中国服装工艺与缝纫设备的研究

中国服装工艺与缝纫设备的研究

时雪梅

（安徽工程大学 安徽芜湖 241000）

摘要：服装工艺在人类文明发展历程中起了极大的推动作用，对中国服装工艺研究是当代服装业发展的必需。其中缝制工艺是服装基础工艺的基础部分，是成衣制造的基本手段和方法，就缝纫设备而言，本文主要研究了其功能和发展方向。其次也对工艺流程的优化设计、服装厂的布置、最新工艺研究、最新工艺面料与发展趋势方面进行了探索以深入服装工艺研究。服装行业和缝纫设备行业是上下游行业，有着一衣带水的天然联系，重视对中国服装工艺的研究，在人力、设备上加大投入，在工艺流程、研究内容、体系建设等方面进行优化，加强当代服装工业现代化建设，以推动服装产业升级和教育发展。

关键词：服装工艺；缝纫设备；最新；发展

中国服装工艺源远流长，经历了一个漫长的历史发展进程。所谓服装工艺指的是从服装量体、结构制图到排料、画料、裁剪、缝纫、熨烫等整个成衣加工成型过程。主要由服装结构制图、纸样设计和服装缝制组成。“大而不强”是目前中国服装整个行业发展最大的瓶颈，未来我国服装在生产工艺上要想摆脱这个标志，必须从面料、生产工艺机械设备、生产工艺技术、生产模式、生产过程管理方式等多方面实现创新发展与不断进步。

1、缝纫设备

1.1、缝纫设备的功能

缝纫设备主要有平缝机、高车、包缝机、绷缝车、链式 特种车、暗缝机、字缝机、套结车、钉扣机、平头锁眼机、圆头锁眼机、珠边车、绗缝机、绣花机等等。平缝机主要是用一根缝纫线，在缝料上形成一种线迹，使一层或多层缝料交织或缝合起来的机器，通常分为薄料和厚料两种用途，薄料一般用于针织、内衣、衬衫、制服等，厚料一般用于各类运动服、牛仔服、大衣、鞋帽、箱包等。高车工作原理与普通平缝机相同，只不过把工作面竖起或横向、改小，方便车缝洞形产品，压脚可改装成轮形转动，方便摩擦力大的材料传动（如皮革）的缝制。包缝机主要功能一般是防止服装的缝头起毛；绷缝机常被用于缉缝装饰线迹的用途上；链式特种车主要用于拉橡根及拉多条；暗缝机用于下摆、袖口、裤脚等部位撬边的缝纫机械；字缝机用于有一定弹性线迹的之字形缝纫，如文胸、内衣裤等；套结车主要用于服装部位如袢带、袋口、拉链等部位的加固和花样缝纫；钉扣机用于各类服装钉纽扣（两眼、四眼),钉扣机附件种类很多，配合适当的纽扣夹持器还能订带柄纽、风纪纽等；平头锁眼机一般用于薄料、中厚料、针织品、化纤等面料的纽孔缝制，如衬衫、工作服、袋盖等等；圆头锁眼机用于缝制中厚面料纽孔，防止布料纱线滑脱；珠边车适用于西服、男女休闲装、大衣、西裤、衬衫等时装的装饰缝纫；绗缝机用于缝制床垫面料、居家装饰、棉衣内里等各式各样花纹；绣花机主要用于平面花形的刺绣，也可以做一些特定工艺刺绣，如贴绣、填充立体绣等。

1.2、缝纫设备的发展方向

缝纫机的发展大致经过三个发展历程：机械式缝纫机阶段、电动式缝纫机阶段、电脑式缝纫机阶段，我国是世界上最大的缝制机械生产和销售国家，但并非是强国，相较于国外，无论是从加工工艺还是生产水平来看仍有较大差异，主要问题有：仿制国外产品现象突出,缺乏创新能力,材料及热处理工艺有待提升,对技术开发体系的重视程度有待于强化,产品立项前的市场管理活动有待于进一步规范,产品的研发缺乏一个整合企业资源清晰的研发流程等。所以我们必须想方设法倡导创新,研发出功能丰富的缝纫机设备,以创新带动缝纫机产业的发展,从跟随式走向跨越式发展阶段。我国在把握好成本方面优势的同时也要注重技术优势的占据。纵观服装产业发展的需求，结合缝纫设备目前发展现状，智能化、高速化、机电一体化、节能环保、高效率将是缝纫设备未来的发展趋势。

伴随着时代的变迁，越来越多的自动化技术在缝纫机行业中得以实践和发展，缝纫设备企业对于剪线以及抬压脚技术的自动化升级广泛关注,自动送料技术的发展，引领了行业技术变革,例如，平缝机电子送料技术，模板机自动送料技术等,又例如开袋机可以不用人工，直接采用全自动化。我国工业发展水平的提升也使得智能化改造的概念深入人心，再加上缝制设备行业也在飞速变革，自动化、智能化、物联网化等概念在行业中盛行，未来缝纫机设备将朝着多功能化的方向发展，不仅包括缝纫自动化，还包括切布自动化、换模板自动化、熨烫自动化等。又由于服装行业的飞速发展，面料品种的不断增多，对缝纫设备的要求也在不断提升，为此，我们必须要开发出高附加值，高技术含量，低耗能的产品才能不断适应飞速发展的服装行业的需求。高速化、多功能、智能化将是缝纫设备今后发展的方向，目前在缝制机械技术上表现为直驱、无油和电脑控制。

另外，现在的缝纫设备整体而言，最主要的优点还是体现在品种的多样性以及功能的齐全上，但在操作的人性化上做得还不是很到位，在设计上应该更多的考虑到操作人员工作的舒适度，要更能符合人体的工作原理，目前在这方面还有较大的提升空间。

2、服装工艺

2.1、工艺流程的优化设计

服装行业常见的工艺流程方式有两种，一种是固定式，是指加工对象固定，操作人员与生产工具按程序对加工物体进行流水作业。二是移动式，是指操作工人和工具设备固定在一定的位置上，而加工对象按照工艺流程规定的程序移动作业。合理的工艺流程设计有助于新产品开发、企业资源的合理配置、缩短生产周期、提高生产效率以及降低企业的生产成本。在设计工艺流程必须遵循以下原则：顺向流程、就近组合、节拍均衡、加速固转、人员的合理配置、动态的原则。

服装行业面对如此多的挑战,传统的生产工艺及管理模式已经远远不能适应当前企业的发展,随之而来的是由精益生产方式为主导所带来的一系列行业变革。例如,由后拉式生产替代前推式生产,单件流和小包流、快速反应式生产替代大规模流水作业,零库存及高周转率替代大库存备料,标准作业替代各自为战的零散工艺,这些新的生产方式和管理模式已经成为当今服装企业发展的必然趋势。下面重点研究服装生产流程设计的优化，为中小服装企业进一步提高生产效率提供一定参考。

（1）作业流程研究

1）设备如何配置：

①按产品工艺流程配置：比较适合单一加工保品种的大批量生产,这种设备配置方法是组装流水生产线最基本的配置方 式,也称之为产品流程布置,是适合于大批服装产品生产的环境,它是按照产品工艺流程的顺序,根据各工程的需要排列设备及进行工位布置的,所以一条生产线不能同时进行另类产品的作业。

②按产品部位配置：这种配置是指按照服装的不同部件划分作业区域,在每个区域内配置加工,该部件所需要的机械设备,如领子区、袖子区、口袋区、衣身区等,同类部件汇集在一起加工,这种作业称之为部件作业。这种设备配置的形式灵活性虽强,也能适用不同品种的加工,但对裁片、半成品、成品的管理难度比较大,尤其是批量大的时候,容易堆货,出现混乱局面。

③按设备功能配置：把同种功能的设备和同种作业的操作者集中在一起固定，以设备不同而划分车间，这种相对传统，只要设施齐全，不同品种均可加工，但效益较低。

④流水系统配置：目前比较流行的配置方法。所有车台设备可因日程产量及流水平衡的需要进行配置,车台设备可随时随需移动,一条完整流水线基本可以做到裁片入、成品出。

2）具体排位分析

①确定款式产量目标。根据订单数量与款式的工艺要求，结合交货期和该组员工的技能水平,确定该组每小时/全天的生产目标。

②利用IEエ业工程人员提供的员工各工序的技能分析表,对每个工序进行最终的具体确定。在生产既定目标和人员定位准确后对应设备进行分配,合理安排。

③根据IE提供的流水排位图，按照要求把数据分析表中人员设备和衣车数据，在流水排位图中予以注明。

（3）流水线设计

随着时代的发展、科技的进步、先进管理方式的推出,服装企业都趋向追求以时间分析、动作分析的基础来设计可行的生产模式。设计最合理的模式有两种:捆扎式生产和单件流。

①捆扎式生产流水线的设计： 以扎为流动单位,每一裁片都接顺序叠放,对色比较容易;以为单位,可以相对减少传递时间,并且当一个工人操作多台机器时能够提供足够缓冲的空间;但是以扎为单位,旦发现次品,则意味着可能是“工位数×每扎件数”的次品,所以对品质的监控要求较高;以扎为单位,生产线上需要有较大的存储空间,并且由于在制品的数量较大,很容易忽视一些生产问题;以扎扎为流动单位,转款时间较长。

②单件流生产流水线的设计：以单件(或数件)为流动单位,需要增加配片工序以阻止色差的出现;以单件为流动单位,衣车上需要配备自动剪线装置,对于工厂可能是一笔不小的开支;当一个人操作多台机器时,可能会增加其工作强度;以单件为流动单位,旦发现次品,通常情况下只是“工位数”的次品;以单件为流动单位,由于在制品数的降低,能够很容易发现生产上的问题,降低了管理难度;以单件为流动单位,转款时间相对较短。

2.2服装厂的布置

（1）厂区总平面布置：应当遵循的原则有力求工艺流程顺畅,布局紧凑,工艺路线合理,节省投资费用;充分考虑工厂布置合理,满足防火安全、卫生、环保等规范要求,在满足生产需要的前提下,节约用电。

（2）车间布置 ：车间布置要与厂区总平面布置密切结合,在保证工艺路线顺畅的情况下,原辅材料进车间的入口要尽量靠近原料库,成品出车间的出口要尽量靠近成品库；按照工艺流程进行车间的布置。使半成品和成品的运输路线最短,避免迁回交叉；生产附属房屋应尽量布置在车间四周的附房里,并要靠近其服务的车间和机台;车间内工艺设备的排列,应遵循《服装工艺企业工艺设计技术规范》的要求。

（3）流水线的平面布置

①“一”字形即直线型布局:传递路线是一条直线，裁片从一端进，成品从另一端出。

②“U”型：裁片和成品从同一方向端进、出，机器大多横向排列。

③模块式：在一个工位安排多台机器，承担多道工序，以单元的方式进行生产，很大程度上降低了员工搬运移动浪费，柔性较大。

2.3最新工艺研究

服装工艺主要指工艺与工序，中国服装工艺研究主要有3条思路：其一,从服装自身角度出发,根据服装产业和服装教育发展的需求,以服装学为坐标,纺织学和机械学成果为辅助,结合多学科理论,参照服装学体系,运用服装专业较为成熟的概念和原则,根据研究主题的需要,借用其它相关学科的理论,系统研究服装工艺技术,特别是当代服装工业缝制工艺技术的理论和实践；其二,从文化角度出发,根据服装文化继承和发展的需要,在已有研究成果的基础上,对服装工艺史进行再分析和再总结；其三,从历史的角度出发,以历史事实探究为目的。

（1）研究内容：经过近现代几十年的快速发展，中国服装工艺研究内容已经初步形成框架，在进一步研究和完善深化原有研究内容的基础上，又形成了新的特点，具体表现在以下几个方面：

①研究内容细分：一些特种设备的加入，改善了整个服装工艺流程：服装款式的增加，服装材料的推陈出新，使得服装工艺的分类已经越来越细化，这必然引起研究内容的细分。

②与现代产业相结合。现代信息技术已成为各种工业的主要技术手段和方法，在服装工业中也得到广泛应用。计算机辅助设计与计算机辅助生产的应用和程序化、自动化、高速化的成衣生产线的采用，都离不开现代信息产业技术的支持，对其研究也成了现代服装工艺研究的一项重要组成部分。

③研究历史延伸不再仅仅局限于服装工艺手段和缝纫设备的研究，关于新型服装材料和新服装加工设备的研究，服装工业生产管理和服装销售市场、消费者需求的研究也逐渐丰富。

（2）研究手段：目前国内关于服装工艺的研究，更多的是分步骤进行，对每一步骤进行制作过程讲解和演示，讲解范例多以的特定的服装款式为依据。鉴于服装新技术和新工具的运用，在以后的研究中，将现代科学技术的发展为服装工艺提供的新研究工具运用到服装工艺的研究中，必然是会使服装工艺的研究更迅速、更有效、更精确。

2.4最新工艺面料

新纤维面料的发展，强调的是与人类社会的协调并进，更加注重环境、安全、健康和舒适性。绿色纤维、功能性纤维以及各种实用性纤维大量涌现，这些新型纤维的出现，为服装面料的发展提供了原料基础。新纤维面料大致分为两大类，一类是以各种纤维为原料开发的新型面料产品，另一类是通过对服装面料的专门加工整理获得。

（1）有机棉。利用生物基因工程，将一种细菌中对棉花虫害有排斥作用的基因植入棉花，使之产生抗虫害的能力，它既避免了农药对环境的污染，也避免了对人体的伤害；也就是从种子植到棉花的形成都是在无污染的环境下完成的，包括施用有机肥，生物防治病虫害，自然耕作管理等，整个过程不使用化学制品。以无污染的有机棉织成的棉布就是现在盛行的环保面料——有机棉布。

（2）彩棉。随着人们环保意识的增强，利用彩色棉的遗传育种，已培育出粉红色、浅蓝色、浅黄色、浅褐色的品种，它是种植收获的棉纤维本身就有的颜色，其棉织物品可不再经过染色程序，目前已广泛用于内衣服装用料。

（3）天丝纤维。从木材等物质中提取的天然纤维素为原料生产的面料。它既有棉的舒适感又有粘胶纤维的悬垂感，同时还有涤纶的强度与真丝的手感，深受国内外消费者喜爱。

（4）竹纤维。以竹纤维为原料，经过特殊工艺处理制成。竹纤维面料具有良好的着色性、弹性、悬垂性和耐磨性抗菌性，特别是吸湿性和透气性居面料之首，因此被誉为“会呼吸的面料”。

（5）大豆纤维。以压榨出油的废渣为原料，利用生物工程新技术研制而成。它具有天然蚕丝的性能，又有合成纤维的机械性能，最大特点是制成的服装符合免烫、洗后快干的潮流。

（6）除此之外，还有从虾、蟹、蛹及菌类、藻类的细胞中提炼出的甲壳素纤维面料，以及天然染料面料等等。

2.5发展趋势

（1）面料生产的创新化与绿色化：随着经济回暖,如何在国内外的竞争中赢得主动,加快转变、调整创新,成为行业企业新的关注重点。面料是做服装的基础, 之所以有那么多的服装品牌青睐进口面料,最主要的原因还是国外的材质,尤其是花形、手感都比国内的水平要好,与国内的面料相比显得更加新颖,这就说明面料工艺的不断创新将是我国服装生产工艺未来不断创新发展的一项重要内容。

如今年中国服装产业链创新峰会就可看见，由山东南山纺织服饰有限公司研发的，目前世界上纱支最高的有机生态环保精品350支顶级珍品面料，由于实现了珍稀毛料超细羊毛品质的新突破，深受服装业内人士的关注，未来低碳环保面料，会呼吸的面料，竹、麻、丝、毛等非棉可再生天然纤维面料等一定会深受消费者的欢迎与青睐。当然也并非说越新的面料，企业生产中一定会盲目采用，主要还是看面料做成服装之后的效果，是否符合品牌特点和理念，满足市场需求；其次就是成衣穿着的舒适度；；另外就是看面料在款式、色彩与品质上是否合格；还要考虑所选面辅料的自身不含有毒成分，选用无毒、无污染及易回收、可重新利用、容易降解的面辅料。

（2）服装生产真正实现与运用三维人体测量系统：未来服装生产工艺上实现服装信息化制造的无缝连接将是势不可挡的趋势，而要实现这项目标，首先必须真正实现三维人体测量系统。三维人体测量系统在极短的时间内获取人体的三维数据，已经变为事实，但要真正利用三维数据建立三维虚拟模特，实现和虚拟现实设计、超维服装设计对接以及能和服装CAD/CAM无缝连接还不可能，未来要完成三维人体测量3D/CAT向上延伸到网上三维虚拟模特人体和虚拟现实设计(VRD)及服装超维设计的对接，向下延伸到和服装CAD/CAM的无缝连接必然是发展的趋势。

（3）自动化裁剪设备国产化催生产业升级：对于国内众多服装企业来说，利用先进的电脑自动裁剪系统，从服装生产工艺缝前工序的裁剪技术着手，有效提高生产效率，提升产品档次是解决问题的明智之选。标准化、自动化的裁剪方式不仅能节省面料，同时还能起到承上启下的作用，给下道缝中工序带来极大便利，而且能在提高服装生产缝制作业效率的同时，大大提升服装产品的质量和档次，分享巨大的市场空间和利润增长点。

被誉为“价格屠夫”的上海和鹰机电科技有限公司是使原来在电脑裁剪领域技术一片空白的中国迅速拥有了该领域的国际领先技术，为中国的缝制机械企业带来了巨大的市场商机，使众多的国内生产企业备受鼓舞，这意味着未来更多中国服装企业将享受高科技电脑自动裁剪系统带来的成果，可以用比较合理的价位引进先进的自动化裁剪设备，享受更加完善周到的售后服务。如果国内大多数的服装生产企业都能以普及化的战略大幅度降低价格，降低门槛，尽快推动这种高科技产品在服装行业内的使用普及，那么在不久的将来，处于产业链下游的服装企业很有可能借助此创造出更好的社会效益，并通过扩大市场容量、增加市场份额的方式来获得更加丰厚的利润，从而催促中国服装产业的快速升级。

（4）实现生产线的信息化管理：如以ETS实时数据采集及生产管理系统(电子工票系统)的使用为例进行讲解,其最大的优势在于能实时数据采集及生产管理,对现场实时信息实行实时掌握。它根据车间生产状况,提供实时且详实的分析数据,通过对数据进行高速分析与处理,将生产现状与问题实时呈现在管理人员面前,让企业的管理者们能够快速地了解订单进度、生产效率、员工表现、车位状态、在制品数量、疵品比率等,采取相应的管理措施来调整生产过程中发生的生产进度、流水平衡、WIP、生产瓶颈、产品质量、半成品流向等问题,直接提高生产效率。而对于员工说,ETS系统使工人生产排名、班组生产排名直观可视,让员工第一时间掌握自己的工作状态,能够提供一种非常理想的竞争环境,让工人更好地实现自我调整与自我激励。这种实时数据采集及生产管理系统的实施,显然能够较好地改变原先下班后经过人工手工输入数据、制作报表的方式进行数据汇总才能录入计算机,然后产生的信息反馈要准确及时很多。ETS系统已经在国内外大规模的成功实施和使用,如香港晶苑集团、溢达集团、福田实业、山东临沂富士针织有限公司、江苏常州艾贝服饰有限公司,中山霞湖世家服饰有限公司等等。有研究数据表明,如果公司的年产值在6000万元以上,由实时数据支撑的激励体系,至少能够让企业增效5%(即300万元)。所以,未来的服装生产企业为了让管理决策者时刻把握生产现场的脉搏,在与同行对手的竞争中决胜千里,大规模在生产流程中应用 RFID 技术、实时数据采集及生产管理系统,帮助传统产业实现信息化,必将是大势所趋。

（5）采用大规模定制的生产模式：大规模定制的原理就是把定制生产和大规模生产这两个原本矛盾的因素统一起来,结合了两者的优势,生产运作流程则是:服装企业将每一个顾客当作一个细分市场,在自己创办的网站上,与客户交流,获取相关资料以充分了解其特殊需求,以需定产。关键的是客户可依据企业在网站或卖场提供的资源库来选定自己中意的服装款式、面料、色彩等因素,提供自己精准的身体尺寸,正是由于这种亲身参与过程,使得顾客能设计自己满意的服装;企业在收集到一定数量订单之后,把相近款式集中在一起合理安排生产流程,这样能较高地发挥生产系统的柔性,实现大规模生产,降低生产成本,并在较短的时间内把衣服送到客户的手中从而实现定制与大规模生产的结合。企业生产过程只管满足顾客需求的服装,再也无库存之忧。目前我国已有不少企业如红领、希努尔、报喜鸟 BONO、耶莉娅、蓝豹、白领、雅戈尔等知名品牌,正在采取这种大规模定制生产,而且未来对于实施大规模定制的服装企业来说,要想在现代化大生产中更好地实施这样一种新的生产模式,自身也必须重视培养这四个方面关键能力:客户资料采集、企业信息化、快速供给链及电子物流支持。虽然这种模式还处于探索阶段，定制规模及程度都有待开拓。但必然是服装企业生产模式未来的一种发展方向。

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