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专业客制化CAD/CAM鞋模系统 |
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作者：银网股份有限公司 |
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运动鞋的走向已经不只是重视造形设计与流行性，功能与舒适性也已经成为重点之一。尤其是鞋底的部分，各大名牌运动鞋厂商纷纷不遗余力地投入研发创新的工作。
鞋底模具厂因此面对鞋型自由曲面变化、产品生命周期缩短，与提升品质等需求；而为能达到市场需求，势必要在鞋底模具的设计与制造技术上大幅提升。
银网作为专业CAD/CAM/RE 软体开发公司，认真分析与研究鞋模业所面临的模具制作问题，早在2002 年就推出针对鞋模业量身定做的完整鞋底模模型专业开发与量产创新技术。在级放、IP 缩模、加工路径规划、模型设计变更等方面，提供鞋底模最佳解决方案，促使鞋模业模具交期缩短与品质提升。由于系统导入容易且效益显著，已获得许多鞋模厂商的信赖与肯定。
鞋底完全解决方案 — 鞋模CAD/CAM系统
鞋底模3D CAD/CAM 技术是鞋业产品的技术核心，技术要求与专业化程度相当高，但过去的CAD/CAM 系统一直无法满足鞋模模具制造开发的需求。
有鉴于CAD/CAM 系统供应商过去一直无法突破对于鞋业制程了解的层层限制，银网科技决心投入此领域并以“专业客制化”为目标，将相关产业知识融入CAD/CAM系统之中，开发出鞋底完全解决方案（Complete Shoe Sole Solution）。
宝成集团模具事业部刘协理表示，“现阶段鞋模CAD/CAM 市场需求，着眼于缩短员工训练时间以及生产周期，以达到快速制造与抢先上市的成效，这才是能成为市场致胜的关键。”
鞋底模型专业系统设计方向乃将作业标准化与简单化，使操作缩减为一至两个步骤即可完成，而不像使用泛用型系统时任何工作都需一步步做；另外由于将制程其它各部分串连，构筑自动化作业流程，所以作业工程师不需要花时间做太多训练，只要跟随指令操作即可。也就是说，鞋底模模型专业系统的导入能大幅缩短人员学习时程与操作步骤，同时帮助厂商节省下处理制造与管理的时间。
Complete Shoe Sole Solution 是由银网自行研发的一套完整鞋底模模型专业开发与量产系统，它是完全的客制化，针对客户所需的功能去进行开发(图1)。软件的设计易学易用，加上银网科技提供最为完整的教育训练服务，能让业者在最快最短的时间上线。
图1：CAD/CAM 鞋模制造流程
它的解决方案含括了ShoeWizard—快速级放，ReplaceWizard—简易设计变更，EVAMagician—精确缩模， ShoeCAM—智能路径规划。以下将逐一加以介绍。
Shoe Wizard—快速级放系统
鞋底CAD 模型考量造型与功能性下，具有自由曲面且由许多物件组合而成，如：中底、大底、射出片、空气袋等。单一尺码模型确认后要产生各种大小尺码之模型时，有特定之调整与锁定需求，如 ：肉厚应固定一致、边墙厚度应固定一致、特殊形状维持、配件分段共用等。在全号头3D CAD 建立工作上需花费许多时间并耗费大量人力进行修整的工作；另因作业繁杂使得各号头3D 模型品质不稳定，致使要快速完成全号头3D 模型量产工作相当不容易。
ShoeWizard 是专门应用于级放工作的系统(图2)，在完成标准码鞋底CAD 模型后，进行相关尺码参数设定与设定指定变化方式后，由单一尺码自动产生全号头3D 模型，可大幅缩短级放工作时程。
图2：传统制程与ShoeWizard 快速级
放流程比较图
ShoeWizard 以流程式工具列的方式，指引操作者使用ShoeWizard，在选取物件后，进行参数设定，选取级放尺寸与设定指定变化，完成锁定之后自动产生全号头3D 模型。只需依照工具列一个一个步骤操作，就能快速完成级放的工作。
鞋底模制程可说是目前鞋类产业所面临最耗时、也是最难处理的工作，因为鞋底模具牵涉到精密模具制造技术流程。ShoeWizard 解决了现有产业的困扰，藉由它专为鞋底模具开发而设计的锁定功能，让级放的工作更轻松，精确度更高，以满足快速、与量产的鞋模产业需求。在执行的效果上能产生产品品质的一致性，制程时间大幅缩短(表1)等最大的经济效益。
表1：整体时间比较表
Replace Wizard—简易置换系统
鞋底模的模型在确定量产前常会因设计师的设计变更、楦头更换、以及制程/配件需求的考量等因素进行修改。以一般CAD 系统处理时，需要在曲线或曲面做修改与调整，因此工程师必需耗费大量人力与时间来进行修改的工作。
Replace Wizard 是针对鞋底模模口设计变更所需的系统，可快速与精确完成的置换作业，满足从产品设计到模具制造所需的调整。在经过置换模口曲线与设定相关锁定条件与辅助线后，由系统自动执行置换(图3、4)、锁定与曲面间平顺的动作，快速实现设计变更得需求，大幅降低修改作业时间，并提高模型修改的正确性与模型品质。  
图3、特征置换 图4、模口线置换
EVA Magician—精确缩模系统
EVA 材质具有质量轻与吸震佳的特色，而且可以射出的方式大量生产，使EVA 普遍运用于鞋底中底的部分。制作EVA 模具需有效掌控EVA 材料发泡特性与射出成形环境的条件，制程复杂而且不易控制。过去模型建构需要人工计算发泡倍率，2D与3D设计等相关人员需反复沟通配合，进行核对、调整、或重新建构等工作。
通常开出的第一副模具仅为试模，然后再根据试验结果重新修模或制作模具，由错误中累积EVA 模具开发经验。然而，影响EVA 模具开发的变数很多，而且跨单位的协调不易，开发时间冗长，一次完成模具的机率低，造成模具开发成本相当高。
图5：EVA Magician 操作流程图
ShoeCAM — 智能型CAM系统
在鞋模加工的过程中，鞋模路径规划可说是相当复杂，主要是因为木模在底部、前、后跟与内、外腰都有自由曲面造型与复杂花纹设计的关系。鞋模加工一般采用三轴五面的方式来完成，而刀具路径之的设计将影响鞋模的加工时间与加工品质。除一般路径规划的工作外，还需额外进行各个面的档面线、限制线等设定，导致花费相当长的时间在反复进行繁杂的设定工作。因此传统上鞋模加工常需仰赖经验丰富的工程师，造成人员依赖度大，一旦流失富经验的工程人员，将造成厂商莫大的困扰。
图6：Shoe CAM操作流程图
ShoeCAM是快速与简化三轴五面刀具路径产生的系统，将鞋模加工制程标准化与自动化于系统中。在操作介面、刀具设定、粗加工、残料分析、残料加工、精加工、路径编辑，都有进一步的功能加强(系统比较如表2)。特别在操作介面具有简化选项设定，学习容易与操作简易，只要“One Button”即可完成鞋模加工刀具路径规划。
表2：鞋模专用系统ShoeCAM与一般泛用型CAM软体的比较
CAD/CAM未来走向
针对泛用CAD/CAM的瓶颈点：CAD 曲面建构与操作繁杂，级放后各号头模型品质不一致；CAM 设定作业繁杂，制程时间冗长；因此需长期培训专业CAD/CAM 人员。为此银网不断的创新研究，以先进3D 电脑辅助设计与制造技术，整合鞋底模制程与专业知识，开发了完整鞋业专用功能，来满足现今复杂鞋底设计与各种鞋款需求。
Complete Shoe Sole Solution 所建构出的自动化作业流程，让全号头木模在2周内即可完成，有效缩短制造时程。再加上人性化操作介面设计，简单、易学，快速培养鞋业专业人才，在2周内就可以导入上线使用，更不必担心人员流动与技术传承等问题。未来的CAD/CAM 软体发展方向将是走向客户主导量身定作系统的趋势，强调在“设计、制造、检测”过程能否有效操作，功能是否完整。(end)
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| 文章内容仅供参考
(投稿)
(9/21/2005) |
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