نظام الحاسب في مجال الصناعة CAD/CAM - بقلم : روان العصلاني

نظام الحاسب في مجال صناعة الملابس 

CAD/ CAM هو المصطلح الذي يعني التصميم بمساعدة الكمبيوتر و التصنيع بمساعدة الكمبيوتر . و هو التكنولوجيا

المعنية مع استخدام الحواسيب الرقمية لأداء وظائف معينة في التصميم و الإنتاج. هذه التكنولوجيا تتحرك في اتجاه مزيد من التكامل بين التصميم و التصنيع ، وهما الأنشطة التي تقليديا تعامل على أنها وظائف متميزة ومنفصلة في شركة الإنتاج. في نهاية المطاف ،   CAD / CAM  تستطيع توفير قاعدة تكنولوجية لمصنع متكامل الكمبيوتر في المستقبل.

اما الCIM فيعني الحاسب كمساعد في التصنيع المتكامل للملابس والتي تعني ربط العمليات السابقة بالعمليات داخل المصنع كحساب الماليات .

التصميم بمساعدة الكمبيوتر (CAD )  

يمكن تعريفها بأنها استخدام أنظمة الحاسب الآلي للمساعدة في إنشاء أو تعديل أو التحليل، أو الأمثل من التصميم. تتكون أنظمة الكمبيوتر من الأجهزة و البرمجيات لأداء وظائف التصميم المتخصصة المطلوبة من قبل شركة مستخدم معين . الأجهزة CAD يشمل عادة الكمبيوتر ، واحدة أو أكثر محطات عرض رسومات ولوحات المفاتيح ، و المعدات الطرفية الأخرى. يتكون البرنامج CAD من برامج الحاسوب لتنفيذ رسومات الحاسوب على برامج نظام بالإضافة إلى تطبيق لتسهيل المهام الهندسية للشركة المستخدمة . وتشمل الأمثلة على هذه البرامج تطبيق تحليل الإجهاد والانفعال من المكونات، و الاستجابة الديناميكية للآليات ، وحسابات نقل الحرارة ، و التحكم العددي جزءا البرمجة. فإن مجموعة من برامج التطبيقات تختلف من شركة لمستخدم واحد إلى التالي ل خطوط منتجاتها ، وعمليات التصنيع ، والأسواق العملاء هي مختلفة. هذه العوامل تؤدي إلى اختلافات في متطلبات النظام CAD .

وبالنسبة للتصميم بمساعدة الحاسب CAD  فهو يستخدم في :

1-      عمليات تصميم الطراز ( الموديل ) والباترون

2-      تصميم النموذج

3-      تدريج النموذج

4-      تعشيق النموذج

أ‌)        تصميم الطراز ( الموديل ) والباترون:

من فوائد استخدام CAD  في تصميم الموديل والباترون:

توفير الوقت ، الجهد ، والمال وذلك يعطي إمكانية ابتكار والابداع في خط التصميم بدون الحاجه الى عمل عينة

و يشمل ذلك إمكانيات لأفكار تصميمات عديدة بشكل تصور (اسكتش) سريع يتم من خلاله اختبار احدث خطوط التصميم والألوان طبقا لمصمم الموديل على شمل بعدين 2D  .

وأيضا يتم تصميم القماش بالوان وخامات متعددة او طباعته او بالماسح الضوئي و مع إمكانية تعديله حسب راي المصمم

ويمكن وضعه على الجسم لتجربته اثناء الارتداء بألوان متعددة ..

ويمكن رؤية التصميم او جزء منه على شاشة الحاسب او بالرسم على الراسم Plotter) ) .

1-      قد تكون الصورة اما على شكل خطوط او رسوم مظللة في اتجاهين 2D )  )،  او ثلاثة ابعاد (3D  )

2-      يمكن تكبير جزء من التصميم او رؤيته من زوايا مختلفة .

3-      يمكن للمصمم ان يرسم ويعدل  أي مسطحات او مجسمات ( أكوال ، اكمام ، قصات معينة ،....) والاحتفاظ بها في ذاكرة البرنامج والعودة اليها لاحقاً

ويتم استخدام المرقم Digitizer  في ادخال أجزاء النموذج الأساسي او أجزاء نموذج موديل بالمقاس الأساسي (Base size )  الذي يمكن استنتاج المقاسات الأخرى والتدريج باستخدام جدول قواعد التدريج المعد مسبقا .

ب‌)     تدريج النموذج :

التدريج : هو زيادة أو نقصان النموذج الأساسي من مقاس الى اخر مع الاحتفاظ بأجزاء النموذج الأصلي خلال مرحلة التدريج وذلك من خلال عملية تخطيط او رم لتكبير او تصغير مقاس النموذج المطلوب تدريجه الى نماذج بمقاسات أخرى .

وتدريج النماذج تعتبر مرحلة من مراحل انتاج العينة .

·         يمكن التدريج من الأصغر الى الأكبر او العكس من الأصغر الى الأكبر

·         مدى التدريج هو عبارة عن مجموعة من المقاسات المتدرجة من الأصغر الى الأكبر مع ثبات غالبية الفروقات بين المقاسات المتتالية .

·         فروق التدريج هي كمية الزيادة او النقصان التي تجري على النموذج الرئيسي وذلك للحصول على المقاسات الأكبر او الأصغر .

·         المقاسات من الممكن ان تكون حروف هجائية او ارقام مثلا : xs,s,m,l,xl or 4,6,8,10,12,14

·         مدى التدريج يكون في الأرقام فقط وهو كمية النقصان او الزيادة مثلا 2 بالنسبة للمثال بالاعلى .

·         لايمكن التدريج في الاكمام والاساور وطول الذيل .

·         التدريج يتم من اخلال اعداد جدول قواعد التدريج والذي يعتبر من البيانات الأساسية حيث يتم تخزين جميع البيانات خلال عملية ادخال البيانات على المرقم

·         من ثم مشاهدتها والتعديل عليها قدر الإمكان وبالامكان رسمها ورقيا لمراجعة المعلومات

أهمية التدريج :

1-      الحصول على نماذج متعددة في وقت قياسي مقارنة بالتدريج اليدوي

2-      عدم ضرورة رسم نموذج منفصل لكل مقاس مع التركيز على حفظ الاتزان ، الضبط،الخط، درجة الاتساع مع الاحتفاظ بسمات الطراز ( الموديل ) .

تجرى عمليات ضبط واختبار القياسات بدرجة عالية من الدقة على النموذج الرئيسي وذلك لضمان الحصول على نماذج مدرجة سليمة مما يوفر الوقت والجهد .

ج) التخطيط لتعشيق النماذج ( الماركر ) :

المعنى الفني لعملية تعشيق النماذج هو وضع عدد من الاشكال المنتظمة معا لتتخذ شكلا متتاليا ( شكل العناقيد ) لشغل اقل مساحة ممكنة مع استعمال القواعد العملية الأساسية ( عرض الخامة – اتجاه النسيج )

ولعل السبب الأساسي من التعشيق هو التقليل قدر الإمكان من فائض الاقمشة .

هناك طريقتان لبناء عملية التعشيق للنماذج في نظام الحاسب :

1-      التعشيق بطريقة تفاعلية Interactive Marker Making

2-      التعشيق الآلي  Automatic Marker Making – AutoMark

1-      التعشيق بطريقة تفاعلية :

أي ان يقوم القائم بعملية التعشيق بإدخال البيانات النماذج اللازمة مثل رقم النموذج،رقم الطراز، والمقاسات التي يحتويها التعشيق والعرض الفعلي للخامة المطلوب استخدامها .

وتعرض كل أجزاء النماذج المراد استخدامها في التعشيق اعلى الشاشة وتظهر الخامة بشكل مستطيل ثم يستخدم القائم بالعملية أداة الإشارة ( الفارة ) لجذب أجزاء النموذج المفردة او كمجموعة الى اسفل وذلك بمساعدة برنامج الحاسب للترتيب المثالي للحصول على استغلال للخامة ويمكن تحريك الأجزاء للاعلى والاسفل لمجى معين وكذلك قلبها وتدويرها وميلها ونقلها ( تحريكها في أي اتجاه وشكل يرغب به القائم بعملية التعشيق ) .

بعد الانتهاء من الترتيب المطلوب وكل جزء من النموذج يتخذ المكان المناسب تظهر على الشاشة الطول الفعلي للتعشيق او كمية الخامة المستهلكة .

ويمكن تخزين التعشيق في ذاكرة الحاسب لحين استخدامه بعد ذلك

وأيضا يمكن رسم التعشيق بواسطة جهاز الراسم ويحتوي الراسم على جميع التفاصيل المطلوبة .

2-      التعشيق الالي :

أي ان يكون هناك مجموعة قواعد معدة مسبقا من قبل شخص قائم بعملية التدريج و سجلت الحركات وعند عمل التعشيق مجددا تكون مخزنة ويتذكرها الحاسب دون الحاجه الى تدخل القائم بالعملية ، ينغبي ان تكون القواعد المعدة تناسب مختلف الطرز المستخدمة .

يجب ان يغذى الحاسب بالبينات المطلوبة كرقم الطراز ، رقم النموذج المطلوب ، والمقاسات والعرض الفعلي للخامة وتساعد هذه العناصر في اجراء عملية التعشيق والذي يعطي الاستخدام الأمثل للخامة .

و يعطي الحسب تقريرا مفصلا عن نتائج عملية التعشيق ويشمل التقرير جميع البينات الدقيقة عن الطراز والخامة المستخدمة والتي تعتبر عنصر هام في التكلفة ، كذلك يفيد التقرير في التأكد من صحة البيانات عن سير العمل .

عادة ما يستخدم المصممون التخطيطات السريعة  (Sketches)  لاستعراض أفكارهم ولكن في الزمن الحالي تعتبر الطريقة بطيئة في مواكبة الموضة و متطلبات السوق والإنتاج الكبير ، لذلك اصحبت الشركات تستخدم نظام الCAD  في تصميم الأزياء لعدة مميزات ومنها :

1-      زيادة الإنتاج والابداع الفكري لدى المصمم

2-      استخدام القلم الضوئي على الرسم على شاشة الكمبيوتر للابتكار والابداع في التصميمات

3-      استخدام الماسح الضوئي لنقل الاشكال وصور الاقمشة لاستخدامها فيما بعد وتعتبر من الطرق السهلة

4-      اظهار الخامات الفعلية التي سوف يتم استخدامها مع الموديل المطلوب حسب ما يتناسب معه

5-      إمكانية اظهار الموديل بعدة الوان ، وذلك لاحتواء البرنامج على مكتبة كبيرة من الألوان المتعدة التي تساعد المصمم على توليفة الألوان للموديل المصمم ، ويمكن استخدام الخامات المختلفة .

الحاسب كمساعد في عملية التصنيع : Computer Aided Manufacturing CAM

ان استخدام الحاسب في انتاج الملابس يعطي الفرصة للمنتج ان يكون في مقدمة المنافسين ، وباختيار الأساليب التكنولوجية المتقدمة والتي تحقق اعلى مستوى ممكن من الإنتاجية واقل استهلاك للمواد الأولية والمواد المساعدة لتحقيق اعلى جودة ممكنة للسلع ، والتقليل بقدر الإمكان من المنتجات المعيبة او التالفة .

ويعتبر الهدف الأساسي لآلية النظم هو زيادة الربح مع تقليل تكلفة المنتج ، ورفع نوعية قابلية السلعة للتسويق مع انتاج ملابس مميزه من حيث الجودة والتقليل قدر الإمكان من العيوب والتلف .

في الثمانيات دخل الحاسب في صناعة الملابس وشمل ذلك التخطيط لفرد الخامة والقص ، و التداول والترحيل الآلي .

عملية القص الآلي :

عملية القص الآلي للخامات بدات عام 1968 عن طريق استخدام معلومات وبيانات التعشيق المطلوب قصه والموجودة مسبقا في ذاكرة الحاسب في وحدة السيطرة على المقص ليبدا عملية القص اليا وبكفاءة عالية .

عند تحسين نوعية الأجزاء التامة في القص برفع درجة الإنتاج ، وتوفير الوقت من عملية الحياكة الذي يمكن ان يضيع في المعالجة الإضافية لهذه الأجزاء بالنسبة للقص السيء .

واستغلال الخامة الاستغلال الأمثل الذي يضمن تقليل نسبة الفائض منها قدر الإمكان .

كانت عملية القص تتم بتثبيت عدة طبقات من الخامة بالناحية اليسرى للمقص ثم قصها بالسلاح الامامي . وقج تمت ميكنة هذه العملية بنظام الضغط بتفريغ الهواء وتثبيت الطبقات المتعددة من الاقمشة على سطح معين ( يشبه الفرشاة ) على منضدة القص ثم تغطى بطبقة من البلاستيك سمك 11/40 مم ويتم التفريغ خلال الفتحات في هذا السطح وبذلك يحدث ضغط من هواء المكان المحيط يضغط على مجموعة الاقمشة ليجعلها طبقة متماسكه وثابته في مكانها وقابله للقص .

اما من الناحية اليمنى فتستعمل للدفع وارشاد المقص العمودي ( المتردد ) لاتباع الخطوط او علامات اشكال النموذج على اعلى طبقات القماش . ويتم مكينة هذه العملية بواسطة التحكم في الموتور ذو الثلاث محاور والذي يدير السلاح حتى حواف المنضدة .

السلاح المتردد طويل وحاد ويسن آليا ويمر خلال الطبقات المضغوطة بسهولة عند القص وخلال السطخ الخاص فينتج عن ذلك قص سليم خلال جميع الطبقات .

وجد أيضا نظام تحكم للتغذية العكسية الذي يقيس آليا أي قوة جانبية على السلاح يمكن ان تتسبب في انثنائه ويقوم هذا النظام أيضا بتعديل زاوية القص للمحافظة على السلاح ليقوم بالقص بالتساوي من اعلى وحتى اسفل طبقات القماش ليضمن بذلك القص السليم لكامل الخامات .

ولعل من اهم مميزات القص الآلي بانه يوفر في أجور العمالة ويمكن القص بشكل اسرع من الطريقة اليدوية بحسب نوع القماش وعدد القطع المطلوب قصها ومدى صعوبة النموذج المطلوب قصه . وأيضا يضمن توفير للخماة بنسبة تتراوح بين 3:10% والذي يمكن الحصول عليها بطرق مختلفة أهمها المسافة المسموحة بين أجزاء النماذج عند عملية التعشيق

فعادة ماتصل الى 3.6مم ولكن عند القص الآلي يتطلب فقط مسافة 1.5 بين الأجزاء وبعضها . وأيضا يضمن الدقة التامة عند قص الأجزاء .

الترحيل او التداول الآلي :

عبارة عن تداول ومناولة المواد وتتطلب عناية في التخطيط والمراقبة الفعالة لعدم تعطيل الإنتاج او تراكم بعض العمليات وزيادة المساحة في المصنع وتقليل الفاقد قدر الإمكان ورفع مستوى الجودة .

لعل اهم المقاط الواجب مراعاتها من خلال طرق التداول :

1-      تجنب إعادة التداول

2-      تقليل عدد مرات التداول

3-      استخدام وسيلة التداول التي تتوافق مع المادة المراد نقلها

4-      استخدام الأجهزة الالكترونية والميكانيكية في نقل المواد

5-      تصميم شبكة طرق وممرات داخل المصنع

6-      تقصير المسافات عند نقل المواد قدر الإمكان

بهدف خفض التكاليف والوقت اللازم للعملية الإنتاجية وتوفير الأمان عند تحريك المواد قدر الإمكان وتحقيق اقل نسبة من الفاقد واعلى معدلات للإنتاج بالاستفادة الكاملة من طاقة الآلات .

ومن اهم وسائل التداول او النقل :

1-      السيور النقالة : وسيلة تتحرك اما في اتجاه افقي او راسي او مائل بين نقطتين ثابتتين قد تكون مستمرة او متقطعة .

2-      المناضد والصناديق : وتستخدم في نقل الأشياء تحت التشغيل

3-      الاوناش والمصاعد : تستخدم في نقل الأشياء راسيا

4-      العجلات والعربات : هي عجلات تدار باليد او بمحرك كهربائي لنقل المواد افقيا ومن اهم مميزاتها انها لا تشغل مساحة كبيرة .

ويتعمد اختيار نوع الوسيلة في نقل المواد على نوع المواد او الخامات المراد نقلها ، نوع الإنتاج ( سائل ، صلب ، خشن ، ناعم ،...) ، طبيعة الإنتاج وسير العمليات الصناعية مثلا نوع الأرضية ملساء ، بها صخور ، تجهيزات المباني والارضيات داخل المصانع .

 

3-    استخدام الحاسب في التصنيع المتكامل للملابس : Computer Integrated Manufacturing ( CIM)

ويعنى باستخدام الحاسب في التصنيع المتكامل للملابس ربط العمليات السابقة ومنها فحص الخامة وعملية التصميم للباترون والموديل وتدريج الباترون ثم تدريجه ثم قصه آليا ومراحل التخزين والتشغيل التي أصبحت كلها تتم عن طريق استخدام الحاسب وفي وجود سيطرة إدارية مرنة مما تعطي انتاج فائق الجودة وضمان اقل فاقد في وقت قصير وجهد اقل بالعمليات لآلية التي تتم في المصانع كنظام الماليات والحسابات والمبيعات والنظم الأخرى عن طريق ربط شبكة اتصال واسعة النطاق (Wide Area Network "WAN" )  داخل المصانع وتحتوي في الغالب على عدة شبكات محلية متصلة معا وينبغي مراعاة ان لا تزيد المسافة عن بين أي نقطتين على الشبكة المحلية عن ميل واحد ، ويمكن ربط نظام الحاسب في مصنع معين باخر يبعد عنه عدة بلاد عن طريق استخدام خطوط الهاتف العادية .

تتكون شبكة الحاسب من المكونات المادية للشبكة (Hardware )  والبرامج (Software )  .

والمكونات المادية

هي : الأجزاء المكونة للشبكة وتسمى العناصر :

1-      جهاز الخدمة الرئيسي (Main Server Station )

2-      محطات العمل  ( Work Station )

3-      الكروت والكابلات  ( Cards& Cables )

4-      الأجهزة الملحقة (Peripherals )

1-      جهاز الخدمة الرئيسي :

هو عبارة عن الحاسب الشخصي الذي يعمل على إدارة الشبكة وعلى تنظيم ومشاركة الأجهزة المكونة لها .

ويستخدم جهاز الخدمة الرئيسي لتشغيل عدة مهام ومنها :

-          جهاز لخدمة الطابعات : يستخدم لتشغيل الأجهزة الملحقة كالطابعات

-          جهاز لتشغيل الملفات : يستخدم لتنظيم و إدارة الملفات

-          جهاز لخدمة الاتصالات : يستخدم لتنظيم الاتصالات

-          جهاز الخدمة الرئيسي : ويستخدم لادراة شبكة العمل المحلية (LAN (Local Area Network))

2-      محطات العمل :

وهي عبارة عن حاسبات شخصية من نوع IBM او ما يتوافق معها من حاسبات او حاسبات غير متوافقة مثل Apple  .

وتستخدم محطات العمل في تشغيل عدة مهام :

-          يمكن كل مستخدم في الشبكة ان يستفيد من البرامج الموجودة في الشبكة

-          ان الحاسب الشخصي يعمل بصورة مستقلة لانه يحتوي على وحدة معالجة مركزية (CPU)  خاصة به ويعتبر محطة عمل داخل شبكة العمل المحلية

-          كل محطات العمل المتصلة بالشكبة ممكن ان تمون متشابهة التكوين او مختلفة التكوين او تصمم خصيصا لعمل أشياء خاصة .

3-      الكروت ( البطاقات ) و الكابلات :

لكي تستطيع الأجهزة الشخصية الاتصال بكفاءة يجب إضافة المكونات الفعلية للاتصالات وهو كارت (Network Interface Card )  وتسمى هذه البطاقة (NIC Card )  .

تركب هذه البطاقة داخل جهاز الحاسب الشخصي الذي سوف يعمل ضمن شبكة العمل المحلية ويتم التصال بينها بواسطة الكابل ، ويوصل الكابل الارسال الى التوصيلة الموجودة في البطاقة .

·         ان الأجزاء المكونة لشبكة العمل المحلية (LAN )  مثل جهاز الخدمة الرئيسي ومحطات العمل و الأجهزة المحلقة لا تكون شبكة الا بالتوصيل الفعلي بعضها ببعض وللتوصيل نحتاج لعنصرين من عناصر بطاقة توصيل الشبكة (NIC )  لكل جهاز حاسب والكابلات الموصلة فيما بينهم ، بمعنى ان كل محطة عمل وجهاز الخدمة الرئيسي للشبكة يجب ان تحتوي على هذه البطاقة .

ويتم اختيار كابل التوصيل للشبكة (NIC )  على أساس السرعة التي تتيحها الشكبة بحيث تتيح الكارت النموذجي سرعات مابين 1-10 ميجابايت/ الثانية وكلما زادت السرعة التي تقدمها البطاقة كلما ارتفع ثمنها .

4-      الأجهزة الملحقة :

ويقصد بها الأجهزة المضافة التي يتم توصيل الشكبة للحصول على بعض الخدمات الإضافية والتي تحسن من أداء الشكبة مثل الطابعات والماسحات الضوئية (Scanner )  والراسمات (Plotter )  .

البرامج  (Softawre)  :

فيقصد بها نظام التشغيل الخاص بالشكبة والبرامج التطبيقية الملحقة عليه والتي تقوم بتنظيم عمل الشكبة والأجهزة الملحقة عليها وبعض البرامج النافعة الأخرى التي تقوي وتسهل عملية تبادل المعلومات على الشكبة .

المراجع :

د.سوسن رزق : الحاسب في صناعة الملابس ،علا الكتب

نجلاء جميل سمان : ابتكار تصميمات ملبسية للفتيات من (9-14 سنة ) باستخدام الحاسب الآلي ، كلية التربية للاقتصاد المنزلي والتربية الفنية بجدة ، 1426-2005

·         Mikell P. Groover; Emory W. Zimmers, JR:. CAD/CAM: Computer-Aided Design and Manufacturing , ,Department of Industrial Engineering, Lehigh University .