鞋楦数字化是鞋类设计与制造的核心技术

陈国学（上海工艺美术职业学院中国轻工大国工匠陈国学工作室，上海 201615）

作者简介：陈国学（1954—），男，大学本科，国家一级鞋类设计师，cbin911@vip.sina.com，主要从事鞋类产品设计、开发、研究

摘 要：主要论述了“鞋楦数字化”是设计与制造高质量鞋类产品的关键核心技术，及其对鞋楦企业设计制造鞋楦、制鞋企业设计制造高品质鞋产品、提升消费者在实际穿着鞋产品中对其舒适性、时尚性等方面体验的重要性。通过分析研究脚型与楦型、楦型与鞋型、鞋楦与鞋产品合脚舒适之间的关系，为设计人员正确掌握和运用各类鞋楦的设计尺寸数据、推动鞋楦标准化技术成果转化、适时修订相关国家标准，提供参考与依据。
关键词：数字化；标准化；创新设计；合脚性；脚型数据
引 言
“鞋楦数字化技术”是设计制造高质量鞋类产品的关键核心技术，也是推广应用制鞋标准化技术及数字化技术的基础。
自20世纪70年代以来，鞋楦数字化技术和制鞋标准化技术就是我国制鞋技术领域里的研究重点，也取得了一些重要科技成果，为制鞋企业设计制造高质量鞋类产品提供基础性技术支撑。以中国人的脚型规律为依据而制定的国家标准《中国鞋楦系列》，是鞋楦数字化技术的基础。只有不断提升鞋楦数字化技术水平，才能为我国制鞋行业实现高质量发展提供强有力的支撑，而这也是我国制鞋业未来发展的必然选择。
我国制鞋行业要实现高质量发展，必须提升自主创新能力和集成创新能力，更重要的是尽快突破制鞋科技中的核心技术，让国产高质量鞋产品服务于满足国人对鞋产品更高的穿着舒适性、时尚化、个性化等方面的需求，以提高人民的生活质量。同时要着力提高产品设计制造技术、技能。制鞋企业只有着力提升企业设计制造优质产品的能力，才能真正做优做强我国制鞋产业，中国才能实现建设世界制鞋强国的梦想。

1基础性技术研究应得到重视

皮革行业“十四五”高质量发展指导意见指出： 新冠疫情加速了数字变革，以人工智能技术为标志的第四次工业革命的大幕已经拉开，脚型大数据与鞋类舒适性研究、制鞋离散型自动化系统集成、全流程信息一体化平台研发等行业关键性技术的突破，给制鞋产业发展带来新动力。

将研究鞋产品合脚舒适性、护足保健康和美观新颖作为基础性研究的重要课题，有助于提升我国制鞋行业的集成创新能力，特别是在产品设计方面，只有善于集成国际先进制鞋行业在设计制造方面的先进技术，才能为我们所用，避免落入一味模仿抄袭，尤其是只注重商业模式的模仿而不重视技术进步的误区。促进我国制鞋行业技术进步的关键是要解放思想，更新观念，要注重集成创新，同时还要高度重视对包括中国人脚型规律等在内的制鞋行业基础性研究。鞋楦生产企业的技术人员、设计人员，要熟练掌握以中国人的脚型数据规律为依据进行鞋楦设计这一项基本技术，并以此为前提，加快推进鞋楦数字化技术的发展。只有掌握鞋靴数字化技术这一核心技术，才能进一步提高我国制鞋企业的产品创新设计能力，实现我国从世界制鞋大国稳步迈向世界制鞋强国的目标。

要想成为一个现代化的设计制造企业，坚定步伐迈向高质量发展，必须重视和加快鞋楦数字化技术和制鞋标准化技术研发进度，加速自动化、智能化、柔性化制造转型，不断提升产品设计创新能力，才能更好地顺应新时代鞋类市场发展趋势。此外，企业还应加强提升整体设计制造技术、技能，才能在不断提升鞋产品色彩、款式和造型等外观设计水平的同时，提升其合脚舒适性、缓冲减震性、轻量化等内在性能。

2 舒适合脚是对鞋的基本要求

习近平总书记讲过一句非常有哲理的话，他说“鞋子好不好，只有脚知道”。脚知道什么？具体讲：鞋产品各部件的尺寸设计要求按照脚型规律（《中国鞋楦系列》）并结合面料延伸性能、款式、造型等因素进行综合考虑，如果鞋型号对应的尺寸数据设计得过小，就会因为鞋过瘦，使穿着者感到脚受到挤压而不舒适；反之，如果鞋型号对应的尺寸数据设计得过大，则会因为鞋过肥而不跟脚，出现行走过程中鞋脱落的尴尬情况，导致脚容易产生疲劳感，甚至受到伤害，这样的鞋即使再好看，人们也不会喜欢，往后也不会再次购买该品牌的鞋，这种鞋产品自然也不可能成为适销、畅销产品，更难以成为真正的名牌产品。

一双好鞋的基本要求首先是合脚舒适，行走过程中让人不必担心鞋会脱落又不会对脚产生挤压。如果一双鞋子达不到合脚舒适这个基本要求，材料再高档，做工再好，价格再贵，也是一双没有实用价值的鞋。所以一双好鞋的价值应该是美观、新颖相融合，而且合脚舒适，让穿着者在行走、运动中感到轻松便捷、步伐稳健、缓震减压、吸湿透气……充分感受到鞋所具有护足保健作用。因此，鞋的设计制造一定要将其穿着实用性和护足保健性放在首位，同时兼顾款式设计美观大方、时尚新颖。这样的鞋才能让消费者获得良好的穿着体验，才能抓住消费者的心，让他们真心喜欢，才会真正适销、畅销。

如果鞋产品的品质不高，单靠销售推介、广告宣传、明星代言、网红代销、线上线下开店，即使投入再多，也很难使产品适销、畅销，更无法像以重视鞋产品合脚舒适、环保、卫生等设计制造技术而著称的国际品牌“爱步”那样，成为消费者认可与喜爱的有价值的品牌产品。

设计制造合脚舒适的高品质鞋类产品，主要应掌握及拥有以下五大关键性技术：

（1）鞋楦底型设计适合大多数人群的脚底形态，可以均匀分布因人体重量而在鞋底、鞋垫上所产生的压力，有效提升鞋产品的合脚舒适性；

（2）鞋楦后身和腰部的合脚性、包脚性设计要好，而鞋楦前掌外侧宽度数据要适当加宽，确保穿着者在行走过程中脚前掌受力时，脚趾得到适当外展而不受挤压，获得更好的舒适感受；

（3）鞋垫设计符合脚底形态，且材料软硬度适当及吸湿透气性、环保卫生性优良，让脚底均衡地承载人体重量的同时，进一步提升合脚舒适感；

（4）无胶水的环保成型制造工艺，如连帮注塑工艺，不仅在制造环节实现清洁化生产，且使成鞋更加健康环保、吸湿透气，合脚舒适性也得到提升；

（5）鞋底上表面、下底面设计选择符合大多数人群的脚底部形态的中间值数据，这要求设计人员在掌握中国人群脚型规律的基础上，科学合理地设定鞋楦各部位尺寸数据，使鞋垫、鞋底、楦底完全吻合，进一步提升鞋产品的合脚舒适性，这才是企业研发、应用鞋楦数字化技术的最终目的。

鞋底造型尺寸数据设计是否符合行走过程中脚部形态变化及受力规律，除了受到鞋楦底型设计是否合理的影响以外，鞋底后跷高度、前掌着地部位、鞋底前跷高度的合理设计对提升鞋产品合脚舒适性的影响也非常重要。

3 脚型数据是鞋楦数字化依据

原中国轻工业部制鞋工业科学研究所几十年来对中国人群脚型调查研究所获得的行走、运动状态下中国人群的脚型数据，为相关国家标准制修订提供参考依据。然而，人口结构、生活方式的变化，新型鞋楦、制鞋材料的出现，流行时尚潮流的影响，传统制鞋产业数字化、智能化转型升级压力的加大，要求制鞋行业相关机构、骨干企业应在做好技术传承的同时，加强对现代中国人群脚型与楦型、楦型与鞋型、鞋型与鞋产品合脚舒适度之间辩证统一关系的研究。

当今时代，随着数字经济的快速发展，为赋能制鞋产业创新发展，提供更多实现途径，可以说“得数据者得天下”。

任何行业数据经过统计以后，它的历史轨迹会告诉人们行业下一步发展的方向。也就是说通过数据统计与分析，可以总结经验、积累知识，从而找到相关行业技术发展的客观规律。如通过脚型调查研究，得到500成年男性人群的脚型数据，从中找到符合255 mm脚长、二型半跖围脚型范围的有175人， 并计算175人脚型数据中的“中间值”，同时结合相关受调查人群对鞋产品合脚舒适性的具体要求，作为研究制订鞋楦标准的依据，并为实现鞋楦、鞋产品数字化设计与制作提供支撑。只要样本人群数量足够大，所获得的数据符合大多数人群脚型规律，再结合多年来的实际设计工作经验及目标客户对合脚舒适性的具体要求，通过验证试验，就可以最终确定鞋楦、鞋产品具体设计尺寸数据。

4 标准制修订与时代发展同步

早在1965年，在轻工业部和化学工业部的直接领导下，开始组织相关部门对鞋楦标准化技术进行科技攻关，并集聚国内制鞋专家及相关科技人员，成立 “四鞋办公室”，先后收集了德国、英国、捷克、意大利、日本、苏联等制鞋先进国家的鞋楦设计技术相关资料，进行学习研究。

此后，《中国鞋号和中国鞋楦系列》标准被定为“六五”国家科技攻关项目，由轻工业部制鞋工业科学研究所（成立于1973年）、化工部上海胶鞋研究所 （成立于1981年）共同承担完成GB 3293—1982《中国鞋号及鞋楦系列》标准制定。从那时开始，我国就有了自己的鞋号标准、鞋楦系列标准。

2004年全国制鞋标准化技术委员会组织专家对GB 3293—1982标准进了修订，2007年完成修订工作，并颁布实施GB 3293—2007《中国鞋楦系列》国家标准。2012年，全国制鞋标准化技术委员会成立IS0/TC 137WG1工作组（本文作者任该工作组组长）对GB 3293—2007标准进行了近四年的修订工作，于2016年完成修订工作，并颁布实施GB/T 3293—2017《中国鞋楦系列》。

“中国鞋楦系列数据尺寸”标准体系的构建，历经了我国三代制鞋科技人员的不懈努力和幸勤劳动，相关国家标准是由我国制鞋科技的一项基础性科研成果转化而制定形成的，并已转化为我国制鞋产业的现实生产力。几十年来，这项科技成果为我国制鞋工业的发展做出了重大贡献。可以说没有国家的力量是很难完成这项基础性制鞋科研工作的。

5 鞋楦数字化与鞋企智能制造

依据《中国鞋楦系列》国家标准的具体内容，围绕脚型规律与鞋楦造型之间、鞋楦造型与鞋产品各部件尺寸数据设计及鞋产品合脚舒适性之间辩证关系的研究，鞋楦数字化技术和鞋楦标准化技术的具体内容可以涵盖皮鞋、休闲鞋、一般运动鞋、布鞋、军用鞋、专业运动鞋、专业工作鞋和劳动保护鞋品类相关的男、女、童各种鞋楦的三维立体系列尺寸数据化等。

鞋楦三维立体尺寸数据包括：鞋楦底部造型设计需要的鞋楦底部形态尺寸数据、鞋楦各部位宽度尺寸数据、鞋楦各部位高度尺寸数据。这三组数据是实现鞋楦三维立体造型设计制作数字化技术应用的主要依据。

现代鞋款设计中，可通过三维立体扫描仪，将鞋楦扫描后生成的数据输入电脑，使用专业软件在鞋楦建模上进行帮样三维设计，并在电脑中生成鞋款三维立体效果图像，将帮样三维设计图像文件输入切割机，级放切割成套帮面样版。同时可获取帮面样版尺寸数据，为后续帮样设计与裁切数字化技术创新，提供数据支持。另外还有各种鞋底三维立体造型设计尺寸数据、鞋垫三维立体造型设计尺寸数据、鞋跟三维立体造型设计尺寸数据、成型中底三维立体造型尺寸数据，这些鞋产品造型设计尺寸的数字化是企业实现高品质鞋产品智能制造的关键。

6 结束语

鞋楦数字化技术的研发、应用、推广是制鞋科技的一项系统工程，需要得到政府、行业、企业的大力支持，因为该项工程需要一定的科技资金投入，更重要的是需要专业科技团队和专业人员耗费一定的时间和投入足够力量才能完成。如需要来自行业协会、科研机构、大专院校的专业人士及鞋楦专家、鞋类产品设计师、高技能技师等人员的参与，并得到科技领先鞋楦设计制造企业的支持，才能使鞋楦数字化技术成果实现成功转化，并通过科技领先制鞋企业，将“数字化鞋楦”转化为高质量鞋类产品，完成鞋产品合脚舒适性验证工作。

此外，鞋楦数字化技术成果的转化和应用，还需要包括鞋底厂、鞋垫厂、中底厂、半托底厂、鞋跟厂等在内的制鞋产业链上游企业的协同配合、共同努力，通过一批优秀鞋企的先行先试以取得足够的经验，再带动更多企业推广、应用该项技术，为市场提供更多不同品类的美观新颖、合脚舒适、环保卫生、护足保健的中国名优、名牌鞋类产品，从而推动中国实现向制鞋强国的历史性跨越。

参考文献

[1] 中国皮革协会. 皮革行业“十四五”高质量发展指导意见：“十四五”皮革行业面临的形势及发展指导思想与目标[J]. 北京皮革,2021,46(11):6-9:

[2] GB/T 36935—2018 鞋类 鞋号对照表[S].

[3] GB/T 3293—2017 中国鞋楦系列[S].