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智能缝制技术展望(下)

           2.高度数字化
           传统的高风险的大批量生产方式,在未来的服装生产中不断减少,个性化、多样化的小批量生产将会越来越多,生产的柔性化程度会越来越高。这种多样化、柔性化不仅体现在缝制花样的变化上,还体现在面料种类、面料厚度、面线种类和线张力等的变化上。对于规模企业来说,面对这种频繁的变化,如果都是依靠人工去调整缝纫机的一些零部件,那么不仅调试效率底下,调试准确性无法保证,不同台机器、不同时间的调试一致性也都无法保证,于是缝纫质量的稳定性也就无法保证。
           只有通过实现缝制设备的高度数字化,接收来自生产管理系统的有关于缝制对象的各项参数信息,根据这些信息自动批量调整缝纫速度、缝纫花样、抬压脚高度、压脚压力、线张力、送布牙的运动轨迹、剪线时间,甚至是针梭配合等,才能实现最佳的缝纫性能和最稳定的产品质量。
           要实现缝纫机的高度数字化,需要将传统的机械传动结构逐渐替代为由电机直接或间接驱动,这样一来末端的执行机构的运动状态和运动轨迹才能通过步进电机或伺服电机,由控制程序进行柔性控制,实现高度的自适应能力。这种缝纫机数字化的发展趋势实际上已经在市场上有所体现,电子剪线、电子抬压脚、电子夹线器等,很多技术都已经在市场上出现,有些甚至已经很成熟。
           从总体上来看,目前对于各种单一机型,这种数字化的程度还不是很高,但可以预见在未来几年中,会越来越多的出现自带多种数字化驱动的缝纫机,从而成为未来服装业智能化设备链中的新角色。
          3.优秀的控制技术
           要实现上述的高度数字化,有赖于优秀的多轴控制技术。这涉及到两方面:
          (1)控制的准确性
           准确性即各个电机所控制的末端执行机构的运动轨迹是准确的,是能够符合该机构运行的客观规律的。如电子剪线技术,如果剪线电机在转动过程中的转角变化曲线与传统的凸轮曲线存在很大的不符,那么动刀的运动规律可能就是不符合剪线时的必要规律的,就会导致剪不断线或者剪线的稳定性比较低。又比如平缝机电子送料技术,送布牙轨迹的形状和针距的大小,都是通过送布电机的转角曲线的变化来控制的,准确的转角变化曲线可以实现美观的线迹,而错误的运动规律则会导致针距变小、起皱、断针等一系列故障。
          要实现控制的准确性,基础研究将会扮演一个关键的角色。缝纫机基础研究提供的运动学的机构轨迹、动力学的负载扭矩等,将为电控厂家提供足够的技术支持,以实现一些机构的数字化改造,并实现良好的工作性能。因此缝纫机企业和电控厂商,都要对这个领域引起足够的重视。
         (2)控制的稳定性
          一台缝纫机的数字化程度越高,电机、传感器的数量也就越多,电控软硬件的技术要求、实现难度和可靠性要求也就越高。可以说,未来缝纫机的质量的比拼,主要将不再是机械零部件质量的比拼,而是电子元器件、电控软硬件、系统算法和各种冗余设计水平的比拼,是系统的准确性与稳定性的比拼。因此在这波技术进步的浪潮中,广大的电控厂家将扮演更大的角色,背负更加艰巨的使命。
           4.成衣自动生产线将向更加智能化升级
           服装市场的个性化定制需求,不仅将促使单一的缝纫机向柔性化生产转化,同样也将使高度自动化和高效率的成衣自动生产线也向智能化、柔性化转变。
           目前市场上的大部分成衣自动生产线,其原型机的设计时间还是在十几二十年前,甚至是三十年前。那个时候的互联网技术比较初始,市场上的个性化定制的需求和呼声也没有现在这么高涨,成衣自动生产线的主要技术目标还是为了实现替代人工的高度自动化服装生产,柔性化和智能化程度并不高,也不是主要的关注对象。对于不同型号的服装生产,成衣自动生产线主要还是要依赖人工更换工装夹具来实现。

           随着服装行业生产和销售方式的逐渐变化,成衣自动生产线也需要向智能化方向升级。在网络化方面需要增加物联网接口或者无线网络模块,而在加工方面,除了要实现上述的单台缝纫机的数字化升级以外,由于成衣自动线还包含比较复杂的选料、送料、熨烫、裁剪等功能,因此这些额外的工艺步骤也需要实现一定的柔性化设计。

          尤其是物料的输送环节,即选料系统与送料系统,由于在个性化定制的生产环境中,服装物料的种类与型号不是固定的,甚至会有很多,因此如何最有效率的进行物料筛选和柔性化运送,同时又能兼顾设备的成本和复杂程度,这会是一个比较重要的课题。
          四、渐进的过程和赶超的机会
           服装行业智能制造与个性化定制的未来可以预见,智能缝制技术的发展也是现在人们讨论的热门话题,但从国内技术发展的角度来讲,这将会是一个渐进的过程中。
           从产品开发的流程来看,新的技术在转化为产品之前,需要经历一段较长时间的技术预研和开发的过程。国内缝纫机企业刚刚完成一波缝纫机的自动化升级,包括直驱一体、自动剪线、自动抬压脚等,最近几年也热火朝天地开发能够自动缝纫的模板机,大部分的研发精力还是在开发和完善缝纫机的自动化改造上。在缝纫机的高度数字化、智能化的研发方面,国内缝纫机企业还处在刚刚开始摸索的阶段,技术储备不够充足。同时,对于电控厂家来说,这也是个新事物,涉及到很多新的课题、新的算法,同样处于摸索阶段。缝纫机的数字化升级,也离不开基础研究领域的相关知识,而这一直是国内缝纫机企业的弱项。还有很重要的一点,在智能缝制技术领域,整个行业内也还未出现一个成熟的集大成者,包括重机、兄弟、三菱等先进公司,他们也刚刚推出少数的几款具有一定的智能缝制概念的缝纫机,国内企业对推出的新技术还处在研究、模仿、消化阶段。
          但在这个过程中,中国的缝纫机企业也有一个后发优势,那就是由互联网、云计算引领的信息化浪潮。中国互联网技术和云计算技术,已经深入到每个国人生活的方方面面,无论从规模还是成熟度来说,在世界上都是首屈一指的。在这种被“智慧城市”和信息化天然包围的技术环境中,中国的缝纫机企业具有更多的万物互联的经营意识,具有更多的智能化的成长土壤,因此在“智能制造”和“个性化定制”方面,可以为客户提出并实现更多的这方面的需求。而满足客户的需求,才是产品开发流程的核心所在,也是产品竞争力的核心所在。因此,从这个角度来说,未来的智能化缝制技术是一个实现技术突破和赶超的好机会,中国的缝制企业大有可为。
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