Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Ngành dệt may giữ vai trò quan trọng trong nền kinh tế quốc dân và là một trong những ngành công nghiệp xuất khẩu mũi nhọn của Việt Nam trong tiến trình hội nhập quốc tế. Nhằm đáp ứng yêu cầu ngày càng khắt khe của thị trường lao động và nâng cao năng lực cạnh tranh trong sản xuất công nghiệp, việc đổi mới phương pháp giảng dạy gắn liền với thực tiễn sản xuất tại các cơ sở đào tạo chuyên ngành là hết sức cần thiết. Tại Khoa Công nghệ May và Thời trang thuộc Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Hưng Yên, đồ án công nghệ là học phần bắt buộc nhằm giúp sinh viên củng cố, hệ thống hóa và vận dụng kiến thức chuyên môn vào việc giải quyết các bài toán kỹ thuật cụ thể trong dây chuyền may công nghiệp.

Đề tài "Nghiên cứu sử dụng phần mềm Gerber để thực hiện nhảy mẫu, giác sơ đồ sản phẩm quần âu mã hàng VP0588 trong sản xuất may công nghiệp" do sinh viên Lâm Tân Bình (Lớp 107181.1, Khóa 2018 - 2022) thực hiện dưới sự hướng dẫn của TS. Lê Thúy Hằng và thông qua bộ môn bởi TS. Nguyễn Thị Nhung (giao ngày 18 tháng 10 năm 2021, bảo vệ năm 2022).

Nhiệm vụ và mục tiêu nghiên cứu của đồ án bao gồm:

  1. Nghiên cứu toàn diện tài liệu kỹ thuật của mã hàng quần âu nam VP0588 (mã Mango: 72334MANGO), bao gồm đặc điểm hình dáng, cấu trúc đường may, bảng thông số kích thước thành phẩm, nguyên phụ liệu và thiết bị gia công.
  2. Thiết lập cơ sở dữ liệu, lựa chọn nguyên tắc và phương pháp nhảy mẫu trên hệ trục tọa độ, tính toán số gia và thực hiện nhảy cỡ từ cỡ gốc sang toàn bộ dải cỡ quy định bằng phần mềm chuyên ngành Gerber AccuMark.
  3. Triển khai công tác giác sơ đồ mẫu trên máy tính: lựa chọn phương pháp giác hai chiều, xác định định mức vải, lập bảng tác nghiệp cắt cho đơn hàng và thiết lập các thông số công nghệ (Annotation, Lay Limits, Block Buffer, Model, Order).

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Quy trình công nghệ nhảy mẫu và giác sơ đồ sản phẩm quần âu nam mã hàng VP0588 trên phần mềm ứng dụng Gerber AccuMark.
  • Phạm vi đơn hàng: Đơn hàng gồm tổng cộng 400 sản phẩm, phân bổ trên dải 5 cỡ vóc (XS, S, M, L, XL) với 01 màu duy nhất (màu Black), sử dụng nguyên liệu vải dệt thoi.
Cỡ sản phẩm XS S M (Cỡ gốc) L XL Tổng cộng
Số lượng (chiếc) 50 100 100 100 50 400

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Đồ án vận dụng các nguyên lý cơ bản của công nghệ may công nghiệp kết hợp với giải pháp tự động hóa thiết kế (CAD/CAM) trong ngành may:

  • Khung lý thuyết chuẩn bị kỹ thuật sản xuất may: Bao gồm phân tích tài liệu kỹ thuật mẫu, nghiên cứu mặt cắt liên kết đường may, định mức nguyên phụ liệu, lập bảng tác nghiệp cắt và tổ chức công nghệ trải - cắt vải.
  • Lý thuyết và nguyên tắc nhảy mẫu (Pattern Grading): Áp dụng nguyên tắc số 3 (Base Up-Down Incremental – Nhảy mẫu từ cỡ gốc lên xuống tỷ lệ đều) trên hệ trục tọa độ vuông góc hai chiều $Oxy$. Phương pháp nhảy mẫu được chọn là phương pháp tổng hợp để đảm bảo tính tối ưu và độ chính xác hình học của các đường cong chi tiết rập.
  • Lý thuyết giác sơ đồ công nghiệp (Marker Making): Áp dụng phương pháp giác hai chiều kết hợp lồng ghép các cỡ vóc (giác ghép) trên cùng một sơ đồ cắt, phù hợp với tính chất của bề mặt vải trơn không có tuyết hoặc họa tiết một chiều.
  • Phương pháp thu thập và xử lý dữ liệu: Phân tích trực tiếp từ bộ tài liệu kỹ thuật mã hàng VP0588 (72334MANGO) do doanh nghiệp cung cấp, đối chiếu tiêu chuẩn đo lường thành phẩm và thông số kỹ thuật của các dòng máy may công nghiệp chuyên dùng.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Nghiên cứu tài liệu kĩ thuật mã hàng VP0588

Chương 1 tập trung khảo sát toàn diện các yếu tố kỹ thuật đầu vào của mã hàng quần âu nam VP0588 nhằm phục vụ công tác thiết kế và chế thử rập:

  • Mô tả ngoại quan và kiểu dáng: Quần âu nam không ly, cạp rời, phom dáng ống đứng. Thân trước có moi rời, không chiết ly, không thiết kế túi chéo. Thân sau có 1 chiết may và 2 túi cơi 1 sợi giả. Cạp quần không diễu mí, không sử dụng dây patxang, có thiết kế quai nhê. Gấu quần hoàn thiện bằng kiểu may giấu mũi (blind hem).
  • Thông số kích thước thành phẩm cỡ gốc M: Tài liệu xác định cỡ M là cỡ chuẩn để thiết kế mẫu mỏng và thực hiện nhảy cỡ.
STT Vị trí đo trên sản phẩm Cỡ gốc M (cm) Dung sai (cm) Phương pháp đo
1 Vòng eo 70.50 $\pm 1.0$ Đo tại đường may chân cạp
2 Vòng mông — — Đo cách sống cạp xuống 18 cm
3 Rộng đùi 52.50 — Đo cách vị trí ngã tư đũng xuống 2.5 cm
4 Rộng gối 37.50 — Đo cách vị trí ngã tư đũng xuống 32 cm
5 Rộng ống 29.50 — Đo ngang tại mép gấu thành phẩm
6 Dài đũng trước 22.50 — Đo từ mép trên cạp trước đến ngã tư đũng
7 Dài đũng sau 33.50 — Đo từ mép trên cạp sau đến ngã tư đũng
8 Dài giàng 63.00 $\pm 1.0$ Đo dọc đường sườn trong từ ngã tư đũng đến gấu
9 Cao cạp 4.00 $0$ Đo bản rộng của cạp quần
  • Cấu trúc liên kết đường may và hình cắt:
    • Mặt cắt A-A (Dọc và giàng quần): Liên kết thân trước và thân sau bằng đường may can chắp, vắt sổ mép chi tiết.
    • Mặt cắt B-B (Cụm tra khóa moi): Thân trước phải, thân trước trái kết hợp khóa kéo, may khóa vào đáp khóa, may đũng quần, may ghim thân quần phải với khóa/đáp khóa và chặn bọ cửa quần.
    • Mặt cắt C-C (Cụm cạp quần): May chắp cạp ngoài với cạp trong, may chần đường ráp nối, tra cạp ngoài vào thân quần, may đáp vào thân sau, viền miệng cơi túi hậu.
    • Mặt cắt E-E (Gấu quần): Vắt sổ quanh chu vi gấu thân quần và may vắt gấu giấu chỉ.
  • Nghiên cứu nguyên phụ liệu:
    • Vải chính: Vải dệt thoi màu Black, dùng cho toàn bộ các chi tiết thân và cạp.
    • Chỉ may: Chỉ 100% Polyester màu Black đồng màu với vải chính.
    • Phụ liệu nút: Cúc nhựa (Plastic) màu Black gồm 01 cúc 33L đính cạp ngoài, 02 cúc 24L đính miệng túi hậu và 01 cúc 24L đính bên trong.
    • Dây khóa kéo: Khóa kéo kim loại dài 12.5 cm.
  • Tổng hợp thiết bị công nghệ: Tác giả lập bảng chi tiết các thiết bị may, ép và cắt chuyên dụng:
STT Loại thiết bị Model máy Ứng dụng công nghệ Thông số kỹ thuật chính
1 Máy may 1 kim JUKI DDL-9000BS May dọc, giàng, cạp, miệng túi Max 5.000 mũi/phút; kim DBx1 #14
2 Máy thùa khuyết bằng JUKI LBH-1790AS/MC602KS Thùa khuyết cạp, túi Max 4.200 mũi/phút; dao 6.8 mm; kim DPx5 #11J
3 Máy đính cúc điện tử JUKI LK1903BSS-301 Đính cúc cạp, túi hậu Max 2.700 mũi/phút; cỡ nút $\phi 8 - \phi 32$ mm; kim DPx17
4 Máy đính bọ điện tử JUKI LK-1900BN-SS Chặn bọ moi, miệng túi Max 3.200 mũi/phút; vùng may $30 \times 40$ mm; kim DPx5
5 Máy vắt sổ 1 kim 3 chỉ JUKI MO-6800S Vắt sổ thân quần, đáp túi Max 7.000 mũi/phút; bờ vắt 3.0 mm; kim DCx27
6 Máy vắt gấu ZUSUN Vắt giấu mũi gấu quần Max 2.500 mũi/phút; mũi may 3–8 mm; kim LWx6T
7 Máy ép mex GQ-900L Dán dựng thân sau, cơi Áp lực $5\text{ kg/cm}^2$; nhiệt độ $200^\circ\text{C}$; thời gian 10–34 giây
8 Bàn là & Dụng cụ cắt Bàn trải vải $1.8 \times 5\text{ m}$, máy trải tự động, máy cắt tay, kẹp vải, máy in sơ đồ
  • Thống kê bộ mẫu gốc (Cỡ M): Tổng cộng gồm 17 chi tiết mẫu: Thân trước (x2), Thân sau (x2), Cạp sau (x2), Cạp trước trái (x2), Cạp trước phải (x2), Cơi túi (x2), Đáp túi (x2), Đáp khóa (x2), Đáp moi (x1).

Chương 2: Nhảy mẫu cho mã hàng VP0588

Chương 2 trình bày trình tự tính toán số gia và triển khai nhảy cỡ trên phần mềm Gerber AccuMark Explorer:

  • Điều kiện và phương pháp: Sử dụng bộ rập mỏng cỡ gốc M, bảng thông số kích thước, áp dụng phương pháp tổng hợp và nguyên tắc số 3 (Base Up-Down Incremental).
  • Khởi tạo bảng quy tắc nhảy cỡ (Rule Table):
    • Đặt kiểu tên cỡ: Alphanumeric (chữ cái).
    • Cỡ chuẩn (Base size): M.
    • Cỡ nhỏ nhất (Smallest size): XS.
    • Dải cỡ kế tiếp (Next size breaks): Lần lượt điền S, M, L, XL.
    • Lưu tệp quy tắc dưới tên: XS-XL-M. Gán tệp này cho toàn bộ 17 chi tiết mẫu gốc thông qua tính năng Assign Rule Table.
  • Xác định độ chênh lệch hệ số nhảy mẫu ($\Delta$):
    • Vòng eo: bước nhảy giữa XS-S là 2.0 cm, S-M là 2.0 cm, M-L là 4.0 cm, L-XL là 4.0 cm.
    • Cao cạp: $\Delta = 0\text{ cm}$ (giữ nguyên 4.0 cm cho tất cả các cỡ).
    • Dài đũng trước, dài đũng sau, dài giàng, dài khóa và dài moi được xác định bước dịch chuyển cụ thể theo từng cỡ.
  • Tính toán số gia nhảy mẫu tại các điểm chốt ($Oxy$): Tác giả xây dựng công thức và gán giá trị độ dịch chuyển $(\Delta X, \Delta Y)$ cho các điểm kiểm soát trên từng chi tiết:
Chi tiết Điểm nhảy Công thức số gia Giá trị áp dụng ($\Delta X, \Delta Y$)
Thân trước Điểm 1 $\Delta X = 0, \Delta Y = 0$ $(0, 0)$
Điểm 2 $\Delta X = 0, \Delta Y = \frac{1}{8}\Delta\text{Vòng eo}$ $\Delta Y = 0.5\text{ cm}$
Điểm 4, 5 $\Delta X = -\Delta\text{Dài đũng trước}$ $\Delta X = -0.63\text{ cm}$
Điểm 6, 9, 10 $\Delta X = -\Delta\text{Dài đũng trước}$ $\Delta X = -0.50\text{ cm}$
Thân sau Điểm 1 $\Delta X = 0, \Delta Y = 0$ $(0, 0)$
Điểm 2 $\Delta X = 0, \Delta Y = \frac{1}{8}\Delta\text{Vòng eo}$ $\Delta Y = 0.5\text{ cm}$
Điểm 4 $\Delta X = -\Delta\text{Dài đũng sau}$ $\Delta X = -0.63\text{ cm}$
Điểm 5, 8, 9 $\Delta X = -\Delta\text{Dài đũng trước}$ $\Delta X = -0.50\text{ cm}$
Cạp sau Điểm 1, 2 $\Delta X = 0, \Delta Y = 0$ $(0, 0)$
Điểm 3, 4 $\Delta X = -\frac{1}{8}\Delta\text{Vòng eo}, \Delta Y = 0$ $\Delta X = -0.50\text{ cm}, \Delta Y = 0$
Cạp trước trái Điểm 1, 2 $\Delta X = -\frac{1}{8}\Delta\text{Vòng eo}, \Delta Y = 0$ $\Delta X = -0.50\text{ cm}, \Delta Y = 0$
Điểm 3, 4 $\Delta X = 0, \Delta Y = 0$ $(0, 0)$
Cạp trước phải Điểm 1, 2, 3 $\Delta X = 0, \Delta Y = 0$ $(0, 0)$
Điểm 4, 5 $\Delta X = \frac{1}{8}\Delta\text{Vòng eo}, \Delta Y = 0$ $\Delta X = 0.50\text{ cm}, \Delta Y = 0$
Moi Điểm 3, 4 $\Delta X = \Delta\text{Dài moi}, \Delta Y = 0$ $\Delta X = 1.00\text{ cm}$ (cỡ nhảy tương ứng)
Đáp khóa Điểm 3, 4 $\Delta X = \Delta\text{Dài khóa}, \Delta Y = 0$ $\Delta X = 1.00\text{ cm}$ (cỡ nhảy tương ứng)

Chương 3: Triển khai giác sơ đồ mẫu mã hàng VP0588

Chương 3 giải quyết bài toán giác sơ đồ công nghiệp nhằm tối ưu hóa hiệu suất sử dụng định mức nguyên liệu cho toàn bộ đơn hàng 400 sản phẩm:

  • Lựa chọn phương pháp giác: Sử dụng phương pháp giác hai chiều và giác ghép nhiều cỡ vóc trên cùng một sơ đồ. Do vải chính là vải dệt thoi mặt trơn, các chi tiết được phép xoay $180^\circ$ theo chiều canh sợi dọc/ngang, tạo điều kiện lồng ghép tối đa khoảng trống giữa các mép cong.
  • Quy chuẩn kỹ thuật giác sơ đồ:
    • Khổ vải và khổ sơ đồ: Khổ vải dệt thoi là 150 cm; trừ 1 cm biên vải mỗi bên $\rightarrow$ Khổ sơ đồ hữu ích thực tế đưa vào máy tính là $150 - (1 \times 2) = 148\text{ cm}$.
    • Kiểm soát chi tiết: Mỗi sản phẩm có đầy đủ 17 chi tiết; mẫu đặt đúng chiều canh sợi (cho phép độ lệch tối đa không quá 1%); ưu tiên sắp đặt các chi tiết lớn trước (thân trước, thân sau), sau đó chèn các chi tiết phụ (cạp, đáp, cơi).
    • Quy tắc bố trí: Đưa các mép thẳng của chi tiết hướng về mép biên của sơ đồ để tạo đường cắt phá thuận lợi cho thợ cắt tay và máy cắt tự động.
  • Tính toán tác nghiệp bàn cắt:
    • Chiều dài sơ đồ bàn vải thiết kế: 5.3 m.
    • Số lượng sản phẩm tối đa bố trí trong 01 sơ đồ: 6 sản phẩm.
    • Số lớp vải trải tối đa cho phép: 50 lớp (đảm bảo độ chính xác của dao cắt, không gây xô lệch lớp vải).
    • Độ dày bàn vải trải trung bình: 3.5 inch.

Thiết kế và triển khai quy trình công nghệ trên Gerber AccuMark

Quy trình số hóa và thiết lập dữ liệu điều khiển trên phần mềm Gerber AccuMark được tác giả xây dựng theo các bước chuẩn mực:

  1. Thiết lập miền lưu trữ và quản lý dữ liệu: Tạo mới miền dữ liệu (Storage Area) trong AccuMark Explorer, tiếp nhận mẫu rập mỏng và số hóa đầy đủ các đường nội vi, dấu bấm định vị.
  2. Lập bảng ghi chú vẽ và in rập sơ đồ (Annotation):
    • Tạo tệp GHICHU-IN-SDCAT quy định hiển thị đường nét: mã LT0 (không vẽ), mã LT1 (vẽ nét liền đối với đường chu vi ngoài), mã LT2 (vẽ nét đứt đối với đường nội vi/đường canh sợi).
  3. Lập bảng quy định điều kiện trải vải (Lay Limits):
    • Tạo tệp TCKT-GSD-VAITRON với các tham số:
      • Fabric Spread: Chọn Single Ply (Trải từng lá đơn).
      • Bundling: Chọn Alt Bundle Alt Dir (Mỗi bộ sản phẩm xếp theo một hướng, đổi chiều xen kẽ).
      • Piece Options: Gán mã S.
      • Flip Code: Chọn 1 (Cho phép lật mẫu đối xứng qua trục).
      • Tilt/Rotate Limit (CW/CCW): Đặt góc xoay nghiêng tối đa là $2^\circ$ (Units: Degree).
  4. Lập bảng khoảng đệm an toàn giữa các chi tiết (Block Buffer):
    • Tạo tệp DEMMAU-XQ-5mm với chế độ Rule: Buffer, khoảng hở đệm xung quanh mép chi tiết là 0.5 cm (Left = 0.5, Right = 0.5, Bottom = 0.5, Top = 0.5).
  5. Lập bảng quản lý cây chi tiết (Model):
    • Tạo tệp Model mang tên VP0588, khai báo đầy đủ 17 chi tiết, phân loại nhóm vải (Fabric Category), chiều đối xứng và chiều canh sợi.
  6. Lập tác nghiệp giác sơ đồ (Order): Kết hợp các tệp Model VP0588, bảng cỡ XS-XL-M, Lay Limits, Annotation và Block Buffer với khổ sơ đồ 148 cm để tiến hành giác mẫu tự động và bán tự động.

Kết quả và đóng góp

Đồ án công nghệ đã hoàn thành đầy đủ các mục tiêu đề ra theo nhiệm vụ giao của Khoa và Bộ môn:

  • Hệ thống hóa tài liệu kỹ thuật: Phân tích hoàn chỉnh kiểu dáng, thông số kích thước và xây dựng được bảng mô tả cấu trúc mặt cắt cho 4 cụm đường may quan trọng trên sản phẩm quần âu nam VP0588.
  • Xây dựng bộ mẫu và bảng số gia chuẩn xác: Thiết lập thành công bảng Rule Table XS-XL-M trên phần mềm Gerber AccuMark, tính toán chính xác số gia $(\Delta X, \Delta Y)$ và nhân cỡ thành công từ cỡ gốc M ra 4 cỡ phụ trợ (XS, S, L, XL).
  • Hoàn thiện công nghệ giác sơ đồ: Thiết lập đầy đủ hệ thống các tệp điều khiển chuyên dụng (Annotation, Lay Limits, Block Buffer, Model), tối ưu hóa việc xếp mẫu 2 chiều trên khổ sơ đồ 148 cm với chiều dài bàn cắt 5.3 m, đảm bảo các tiêu chuẩn kỹ thuật về canh sợi và dung sai đệm cắt 0.5 cm.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế: Tác giả tự đánh giá tài liệu đơn hàng ban đầu cung cấp thông tin về nguyên phụ liệu còn hạn chế (chưa có đầy đủ các thông số chi tiết về độ co cơ lý theo từng chiều canh sợi của từng cây vải thực tế); thời gian thực hiện đồ án có giới hạn nên một số nội dung khảo sát sâu về định mức phụ liệu chưa được mở rộng.
  • Hướng nghiên cứu tiếp: Cần tiếp tục tiến hành thí nghiệm đo độ co của vải dệt thoi sau khi giặt ép nhiệt để đưa hệ số bù co trực tiếp vào bảng số gia rập; mở rộng thử nghiệm các thuật toán giác sơ đồ tự động nâng cao (AutoMark) nhằm so sánh và nâng cao hơn nữa hiệu suất sử dụng diện tích vải.

Giá trị tham khảo

Đồ án là tài liệu tham khảo thiết thực đối với:

  • Sinh viên chuyên ngành Công nghệ May và Thời trang: Làm tài liệu tham khảo trực tiếp khi thực hiện đồ án công nghệ, đồ án tốt nghiệp hoặc học phần CAD/CAM trong công nghệ may.
  • Kỹ thuật viên rập và giác sơ đồ tại doanh nghiệp may: Tham khảo các bước chuẩn hóa tệp điều khiển (Lay Limits, Block Buffer, Rule Table) trên hệ thống Gerber AccuMark cho dòng sản phẩm quần âu công nghiệp xuất khẩu.

Câu hỏi thường gặp

1. Mã hàng quần âu nam VP0588 có cơ cấu số lượng và quy cách dải cỡ như thế nào?
Đơn hàng gồm 400 sản phẩm với 01 màu Black duy nhất, phân bổ trên dải 5 cỡ vóc: cỡ XS (50 sản phẩm), cỡ S (100 sản phẩm), cỡ M – cỡ gốc (100 sản phẩm), cỡ L (100 sản phẩm) và cỡ XL (50 sản phẩm).

2. Kiểu dáng của sản phẩm quần âu VP0588 có những đặc điểm kỹ thuật nào đáng chú ý?
Quần âu nam dáng đứng không ly, cạp rời không diễu mí, không dùng patxang nhưng có quai nhê; thân trước moi rời không túi chéo; thân sau có 1 chiết và 2 túi cơi 1 sợi giả; gấu quần được hoàn thiện bằng phương pháp may giấu mũi (blind hem).

3. Bộ mẫu gốc cỡ M của mã hàng bao gồm bao nhiêu chi tiết rập?
Bộ mẫu gốc cỡ M gồm tổng cộng 17 chi tiết: 2 thân trước, 2 thân sau, 2 cạp sau, 2 cạp trước trái, 2 cạp trước phải, 2 cơi túi, 2 đáp túi, 2 đáp khóa và 1 đáp moi.

4. Nguyên tắc và phương pháp nhảy mẫu nào được lựa chọn để thực hiện trên phần mềm Gerber?
Đồ án áp dụng phương pháp nhảy mẫu tổng hợp và nguyên tắc số 3 (Base Up-Down Incremental – nhảy mẫu từ cỡ gốc lên xuống theo tỷ lệ đều) trên hệ trục tọa độ vuông góc $Oxy$.

5. Khổ vải ban đầu và khổ sơ đồ đưa vào phần mềm giác mẫu được tính toán bằng bao nhiêu?
Khổ vải dệt thoi ban đầu là 150 cm. Trừ 1 cm biên vải mỗi bên ($150 - 1 \times 2$), khổ sơ đồ hữu ích thực tế đưa vào phần mềm Gerber AccuMark là 148 cm.

Kết luận

Đồ án công nghệ của sinh viên Lâm Tân Bình đã hoàn thành xuất sắc nhiệm vụ ứng dụng phần mềm Gerber AccuMark vào quy trình kỹ thuật sản xuất mã hàng quần âu nam VP0588. Các kết quả nghiên cứu từ khâu phân tích mẫu kỹ thuật, tính toán số gia nhảy cỡ cho 17 chi tiết rập đến việc thiết lập các bảng thông số giác sơ đồ trên khổ vải 148 cm đều đạt độ chuẩn xác cao. Công trình thể hiện năng lực làm chủ công nghệ CAD/CAM chuyên ngành, đóng góp giải pháp kỹ thuật hữu ích cho công tác chuẩn bị sản xuất trong ngành công nghiệp may mặc.