Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu
Trong xu thế của cuộc Cách mạng công nghiệp 4.0 và tiến trình chuyển đổi số trong ngành dệt may, phương pháp phát triển sản phẩm truyền thống bộc lộ nhiều hạn chế về thời gian, chi phí nguyên phụ liệu và nhân công may mẫu thử. Đặc thù của trang phục bảo hộ lao động (BHLĐ) đòi hỏi cấu trúc kỹ thuật phức tạp với nhiều chi tiết gia cố, túi chức năng, đường diễu chịu lực và dải phản quang. Quy trình may mẫu vật lý cho các mã hàng này thường phải trải qua nhiều lần chỉnh sửa thủ công trên phom mẫu thực, gây lãng phí vật tư và kéo dài chu kỳ đưa sản phẩm ra thị trường. Trong khi đó, việc ứng dụng các phần mềm thiết kế 3D chuyên dụng, tiêu biểu là CLO3D, vào phân khúc đồ bảo hộ tại Việt Nam còn tương đối mới mẻ và phạm vi tiếp cận của sinh viên ngành may vẫn còn hạn chế.
Trước thực tiễn đó, đề tài đồ án tốt nghiệp "Ứng dụng phần mềm CLO3D thiết kế và mô phỏng mẫu đồ bảo hộ" được thực hiện bởi sinh viên Huỳnh Thị Kim Chi và Đinh Thị Trà My, dưới sự hướng dẫn của ThS. Lê Quang Lâm Thúy tại Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh, nhằm chuẩn hóa quy trình thiết kế, mô phỏng số hóa và đánh giá khả năng ứng dụng thực tế của phần mềm trong sản xuất công nghiệp.
Mục tiêu nghiên cứu của đề tài được xác định cụ thể theo văn bản:
- Giới thiệu các công cụ và tính năng của phần mềm CLO3D.
- Nghiên cứu tổng quan về trang phục bảo hộ lao động (kết cấu, tiêu chuẩn, chủng loại).
- Hướng dẫn quy trình thiết kế rập 2D và mô phỏng 3D hai mã hàng bảo hộ lao động (áo BHLĐA và quần BHLĐQ) trên phần mềm CLO3D.
- Ứng dụng các tính năng nâng cao của phần mềm CLO3D để lập bảng định mức nguyên phụ liệu (BOM), giác sơ đồ tự động, tính định mức và tính giá thành sản phẩm.
- Đánh giá ưu điểm, nhược điểm và độ chính xác của sản phẩm mô phỏng trên phần mềm so với sản phẩm may mẫu thực tế; xây dựng nguồn tài liệu tham khảo phục vụ học tập cho sinh viên ngành Công nghệ May.
Đối tượng nghiên cứu của đề tài gồm: phần mềm CLO3D; trang phục bảo hộ lao động; quy trình thiết kế rập, mô phỏng 3D và hiệu chỉnh kỹ thuật trên phần mềm.
Phạm vi nghiên cứu được giới hạn như sau:
- Phạm vi nội dung: Nghiên cứu các nhóm công cụ thiết kế 2D, mô phỏng 3D, xử lý vật liệu, kiểm tra độ vừa vặn, kết xuất hình ảnh và xuất dữ liệu sản xuất trên CLO3D; triển khai thực nghiệm toàn diện trên 02 sản phẩm cụ thể: áo bảo hộ lao động (mã BHLĐA) và quần bảo hộ lao động (mã BHLĐQ).
- Phạm vi không gian: Bộ môn Công nghệ May, Khoa Thời trang & Du lịch, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh.
- Phạm vi thời gian: Thực hiện từ tháng 12/2024 đến tháng 05/2025 (bảo vệ tháng 06/2025).
Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu
Khung lý thuyết và công cụ kỹ thuật
Nghiên cứu dựa trên cơ sở lý luận về thiết kế trang phục bảo hộ lao động, hệ thống thiết kế có sự hỗ trợ của máy tính (CAD) và công nghệ mô phỏng 3D trang phục số hóa. Đề tài khảo cứu các nền tảng thuộc hệ sinh thái của CLO Virtual Fashion Inc. bao gồm: CLO3D (thiết kế trang phục số), Marvelous Designer (mô phỏng nhân vật số), nền tảng lưu trữ đám mây CLO-SET và thị trường mở CLO-SET Connect. Quá trình nâng cấp công nghệ qua các phiên bản được tổng hợp, từ bản 5.0 (tối ưu hóa mô phỏng vải và draping rủ tự nhiên), bản 6.0 (nâng cấp công cụ grading mẫu, engine đồ họa và tương tác thời gian thực), đến bản CLO3D 2024 (tích hợp môi trường cộng tác đám mây, hỗ trợ kính thực tế ảo VR và tự động hóa căn chỉnh rập).
Hệ thống công cụ kỹ thuật cốt lõi trên CLO3D được khai thác trong đề tài bao gồm:
- Môi trường thiết kế 2D (Pattern Window): Nhóm lệnh thao tác chi tiết (Transform Pattern), nhóm lệnh hiệu chỉnh hình học rập (Edit Pattern, Edit Curve Point, Edit Curvature, Add Point/Split Line), nhóm lệnh dựng hình (Polygon, Rectangle, Ellipse), nhóm lệnh dựng đường nội vi (Internal Polygon/Line, Offset As Internal Line), công cụ trích xuất rập (Trace), công cụ bấm dấu định vị (Notch) và công cụ chừa đường may bán thành phẩm (Seam Allowance).
- Môi trường kiểm tra độ vừa vặn 3D (Fit Map): Avatar Editor cho phép hiệu chỉnh nhân trắc học của ma-nơ-canh ảo (chiều cao, cân nặng, số đo ba vòng, tư thế và chuyển động); hệ thống bản đồ kiểm tra lực căng gồm Strain Map (phân bố độ giãn dài), Stress Map (ứng suất cục bộ tính theo đơn vị kPa) và Fit Map (mức độ tiếp xúc bề mặt giữa vải và cơ thể).
- Mô đun vật liệu và phụ liệu: Công cụ gán thuộc tính vật lý của vải (độ uốn cong, độ co giãn sợi dọc/ngang, trọng lượng), thư viện mũi chỉ trang trí (Topstitch 1 kim, 2 kim, đính bọ), mô phỏng hiệu ứng nhăn vải (Puckering), cùng thư viện phụ kiện kim loại và nhựa (khuy nút, khóa kéo, nhám dính, khoen D-ring).
- Mô đun chuẩn bị sản xuất: Công cụ giác sơ đồ tự động (Print Layout, Nest Setting), bảng thống kê định mức và chi phí tự động (Bill of Materials - BOM), công cụ kết xuất hình ảnh chất lượng cao (Render) và mô đun mô phỏng động học bước đi (Animation Catwalk).
Cấu hình phần cứng vận hành phần mềm CLO3D được tác giả trích xuất chi tiết theo khuyến cáo kỹ thuật:
| Thành phần hệ thống |
Cấu hình tối thiểu (Windows) |
Cấu hình đề xuất (Windows) |
Cấu hình tối thiểu (macOS) |
Cấu hình đề xuất (macOS) |
| Hệ điều hành |
Windows 10 64-bit (1903+) |
Windows 10 64-bit (21H1+) |
macOS High Sierra 10.4 |
macOS Mojave 10.15 trở lên |
| Bộ vi xử lý (CPU) |
Intel Core-i5 6400 / AMD Ryzen 5 1500X |
Intel Core i7/i9 Gen 10+ / AMD Ryzen 7/9 5000 |
Intel Core-i5 4 cores (Mac 2012) |
Intel Core i7/i9 hoặc Apple M1 (Mac 2018+) |
| Bộ nhớ RAM |
DDR4 8 GB |
DDR4 32 GB hoặc cao hơn |
DDR4 8 GB |
DDR4 32 GB hoặc cao hơn |
| Card đồ họa (GPU) |
NVIDIA GeForce GTX 960 / Quadro P2200 |
NVIDIA GeForce RTX 3000 / Quadro RTX / RTX A |
Tích hợp theo dòng máy Mac |
GPU Apple Silicon M1 hoặc chuyên dụng |
| Ổ cứng lưu trữ |
HDD trống từ 10 GB trở lên |
SSD trống từ 20 GB trở lên |
HDD trống từ 10 GB trở lên |
SSD trống từ 20 GB trở lên |
| Màn hình hiển thị |
1920 × 1080 @ 60Hz |
2560 × 1440 @ 60Hz (hỗ trợ 4K) |
1280 × 800 |
Hỗ trợ Retina 4K, Retina 5K |
| Thiết bị ngoại vi |
Chuột 3 nút bấm, kết nối Internet |
Chuột 3 nút bấm, kết nối Internet |
Chuột 3 nút bấm, kết nối Internet |
Chuột 3 nút bấm, kết nối Internet |
Phương pháp nghiên cứu
Đề tài phối hợp bốn phương pháp nghiên cứu chuyên ngành:
- Phương pháp tham khảo tài liệu: Khảo cứu các báo cáo khoa học, tài liệu chuyển đổi số ngành may, tiêu chuẩn trang phục bảo hộ lao động và tài liệu kỹ thuật từ nhà phát triển CLO Virtual Fashion.
- Phương pháp thực nghiệm mô phỏng: Thiết kế bộ rập số học 2D, thực hiện may ráp ảo đa lớp trên Avatar 3D, gán thông số cơ lý vải thực, phân tích áp lực bề mặt và tiến hành nhảy size, giác sơ đồ công nghiệp trên phần mềm.
- Phương pháp hỗ trợ phần mềm đồ họa: Kết hợp Adobe Photoshop và Corel để trích xuất mã màu, xử lý họa tiết bề mặt và hiệu chỉnh logo in thêu trước khi đưa vào môi trường CLO3D.
- Phương pháp phân tích và tổng hợp: Tổng hợp số liệu định mức từ bảng BOM, so sánh trực quan các thông số kết cấu giữa mẫu ảo và mẫu may thật để đánh giá độ chính xác và hiệu quả kinh tế - kỹ thuật.
Nguồn dữ liệu
Nghiên cứu sử dụng dữ liệu thực tiễn từ các đơn vị sản xuất và cơ sở đào tạo may mặc:
- Số liệu ứng dụng 3D tại Việt Nam: Dữ liệu từ Công ty Cổ phần Dệt Bảo Minh (rút ngắn thời gian lên mẫu từ 30–50 tuần xuống 5–9 tuần), Công ty Faslink (giảm tỷ lệ sản xuất hàng mẫu vật lý từ 30% lên 50%), kết quả công bố từ Đại học Công nghiệp Dệt May Hà Nội (rút ngắn chu kỳ phát triển mẫu xuống còn 1/3 đến 1/5 thời gian làm mẫu thật) và chương trình đào tạo số hóa tại Trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM (HCMUTE).
- Số liệu quốc tế: Báo cáo từ thương hiệu Miroglio Fashion (giảm 90% chi phí làm lại mẫu) và hãng thời trang Eifini (kết hợp AI và 3D rút ngắn chu kỳ đưa mẫu ra thị trường xuống 7 ngày).
- Dữ liệu vật liệu và thông số sản phẩm: Thông số kỹ thuật của 02 mã hàng BHLĐA và BHLĐQ; các bộ thông số cơ lý tính từ thư viện vải CLO3D gồm:
V2_Woven_Poplin, V1_Woven_Cotton_Oxford, V2_Woven_Ripstop_3, V2_Cut_Sew_Knit_Neoprene_Scuba_3, V2_Woven_Twill_1, vải lưới và vải canvas.
Nội dung chính theo từng chương
Chương 1: Tổng quan về đề tài
Chương 1 thiết lập tính cấp thiết của đề tài trong bối cảnh ngành công nghiệp dệt may đang đối mặt với các yêu cầu khắt khe về thời gian giao hàng, kiểm soát chi phí và chất lượng trang phục bảo hộ lao động hậu đại dịch COVID-19. Tác giả trình bày những hạn chế của phương pháp thiết kế thủ công truyền thống, đồng thời chỉ ra tính tất yếu của việc ứng dụng phần mềm CLO3D nhằm rút ngắn quy trình thiết kế - may mẫu. Chương này xác định rõ 5 mục tiêu nghiên cứu, phạm vi không gian tại Trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM, thời gian triển khai từ tháng 12/2024 đến tháng 05/2025, cùng 4 nhóm phương pháp nghiên cứu chủ đạo gồm tham khảo tài liệu, thực nghiệm, phần mềm hỗ trợ và phân tích - tổng hợp.
Chương 2: Cơ sở lý luận
Chương 2 tập trung hệ thống hóa cơ sở lý thuyết và khảo sát hiện trạng công nghệ. Tác giả tổng hợp bức tranh ứng dụng phần mềm thiết kế 3D tại các doanh nghiệp may trong nước (Dệt Bảo Minh, Faslink, Hiệp hội Dệt May Việt Nam - VITAS) và quốc tế (Zara, H&M, Eifini, Miroglio Fashion), khẳng định xu thế cắt giảm mẫu thử vật lý và rút ngắn thời gian sản xuất. Nội dung tiếp theo giới thiệu lịch sử hình thành CLO3D, các giải pháp trong hệ sinh thái CLO Virtual Fashion, các mốc cải tiến qua các phiên bản phần mềm và yêu cầu cấu hình phần cứng chi tiết cho hệ điều hành Windows và Mac.
Phần trọng tâm của chương đi sâu vào hướng dẫn kỹ thuật các công cụ trong CLO3D:
- Nhóm công cụ thiết kế rập 2D: Hướng dẫn chi tiết thao tác các lệnh
Transform Pattern, Edit Pattern (phím tắt Z), Edit Curve Point, Edit Curvature, Add Point/Split Line, các lệnh tạo hình học khép kín (Polygon, Rectangle, Ellipse), nhóm lệnh nội vi Internal Line, lệnh trích xuất chi tiết Trace, tạo dấu bấm Notch và tạo đường may bán thành phẩm Seam Allowance.
- Kiểm tra độ vừa vặn 3D (Fit mẫu): Phân tích chức năng
Avatar Editor (điều chỉnh số đo nhân trắc học, tư thế đứng/ngồi/vận động) và ứng dụng của 4 bản đồ chẩn đoán: Strain Map, Fit Map, Stress Map để nhận diện điểm bó siết hoặc chùng vải.
- Quản lý vật liệu và phụ liệu: Hướng dẫn gán thuộc tính vật lý cho vải, thiết lập đường diễu
Topstitch (1 kim, 2 kim, đính bọ), tạo hiệu ứng nhăn vải Puckering, bổ sung nút, dây kéo, nhám dính và hoa văn thêu (Add Graphic, Offset).
- Chức năng sản xuất và đa phương tiện: Kỹ thuật nhảy size rập, tạo bảng màu
Colorway, thiết lập sơ đồ tự động (Print Layout, Nest Setting), lập bảng định mức BOM, kết xuất đồ họa tĩnh (Render) và tạo chuyển động catwalk (Animation).
- Khái quát về trang phục bảo hộ: Phân loại theo môi trường làm việc (quân sự, chữa cháy, y tế, hầm mỏ, phòng sạch, cơ khí), yêu cầu bảo vệ cơ học, độ bền xé, khả năng thoáng khí và các tiêu chuẩn an toàn lao động hiện hành.
Chương 3: Quy trình thiết kế và mô phỏng mẫu
Chương 3 là phần thực nghiệm trọng tâm của đồ án, trình bày chi tiết quy trình dựng mẫu ảo cho hai sản phẩm bảo hộ lao động:
[Bản vẽ kết cấu & Thông số kỹ thuật]
[Thiết kế rập 2D phẳng]
[Định vị chi tiết lên Avatar 3D]
[May ghép thân chính & cụm chi tiết]
[Gán thuộc tính vải & phụ liệu NPL]
[Kiểm tra Fit Map / Strain Map & Hiệu chỉnh]
[Tạo rập BTP ➔ Giác sơ đồ ➔ Lập bảng BOM ➔ Render & Animation]
-
Quy trình mô phỏng mã hàng áo bảo hộ lao động (BHLĐA):
- Thiết kế rập 2D thân chính (thân trước, thân sau, tay áo, cổ áo, nẹp áo). Định vị rập trên các điểm gá của Avatar 3D và may ghép đường sườn, vai con, nách tay và tra cổ.
- Thiết kế và lắp ghép các cụm chi tiết phức tạp: túi mổ 1 viền thân trước (sắp xếp layer lót túi và cơi túi), túi ngực có nắp hai lớp, túi ngực có dây kéo, túi đựng bút trên tay áo, hệ thống nẹp che khóa, ly tay, manchette mở đôi có nếp gấp tạo độ êm, ly lưng thân sau, lai áo, cá lai điều chỉnh gấu và dải dây phản quang (tạo bằng lệnh
Offset trên thân và tay).
- Thiết lập vật liệu: Gán vải chính
V2_Woven_Poplin, vải lót túi V1_Woven_Cotton_Oxford; gán phụ liệu khóa kéo răng nhựa, nhám dính Velcro, nút bấm, đường diễu 1 kim/2 kim và bọ chặn chịu lực.
- Đánh giá độ vừa vặn: Sử dụng bản đồ
Strain Map và Fit Map để kiểm tra các vùng căng tức tại nách, vai và ngực; tiến hành tinh chỉnh thông số rập trên cửa sổ 2D để đạt độ êm phẳng.
- Khâu sản xuất và kết xuất: Tạo đường may bán thành phẩm, giác sơ đồ tự động trong
Print Layout phân tách theo 3 nhóm vải (vải chính xám, vải phối xanh đen, vải lót), trích xuất bảng BOM chi tiết định mức tiêu hao và giá thành phụ liệu, thiết lập nguồn sáng môi trường và thực hiện Render hình ảnh thành phẩm.
-
Quy trình mô phỏng mã hàng quần bảo hộ lao động (BHLĐQ):
- Thiết kế rập 2D thân trước, thân sau, cạp lưng thun, đáy quần và can phối kỹ thuật. May ghép các đường sườn ngoài, giàng quần và đáy trên Avatar 3D.
- Thiết kế và may ráp hệ thống chi tiết chức năng đa tầng: cụm túi hàm ếch kết hợp khóa kéo giả giọt nước, túi mổ 1 viền hông, cụm túi hộp đắp hông nhiều ngăn (túi đắp lớn xếp ly đáy, túi đắp nhỏ bên ngoài, túi đựng dụng cụ chuyên dụng), cụm túi gối gia cố chịu lực có nắp định hình, đắp lai tăng cường gấu quần, túi mổ 2 viền thân sau, cụm cơi paget xẻ tà, hệ thống con đỉa (passant) và dây treo móc kim loại D-ring.
- Thiết lập vật liệu: Phối hợp 5 nhóm vải kỹ thuật: vải chính
V2_Woven_Ripstop_3 chống xé rách, vải co giãn V2_Cut_Sew_Knit_Neoprene_Scuba_3 tại vùng vận động, vải dệt chéo V2_Woven_Twill_1, vải lưới thoáng khí và vải canvas phối đô đáy quần.
- Kiểm tra kỹ thuật: Đánh giá phân bố áp lực qua
Strain Map, xử lý tạo lỗ dập mắt cáo bằng lệnh Create Ellipse và Internal Polygon, thiết lập đường may nhăn lưng thun, dây luồn giả, đính bọ gia cố tại miệng túi hộp và đỉa quần.
- Chuẩn bị sản xuất: Chừa đường may bán thành phẩm, thực hiện giác sơ đồ tự động cho từng chủng loại vải, xuất bảng
BOM tổng hợp chi phí, kết xuất ảnh Render góc nhìn 360 độ.
-
Mô phỏng động học và so sánh thực nghiệm:
- Thiết lập mô đun
Animation: Chọn kịch bản chuyển động (Motion), sân khấu (Stage), chạy thuật toán Simulation và ghi hình (Record) avatar trình diễn catwalk để kiểm tra trạng thái tương tác của trang phục khi cơ thể vận động.
- So sánh đối chứng: Đối chiếu chi tiết mặt trong, mặt ngoài của sản phẩm 3D với mẫu may thực tế, lập bảng đánh giá ưu nhược điểm giữa giải pháp thiết kế trên CLO3D và quy trình chuẩn bị sản xuất truyền thống tại doanh nghiệp may. Đề xuất phương án đầu tư bản quyền và trang thiết bị máy tính cho cá nhân và xí nghiệp.
Chương 4: Kết luận và đề nghị
Chương 4 đúc kết các kết quả đạt được của đồ án tốt nghiệp, khẳng định khả năng đáp ứng đầy đủ yêu cầu kỹ thuật của phần mềm CLO3D trong việc số hóa đồ bảo hộ lao động phức tạp. Đồng thời, tác giả đưa ra các kiến nghị mở rộng hướng nghiên cứu tiếp theo nhằm hoàn thiện giải pháp chuyển đổi số trong ngành may.
Kết quả và đóng góp nghiên cứu
Kết quả kỹ thuật và số liệu thực nghiệm
Đề tài đã hoàn thành việc xây dựng bộ rập 2D chuẩn xác và mô phỏng 3D hoàn chỉnh cho 02 sản phẩm trang phục bảo hộ có kết cấu kỹ thuật phức tạp: áo bảo hộ (mã BHLĐA) và quần bảo hộ (mã BHLĐQ). Dữ liệu kiểm tra trên các bản đồ ứng suất Strain Map và Fit Map chứng minh mẫu thiết kế đạt độ vừa vặn cao, loại bỏ hoàn toàn các lỗi nhăn dúm hoặc bó căng cục bộ trước khi đưa vào sản xuất rập bán thành phẩm.
Dựa trên dữ liệu khảo sát và kết quả thực nghiệm, tác giả tổng hợp bảng so sánh định tính và định lượng giữa quy trình ứng dụng CLO3D và quy trình chuẩn bị sản xuất truyền thống tại các doanh nghiệp may:
| Tiêu chí so sánh |
Quy trình chuẩn bị sản xuất truyền thống |
Quy trình ứng dụng phần mềm CLO3D |
| Thời gian làm mẫu |
Kéo dài từ 30 đến 50 tuần đối với các đơn hàng phát triển mới (theo thực tế tại Dệt Bảo Minh); mất từ 3 đến 5 ngày cho một chu kỳ may mẫu vật lý đơn lẻ. |
Rút ngắn xuống còn 5 đến 9 tuần (giảm khoảng 1/3 đến 1/5 thời gian làm mẫu thực); chỉnh sửa và kiểm tra fit mẫu 3D diễn ra tức thì trên máy tính. |
| Chi phí nguyên phụ liệu |
Tiêu tốn vải mẫu, phụ liệu may và hao hụt cắt cho mỗi lần may thử; chi phí làm lại mẫu cao khi có sai sót rập (chi phí làm lại mẫu chiếm tỷ trọng lớn). |
Giảm từ 30% đến 50% số lượng mẫu vật lý cần may thực tế (tương tự kết quả tại Faslink); giảm tới 90% chi phí phát sinh do sửa đổi mẫu (theo số liệu Miroglio Fashion). |
| Kiểm tra độ vừa vặn (Fit) |
Phụ thuộc vào ma-nơ-canh tĩnh hoặc người mẫu thử; khó định lượng chính xác độ căng, ép lực tại các vị trí khuất hoặc các khớp vận động. |
Hiển thị trực quan qua bản đồ lực căng Strain Map, Fit Map và Stress Map (tính theo kPa); cho phép thay đổi kích thước cơ thể Avatar linh hoạt qua Avatar Editor. |
| Giác sơ đồ và lập BOM |
Thực hiện thủ công hoặc chuyển đổi qua nhiều phần mềm trung gian; nguy cơ sai lệch số liệu định mức và thiếu sót phụ liệu khi chuyển giao giữa các bộ phận. |
Tự động hóa hoàn toàn việc giác sơ đồ trong Print Layout theo từng loại vải; bảng BOM tự động trích xuất diện tích vải, số lượng phụ liệu (chỉ, cúc, khóa kéo, nhám, D-ring) và đơn giá tổng. |
| Mô phỏng chuyển động |
Phải may hoàn thiện sản phẩm thật và cho người mặc vận động thực tế để phát hiện cọ sát, cản trở di chuyển. |
Kiểm tra trực tiếp trên phần mềm thông qua tính năng Animation (chuyển động đi lại, sải bước Catwalk), quan sát được độ rủ và biến dạng cơ học của vải. |
Đóng góp mới của đề tài
- Về mặt học thuật và đào tạo: Đề tài xây dựng một bộ tài liệu hướng dẫn kỹ thuật chi tiết, bao gồm toàn bộ các bước thao tác lệnh 2D, kỹ thuật may ráp đa lớp (Layering) cho các cụm chi tiết phức tạp (túi hộp, túi mổ, paget, passant, cạp thun), đi kèm video hướng dẫn thực hành, tạo nguồn học liệu trực quan cho sinh viên chuyên ngành Công nghệ May.
- Về mặt công nghệ và quản trị sản xuất: Khác với các nghiên cứu trước đây chỉ dừng lại ở việc tạo dáng thẩm mỹ 3D cho trang phục thời trang thông thường, đồ án đã khai thác sâu tính năng lập bảng định mức
BOM tự động và giác sơ đồ tự động (Print Layout / Nest Setting) cho trang phục bảo hộ có nhiều loại vải phối hợp (Ripstop, Neoprene, Twill, lưới, canvas). Điều này giúp liên kết dữ liệu thiết kế trực tiếp với khâu hạch toán chi phí và chuẩn bị sản xuất công nghiệp.
- Về mặt đánh giá thực nghiệm: Đề tài xác lập phương pháp đánh giá độ chính xác phom dáng thông qua việc đối chiếu trực quan giữa mô phỏng 3D và cấu trúc mặt trong/mặt ngoài của sản phẩm thực tế, cung cấp cơ sở tin cậy cho các doanh nghiệp may chuyển đổi từ may mẫu truyền thống sang phê duyệt mẫu ảo số hóa.
Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp theo
Hạn chế của đề tài
Căn cứ theo nội dung và phạm vi nghiên cứu được công bố trong văn bản, đề tài còn tồn tại một số hạn chế:
- Giới hạn về chủng loại sản phẩm: Thực nghiệm mới chỉ tập trung triển khai trên 02 sản phẩm trang phục bảo hộ cơ bản (áo BHLĐA và quần BHLĐQ), chưa mở rộng khảo sát các dòng trang phục bảo hộ chuyên dụng đặc thù khác như quần áo chống hóa chất, trang phục chống phóng xạ, hay đồ lính cứu hỏa đa lớp có đệm chống cháy phức tạp.
- Thông số cơ lý vải: Các thuộc tính vật lý của vải (độ bền uốn, hệ số ma sát, độ giãn ngang/dọc) chủ yếu được thiết lập bằng cách lựa chọn và tinh chỉnh từ thư viện mẫu có sẵn của CLO3D (
V2_Woven_Poplin, V2_Woven_Ripstop_3,...), chưa được đo đạc trực tiếp từ các mẫu vải thực tế bằng thiết bị đo kiểm chuyên dụng (chẳng hạn thiết bị CLO Fabric Kit).
- Kịch bản mô phỏng chuyển động: Chức năng
Animation mới chỉ áp dụng kịch bản chuyển động mẫu cơ bản (dáng đi catwalk), chưa mô phỏng được các tư thế vận động nặng đặc thù của người lao động tại hiện trường như cúi gập sâu, leo trèo giàn giáo hay mang vác vật nặng để kiểm tra sức căng tối đa của đường may đũng và đầu gối.
Hướng phát triển đề tài
Nhóm tác giả đề xuất các định hướng mở rộng nghiên cứu tiếp theo:
- Xây dựng thư viện dữ liệu số hóa hoàn chỉnh cho các loại vải dệt kỹ thuật chuyên ngành bảo hộ lao động tại Việt Nam thông qua việc đo kiểm thông số vật lý thực tế.
- Tích hợp thêm các kịch bản chuyển động đặc thù của công nhân trong môi trường xây dựng, cơ khí vào mô đun
Animation nhằm kiểm tra độ bền và sự thoải mái cơ học tại các vị trí chịu lực lớn.
- Nghiên cứu kết nối dữ liệu số từ CLO3D (file rập DXF, bảng BOM) trực tiếp với hệ thống quản trị sản xuất doanh nghiệp (ERP/PLM) và dây chuyền cắt tự động, hoàn thiện quy trình chuyển đổi số khép kín từ khâu thiết kế đến sản xuất hàng loạt.
Giá trị tham khảo
Đồ án tốt nghiệp là tài liệu tham khảo có giá trị ứng dụng cao cho nhiều đối tượng:
- Đối với sinh viên ngành Công nghệ May và Thiết kế Thời trang: Cung cấp tài liệu học tập toàn diện về các nhóm lệnh 2D/3D trong CLO3D, đặc biệt là kỹ thuật xử lý rập bán thành phẩm, kỹ thuật may các cụm chi tiết phức tạp nhiều lớp (túi mổ, túi hộp xếp ly, túi hàm ếch, cạp thun, khóa kéo nẹp che) và phương pháp kiểm tra độ vừa vặn bằng bản đồ lực căng.
- Đối với các doanh nghiệp may mặc sản xuất đồ bảo hộ: Là tài liệu tham khảo thực tế về quy trình số hóa khâu phát triển mẫu, cung cấp luận cứ về việc cắt giảm chi phí may mẫu thử (giảm từ 30% đến 50%), rút ngắn thời gian chuẩn bị sản xuất, tối ưu hóa định mức nguyên phụ liệu qua tính năng
BOM và Print Layout.
- Đối với giảng viên và cán bộ nghiên cứu: Cung cấp khung chương trình thực hành, giáo trình trực quan về ứng dụng công nghệ 3D trong may mặc, hỗ trợ xây dựng bài giảng cho các môn học Ứng dụng tin học trong ngành may, Thiết kế công nghệ và Quản lý kỹ thuật sản xuất.
Câu hỏi thường gặp
1. Phần mềm CLO3D yêu cầu cấu hình phần cứng như thế nào để vận hành ổn định trên hệ điều hành Windows?
Theo số liệu công bố trong đồ án, cấu hình tối thiểu trên Windows bao gồm hệ điều hành Windows 10 64-bit (bản 1903 trở lên), CPU Intel Core-i5 6400 hoặc AMD Ryzen 5 1500X, RAM DDR4 8 GB, card đồ họa NVIDIA GeForce GTX 960 hoặc Quadro P2200, ổ cứng HDD trống từ 10 GB trở lên và màn hình độ phân giải 1920 × 1080 @ 60Hz. Cấu hình khuyến nghị để tối ưu hóa hiệu năng render và mô phỏng gồm Windows 10 64-bit (bản 21H1 trở lên), CPU Intel Core i7/i9 thế hệ 10 hoặc AMD Ryzen 7/9 5000 series, RAM DDR4 32 GB trở lên, card đồ họa NVIDIA RTX 3000 series hoặc Quadro RTX, ổ cứng SSD trống từ 20 GB trở lên và màn hình 2560 × 1440 hỗ trợ 4K.
2. Sự khác biệt giữa quy trình mô phỏng cơ bản và quy trình mô phỏng sản phẩm phức tạp trên CLO3D là gì?
Quy trình cơ bản áp dụng cho các sản phẩm may mặc có kết cấu đơn giản, rập được may trực tiếp các đường sườn, vai và nách lên Avatar trong một bước duy nhất. Ngược lại, quy trình mô phỏng sản phẩm phức tạp (như áo BHLĐA và quần BHLĐQ) đòi hỏi phân tách thành các bước: mô phỏng khung thân chính trước để đảm bảo phom dáng cơ bản, sau đó mới tiến hành thiết kế và may ráp từng cụm chi tiết phụ (túi hộp, túi mổ, nẹp khóa, cạp thun, paget, đắp gối) kết hợp thiết lập thứ tự các lớp vải (Layering) trên cửa sổ 3D để tránh hiện tượng các mảnh rập đâm xuyên vào nhau khi chạy mô phỏng.
3. Tác giả sử dụng những công cụ nào trên CLO3D để kiểm tra độ vừa vặn của trang phục bảo hộ?
Tác giả sử dụng công cụ Avatar Editor để thiết lập kích thước nhân trắc học cơ thể chính xác, sau đó kiểm tra độ vừa vặn thông qua ba bản đồ chẩn đoán trực quan:
Strain Map: Đánh giá mức độ giãn dài của vải dưới dạng dải màu, giúp phát hiện các vị trí vải bị căng kéo quá mức trên cơ thể.
Fit Map: Hiển thị độ khít khao và mức độ tiếp xúc bề mặt giữa trang phục và Avatar.
Stress Map: Đo lường áp lực tiếp xúc và ứng suất cục bộ tác động lên cơ thể tính theo đơn vị áp suất Kilopascal (kPa).
4. Hai mã hàng thực nghiệm BHLĐA và BHLĐQ sử dụng những loại vải kỹ thuật số nào trong thư viện CLO3D?
Trong đồ án, mã hàng áo BHLĐA sử dụng vải chính mã V2_Woven_Poplin kết hợp vải lót túi mã V1_Woven_Cotton_Oxford. Mã hàng quần BHLĐQ phối hợp 5 loại chất liệu gồm: vải chính chống xé rách V2_Woven_Ripstop_3, vải co giãn kỹ thuật V2_Cut_Sew_Knit_Neoprene_Scuba_3 tại các vị trí cử động, vải dệt chéo V2_Woven_Twill_1, vải lưới thoáng khí và vải canvas gia cố tại các vùng chịu ma sát cao.
5. Tính năng lập bảng BOM và giác sơ đồ tự động (Print Layout) đem lại lợi thế gì so với quy trình truyền thống?
Tính năng Print Layout kết hợp Nest Setting cho phép phần mềm tự động tính toán, sắp xếp các chi tiết rập theo từng khổ vải và từng chủng loại màu sắc (vải chính, vải phối, vải lót), giúp tối ưu hóa diện tích sử dụng vải. Tính năng BOM (Bill of Materials) tự động tổng hợp danh mục toàn bộ chi tiết, định mức chiều dài/diện tích vải tiêu hao, số lượng phụ liệu (khóa kéo, cúc nút, nhám dính, chỉ may, dải phản quang, móc D-ring) và tính toán tổng chi phí nguyên phụ liệu của sản phẩm, giúp loại bỏ sai số thủ công giữa phòng thiết kế và phòng kế hoạch sản xuất.
Kết luận
Đồ án tốt nghiệp "Ứng dụng phần mềm CLO3D thiết kế và mô phỏng mẫu đồ bảo hộ" của sinh viên Huỳnh Thị Kim Chi và Đinh Thị Trà My đã chuẩn hóa thành công quy trình ứng dụng công nghệ 3D vào việc thiết kế rập, may ráp ảo, kiểm tra độ vừa vặn và chuẩn bị sản xuất cho hai mẫu trang phục bảo hộ lao động phức tạp. Kết quả nghiên cứu chứng minh giải pháp mô phỏng số giúp rút ngắn đáng kể thời gian phát triển mẫu từ 30–50 tuần xuống 5–9 tuần và giảm thiểu tới 50% nhu cầu may mẫu vật lý, mang lại hiệu quả rõ rệt về chi phí và kiểm soát kỹ thuật. Công trình là tài liệu học thuật và thực tiễn có giá trị cao, phục vụ hiệu quả cho công tác đào tạo chuyên ngành Công nghệ May cũng như định hướng chuyển đổi số quy trình sản xuất tại các doanh nghiệp dệt may hiện nay.