推广几十套，同类产品还有浙江大学等单位。国内用户约数百家，如北京毛巾厂、杭州红雷丝织厂、青岛毛巾厂、南充丝绸集团、鞍山双凤巾被公司等。

    (4)织物组织CAD
    织物组织CAD系统用于毛纺织厂和色织厂,大大缩短设计周期和减少了工作量,目前国内有数百家企业应用了织物组织CAD系统，有北京清河毛纺厂、包头鹿苑羊绒公司、无锡太平洋色织公司等。绝大部分为国内产品，如中国纺织科学院的织物组织CAD系统，在毛纺、色织等行业推广近二百套，大部分使用良好。同类产品还有上海毛麻研究所等几家。

    (5)配色CAD
    “六五”以来,我国印染企业开始引进国外配色系统百余套,但由于种种原因,绝大部分没有用好。九十年代以后,随着国产配色软件推出,应用又掀起高潮,目前大约有国内外配色系统200余套在企业使用，如北京三环针织集团、沈阳第二印染厂、苏州丝绸印花厂、青岛制线厂等。一般中型染厂在应用配色CAD后,每年节约的水、电、汽、坯布、染料等合计约在30万元以上。其中沈阳化工研究院较早推出配色软件，并结合使用企业的实际情况解决了国产染料不稳定的问题。

    国产配色CAD系统的测色用光谱光度计均为国外引进,短期内国内尚无可能代替。

    4. 应用中存在的问题
    (1)投入不足，发展不平衡
    近几年国有纺织企业亏损面增加，资金短缺，造成某些行业（如棉纺、印染、针织、复制）和地区（如一些纺织业集中的大城市）CAD应用工作进展不大，甚至陷于停顿。即使企业愿意负债投入，也很难得到银行贷款。    

    另一方面，许多外资、合资企业应用水平较高，但是由于信息渠道关系，统计数据不全。

    (2)软件产品商品化程度不够高
    许多CAD软件产品的开发没有按照统一的标准和规范，水平难以提高，影响了应用效果。软件的文档资料、用户培训和售后技术服务等方面也有许多不足。开发单位在产品研制提高方面投资力度不够,特别是对于外部设备以及CAD集成的有关投人少,影响了某些CAD系统的技术水平和市场占有率。更主要的是，开发单位大部分出自高等院校或科研院所,对市扬运作不熟悉,对外宣传力度小,也丢失了许多用户。
    (3)企业技术力量不足
    纺织企业原本设计人员和电子技术应用人员已经不足，近年来又大量流失，是调查中反映很多的一个问题。这造成了一些很好的产品不能正常使用，或没有发挥应有的功能。

    5. 关于纺织CAD发展的建议
    从此次调查结果看，纺织CAD近几年取得了可喜的成果，与管理信息系统、自动监测和控制系统等电子信息技术应用领域相比，发展较快，投资较少，技术成熟，经济效益更为显著。为了推进其进一步发展，特提出以下建议：

    （1）加大政策导向和宣传力度，加强对应用重要性的认识。
    加强对CAD应用效果和主要产品的宣传，使广大纺织企业认识到：应用高新技术，是企业自身经营机制转换和长远发展的需要，可以获得多方面的经济效益和社会效益，提高企业的综合实力。要把纺织CAD技术作为企业产品更新和技术进步的主要手段来抓，从而重视CAD应用，愿意把有限的资金投到这方面。

    （2）多方筹措项目资金，认真规划资金的投入。。
    CAD项目的投资并不大，企业完全可以根据自己的财力确定最需要的项目，并承担费用。地方和行业主管部门加大对重点企业的支持，积极做好银行的工作，利用好目前电子信息技术推广应用的贴息贷款等手段。

     （3）加强对推广工作的管理和组织
    纺织行业作为国家推广CAD的四个重点行业之一，有关部门做了大量工作。在机构改革的新形势下应该把工作继续下去，如积极组织纺织CAD有关标准和规范的制定、补充和实行；将业已开展的纺织CAD测评工作继续进行下去，并形成制度；进一步推广和完善目前纺织行业各个CAD应用推广中心和示范企业的做法。

    （4）重视人才培养和开发队伍建设。
    应用人才培养要因地制宜，立足企业现有人员，开展分内容多层次的CAD技术培训。注重培养既懂工艺设计，又懂计算机技术的复合型人才。

     积极支持和扶植行业内外有技术实力、有影响的技术开发单位，在纺织CAD的各个应用领域形成多个有拳头成果和产品的专业开发队伍。国内公司可以和具有丰富经验的国外公司合作

    6. 应用发展前景
    今后两、三年内，纺织CAD技术应用将稳步发展。
    调查企业中，42.8％的企业希望继续应用电子信息技术，说明企业确实存在从管理、经营到生产的多方面需求和积极性。在CAD应用企业中，各种类型、规模的企业分布比较均衡，国有大中型企业具有良好的应用基础和人员、技术的优势，将保持领先水平，如一些纺机企业。但更重要的是服装、印花和织物组织CAD在许多小型乡镇企业、民营企业、甚至个体户中都得到应用。从地域上看，也不局限于大城市和经济发达地区。当然，在江、浙、闽、粤等地区应用更为集中。因此，对纺织CAD在中小型企业的前景更为看好。

    7. 技术发展趋势
    电子信息技术是当今社会发展最迅速的新技术,纺织CAD技术也不例外。除了对本文第2节中引用的国外新技术的研究开发外，其近期的发展还有以下三个方面：

    （1）应用网络化和集成化
    企业中相关CAD工作站逐步联网，到达信息共享，提高设计工作效率。进而与企业其他管理信息系统、自动监测控制系统相连接，实现应用的集成化，充分发挥系统的整体效益。如有的印染企业将CAD系统的花型图案库与管理信息系统的营销子系统连接，营销人员可以十分方便地向客户介绍最新设计的产品，有利于洽谈合同，也加强了企业的对外宣传。
    这与计算机综合信息系统（CIIS）、计算机集成制造系统(CIMS)的发展是一致的。

    （2）与CAM系统相配套
    CAD/CAM配套能大大提高效率，减少中间工序。国内以前由于精细加工条件限制，配套的制造设备落后。近几年情况有所改观，今后几年会有进展。如喷射印花系统，原理与喷墨打印机类似，可按照印花CAD的花型数据直接对织物印花。国内八十年代初就进行过研制，计算机数据处理和控制已达到先进水平，只因为喷头加工工艺问题而未能形成生产设备。近年来应用了电子工业的新成果，国外喷射印花机如荷兰STORK公司、日本佳能和钟纺公司的产品已经有一定市场，国内也有华联宏华公司的产品，今后对于小批量多品种的印花纺织品必然有发展前景。

    （3）软件标准化商品化
    各种CAD信息的交换已经成为必然的趋势。许多企业已经通过因特网大量传递服装款式、花型图案等信息供CAD系统使用。CAD应用的重点是软件，其开发费用所占的比例越来越大。CAD软件的标准化已经引起关注，各种有关的标准和规范将陆续制定。CAD软件象其他计算机应用软件系统一样，经历由封闭到开放，由群雄并起到几分天下的过程。国内纺织CAD软件的商品化程度不够高，很大程度上影响了其发展。目前已经有若干国内公司和具有丰富经验的国外公司合作开发，这也是CAD产品发展的一个趋势。能够在标准化和商品化方面领先一步的产品，必将在近期取得更大的市场份额。
 

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