智能制造技術(shù)在紡織服裝行業(yè)中的應(yīng)用

郭廣超，帥筱倩

（1.新鄉(xiāng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 新鄉(xiāng) 453006；2.新鄉(xiāng)市科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)，河南 新鄉(xiāng) 453000）

作為傳統(tǒng)行業(yè)重要支柱的紡織服裝行業(yè)，正面臨前所未有的挑戰(zhàn)。隨著現(xiàn)代化智能技術(shù)的迅速發(fā)展，紡織服裝行業(yè)只有改革和創(chuàng)新，才能做到與時(shí)俱進(jìn)，不被淘汰。智能制造技術(shù)便成為制造行業(yè)爭(zhēng)先恐后轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要途徑之一。

1 智能制造技術(shù)概述

自20世紀(jì)80年代人工智能被提出之后，將人工智能應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)成為人們期望已久的生產(chǎn)模式。最初將人工智能應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)的想法便是智能制造概念的原型。將這種原型進(jìn)行概念升級(jí)和更新，便造就了智能制造。智能制造在實(shí)現(xiàn)的過(guò)程中不僅需要眾多信息設(shè)備作為硬件支撐，還需要有眾多技術(shù)，如人工智能技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及傳感技術(shù)的支持。從智能制造技術(shù)的特點(diǎn)來(lái)看，使用新型的傳感技術(shù)，可以突破各種惡劣環(huán)境的限制，完成各種實(shí)時(shí)感知信息的采集，然后再通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的匯總、計(jì)算以及分析處理，為生產(chǎn)管理者提供實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、全面的決策依據(jù)。除此以外，通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的3D空間建模，提前體驗(yàn)產(chǎn)品帶來(lái)的效果，特別是服裝行業(yè)，更加明顯和突出，讓人們從感官上、視覺(jué)上感受產(chǎn)品，從而指導(dǎo)設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì)和制造出更優(yōu)秀的產(chǎn)品。人工智能技術(shù)將數(shù)字化技術(shù)貫穿整個(gè)制造流程，通過(guò)語(yǔ)音識(shí)別、圖像識(shí)別以及智能分析等相關(guān)技術(shù)共同完成產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、制造到售后服務(wù)的所有任務(wù)，而實(shí)現(xiàn)決策、生產(chǎn)制造的自動(dòng)化，進(jìn)一步解放人類(lèi)的大腦和雙手。

2 智能制造技術(shù)現(xiàn)狀

2.1 國(guó)外智能制造技術(shù)現(xiàn)狀

從相關(guān)的國(guó)外文獻(xiàn)了解到，有關(guān)智能制造的研究非常早，其中大數(shù)據(jù)和云計(jì)算是國(guó)外智能制造技術(shù)的關(guān)鍵，最終依靠信息化的管理系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。從企業(yè)管理角度來(lái)看，主要通過(guò)智能化技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)對(duì)人力資源、財(cái)務(wù)、采購(gòu)以及硬件設(shè)施維護(hù)等方面的集成管理，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品的全過(guò)程追溯、遠(yuǎn)程維護(hù)以及回收利用等環(huán)節(jié)的智能化管理[1]。從企業(yè)生產(chǎn)設(shè)計(jì)角度來(lái)看，借助計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、制造與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的相互融合和協(xié)作，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)方面的智能化輔助工作。從企業(yè)生產(chǎn)制造角度來(lái)看，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了依靠無(wú)線傳感技術(shù)、多主體協(xié)作系統(tǒng)以及人工智能等技術(shù)交叉完成智能化制造。

2.2 國(guó)內(nèi)智能制造技術(shù)現(xiàn)狀

從大量國(guó)內(nèi)相關(guān)文獻(xiàn)了解到，雖然關(guān)于智能制造的研究落后于國(guó)外，但是自1988年國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)提出智能制造的概念后，國(guó)內(nèi)眾多學(xué)者都開(kāi)始了深入的分析和研究。但是，由于制造過(guò)程中數(shù)據(jù)過(guò)于龐大，制造工序過(guò)于繁雜，還無(wú)法完全依靠當(dāng)時(shí)的計(jì)算機(jī)來(lái)完成，給智能制造的發(fā)展形成巨大的阻力。在這期間，不斷有相關(guān)學(xué)者進(jìn)行深入的研究和思考，比如海爾智能工廠的離散型智能制造模式便是代表。當(dāng)然，這種智能制造模式需要政府部門(mén)的大力支持，特別是數(shù)字化發(fā)展以及平臺(tái)建設(shè)方面，都需要政府部門(mén)的大力協(xié)助，才能引導(dǎo)企業(yè)進(jìn)行制造服務(wù)方面的智能化改造，推進(jìn)離散智能制造模式的發(fā)展。

3 紡織服裝行業(yè)的智能制造技術(shù)應(yīng)用

2016年《紡織工業(yè)十三五科技進(jìn)步綱要》的出臺(tái)，明確指出我國(guó)紡織服裝行業(yè)的信息化發(fā)展道路。由于目前我國(guó)紡織服裝行業(yè)中中小型企業(yè)眾多，各企業(yè)的信息化水平參差不齊，發(fā)展道路還很漫長(zhǎng)，特別是服裝的柔性化、自動(dòng)化生產(chǎn)方面，中小企業(yè)更是欠缺。因此，紡織服裝行業(yè)的智能制造之路任重而道遠(yuǎn)，還需要結(jié)合《紡織工業(yè)十三五科技進(jìn)步綱要》的內(nèi)容付出實(shí)際行動(dòng)，全面提高我國(guó)紡織服裝行業(yè)的信息化和工業(yè)化水平。

3.1 紡織服裝行業(yè)的特點(diǎn)

紡織服裝行業(yè)不同于其他傳統(tǒng)行業(yè)，主要以縫制工藝為主，成本控制和創(chuàng)新生產(chǎn)模式是企業(yè)的立足之本。從整個(gè)紡織服裝行業(yè)來(lái)看，紡織服裝行業(yè)的智能制造主要落實(shí)在幾個(gè)方面：一是紡織服裝產(chǎn)品的智能化，目前主要集中在一些智能穿戴產(chǎn)品上；二是紡織服裝制造設(shè)備的智能化，主要指生產(chǎn)設(shè)備是否具有智能化的監(jiān)測(cè)功能；三是紡織服裝生產(chǎn)車(chē)間的智能化，這種智能化主要體現(xiàn)在生產(chǎn)車(chē)間的硬件配置是否實(shí)現(xiàn)智能化的監(jiān)控服務(wù)；四是紡織服裝生產(chǎn)供應(yīng)鏈的智能化，直接影響著產(chǎn)品的生產(chǎn)、銷(xiāo)售、流通和售后等環(huán)節(jié)；五是紡織服裝生產(chǎn)管理和服務(wù)的智能化，可以算是管理服務(wù)的智能化，可以有效提升紡織服裝企業(yè)的軟實(shí)力[2]。

3.2 紡織服裝行業(yè)智能制造模式的構(gòu)建

3.2.1 ERP系統(tǒng)

企業(yè)資源計(jì)劃（Enterprise Resource Planning，ERP）系統(tǒng)是一套集財(cái)務(wù)、供應(yīng)鏈、生產(chǎn)制造、物流以及商業(yè)智能分析于一體的信息化企業(yè)管理系統(tǒng)，其中，財(cái)務(wù)管理模塊涉及企業(yè)的預(yù)算、核算、資金、審計(jì)、預(yù)收、應(yīng)收、預(yù)付、應(yīng)付、現(xiàn)金及成本等方面；供應(yīng)鏈管理模塊涉及企業(yè)的采購(gòu)管理、庫(kù)存管理、分銷(xiāo)管理以及銷(xiāo)售管理等方面；生產(chǎn)制造管理模塊涉及企業(yè)的生產(chǎn)任務(wù)、作業(yè)計(jì)劃、物料需求及生產(chǎn)成本控制等方面[3]。

3.2.2 PLM系統(tǒng)

產(chǎn)品生命周期管理（Product Lifecycle Management，PLM）系統(tǒng)是一套管理產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)過(guò)程的信息系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)某系列產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程的全程跟蹤和產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程環(huán)節(jié)的全程追溯，以便有效、及時(shí)地將產(chǎn)品的缺陷消除在設(shè)計(jì)階段，克服研發(fā)環(huán)節(jié)的瓶頸，有效提升產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和創(chuàng)新能力。PLM系統(tǒng)的圖紙數(shù)字化管理不僅可以幫助紡織服裝企業(yè)積累影響產(chǎn)品結(jié)構(gòu)成型的設(shè)計(jì)要素，還可以大大縮短研發(fā)新產(chǎn)品的時(shí)間，為創(chuàng)新產(chǎn)品的面市創(chuàng)造時(shí)間優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，PLM系統(tǒng)也是產(chǎn)品連接市場(chǎng)用戶(hù)的紐帶，可以迅速收集客戶(hù)的需求，指導(dǎo)企業(yè)生產(chǎn)出與時(shí)俱進(jìn)的產(chǎn)品[4]。

3.2.3 MES系統(tǒng)

制造企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程執(zhí)行系統(tǒng)（Manufacturing Execution System，MES）作為一套車(chē)間信息管理系統(tǒng)，主要功能是對(duì)車(chē)間各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化以及智能化的實(shí)時(shí)傳遞，方便有效地幫助車(chē)間管理人員對(duì)車(chē)間各項(xiàng)生產(chǎn)耗材進(jìn)行合理的采購(gòu)和支配。MES系統(tǒng)一般都是配合ERP等信息化管理系統(tǒng)工作的，通過(guò)參與企業(yè)的智能化制造過(guò)程，幫助紡織服裝企業(yè)高效地實(shí)現(xiàn)企業(yè)各部門(mén)之間的協(xié)調(diào)，避免重復(fù)工作，達(dá)到企業(yè)高效率運(yùn)作的目的。

3.2.4 APS系統(tǒng)

作為制造企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)劃安排系統(tǒng)的進(jìn)階生產(chǎn)規(guī)劃及排程系統(tǒng)（Advanced Planning and Scheduling，APS），是其他各個(gè)信息管理系統(tǒng)的中心，通過(guò)供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)匯聚于此的數(shù)據(jù)，結(jié)合MES實(shí)現(xiàn)對(duì)企業(yè)所有生產(chǎn)組織活動(dòng)以及從生產(chǎn)準(zhǔn)備階段到產(chǎn)品完成階段全部生產(chǎn)過(guò)程的控制和實(shí)施。其與MES系統(tǒng)的完美結(jié)合構(gòu)成車(chē)間信息化的核心部分，實(shí)施質(zhì)量的高低直接影響著整個(gè)紡織服裝企業(yè)的智能化制造程度。

3.3 紡織服裝行業(yè)智能制造技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

從當(dāng)前國(guó)內(nèi)外發(fā)展形勢(shì)來(lái)看，我國(guó)紡織服裝企業(yè)要想實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級(jí)，智能化制造是必經(jīng)之路。同時(shí)智能化制造也是改變我國(guó)傳統(tǒng)紡織服裝企業(yè)大而不強(qiáng)精神面貌的重要途徑。通過(guò)實(shí)現(xiàn)制造方式、生產(chǎn)設(shè)備、管理、生產(chǎn)過(guò)程的智能化，達(dá)到生產(chǎn)效率的最高化、研發(fā)時(shí)間的最短化、生產(chǎn)成本的最低化以及企業(yè)利潤(rùn)的最大化[5]。智能制造系統(tǒng)是一套涉及企業(yè)采購(gòu)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售、企業(yè)全方位管理的完整系統(tǒng)，它是一套全面的、統(tǒng)一的、相互協(xié)調(diào)的工作體系，可以讓產(chǎn)品的價(jià)值鏈更加健全，企業(yè)管理更加高效科學(xué)，順應(yīng)了時(shí)代發(fā)展趨勢(shì)，提升了紡織服裝企業(yè)的綜合競(jìng)爭(zhēng)力。以市場(chǎng)需求為導(dǎo)向的紡織服裝企業(yè)，借助大數(shù)據(jù)技術(shù)的私人訂制平臺(tái)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)定制服裝的測(cè)量、下單、生產(chǎn)、銷(xiāo)售、物流等全過(guò)程的智能化處理，從而縮短生產(chǎn)周期，在保證質(zhì)量不變的情況下，成本明顯下降。在智能化制造系統(tǒng)的推動(dòng)下，紡織服裝企業(yè)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期也明顯縮短，對(duì)客戶(hù)需求的響應(yīng)速度明顯提升[6]。

4 結(jié)語(yǔ)

紡織服裝行業(yè)作為一種傳統(tǒng)的勞動(dòng)密集型行業(yè)，正在向智能化制造方向發(fā)展。但是，目前大部分紡織服裝企業(yè)仍處于起步階段，要想實(shí)現(xiàn)智能化制造的轉(zhuǎn)型，不僅要將制造環(huán)節(jié)智能化，而且要將企業(yè)的采購(gòu)、研發(fā)、生產(chǎn)、流通等全部環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)智能化，通過(guò)市場(chǎng)的反饋驅(qū)動(dòng)智能化制造方案的優(yōu)化。通過(guò)對(duì)紡織服裝企業(yè)全部數(shù)據(jù)實(shí)行數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、云端化以及智能化，讓智能化制造成為現(xiàn)實(shí)。因此，紡織服裝企業(yè)應(yīng)該從自身的現(xiàn)狀出發(fā)，制定智能化制造的實(shí)施戰(zhàn)略，圍繞數(shù)字化、自動(dòng)化規(guī)劃企業(yè)的發(fā)展目標(biāo)，同時(shí)，還要結(jié)合自身的實(shí)力，不照搬其他企業(yè)的成功經(jīng)驗(yàn)，發(fā)揮自身的優(yōu)勢(shì)，實(shí)施以質(zhì)量求生存、以高效求發(fā)展的企業(yè)發(fā)展策略。