科學(xué)解讀縫制機(jī)械“強(qiáng)國戰(zhàn)略”
實(shí)現(xiàn)中國縫制機(jī)械行業(yè)的強(qiáng)國夢(mèng),是我們?nèi)w縫紉機(jī)人夢(mèng)寐以求的愿望。行業(yè)正在編撰《中國縫制機(jī)械行業(yè)強(qiáng)國發(fā)展戰(zhàn)略》,細(xì)化強(qiáng)國目標(biāo)。這無疑是必要和及時(shí)地,它將為切實(shí)加快全行業(yè)實(shí)現(xiàn)強(qiáng)國夢(mèng)的步伐?!稄?qiáng)國發(fā)展戰(zhàn)略》將著力推出可明確實(shí)現(xiàn)強(qiáng)國目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)施步驟,為行業(yè)下一步的發(fā)展繪制可耕耘的藍(lán)圖,以戰(zhàn)略高度為行業(yè)指明了可操作的路徑。
2025年實(shí)現(xiàn)強(qiáng)國夢(mèng)的戰(zhàn)略以“創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、質(zhì)量為先、綠色發(fā)展、結(jié)構(gòu)優(yōu)化”為主要內(nèi)容,從產(chǎn)品、制造技術(shù)、產(chǎn)業(yè)模式三個(gè)層面上創(chuàng)新,其發(fā)展的核心是數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化。具體到行動(dòng)計(jì)劃上,則從八個(gè)方面著手,分別是“推行數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化制造”、“提高創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力”、“完善技術(shù)創(chuàng)新體系”、“強(qiáng)化制造技術(shù)”、“提升產(chǎn)品質(zhì)量”、“推行綠色制造”、“培養(yǎng)具有全球競(jìng)爭力的優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)和企業(yè)群體”以及“發(fā)展現(xiàn)代制造服務(wù)業(yè)”。
理解“強(qiáng)國”之意
我們說要成為“縫制機(jī)械制造強(qiáng)國”,那么“強(qiáng)國”二字如何體現(xiàn)?
“縫制機(jī)械制造強(qiáng)國”應(yīng)該至少具備五大特征:一是擁有一定數(shù)量世界知名的企業(yè);二是具備高的創(chuàng)新能力及競(jìng)爭力;三是掌握尖端技術(shù)和核心技術(shù);四是效率提升與質(zhì)量安全兼具;五是具備可持續(xù)發(fā)展的潛力。
要實(shí)現(xiàn)“縫紉機(jī)械強(qiáng)國目標(biāo)”,需要行業(yè)企業(yè)新一代革命技術(shù)的研發(fā)與創(chuàng)新中占領(lǐng)先機(jī),達(dá)到領(lǐng)先水平和地位。對(duì)于中國縫制機(jī)械行業(yè)來講,要把握發(fā)展的核心,即發(fā)展數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化制造。
如今,以信息物理系統(tǒng)(CPS)為基礎(chǔ)、以智能制造為主導(dǎo)的第四次工業(yè)革命浪潮涌動(dòng),也就是常說的工業(yè)4.0時(shí)代來臨。工業(yè)3.0時(shí)代的智能化體現(xiàn)在控制系統(tǒng)、控制器加上計(jì)算機(jī),而工業(yè)4.0時(shí)代是具有自省功能的智能化,是能根據(jù)生產(chǎn)環(huán)境和設(shè)備狀況隨之做出調(diào)整的預(yù)測(cè)制造系統(tǒng)。
工業(yè)4.0的概念有三個(gè)支撐點(diǎn):一是制造本身的價(jià)值化,不僅僅是做好一個(gè)產(chǎn)品,而且是把產(chǎn)品生產(chǎn)制造過程總的浪費(fèi)做到最少,制造過程與設(shè)計(jì)者緊密配合;二是制造過程中,根據(jù)加工產(chǎn)品的差異、加工狀況的改變能自動(dòng)做出調(diào)整,達(dá)到具有所謂的“自省”能力,也就是整個(gè)系統(tǒng)包括設(shè)備機(jī)器本身,在設(shè)計(jì)制造過程中能根據(jù)變化的情況及時(shí)做出調(diào)整;三是在整個(gè)制造過程中達(dá)到零故障、零憂慮、零意外、零污染,至少要低憂慮、低污染,使制造過程達(dá)到最小憂慮化,這就是制造業(yè)的最高境界。
把握核心:數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化
為實(shí)現(xiàn)縫制機(jī)械行業(yè)的強(qiáng)國目標(biāo),應(yīng)重點(diǎn)從文章一開頭提及的八個(gè)方面入手,在產(chǎn)品、制造技術(shù)、產(chǎn)業(yè)模式等三個(gè)層面的創(chuàng)新。數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化都是制造業(yè)創(chuàng)新的主要途徑。在產(chǎn)品創(chuàng)新方面,制造業(yè)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品創(chuàng)新的共性技術(shù),將數(shù)字化技術(shù)和智能技術(shù)植入產(chǎn)品,使產(chǎn)品的功能極大豐富,使產(chǎn)品向數(shù)控一代發(fā)展,從根本上提高產(chǎn)品功能、性能和市場(chǎng)競(jìng)爭力。
可以說,數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化制造是促使縫制機(jī)械行業(yè)在未來發(fā)生革命性變化的核心技術(shù),它是信息化和工業(yè)化融合的主要方面,是促進(jìn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要技術(shù)手段,也可以視為中國縫制機(jī)械行業(yè)走向世界強(qiáng)國的發(fā)展主線。
縫紉機(jī)械行業(yè)數(shù)字化是重要的發(fā)展趨勢(shì)。這里說的數(shù)字化,是指數(shù)字制造技術(shù)的應(yīng)用與研究,包括數(shù)字產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與開發(fā)、數(shù)字制造的建模與仿真技術(shù)、數(shù)字樣機(jī)技術(shù)以及精密制造、網(wǎng)絡(luò)制造和智能制造技術(shù)。
縫紉機(jī)械的發(fā)展在于智能化。在智能縫制系統(tǒng)中,縫紉機(jī)可自動(dòng)通過傳感器和驅(qū)動(dòng)器設(shè)置縫紉參數(shù),以優(yōu)化縫紉質(zhì)量和提高生產(chǎn)效率,并減少操作人員的技能要求。
建立可縫性集成環(huán)境系統(tǒng),這個(gè)系統(tǒng)三個(gè)相互連接的在線系統(tǒng)組成,即可縫性預(yù)測(cè)系統(tǒng),智能縫紉系統(tǒng)及安全品質(zhì)系統(tǒng),目的在于使產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化,通過消除縫紉面料帶來的縫制問題,提高生產(chǎn)效率,從而減少操作人員的技能要求??煽p性集成環(huán)境系統(tǒng)根據(jù)縫紉面料的低應(yīng)力下的力學(xué)性能(拉伸剪切性能、彎曲性能、厚度及壓縮性能),并通過傳感器和驅(qū)動(dòng)器設(shè)置縫紉參數(shù),預(yù)測(cè)服裝面料的縫紉損傷和接縫起皺嚴(yán)重性并對(duì)織物整理提出合理的建議,使面料適應(yīng)高質(zhì)量的縫紉。
分步驟實(shí)施
中國縫制機(jī)械行業(yè)正面臨新技術(shù)和新工業(yè)革命時(shí)代的挑戰(zhàn),但也在面對(duì)巨大的機(jī)遇。綜合分析國內(nèi)外縫制機(jī)械行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì),可以看到,機(jī)遇大于挑戰(zhàn)。中國縫紉機(jī)械行業(yè)在數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能制造方面的發(fā)展雖滯后于先進(jìn)發(fā)達(dá)國家,但通過多年的發(fā)展已經(jīng)具備一定的基礎(chǔ)。根據(jù)目前行業(yè)的基礎(chǔ)和發(fā)展現(xiàn)狀,中國縫制機(jī)械行業(yè)要實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化制造,須分幾步完成。
第一步,加強(qiáng)縫制機(jī)械制造業(yè)的基礎(chǔ),從材料基礎(chǔ)、零部件基礎(chǔ)、制造工業(yè)基礎(chǔ)和技術(shù)基礎(chǔ)工作入手,在新材料、新工藝和新技術(shù)等方面投入研發(fā)。
工業(yè)“四大基礎(chǔ)”在很大程度上決定著產(chǎn)品質(zhì)量的優(yōu)劣,是提高產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ),應(yīng)高度重視。從產(chǎn)品的設(shè)計(jì)切入,設(shè)計(jì)是產(chǎn)品創(chuàng)新的第一步,決定了產(chǎn)品成本的70%,是延伸產(chǎn)業(yè)鏈和創(chuàng)新鏈的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
企業(yè)要踏踏實(shí)實(shí)地從縫紉機(jī)的結(jié)構(gòu)、工藝性、可縫性、可靠性等方面進(jìn)行深入研究,實(shí)際涵蓋所有機(jī)種的高速化、自動(dòng)化、集成化等的技術(shù)解決方案和實(shí)現(xiàn)的手段與方法,導(dǎo)入CAD(計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì))、CAM(計(jì)算機(jī)輔助制造)、CAPP(計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì))、PDM(設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng))等,建立CIMS(計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)),使研發(fā)和制造能得以同步實(shí)現(xiàn)。企業(yè)還要建立ERP系統(tǒng)的管理平臺(tái),使企業(yè)信息資源得以共享,充分實(shí)踐了了以信息化改造傳統(tǒng)制造業(yè)。結(jié)合市場(chǎng)需求,積極研發(fā)市場(chǎng)所需的縫紉機(jī)械產(chǎn)品,逐步建立起自己的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫、制造機(jī)械機(jī)構(gòu)體系,為進(jìn)一步創(chuàng)新設(shè)計(jì)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),并對(duì)現(xiàn)有的生產(chǎn)方式、生產(chǎn)裝備等進(jìn)行改變、改造,技術(shù)升級(jí)才是打開行業(yè)科學(xué)發(fā)展的金鑰匙,能量的堆積才能引起質(zhì)變。
未來,機(jī)電一體化縫制設(shè)備將全面替代機(jī)械式的縫制設(shè)備,機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用從平縫機(jī)、包縫機(jī)、繃縫機(jī)向更廣泛的行業(yè)產(chǎn)品系列擴(kuò)展,基于光電感應(yīng)的智能縫紉機(jī)則將成為行業(yè)技術(shù)發(fā)展的方向。機(jī)電一體化產(chǎn)品是將計(jì)算機(jī)技術(shù)融合于機(jī)械的信息處理和控制功能,實(shí)現(xiàn)設(shè)定機(jī)械功能的現(xiàn)代機(jī)械系統(tǒng)。對(duì)于縫制設(shè)備來講,機(jī)電一體化應(yīng)擴(kuò)展至各執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出動(dòng)作的自動(dòng)化、柔性化和智能化上面。例如刺料機(jī)構(gòu)刺料行程的可控、挑線機(jī)構(gòu)挑線行程和運(yùn)動(dòng)可控、送料機(jī)構(gòu)的送料軌跡的可控、橫針機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)可控的輸出運(yùn)動(dòng)等。如果將縫紉機(jī)中主要執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)可控性輸出,這才能使縫紉機(jī)具有更高水平。
“縫制單元”是熱門產(chǎn)品,是“至少一臺(tái)縫紉機(jī)、臺(tái)板和機(jī)架與縫紉機(jī)驅(qū)動(dòng)器組成的設(shè)備”。它研究縫制過程中的操作工動(dòng)作,對(duì)縫紉工藝與縫紉設(shè)備共同進(jìn)行創(chuàng)新研究。自動(dòng)縫制單元從主軸控制方式、送料方式、模板的設(shè)計(jì)、整機(jī)控制與操作系統(tǒng)等方面開展研究設(shè)計(jì),開發(fā)縫料自動(dòng)定位、自動(dòng)進(jìn)料、自動(dòng)縫紉、自動(dòng)剪線和平穩(wěn)移動(dòng)機(jī)構(gòu),形成集機(jī)、電、氣等于一體的智能化自動(dòng)縫制單元(如自動(dòng)貼袋、門襟、開袋、訂褲襟)。
自動(dòng)化、智能化縫制設(shè)備是縫制機(jī)械行業(yè)的重頭戲,推進(jìn)縫制自動(dòng)化與智能化、一機(jī)多用、節(jié)約人工和提升生產(chǎn)效率是強(qiáng)國戰(zhàn)略的重點(diǎn)。就整個(gè)服裝生產(chǎn)領(lǐng)域來說,還有諸多產(chǎn)品和方案值得業(yè)內(nèi)企業(yè)去發(fā)掘和開發(fā),比如各大類縫制用單工位、多工序自動(dòng)縫制單元機(jī)的研究和開發(fā)應(yīng)用,智能U型模塊式自動(dòng)縫制系統(tǒng)的開發(fā),大規(guī)模定制生產(chǎn)模式的研究,以射頻技術(shù)為核心的智能縫制吊掛生產(chǎn)系統(tǒng)開發(fā)和應(yīng)用,大規(guī)模定制生產(chǎn)加工系統(tǒng)結(jié)構(gòu)體系的建立與完善,服裝模板技術(shù)的應(yīng)用,服裝噴墨彩色打印技術(shù),服裝無縫縫紉新技術(shù),等等。
服裝CAT/CAD/CAM塊速成衣系統(tǒng)、自動(dòng)縫制專用機(jī)、單元自動(dòng)系統(tǒng)、RFID智能吊掛系統(tǒng)、柔性整燙中心、吊掛輸送式立方體倉儲(chǔ)等先進(jìn)的信息化和自動(dòng)化設(shè)備都有比較成熟的流程,完全可在ELP平臺(tái)上加以集成。
第二步,縫制機(jī)械行業(yè)在物理模型、信息模型和能量模型三個(gè)維度上,實(shí)現(xiàn)裝備的橫向集成、信息的縱向集成及產(chǎn)品生命周期和企業(yè)價(jià)值鏈集成。提升裝備智商,建立電子商務(wù),工廠ERP 、車間MES及設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)總線的信息集成示范。
信息物理系統(tǒng)(CPS)作為計(jì)算進(jìn)程和物理進(jìn)程的統(tǒng)一體,是集成計(jì)算、通信與控制于一體的智能系統(tǒng)。信息物理系統(tǒng)通過人機(jī)交互接口實(shí)現(xiàn)和物理進(jìn)程交互,使用網(wǎng)絡(luò)化空間以遠(yuǎn)程的、可靠的、實(shí)時(shí)的、安全的、協(xié)作的方式操控一個(gè)物理實(shí)體。它注重計(jì)算資源與物理資源的緊密結(jié)合與協(xié)調(diào),主要用于一些智能系統(tǒng)上如機(jī)器人等。
網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將逐漸改變中國縫制機(jī)械的生產(chǎn)與流通方式。一是,就產(chǎn)品制造而言,網(wǎng)絡(luò)化制造在迅速發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、銷售及服務(wù)一體化,網(wǎng)絡(luò)化制造貫穿于訂單組織、生產(chǎn)籌備、產(chǎn)品開發(fā)與設(shè)計(jì)、制造加工、銷售服務(wù)等企業(yè)運(yùn)營的整個(gè)生命周期;二是,就產(chǎn)業(yè)整體而言,網(wǎng)絡(luò)在改造設(shè)備制造業(yè)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與組織結(jié)構(gòu),縱向一體化的趨勢(shì)在減弱,取而代之的是契約分包的合作方式;三是,就經(jīng)銷商而言,網(wǎng)絡(luò)正在使他們盡快獲得更多的需求信息、更好的產(chǎn)品資源、更先進(jìn)的管理及營銷知識(shí)。
類似“服裝行業(yè)云制造平臺(tái)”的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是未來發(fā)展的方向。云制造、云服務(wù)通過云計(jì)算服務(wù)獲取,利用知識(shí)、網(wǎng)絡(luò),從制造云、營運(yùn)商和服務(wù)商等處取得制造資源,完成產(chǎn)品的制造和服務(wù)。
當(dāng)縫制機(jī)械生產(chǎn)走向數(shù)字化時(shí)代,智能化軟件、自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備、新型技術(shù)、新奇材料將被更多地應(yīng)用,諸如云制造平臺(tái)、3D技術(shù)、機(jī)器人作業(yè)、自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用一樣的新工藝以及整套流水化、現(xiàn)代化解決方案服務(wù),將促進(jìn)行業(yè)大發(fā)展,數(shù)字時(shí)代生產(chǎn)模式將顛覆傳統(tǒng)生產(chǎn)方式。
第三步,在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)用虛擬網(wǎng)絡(luò)把不同的實(shí)體設(shè)備聯(lián)系到一起,讓工廠成為一個(gè)整體。通過虛擬網(wǎng)絡(luò),使產(chǎn)業(yè)鏈成為一個(gè)整體,與社會(huì)融為一體,從而完成縫制機(jī)械生產(chǎn)模式的根本轉(zhuǎn)變,實(shí)現(xiàn)真正意義上的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化。
中國縫制機(jī)械行業(yè)不可能再單純地依靠市場(chǎng)的自然增長來實(shí)現(xiàn)企業(yè)的發(fā)展。為了生存,企業(yè)一定要對(duì)現(xiàn)有的生產(chǎn)方式、生產(chǎn)設(shè)備等進(jìn)行改造升級(jí)。要在市場(chǎng)嚴(yán)峻的情況下,提升企業(yè)自身的內(nèi)生動(dòng)力和競(jìng)爭力,需要科學(xué)的、有計(jì)劃、有步驟、可操作的實(shí)施強(qiáng)企的路徑。
產(chǎn)品統(tǒng)領(lǐng)一切。以產(chǎn)品顛覆,將成為現(xiàn)代企業(yè)生態(tài)里的常態(tài)。唯一能讓企業(yè)免于速朽的,仍然是企業(yè)的快速刷新(自我顛覆加自我重建)的能力。實(shí)現(xiàn)強(qiáng)企,一定要在產(chǎn)品、制造技術(shù)、生產(chǎn)模式這三個(gè)層次上創(chuàng)新,牢牢把握發(fā)展核心,即我們強(qiáng)調(diào)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化。