电子计算机在胶鞋制造工业中的应用(2)

计算机应用

第7期 叶春葆﹒电子计算机在胶鞋制造工业中的应用 19　

计算机在制鞋科学计算方面的应用是多方面的，目前主要有：各种实验数据的处理、配方试验设计、结果分析与配方优选[2]、高聚物的传热与流变学性质计算和各种鞋制品的应力分布等[3]。如对于配方试验设计与结果分析常采用随机、等间距、拉丁方、析因、0.618优选、等高线图、正交和回归分析等试验法。优选法是科学试验中一种多快好省的方法，对于单因素问题效果尤为显著。正交试验法和回归分析法是近年来广为应用的试验设计和结果分析方法，它们都建立在数理统计的基础上，不仅能在多因素中找出重要因素，确定最佳配方或最佳工艺条件[4]，且能进行误差分析，评价结论的可靠程度。对此，我国业已相继开发了正交试验和回归分析软件，利用计算机进行辅助试验设计、试验结果分析、优选最佳配方和工艺条件、绘制性能等高线或函数曲线图。上述软件具有以下特点：可在IBM PC 及其兼容机上运行，采用中文操作系统，“菜单”技术和模块化技术等。

对于鞋成品的应力和应变分析，也可以采用有限元分析法(FEA)。有限元法是计算结构物体在负荷作用下的变形状况、应力分布和应变分布的有效方法，也可用于计算温度分布和振动频率等。该法是把连续物体在计算机上隔离为若干个小的部分，建立描述各个部分的数学模型，组成各部分矩阵[5]

。所用的计算机软件有美国的MSC/Mastran 等。它由一个数据库、一个执行系统和若干个模块组成。用它可以作各种静力分析、屈曲分析、振型分析、综合特征值分析、瞬态分析等。这种计算机辅助下的有限元分析法，不仅可用于成鞋的应力和应变分析，从而达到完善设计和提高成品质量的目的，还可用于对鞋楦、模型[6]、螺杆、口模、辊筒等生产工具设计和制造之中，从而提高产品质量、设备的效率和使用寿命。

3 胶鞋业中的计算机辅助设计

计算机辅助设计(CAD)是计算机应用的一个重要分支。用计算机不仅可以绘制出清晰、漂亮的设计图，且能优化设计并提高设计质量，加快设计和绘图过程，节省人力。胶鞋工业中业已用来设计鞋样、鞋楦、各种鞋部件、模型、螺杆、口模、辊筒等，原则上还可用来作整个车间甚至工厂的设计。

我国早在1989年以前已开发出对鞋样的微机扩缩、排料及资料检索系统。该系统包括IBM PC/XT 微机、24针打印机、图形数字化仪和绘图机各一台。软件编程采用BASIC 语言。该软件包括鞋扩缩系统、多模块的鞋样排料系统和以DBASE III 为基库的检索系统。该系统具有扩缩准确、排料周密和检索方便等优点。后又开发出“计算机辅助设计布鞋帮、底样和排料系统”。该系统能作底样的设计、修改、放样、存贮和显示；帮样的设计、楦面展平、曲跷处理、放样和排料；立体鞋样或鞋帮的显示和配色；鞋样或小样的收集、修改和扩缩。这是一种三维彩色计算机辅助设计系统，采用Auto-CAD 和Auto-Lisp 软件。继而又开发出“PX-1皮鞋微机辅助设计系统”。这是一种二维设计系统，是针对当时三维系统价格过高，一般小制鞋厂难以购置的实际国情而开发的，且具有比三维系统实用和精确的优点。稍后又开发出“SMD-6410三维制鞋辅助测量辅助设计系统”，其特点是辅助设计功能全面和实用、联机楦面测量数据的采集及计算准确、楦体三维造型可信、有限元楦面展平法更为先进实用、楦面展平图符楦良好、空间画点三维设计法直观方便、符合传统设计习惯、鞋款或三维着色造型实物感强、色彩丰富、便于对比选择、帮底样片扩缩快速、打印样片清晰和精确、符合生产要求、排料优化、计算准确、可核定产品的成本、操作灵活方便、运行稳定可靠、价格低廉。较近期内又开发出“皮鞋CAD 及技术辅助管理系统”。其基本思想是以三维制鞋CAD 技术应用为突破口，以出口皮鞋生产全过程管理为目标，使用微机远程通讯网络技术，设立生产微机辅助调度、制鞋生产微机信息处理等，扩大CAD 技术成果，以获得更大的经济效益。

日本重机公司的鞋样计算机辅助设计系统采用电视摄像机作图形输入仪，所设计图样可用彩色照片或复印件输出，且可操纵进行自动冲切裁断或往复割刀裁断等的数控(NC)裁断设备。此外还可用网络通信技术作远距离数据和图形传输。而美国Compag 公司的计算机辅助设计系统已扩展为既有三维设计能力(鞋楦设计和款式变化)，又可控制生产的计算机辅助和综合制造系统(CIM 系统)。法国Lectra 公司在其System2000系统中所用的Modrais 软件能加快样片的生成，并自动完成对样片的调整