VIRTUAALISUUDEN HYÖDYNTÄMINEN VAATTEIDEN TUOTESUUNNITTELUSSA

Transkriptio

1 VIRTUAALISUUDEN HYÖDYNTÄMINEN VAATTEIDEN TUOTESUUNNITTELUSSA Selvitys 2013

2 Milka Mustonen, Heikki Mattila, Aino Huhma, Pirjo Kääriäinen, Jane Palmu,

3 SISÄLLYSLUETTELO 1. JOHDANTO: VIRTUAALINEN ARVOVERKOSTO 2. 2D-PIIRROS, KAAVOITUS JA SARJONTA 3. 3D-MALLINNUS D-mallinnus yleistä 3.2. Kankaan ominaisuudet 3D-CAD-järjestelmään D-mallin visualisointi 3.4. Vaatteiden 3D-CAD-järjestelmätoimittajat 3.5. Vaatteiden 3D-CAD-järjestelmien vertailu 3.6. Muiden tekstiilituotteiden 3D-CAD-järjestelmätoimittajat D-mallinnuksen hyödyt ja haasteet 4. MYYNNIN KONFIGURAATTORIT 5. 3D-TULOSTUS JA DIGITAALINEN KANGASTULOSTUS 6. VARTALOMALLINNUS (BODYSKANNAUS) 7. VIRTUAALINEN VAATTEEN SOVITUS TUOTETIEDONHALLINTA (PLM) 8.1. PLM-järjestelmä yleistä 8.2. PLM-järjestelmätoimittajat 8.3. PLM-järjestelmien hyödyt ja haasteet YHTEENVETO 9.1. Miten virtuaaliset työkalut tulevat muuttamaan arvoketjua? 9.2. Mitä virtuaalisuuden työkaluja on saatavilla? 9.3. Mitä hyötyjä ja haasteita on tuotesuunnittelun virtuaalisista työkaluista? 9.4. Ketkä vaatealan yritykset hyödyntävät jo virtuaalisuutta ja miten? 9.5. Mitä 3D-CAD- ja PLM järjestelmiä on markkinoilla? 9.6. Mitä virtuaalisten työkalujen käyttöönottoon kuuluu? 9.7. Miten virtuaalisten työkalujen investoinnin arvo lasketaan?

4 1. JOHDANTO: VIRTUAALINEN ARVOVERKOSTO Tuotteen toimitusketjussa, eli toiminnoissa suunnittelusta myyntiin, pyritään valmistamaan yhä parempia tuotteita nopeammin, laadukkaammin ja edullisemmin. Jotta tämä onnistuu, tulisi toimitusketjun toimia saumattomasti. Ei siis riitä, että materiaalin- ja tiedonkulkua tehostetaan yksittäisen yrityksen sisällä vaan se tulisi tapahtua koko toimitusketjun tasolla. Silloin kun toimitusketjun prosessit lähtevät asiakkaista ja heille maksimaalisen arvon tuottamisesta, toimitusketjun sijaan puhutaan usein arvoketjusta tai arvoverkostosta. Tuotemallinnus, kaavoitus ja sarjonta (2D/3D CAD) Myynnin konfiguraattorit Näytekappaleet Vartalomallinnnus (esim. bodyskanneri) Vaatteen sovitus Tuotantokoneet (CAM) Toiminnanohjaus (ERP) Toimittajahallinta (SRM) Markkinointi (tuotekuvat, tuotekuvaukset, näytekappaleet, esillepano...) Asiakkuudenhallinta (CRM) Tuotetiedonhallinta (PLM) Toimintojen tukijärjestelmät (toimisto- ja taloussovellukset, HRM) Kuva 1. Vaatteen toimitusketjuun liittyy useita vaiheita, tietojärjestelmiä ja koneita. Perinteisessä toimitusketjussa on useita ongelmia, kuten pitkät toimintoajat ja kalliit tuotekehityskustannukset. Tekstiilikuitujen tuotekehitysaika voi olla noin 5 vuotta, kuitumodifikaatioilla noin 2 vuotta ja uusilla kankailla noin 6-12 kuukautta. Tuotesuunnittelu tapahtuu useimmiten 18 kuukautta ennen myyntisesongin alkua. Tällöin mallistokokonaisuuksia mietitään yrityksen sisällä ja suunnitellaan sekä ohjeistetaan näytekappaleet. Näytekappaleita valmistetaan, yksittäispakataan sekä kuljetetaan yrityksen sisällä ja sidosryhmille. Näytekappaleen hinta vaihtelee vaatteen mallista ja brändistä riippuen, mutta keskimäärin näytekappaleen hinta on USD. Tämän tyyppinen perinteinen tuotekehitys vaatii paljon resursseja, sillä tuotesuunnitteluun ja lukuisiin näytekappaleisiin käytetään paljon materiaaleja ja työtunteja. Toiminnot ovat lisäksi usein valmistajakeskeisiä, jolloin asiakaspalaute saadaan vasta ensimmäisten myyntien jälkeen. Messut ja edellä mainittu vakiintunut toimintatapa lukitsevat malliston kehityksen kiinteään 2-4 sesongin kalenteriin, joka aikatauluttaa tuoteprosessia ja aiheuttaa yli- ja alikuormituksia tuotantotehtaissa. 1 1 Tyler, Heeley, Bhramra Supply chain influences on new product development in fashion clothing. Journal of Fashion Marketing and Management. Vol. 10, No

5 Tuotesuunnittelussa piirtämistä, värivalintoja, kaavoitusta, mallintamista ja animointia pyritään tehostamaan tietokoneavusteisten suunnittelutyökalujen (Computer Aided Design CAD) avulla. Tuotteen muotoa, eli geometrista mallinnusta, parannetaan havainnollistavilla tuote- ja rakennekuvilla. Etenkin kolmiulotteisella mallinnuksella (3D) voidaan havainnollistaa tuotteen ulkonäköä ja rakennetta ennen kuin ensimmäistäkään fyysistä näytekappaletta valmistetaan. Jotta tuotesuunnittelua ei tarvitsisi aloittaa joka kerta alusta, ns. tyhjältä pöydältä, voidaan luoda komponenttikirjastoja, joista konfiguraattoreiden avulla aloitetaan tuotesuunnittelu. Tällöin tuotesuunnitteluun voidaan ottaa mukaan myös yrityksen ulkoisia sidosryhmiä, kuten asiakkaita. CAD-järjestelmien avulla vaatetta voidaan myös sovittaa virtuaalisesti avattaren päällä. Avattaren mitat saadaan yksilölliseksi käyttämällä bodyskanneria tai muuta kameratekniikkaa. Virtuaalisten protomallien lisäksi voidaan valmistaa fyysisiä protomalleja tietokone-avusteisilla valmistusmenetelmillä (Computer Aided Manufacturing CAM). CAM-menetelmillä voidaan valmistaa yksittäiskappaleita kustannustehokkaasti, esimerkiksi 3D-tulostimilla, digitaalisilla kangastulostuksella ja valmisneulekoneilla. Tuotannossa pyritään kustannustehokkaampiin, eri tuotantovaiheita yhdistäviin prosesseihin kestävän kehityksen periaatteiden mukaisesti. Vaatteiden valmistukseen käytetään erilaisia valmistuskoneita, esimerkiksi kehruu- ja kutomakoneita, ompelukoneita, paino- ja brodeerauskoneita, värjäys- ja viimeistelykoneita, digitointipöytää ja kaavaplotteria, laakaus- ja leikkuujärjestelmiä sekä kuljetusjärjestelmiä. Yrityksissä tuotannon materiaalivirtoja hallitaan toiminnanohjausjärjestelmällä (Enterprise Resource Planning ERP). Hankinnoissa käytetään myös toimittajasuhteiden hallintajärjestelmiä (Supplier Relationship Management SRM). Markkinoinnissa ja myynnissä asiakkaille (b-to-b tai loppukäyttäjä) tarjotaan yhä enemmän yksilöllisiä tuotteita ja palveluita eri kanavia pitkin kaikkina aikoina vuorokaudessa viikon jokaisena päivänä (24/7). Yritysten näkyvyys on tärkeää sekä reaali- että virtuaalimaailmassa. Yritykset voivat laajentaa näkyvyyttään internetissä esimerkiksi sähköisillä toimialajulkaisulla, hakukoneilla, sekä tuotteen ja toimintojen linkittämisellä sosiaalisiin verkostosivustoihin, sähköpostilistoihin ja blogeihin. Yritys voi myös ylläpitää tuotteiden ja palveluidensa ympärillä yhteisöjä ja keskustelupalstoja asiakkaille tehden näin toimintansa läpinäkyvämmäksi. Tuotteita voi tehdä mielenkiintoisemmiksi paremmilla tuotekuvilla ja -animaatioilla, jotka ovat inspiroivia, havainnollisia, zoomattavia, mitattavia, purettavia ja käänneltäviä. 3D-tuotekuvat voivatat korvata osan valokuvattuja tuotekuvia, fyysisiä myyntinäytteitä ja jopa muotinäytöksiä. Perinteisiä myynnin- ja markkinoinnin kanavia ovat esimerkiksi vähittäismyymälät, showroomit, messut ja postimyynti/verkkokauppa. Vähittäiskauppaan voidaan lisätä virtuaalisuutta tuomalla myymälään näyttöjä, videokameroita ja tekemällä tuotteista hologrammikuvia. 3D-kuvien avulla voidaan esimerkiksi rakentaa myymälän esillepano virtuaalisesti. Asiakaskäyttäytymistä voidaan tarkkailla myymälässä videokameroiden avulla. Tällöin voidaan tehdä lämpökartta asiakkaiden liikkumatiheydestä myymälässä ja nsaada selville mitä tuotteita asiakkaat koskettavat myymälässä ja kuinka kauan. Myös asiakkaiden ikäluokka ja sukupuoli voidaan analysoida kameroilla. 2 Asiakkaiden kanssa interaktiivista vuorovaikutusta voidaan lisätä myös asiakkaiden omien mobiililaitteiden välityksellä. Myös kadun varsille voidaan tehdä yhteisöllisiä kauppapaikkoja. Klikkaa ja kerää (click & collect) palvelussa 2. Woitsch Muotikauppa ja analytiikka. Mirasys Oy. Modin 5

6 asiakas voi hakea tilauksen haluamansa myymälän noutopisteestä. Virtuaalisen tuoteseinän julisteista (virtual shopping wall) esimerkiksi kauppakeskuksissa ja metroasemilla asiakkaat voivat skannata tuotteiden viivakoodit ja tilata tuotteet kotiin. Yrityksessä voidaan hallinnoida asiakkaita asiakkuudenhallintajärjestelmässä (Customer Relationship Management CRM). Yritysten välistä tilaus-toimitusprosessia voidaan automatisoida käyttämällä sähköistä tiedonsiirtoa (Electronic Data Interchange EDI). Esimerkiksi vähittäiskaupalla voi olla automaattinen yhteys bränditoimittajaan kassapäätetietojärjestelmästään (Point of Sales POS). Virtuaalisia myynnin- ja markkinoinnin kanavia ovat esimerkiksi verkkosivut, mobiilisovellukset, sosiaalinen media, virtuaaliset katalogit ja faniverkostot. Asiakaslähtöisesti toteutetut ja informatiiviset verkkosivut ja tuotekatalogit tuovat asiakkaille jatkuvasti tuoretta mielenkiintoista sisältöä. Yritys voi rakentaa paperisen katalogin rinnalle tai sijaan verkkokatalogin, mihin voidaan räätälöidä asiakaskohtaisia ratkaisuja. Myös asiakaskohtaisia mallistoja ja tuotteita voidaan rakentaa myynnin konfiguraattoreilla. Myynnin jälkeisissä palveluissa voidaan helpottaa tuotetiedon saatavuutta asiakkaille. Verkkosivuilla voi olla self help -osioita ja opastavia videoita tuotteiden käytöstä, hoito-ohjeista ja hävityksestä asiakkaalle. Lisäksi asiakkaille voidaan tarjota paikka palautteen ja suosittelun jättämiseen. Yritys voi myös ylläpitää tuotteiden ja palveluidensa ympärillä yhteisöjä ja keskustelupalstoja asiakkaille tehden näin toiminsa läpinäkyvämmäksi. Myyntikanavissa voidaan lisätä visuaalista tuoteinformaatiota ja vaihdella tuotteiden esitystapoja virtuaalisilla työkaluilla. Yritys voi tarjota asiakkaille tuoteräätälöintiä myynnin konfiguraattoreilla, mikä mahdollisesti sitouttaa asiakkaita tehden tuotteista kysynnän mukaisia ja antaa yritykselle uusia ideoita tuotesuunnitteluun. Tuotetiedonhallinta on yhä tärkeämpää globaalissa ja sirpaloituneessa arvoketjussa, jossa on yhä enemmän yksittäisiä tietojärjestelmiä ja valmistuslaitteita. Eri tietojärjestelmissä on paljon tuotetietoa, jotka tulee toiminnan kasvaessa keskittää yhteen paikkaan. Tämä paikka on usein yrityksissä tuotteen elinkaaren hallintajärjestelmä (Product Lifecycle Management PLM) PLM-järjestelmän tavoitteena on lyhentää tuotekehitys-, valmistus-, ja myyntisykleja ja parantaa näiden tuotetiedonhallintaa. Lisäksi yrityksissä on paljon muitakin tukitietojärjestelmiä esimerkiksi toimistosovelluksiin, hallintoon, laskentaan, rahoitukseen ja henkilöstöhallintaan (Human Resource Management HRM). Virtuaalisuuden työkaluja tutkivat ja kehittävät useat yritykset, yliopistot ja tutkimuslaitokset. Vaateteollisuuden virtuaalisia työkaluja tutkii esimerkiksi Yhdysvalloissa Textile and Clothing Technology Corporation (TC2) ja Etelä-Koreassa ifashion Technology Center. 6

7 2. 2D-PIIRROS, KAAVOITUS JA SARJONTA 1980-luvulta yleistyi vaateteollisuudessa tietokoneavusteinen 2D-piirtäminen, kaavoitus ja sarjonta. Useille eri aloille tarkoitettuja 2D-piirrostyökaluja ovat esimerkiksi Illustrator ja Photoshop (Adobe Systems Incorporated) ja Corel Draw (Corel Corporation). Tekstiili- ja vaatealalle suunnattuja 2D-piirrostyökaluja on esimerkiksi Kaledo (Lectra), Vision Fashion (Gerber Technology) ja Tex-Design (Koppermann Computersysteme GmbH). Kaavoitusohjelmisto on vaatekaavojen muokkaamiseen, kuositteluun, sarjontaan ja asetteluun tarkoitettu tietokonejärjestelmä. Vaatealalla usein käytettyjä kaavoitusohjelmistoja on cad.assyst (Human Solutions), Modaris (Lectra), Accumark (Gerber Technology), PAD Pattern Deesign (Netsoft), TukaCad (Tukatech), Grafis (Software Dr. K. Friedrich, Audaces Apparel Patterns (Aidaces), Coat (Coat-Edv Systeme) ja Fashion Cad (Dad Cam Solutions). 3 Taulukko 1. Esimerkkejä 2D piirrostyökaluista Vector graphics editors e.g Country Drawing General Adobe Systems USA Illustrator Corel Canada Corel Draw For Textile and Clothing Industry Gerber Technology USA Vision Fashion Koppermann Computersysteme Germany Tex-Design GmbH Lectra France Kaledo 3 Sayem Resizable outerwear templates for virtual design and pattern flattening. University of Manchester 7

8 Taulukko 2. Esimerkkejä 2D-kaavoitusohjelmistoista 2D Pattern providers e.g. Country 2d Pattern Software Audaces Brasil Audaces Apparel Patterns Cad Cam Solutions Australia Fashion Cad Coat-EDV Systeme Germany Coat Gerber Technology USA Accumark Grafis Software Germany Grafis Human Solutions Germany Cad.assyst Lectra France Modaris Netsoft/PAD system technologies China PADPattern design Optitex Israel PDS Pattern Maker USA Pattern maker Tukatech USA TukaCad 8

9 3. 3D-MALLINNUS D-mallinnus yleistä Vuodesta 2000 lähtien osa vaateyrityksistä on mallintanut vaatteita 2D-piirrosten lisäksi myös 3D-mallinnuksina. Maailmalla 3D-mallinnusta käytetään yleisesti auto-, huonekalu-, lentokone-, elokuva- ja peliteollisuudessa sekä laitevalmistuksessa. Lentokoneteollisuudessa Boeing 777 oli ensimmäisiä esimerkkejä virtuaalisesta tuotekehityksestä, jossa tuote suunniteltiin ja testattiin virtuaalitilassa. 3D-mallinnusta käyttäviä yrityksiä on nykyään todella paljon, esimerkiksi Ferrari, Audi, Opel, Ikea, Aarikka, Fläkt Woods, Longchamp, HTC Sweden ja Nokia. Vaatteiden 3D-mallinnus on kuitenkin melko uutta ja mallinnus ei korvaa täysin fyysisiä näytteitä, joten 3D-CAD-työkalujen käyttö ei ole vielä yleistä. Toisaalta 3D-mallinnuksella yritykset ovat lyhentäneet tuotesuunnitteluun liittyvää aikaa ja vähentäneet fyysisten protomallien ja näytteiden määrää. 3D-mallin luominen on niin myös niin sanottu one-timecost, eli kun tuote on kerran mallinnettu, voidaan mallia käyttää useassa paikassa tuotesuunnittelusta myyntiin. Kuva 2. Vasemmalla kaava, keskellä kuva ennen virtuaalista ompelua ja oikealla kuva ompelun jälkeen 4 Usein 3D-CAD-järjestelmässä vaatteita voidaan sovittaa avattarien päällä. Järjestelmässä on usein valmiita standardikokoisia avattaria, joiden ulkomuotoa, mittoja, asentoa, ja ulkonäköä voidaan muokata. Joihinkin järjestelmiin voidaan tuoda avatar myös muista ohjelmistoista, kuten bodyskannerista. Avattarille puetaan vaatteet, jolloin vaatteiden istuvuutta ja ulkonäköä voidaan katsoa eri suunnista. Vaatteiden 4 Clo3D

10 istuvuutta voidaan arvioida vaatteen ja vartalon väliin jäävästä alueesta, joka esitetään järjestelmässä esimerkiksi eri väreillä tai läpinäkyvyys-työkalulla. Joillain järjestelmillä myös vaatteen käyttöä voidaan jäljitellä sovituksen yhteydessä, esimerkiksi hihoja voidaan kääriä, nappeja voidaan avata ja sulkea sekä taskuun voidaan kurkistaa. Kaikissa vaatteissa ei välttämättä tarvitse nähdä kerroksien sisään tai läpileikkauskuvia. Esimerkiksi tekninen laskettelutakki luul-tavasti vaatii vuoren ja taskuja, mutta yksinkertainen trikoopaita ei. Trikoopaidassa riittää pelk-kien pinta-mallinnuksien tekeminen, jolloin varsinaisia 3D-tilavuusmallia ei tarvitse tehdä. Pin-ta-mallinnuksia voidaan käyttää havainnollistavina apukuvina myynti- ja markkinointikäytössä, mutta ne eivät sovellu tuotesuunnitteluun. Avatarta voidaan myös joillain järjestelmillä liikuttaa vapaasti ja vaihdella sen asentoja myös sen jälkeen, kun avatar on puettu 3D-vaatteeseen. Tällöin voidaan toteuttaa myös erilaisia animaatioita, esimerkiksi virtuaalisia muotinäytöksiä. Yksittäisen tuotteen suunnitteluaika vaihtelee käyttäjästä ja tuotteesta riippuen, esimerkiksi t-paidan mallinnus kestää noin puolesta tunnista ylöspäin kun taas yksityiskohtaisten työkenkien mallinnus saattaa kestää yli 5 päivää. Toisaalta kun monimutkaiset rakenteet on kerran saatu mallinnettua, ne voidaan myöhemmin rakentaa konfiguraattoreilla. 3D-mallinnuksessa mittaohjautuvuudella sidotaan tietyt mitat toisiinsa, mikä nopeuttaa mallin muokkausta. Suuria muutoksia vaatteeseen voidaan tehdä muokkaamalla 2D-kaavaa ja pieniä muutoksia muokkaamalla suoraan 3D-mallia. Pieniä muutoksia ovat esimerkiksi kankaan kuvion, kuosin, mittasuhteen, värin, leikkuusuunnan vaihtaminen, ja komponenttien lisääminen tai vaihtaminen. 3D-mallin muokkaus onnistuu usein vain 3D-CAD-järjestelmän lisenssin haltijana. Kuvien jakaminen, katsominen ja kommentointi onnistuu myös erillisellä viewer-työkalulla. Viewer työkalussa käyttöliittymä on yksinkertainen, joten siinä ei tarvitse aiempaa kokemusta CAD-järjestelmän käytöstä. Toisaalta Viewer-työkalulla ei pysty tekemään varsinaisia muutoksia malliin. Case. 3D-mallinnus Suomen teollisuudessa 5 Valokynä-lehti ( julkaisee vuosittain CAD/CAE kyselyn, jossa noin tuhannelta suomalaiselta yritykseltä kysytään CAD/CAE käytöstä. Valokynä-lehti on riippumaton tietokoneavusteisen suunnittelun (CAD) ja valmistuksen (CAM), tuotteen elinkaarenhallinnan (PLM) sekä rakennusten tietomallinnuksen (BIM) ammattilehti. Vuonna 2011 suurin osa kyselyyn vastaavista yrityksistä oli metalliteollisuudesta, kone- ja laitevalmistuksesta, suunnittelusta ja konsultoinnista sekä talo-, maa- ja vesirakentamisesta. Kyselyssä ei ole ollut mukana tekstiili- ja vaatealan yrityksiä. Yli puolet yrityksistä oli pieniä, 1-20 henkeä, kun taas yli 500 hengen yrityksiä oli 9 %. 3D-mallinnusta käytti yli puolet vastaajista arkkitehtuurissa, mekaniikassa, laiva-, LVI- sekä laitosja rakennesuunnittelussa. Suosituimmat 3D-CAD-järjestelmät vaihtelivat eri teollisuudenaloilla. Tärkeimmät valintakriteerit 3D-CAD-järjestelmälle ovat helppokäyttöisyys, ominaisuudet, omat tarpeet, hinta/laatu suhde, asiakastuki ja aiemmat kokemukset. Kehityskohteena nähtiin 3D, osaaminen, käytön tehostaminen ja piirustukset. Suurimmiksi ongelmakohdiksi mainittiin ylläpidon ja lisenssien hinta, ohjelmointivirheet, yhteensopimattomuus, osaamisen puute ja tiedonhallinta. 5 Valokynä 2/

11 Case. Fläkt Woods (FI) 6 Fläkt Woods ( on energiatehokkaiden ilmanvaihtoratkaisujen toimittaja asuntorakentamisen, teollisuuden ja yhdyskuntarakentamisen alalla. Kun yritys siirtyi 3D-suunnitteluun, he pitivät 3D-projektia koulutusprojektina eikä niinkään CAD-järjestelmän käyttöönottoprojektina. Tärkein ominaisuus järjestelmälle oli helppokäyttöisyys. Käyttöön-oton vaiheet olivat tavoiteasetanta, omien tarpeiden määrittely, benchmarking, demo/pilotti ja testaus. Käyttöönoton vaiheet olivat tavoiteasetanta, omien tarpeiden määrittely, benchmarking, demo/pilotti ja testaus. Käyttökokemukset 1,5v jälkeen - ensimmäiset 3kk opettelua - down to top suunnittelu on varminta - visuaalisuus toi tarkkuutta - ajansäästö projektin loppupuolella % - parhaimmillaan jopa 50 % nopeampi vrt. 2D - osien yhteensopivuus kokoonpanossa parempi - protojen määrä 50 % pienempi -etuna saadaan muutokset mallista kaikkiin piirustuksiin - kloonauksen teko, kätisyys ja eri koot helppo hallita - tuotteiden laatu parantunut Kustannusten jakautui koulutukseen ja harjoitteluun (61%), 3D-CAD-järjestelmään (27 %) ja muihin järjestelmäkuluihin (12 %). Keskimäärin henkilöltä kului koulutukseen ja harjoitteluun 250 tuntia. Hyötyjä mitattiin yksittäisen tuotteen suunnittelunopeudessa ja takaisinmaksuajassa. Yksittäisen mallin tekemiseen kesti ennen viikko/puhallinkoko, eli 14 puhaltimen suunnittelu kesti yhteensä 14 viikkoa. Nyt 3D-mallintamalla 14 mallin tekeminen jakautuu kahteen osaan; ensimmäisen mallin tekeminen kestää 3-4 päivää ja seuraavien kokojen 1/2-1/4 päivää. Eli kahdessa viikossa tehdään14 puhallinta. 3D-CAD-järjestelmän takaisinmaksuaika on kolme vuotta tai 1,5 vuotta jos tähän lisätään tuotannon ja laadun osuus. 6 Lönnström. Valokynä 1/

12 3.2. Kankaan ominaisuudet 3D-CAD-järjestelmään 7 Tekstiilituotteen totuudenmukaiseen mallinnukseen vaikuttaa hahmomallin lisäksi kankaan väri, kuosi ja kangasrakenne, komponenttien ja lisätarvikkeiden mallinnus sekä saumojen, tikkauksien ja muiden kiinnitysten tyyppi ja paksuus. 3D-CAD-järjestelmässä saattaa olla yleisempien käytössä olevien kankaiden, komponenttien ja kiinnitysten kirjasto. Uusia kankaita voidaan järjestelmään tuoda syöttämällä kankaan ominaisarvoja järjestelmään. Totuudenmukai-sesti mallinnettavia kankaita on helposti valmistuksessa käsiteltävät ja ommeltavat kankaa, kun taas vaikeampia mallinnettavia kankaita on venyvät, rypyttyvät ja liukkaat kankaat. Myös ko-hollaan tai muuta tekstiiliä paksumpia kohtia on haastavaa mallintaa, kuten taskunläppiä ja ve-toketjujen kaksinkertaisia vyötärönauhoja. Vaatteen mallinnukseen vaikuttaa myös käytettävän laitteiston kunto ja ominaisuudet sekä ulkoiset voimat. 3D-CAD-järjestelmätoimittajat OptiTex ja Browzwear myyvät omia testilaitteistojaan kankaan ominaisuuksien määrittämiseen 3D-mallille. FTK Fabric Testing Kit on Browzwearin mittauslaitteisto, joka mittaa kankaan painoa, taipumisjäykkyyttä ja venymää Kangas valokuvataan tai skannataan, jolloin saadaan kuvio tai väri näytölle. Lisäksi mitataan massa, pintakitka, paksuus, taipuisuus, hystereesi, venymä, venytyselastisuus, vinoutumisvastus ja kutistuvuus. FTU Fabric Testing Utility on OptiTexin mittauslaitteisto, jossa testataan neljä kankaan ominaisuutta. Näitä ovat kankaan taipuisuus, kitka- ja hankausominaisuudet, venyvyys ominaisuudet ja kiertojäykkyys. Kankaan ominaisuudet saadaan mittaamalla kangas myös yleisillä kangastesteillä, kuten FAST ja KAWA- BATA KES-FB. FAST eli Fabric Assurance by Simple Testing mittaa kankaan fysikaalisia ominaisuuksia ja tuntuominaisuuksia. Se on optimaalisin paksummille, ei venyville, kankaille. FAST Converter muunnosohjelma laskee puuttuvat arvot olemassa olevien tulosten pohjalta. KAWABATA KES-FB Kawabata Evaluating System mittaa venytyselastisuutta, taipumisvastusta, kokoonpuristuvuus, puristuselastisuutta, pintakitkaa ja pinnan geometrista karheutta. 7 Paananen Tekstiilien 3D Mallinnus. 12

13 3.3. 3D-mallin visualisointi Kun 3D-malli on lähes valmis, se tulee visualisoida, mikä tarkoittaa pintojen ja mallin käsittelyä digitaalisesti siten, että lopputulos vastaa mahdollisimman hyvin todellista tuotetta. Visualisointityökaluilla, renderöimällä, pääsee muokkaamaan tuotteen ulkonäköä ja ympäristöä, eli pintojen värejä, pinnan epätasaisuuksia, heijastavuutta, tekstuureja, materiaaleja, läpinäkyvyyttä sekä valaistusta ja varjoja. Kuvaan voidaan myös yhdistää toisia kuvia tai objekteja, esimerkiksi efektejä. Kankaan pinta luodaan piirtämällä, valokuvaamalla tai skannaamalla aito pintamateriaali. Kankaan kuvio voidaan piirtää kuvankäsittelyohjelmassa. Pinta voidaan myös kuvata dokumenttikameran avulla, joista Saksalainen Real-time Technology Solutions, Inc (RTT) on tehnyt sovelluksen tavalliselle EL- MO-dokumenttikameralle. ( Saksalainen Real-time Technology Solutions, Inc. (RTT) toimittaa reaaliaikaisia visualisointityökaluja ja palveluita usealle eri teollisuuden alalle. Heidän referenssiasiakkaita on autoteollisuudesta esimerkiksi Audi, BMW, Ford, Ferrari, GM, Fiat, Honda, Mercedes Benz, Nissan, Opel ja Toyota. Vaateteollisuudessa RTT on adidaksen strateginen partneri virtuaalisessa tuotesuunnittelussa. Yritys tekee yhteistyötä usean IT-yrityksen kanssa, kuten IBM (Rational Software), Hewlett Packard (Mercury Interactive), Microsoft (Visual Studio Team System), Oracle, Teradata ja Siemens Vaatteiden 3D-CAD-järjestelmätoimittajat 8 & 9 Vaatteiden 3D-CAD-järjestelmät, jotka on yhdistetty kaavoitukseen, voidaan luokitella kahteen ryhmään, 3D-kuvasta 2D-kaavaksi - ja 2D-kaavasta 3D-kuvaksi. Lisäksi 3D-mallinnettuja tekstiilituotteista voidaan tehdä ilman yhteyttä kaavoitukseen usealla eri 3D-CAD-järjestelmällä, esimerkiksi McNeel (Rhino), Autodesk (3S Max, Maya) ja Blender (Blender). Myös suuret 3D/PLM-talot tarjoavat 8 Järjestelmätoimittajien kotisivut ja kyselyt 9 Jokinen D-Ohjelmistot vaatetusteollisuudessa. Diplomityö. Tampereen teknillinen yliopisto. 13

14 tekstiilituotteiden mallinnusta, kuten Dassault Systèmes (SolidWorks), PTC (ProEngineer) ja Siemens (NX). Ryhmässä 3D-kuvasta 2D-kaavaksi voidaan luoda vaatteen silhuetteja ja malleja 3D-ympäristössä, joita avataan sitten 2D-kaavaksi. Tällöin digitaalinen kangas asetellaan avattaren päälle, mikä muistuttaa fyysistä haute couture vaatteiden suunnitteluprosessia. Tähän ryhmään löydettiin vain kaksi CAD-järjestelmää, Interactive Software (TPC Limited) ja 3D-Suite (OptiTex). Nämä järjestelmät ovat vielä vajavaisia ja toimivat vain tietyille tuotteille. Myös Design Concept (Lectra) kuuluu tähän ryhmään, mutta se on rajattu autojen penkkien suunnitteluun ja teknisten tekstiilien sovelluksiin. Ryhmässä, 2D-kaavasta 3D-kuvaksi, luodaan ensin 2D-kaava, jonka jälkeen kaavat ommellaan virtuaalisesti yhteen 3D-vaatteeksi. Suurin osa kaupallisista järjestelmistä kuuluu tähän ryhmiin, kuten Modaris 3D-Fit (Lectra), Vstitcher (Browzwear), 3D-Suite (OptiTex), Vidya (Human Solutions), Clo3D (Clo3D), efit Simulator (Tukatech), Haute Couture 3D-(Pad Systems) ja V-Dresser (TC2). Taulukko 3. 3D-CAD-järjestelmätoimittajia Company Country 3D-software Other Softwares Lectra France Modaris 3D fit Other softwares Browzwear Singapore Vstitcher, Vstyler Kaledo, Modaris, Vector, Diamino, Fashion PLM OptiTex Israel 3D Suite FTK, Nscan Human Germany Vidya PDS, FTU Solutions South Clo 3D, cad.assyst, Vitus, GoLive PLM, bodyscanner Clo3D Korea Marvellous Designer 2 - Tukatech USA efit simulator TucaCAD, TUKAstudio, TukaPlan PLM Pad Systems China Haute Couture 3D Master Maker, Pattern design, igarment TC2 USA V-Dresser Bodyscanner TPC (HK) Hongkong Interactive software Automatic pattern generation system Lectra Browzwear OptiTex Human Solutions Clo3D Tukatec Pad Systems TC2 TPC (HK) Lectra Systèmes SA on ranskalainen CAD/CAM-teknologioiden palveluntarjoaja. Sen päämarkkinat ovat tekstiili- ja vaate-, auto-, ja huonekaluteollisuus sekä useat muut alat kuten ilmailu-, meri- ja tuulivoimateollisuus. Yrityksellä on useita yhteistyökumppaneita, kuten WGSN, Walter Wilhelm Associates LLC, X-Rite Pantone ja TC2. Lectran tuoteperheeseen kuuluu Vector automaattileikkuri, Diamino asetteluohjelmisto, Fashion PLM-järjestelmä, Fitnet mittatilausvaate-ratkaisu sekä Kaledo ja Modaris tuotesuunnitteluun. Kaledo Collection kuuluu Kaledo Knit neulossuunnitteluun, Kaledo Weave kudottujen kankaiden suunnitteluun ja Kaledo Print painokankaiden suunnitteluun. Kaledo 3D Trend työka- 14

15 lulla tehdään kolmiulotteisia leikekirjoja ja portfolioita, jossa voidaan yhdistää skannattuja materiaaleja, käsin piirrettyjä luonnoksia ja 3D-taustoja. 3D Visual Merchant (3DVM) paketti auttaa vähittäiskaupassa layouttien ja esillepanon suunnittelussa. Lectran Modaris 2D kaavoitusohjelma ja Modaris 3D Fit yhdessä mahdollistavat 3D-mallinnuksen. Modaris 3D Fit on suunniteltu erityisesti kaavoitustenja prototyyppien tekemiseen. Avataren poseerausasentoja on seitsemän, joka pitää valita ennen vaatteen simulointia. Järjestelmän laajassa kangaskirjastossa on yli 150 kangasta, jonka lisäksi kuosin voi suunnitella Kaledolla. Uusien kankaiden ominaisuudet voidaan testata esimerkiksi Kawabata ja FAST -testilaitteistolla. Kuvien katseluun on myös mahdollinen viewer työkalu. Tässä muokkaus tehdään esimerkiksi nuppineulojen, viivojen tai muistilappujen avulla. Referenssiasiakkaita 3D-mallinnuksessa on esimerkiksi KappAhl, Prontomodel, Zannier, Columbia, Maier Sport, Macron ja Paolo Tonali.. Browzwear Solutions Pte Ltd on israelilainen holdingyhtiö, joka myy 3D simulointi työkaluja vaatteille, sukille ja hatuille. Vuodesta 2011 alkaen yhtiön tuotteita on myynyt ja tukenut singaporelainen Pragma Solutions. Browzwearilla on Vstitcher niminen 3D-CAD-järjestelmä, josta on saatavana sekä standard että professional versio. Professional-versiossa on paremmat kommunikointivälineet yhteistyöhön ulkopuolisten yhteistyökumppanien kanssa. Järjestelmä sisältää 100 erilaista valmista vaatetta, joita käyttäjä voivat muokata. Uuden kankaan ominaisuudet saadaan järjestelmän omasta tietokannasta tai kangasmittauksista, joihon voi käyttää Browzwearin Fabric Testing Kit (FTK)-kangastestauslaitteistoa. Materiaalikirjastosta on 13 erilaita virtuaalimallia iän, sukupuolen ja poseerausasennon mukaan. Virtuaalimalleilta voidaan muokata mm. vartalonmitat, asento, ihon väri sekä hiukset.avattarella voidaan mallintaa myös raskauden eri vaiheita ja lapsia. Järjestelmällä kankaan paksuuden simulointi ja vaatteen sisäpuolen visualisointi, esimerkiksi kokomerkintöjen ja pesuohjelappujen näkyminen, on mahdollista. Järjestelmässä on myös analysointityökaluja vaatteen istuvuuden ja miellyttävyyden arviointiin; Tensionmap kartoittaa ne alueet, joissa kangas on kireä tai väljä ja Pressuremap-toiminto näyttää ne kohdat avataren päällä, joista vaate painaa sitä käyttävää henkilöä. Muutettavia avattaren asentoja on kuitenkin vielä käytössä rajoitetusti, eikä avatarta saa esimerkiksi liikkumaan ruudulla, jotta näkisi, miten vaate liikkuu mallin päällä. Järjestelmä on erityisesti hyvä vartalonmyötäisien mallien ja joustavien kankaiden simulointiin. Browzwear voi luoda asiakkaalle myös mallin ja mallintaa tarvittavia asusteita kuten hattuja, silmälaseja, kenkiä, kokonaisen virtuaaliympäristön ja luoda animaatioita virtuaaliseen muotinäytökseen. Vviewer on valmiiden vaatteiden ja mallistojen esittelemiseen viewer-työkalu. Vstyler on järjestelmä on suunnittelijoille, joilla he voivat luoda erilaisia väri ja printti vaihtoehtoja. Vstylerissä kokonaan uuden vaatteen suunnitteleminen ei onnistu, mutta se sisältää kokoelman vaatteiden malleja uudelleen muokattavaksi ja uusien ideoiden soveltamiseksi. Browzwear on kehittänyt myös Cme verkkokauppaan. Cme on ladattavissa internetistä ilmaiseksi, mutta siihen liittyvät konsulttipalvelut ovat maksullisia. Työkalulla voidaan rakentaa HTML-pohjaisia katalogeja tuotteista ja ostaja voi rakentaa mallinuken omilla mitoillaan tai ominaispiirteillään (esim. iho, hiukset) ja kommentoida tai jakaa tätä verkostossaan. Lisäksi yrityksellä on NScan ja NShot -järjestelmät, joissa voidaan paperisia 2D-kaavoja muuttaa virtuaalisiksi kaavoiksi. Browzwearin referenssiasiakkaita 3D-mallinnuksessa ovat Adidas, Nike, VF Group (the North Face, Jeans), Pacific Brands Group (Everlast, Bonds, Jockey). Israelilainen OptiTex Ltd kehittää ja myy 2D-ja 3D-ratkaisuja tekstiileille, vaatteille, verhoiluun, kuljetukseen, kodin kalusteisiin ja muihin ommeltaviin tuotteisiin. Yrityksen tuotteisiin kuuluu kaavoitusohjelmisto (Pattern design software PDS), sarjonta ja asetteluohjelmat (Cutplan, Nest ++, Match++) ja 3D-CAD-järjestelmä (3D Suite/Runway). Yritys tekee yhteistyötä ranskalaisen CAD-järjestelmien kehittäjän C-design kanssa. 3D-CAD-järjestelmällä suunnittelijat voivat muokata valmiita malleja, lisätä niihin yksityiskohtia ja värittää ne haluamallaan tavalla tai piirtää alusta asti oman mallinsa. Järjestelmän avulla voidaan suunnitella myös kudottuja kankaita ja tehdä tarvittavat tekniset piirrokset ja ohjeistuk- 15