Основы автоматизации проектирования женской одежды

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации 
Казанский национальный исследовательский  
технологический университет 

Н. В. Тихонова, Л. Р. Ханнанова–Фахрутдинова, 
Т. В. Жуковская 

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ 
ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЖЕНСКОЙ
ОДЕЖДЫ

Учебное пособие 

Казань 
Издательство КНИТУ 
2021 

УДК 687.1.016(075) 
ББК 37.24-2я7

Т46

Печатается по решению редакционно-издательского совета  
Казанского национального исследовательского технологического университета 

Рецензенты: 
д-р хим. наук Р. Б. Ханнанов 
ведущий советник Министерства образования и науки РТ Й. Ш. Хисамиева 

Т46 

Тихонова Н. В. 
Основы автоматизации проектирования женской одежды : учебное 
пособие / Н. В. Тихонова, Л. Р. Ханнанова–Фахрутдинова, Т. В. Жуковская; Минобрнауки России, Казан. нац. исслед. технол. ун-т. – Казань : Изд-во КНИТУ, 2021. – 128 с. 

ISBN 978-5-7882-3089-4 

Представлены основные термины и определения в области систем автоматизированного проектирования, рассмотрены программные подсистемы, инструментарий проектирования, особенности внедрения и развития технологий автоматизации проектирования одежды. 
Предназначено для бакалавров, обучающихся по направлению подготовки 
29.03.05 «Конструирование изделий легкой промышленности», изучающих дисциплину «Проектирование изделий легкой промышленности в САПР», а также магистрантов и аспирантов в системе высшего образования, желающих самостоятельно 
ознакомиться с понятием, сущностью, содержанием и технологией систем автоматизации проектирования одежды. 
Подготовлено на кафедре конструирования одежды и обуви. 

ISBN 978-5-7882-3089-4 
© Тихонова Н. В., Ханнанова–Фахрутдинова Л. Р., 

Жуковская Т. В., 2021

© Казанский национальный исследовательский 

технологический университет, 2021

УДК 687.1.016(075) 
ББК 37.24-2я7

2 

В В Е Д Е Н И Е

Автоматизация технологических процессов проектирования и 
производства одежды – сравнительно молодая область человеческой 
деятельности, возникшая менее полувека назад. Первые системы автоматизированного проектирования одежды (САПР), базирующиеся на 
использовании электронно-вычислительных машин, стали применять 
в швейной отрасли в 1970-х гг. Они представляли в основном технологии автоматизированной раскладки и градации лекал. Автоматизация 
процессов создания моделей и разработки конструкций изделий в то 
время представлялась трудно реализуемой задачей. 
Сложности становления САПР одежды обусловлены обширностью и разноплановостью проектной среды, большим разнообразием 
ассортимента изделий, материалов, антропоморфных типов фигур. 
Сдерживающим фактором послужила нестабильность объектов проектирования, обусловленная частой сменяемостью видов и форм одежды 
под влиянием изменчивой моды, и постоянная обновляемость ассортимента материалов, вызывающая необходимость переработки конструктивных и технологических решений моделей одежды. Особые затруднения вызывала формализация работ в сфере дизайн-проектирования, 
имеющих эвристический характер и выполняемых путем творческой, 
мыслительной деятельности проектировщика. 
Сегодня САПР охватывает все технологические процессы проектирования, производства одежды и управления швейным предприятием. Применение САПР обусловило переход к новым технологиям и 
вызвало резкий скачок повышения экономической эффективности производства.  
В учебно-методическом пособии в систематизированном виде 
представлены различные аспекты создания, функционирования и перспективы развития САПР одежды. Поскольку швейная отрасль развивается в русле глобальных тенденций совершенствования промышленного производства, вопросы САПР рассмотрены как с позиций предметной области, так и с учетом общесистемного подхода к проблеме 
автоматизированного проектирования в целом.  

1 .  О Б Щ Е Т Е О Р Е Т И Ч Е С К И Е  О С Н О В Ы  С А П Р .  
О С Н О В Н Ы Е  П О Л О Ж Е Н И Я  Т Е О Р И И  
А В Т О М А Т И З И Р О В А Н Н О Г О  П Р О Е К Т И Р О В А Н И Я

1 . 1 .  В в е д е н и е  в  а в т о м а т и з и р о в а н н о е  
п р о е к т и р о в а н и е  

В технике под проектированием понимают комплекс работ по 
созданию комплекта документов, формирующих образ еще не существующего в природе технического объекта и содержащих достаточные 
сведения для изготовления этого объекта в заданных условиях. Полученная документация является собственно проектом. При автоматизированном проектировании комплект документов принято называть 
описанием объекта. 
Системы автоматизированного проектирования относят к числу 
наиболее сложных структур. Их создание невозможно без системного 
подхода, основной принцип которого заключается в рассмотрении системы как совокупности составляющих ее частей с учетом их взаимодействия. 
Сущность автоматизированного проектирования может быть 
представлена в виде структурно-иерархической схемы, основными 
компонентами которой являются: целевые функции, формы реализации, этапы, виды проектных процедур и принципы автоматизированного проектирования (рис. 1.1). 
Целевая направленность проектирования может быть трех видов: функциональной, конструкторской и технологической. Проекты 
функционального направления рассматривают вопросы функционирования объекта (его использование, потребление, эксплуатация). Конструкторское направление ориентировано на разработку устройства 
объекта (структура, форма, материалы, расположение составных частей в пространстве). Проекты технологической направленности решают вопросы изготовления объекта. Для создания новых моделей или 
видов швейных изделий важны все три вида направлений, но основной 
акцент приходится на конструкторское. 

4

Рис. 1.1. Структурные составляющие автоматизированного 
проектирования 

Формы реализации процесса проектирования представлены 
тремя вариантами: неавтоматизированное, автоматизированное, автоматическое. 
Неавтоматизированное проектирование выполняется без участия ЭВМ. Автоматизированным называют проектирование, при котором проектные решения получают путем взаимодействия человека и 
ЭВМ. В зависимости от уровня использования ЭВМ степень автоматизации может быть различной. Если большинство проектных решений 
получено человеком без участия ЭВМ, степень автоматизации считают 
низкой. При использовании компьютерной техники для выполнения 
всех главных этапов проектирования степень автоматизации считают 
высокой. Автоматическое проектирование осуществляют полностью 
с помощью ЭВМ, без участия человека. Степень автоматизации здесь 
наивысшая. Полностью автоматическое проектирование как в швейном 

5

производстве, так и в других областях техники используют довольно 
редко, в основном для несложных объектов. 
Наибольшее применение получило проектирование, в котором 
задействованы все три формы: ручное, автоматическое и автоматизированное. В английском написании системы автоматизированного проектирования обозначают CAD System (Computer Aided Design System). 
При автоматизированном проектировании взаимодействие человека с ЭВМ осуществляется в трех формах: пассивное, активное и интерактивное. При пассивном режиме процесс проектирования выполняется 
по заранее разработанным программам. Процесс может приостанавливаться по инициативе ЭВМ, и проектировщик вносит запрашиваемую 
информацию. Активный режим проектирования реализуется под управлением проектировщика. По его инициативе происходят приостановки 
процесса и внесение в ЭВМ уточнений, ограничений, дополнительных 
данных. Интерактивный режим проектирования подразумевает равную 
активность человека и ЭВМ. Проектировщик формирует ход процесса, 
корректирует промежуточные результаты, отдает команды на выполнение проектных процедур. Машина осуществляет расчетные и графические действия, контролирует корректность выполняемых операций, предупреждает о последствиях принимаемых решений. 
Стадии или этапы проектирования – это наиболее крупные части процесса проектирования, развивающегося во времени. В общем 
случае выделяют пять стадий: 
– научно-исследовательская работа (НИР);
– эскизный проект или опытно-конструкторская работа (ОКР);
– технический проект (ТП);
– рабочий проект (РП);
– испытание опытных образцов или партий (ИОО).
На стадии НИР изучают потребность в новых разработках, исследуют физические, художественные, информационные, конструктивные, технологические принципы построения объекта проектирования. 
Этот этап называют предпроектной разработкой. В швейной промышленности НИР охватывает этапы технического задания, технического 
предложения и включает: анализ направлений моды, подбор моделейаналогов, выявление антропоморфных особенностей фигур потребителей, анализ существующего уровня производства и конъюнктуры 
рынка, разработку требований к объекту проектирования; прогноз некоторых характеристик объекта проектирования. 

6

На стадии опытно-конструкторских работ уточняют, проверяют 
и конкретизируют принципы, разработанные на стадиях НИР; формируют генеральную схему (общий вид) объекта проектирования. 
В швейном производстве этот этап принято называть эскизным проектированием. 
На стадии технического проекта принимают подробные технические решения, прорабатывают части проекта. Для швейного изделия 
на этапе технического проектирования разрабатывают чертежи базовой 
и модельной конструкций, изготавливают макет одежды, уточняют все 
особенности проектируемой модели, согласуют ее с требованиями производства и потребителя. 
На стадии рабочего проекта разрабатывают полный комплект 
конструкторской документации, достаточной для изготовления объекта 
в условиях производства (лекала, градационные чертежи лекал, комплект документов, называемый «Техническим описанием модели»). 
Этап изготовления опытных образцов (ИОО) позволяет проверить разработанный проект в реальных условиях. Для модели одежды 
в технологических потоках изготавливают пробные партии, оценивают 
адаптированность к особенностям производства, востребованность новой модели на рынке. В последнее время при проектировании одежды 
этап ИОО утратил свою актуальность вследствие частой сменяемости 
моделей и малого объема партий по каждой из них. 
Виды проектных работ при автоматизированном проектировании выстраивают по ступенчатой схеме, включающей в себя: структурный синтез, параметрический синтез, анализ и принятие решения 
(рис. 1.2). 
Процедуры структурного синтеза определяют принципиальное 
решение (генеральные характеристики) объекта проектирования 
(рис. 1.3). На этом этапе формируют художественную и техническую 
идею модели (стилевое направление, средства достижения художественной выразительности, форму, пропорции, вид внешнего устройства, количество составных частей, их взаиморасположение, используемые материалы) (рис. 1.3а). 
Параметрический синтез формирует численные значения параметров элементов проектируемого объекта: размеры деталей, геометрические характеристики линий (кривизну, длину, направление) и т. д. 
(рис. 1.3б). 

7

Рис. 1.2. Ступени автоматизированного проектирования 

а                                              б 
Рис. 1.3. Продукт синтеза объекта проектирования: а – продукт 
структурного синтеза; б – продукт параметрического синтеза) 

Анализ осуществляет проверку принимаемых решений, оценку 
соответствия хода проектирования идеям структурного синтеза. 
Для швейных изделий на этапе анализа оценивают гармоничность пропорциональных соотношений элементов конструкции, их взаимную согласованность, соответствие художественной идее модели и антропо
8

морфологическим особенностям фигуры, возможность технической реализации проекта. По разработанной конструкции одежды рассчитывают численные значения показателей качества: пропорциональных соотношений, соразмерности (фактические значения конструктивных 
прибавок), сбалансированности (продольные и поперечные балансы), 
согласованности элементов (равенство длин и форм линий, нормы посадки и т. д.). 
Принятие решения осуществляют на основе оценки результатов 
анализа. Если на основе анализа результат признан неудовлетворительным, то осуществляют возврат на этапы параметрического синтеза и 
выполняют процесс приближения к требуемому уровню совершенства 
путем варьирования значениями входных параметров, например путем 
корректировки конструктивных прибавок, изменения состава пакета 
материалов и т. д. 
Структурный синтез – наиболее трудный для формализации 
процесс. В его осуществлении решающую роль играют эвристические 
аспекты (интуиция и опыт). Различают пять категорий сложности задач 
синтеза. 
Первая категория сложности характерна для задач, в которых 
структура будущего объекта предопределена ранее выполненными исследованиями или опытом. Необходимо лишь установить численные 
значения параметров нового объекта и осуществить проверку принимаемых решений. Примером задачи первой категории сложности является 
проектирование ранее разработанной и изготавливаемой модели из нового материала. 
Вторая категория сложности свойственна задачам, в которых 
осуществляется выбор структуры объекта из конечного множества вариантов при условии, что все варианты заранее известны, а количество 
вариантов не велико, так что возможен их полный перебор. Примером 
такой задачи является проектирование новой модели путем комбинаторики из ранее разработанных (унифицированных) элементов. 
Третья категория сложности свойственна задачам по выбору 
структуры нового объекта из такого большого количества вариантов, 
что полный их перебор невозможен. Этому типу задач соответствует 
автоматизированный подбор модели для конкретного потребителя по 
имеющимся в базе данных каталогам производителей. 
Четвертая категория сложности представлена задачами по выбору структуры объекта из безграничного множества вариантов. Такой 

9

категории сложности соответствует задача проектирования новой модели в соответствии с направлением моды. 
Пятая категория сложности характерна для задач, связанных 
с поиском решений, основанных на новых, ранее неизвестных или не 
использовавшихся идеях и принципах. Примером таких задач является 
проектирование эксклюзивных моделей. 
Степень трудности автоматизации задач возрастает от первой 
к пятой категории. Если в задачах первых четырех категорий существование правильного решения не подвергается сомнению (нужно только 
найти это решение), то в задачах пятой категории достижение правильного решения не гарантировано, требует создания принципиально нового объекта, который имеет равные шансы на успех и провал. 
Принципы автоматизированного проектирования представляют 
собой идеологию средств достижения результата и включают в себя: 
декомпозицию, чередование и итерацию. 
Декомпозиция предполагает представление объекта состоящим 
из его составляющих частей. Чаще всего используют блочно-иерархический прием декомпозиции, который выполняет разбиение задачи большой размерности на последовательно или параллельно решаемые 
группы задач малой размерности. Это существенно сокращает требования к вычислительным ресурсам и время решения задач. Обычно объекты проектирования представляют четырьмя структурными уровнями: 
– базовый элемент – элементарная часть синтезируемого объекта, которую невозможно или нецелесообразно разбивать на более 
мелкие составные части; 
– макроэлемент – типовая совокупность взаимосвязанных базовых элементов; 
– законченная структура – совокупность взаимосвязанных макроэлементов; 
– обобщенная структура – совокупность законченных структур.
На верхнем (нулевом) уровне используют наименее детализованное представление, отражающее общие черты проектируемого объекта. На следующих уровнях степень подробности описания возрастает. Такой подход позволяет на каждом иерархическом уровне формулировать задачи приемлемой сложности, поддающиеся решению с помощью имеющихся средств проектирования. 
Пример иерархической структуризации конструкции женской 
плечевой одежды показан на рис. 1.4. Наиболее сложный объект – это 
обобщенная структура (конструкция в целом) – занимает верхний 

10