【CISMA2019展會視角】全球縫制機械技術(shù)發(fā)展趨勢專家談
- 以德國工業(yè)4.0和中國制造2025為代表的、基于網(wǎng)絡(luò)物理系統(tǒng)的第四次世界工業(yè)技術(shù)革命,為縫制機械科技創(chuàng)新升級,開辟了新的可能性空間。近年來,中國及全球縫機企業(yè)不懈努力,嘗試并實現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云技術(shù)、人工智能等新技術(shù)在設(shè)備應用層面的融合落地,完成了產(chǎn)業(yè)新技術(shù)發(fā)展的突破。
全球縫制機械技術(shù)發(fā)展趨勢專家談
CISMA被譽為全球縫制機械發(fā)展風向標,其對全球產(chǎn)業(yè)的導向作用,已經(jīng)得到產(chǎn)業(yè)鏈上下游的一致認可。作為CISMA主辦方,中國縫制機械協(xié)會前瞻性地提出“未來產(chǎn)業(yè)整體發(fā)展,將在智慧縫制工廠技術(shù)體系框架之下,進行不斷延伸”的論斷,并主導和推動行業(yè)初步建立起智慧縫制產(chǎn)品技術(shù)體系架構(gòu),構(gòu)建了智慧縫制的標準體系和基礎(chǔ)框架,肩負起了引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)全面轉(zhuǎn)向高質(zhì)量可持續(xù)發(fā)展的重任。
在產(chǎn)業(yè)深度變革和市場需求日益變化的關(guān)鍵時刻,CISMA2019將展會主題明確為“智慧縫制工廠技術(shù)及解決方案”,標志著智慧縫制工廠全新發(fā)展生態(tài)正式開啟,全產(chǎn)業(yè)鏈將由此進入生產(chǎn)模式重塑、商業(yè)模式革新的變革新時代。為了更好地幫助行業(yè)企業(yè)理清思路、明確方向,協(xié)會邀請全球代表性縫機企業(yè),圍繞未來產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展趨勢,進行了發(fā)聲。
德國杜克普公司執(zhí)行董事Eickhoff
“以傳感、人工智能、增強服務(wù)等為要約的機器技術(shù)網(wǎng)絡(luò),與物聯(lián)網(wǎng)深度結(jié)合的生產(chǎn)數(shù)據(jù)處理,將成為未來最為重要的技術(shù)發(fā)展趨勢之一。”
縫制機械將是未來用戶實現(xiàn)智能生產(chǎn)的有機組成部分。全生產(chǎn)流程數(shù)字化和自動化是全球縫制機械行業(yè)發(fā)展的必然要求,其中以傳感、人工智能、增強服務(wù)等為要約的機器技術(shù)網(wǎng)絡(luò),與物聯(lián)網(wǎng)深度結(jié)合的生產(chǎn)數(shù)據(jù)處理,將成為未來最為重要的技術(shù)發(fā)展趨勢之一。可以預見在不久的將來,縫制機械領(lǐng)域能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)代縫制、焊接和機器人設(shè)備組合而成的新的自動化,這是全球用戶所迫切需要的,也是現(xiàn)在SGG集團已經(jīng)重金投入的標的,人工智能和大數(shù)據(jù)收集、處理將被集成到我們生產(chǎn)的設(shè)備當中。
現(xiàn)在,SGG集團已成熟地應用QONDAC工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),從中央生產(chǎn)座艙收發(fā)所需數(shù)據(jù)的機器網(wǎng)絡(luò)將自動調(diào)整機器適配到下一環(huán)節(jié),為用戶提供數(shù)字化生產(chǎn)的工業(yè)4.0解決方案。還可根據(jù)用戶實際操作要求,為所有聯(lián)網(wǎng)的M-TYPE DELTA機器提供不受存儲限制的知識,針對用戶實際生產(chǎn)中存在的定制產(chǎn)品及批量生產(chǎn)兩種模式,均能提供適用的解決方案。
標準歐洲總經(jīng)理Holger Labes
“人工智能與機器人縫制、搬運和視覺系統(tǒng)相結(jié)合將是縫制車間的未來,核心是降低這些系統(tǒng)的成本,這是戰(zhàn)略關(guān)鍵。”
縫制機械行業(yè)正在歷經(jīng)巨大挑戰(zhàn)。沖突不斷、政治不穩(wěn)以及環(huán)保成本劇增迫使客戶重新思考其生產(chǎn)和定位策略,重新定位經(jīng)常會導致他們決定提高工廠自動化水平,這無疑是行業(yè)未來一大核心需求。
縫制行業(yè)現(xiàn)有技術(shù)潛力巨大,遠甚于當前應用水平,智能工廠將是未來的工廠,投資將物有所值。特別是人工智能與機器人縫制、搬運和視覺系統(tǒng)相結(jié)合,將是縫制車間的未來。但這一發(fā)展演變的核心是降低這些系統(tǒng)的成本,我們稱之為“負擔得起的自動化”,這是戰(zhàn)略關(guān)鍵。
要實現(xiàn)縫制機械智能化,需要傳感器來感知情況,基于人工智能產(chǎn)生適當反應。但市場許多現(xiàn)有軟件系統(tǒng),仍停留在統(tǒng)計層面,沒有集中在智能上,預計還需幾年時間才能達到“收集信息,并幫助操作員進行設(shè)置信息或操作,全面管理和優(yōu)化工作流程”的成熟狀態(tài)。
威騰始終堅持創(chuàng)新,因此我們會謹慎談?wù)撐磥響?zhàn)略和項目。但可以肯定的是,我們將展示出許多自動化和數(shù)字化生產(chǎn)的突破性技術(shù)。至少在我看來,威騰Autoseam是當前市場上唯一的智能縫制機械,無需編程、無需操作員幫助便可實現(xiàn)縫制。
日本三菱機電株式會社縫制機械事業(yè)部副事業(yè)部長吉田俊介
“設(shè)備穩(wěn)定性和可靠性是搭載先進技術(shù)功能的最基本要求,這一點不可松懈。”
當前,縫制設(shè)備和新技術(shù)加速融合,在搭載各種功能方面不斷向前發(fā)展。但從下游實際應用考量,設(shè)備穩(wěn)定性和可靠性方面仍有所欠缺。對于客戶來講,設(shè)備要具備三種特性:首先是生產(chǎn)性,要提高縫制速度,還能實現(xiàn)穩(wěn)定的縫制功能;其次是經(jīng)濟型,在日常生產(chǎn)中,能夠在節(jié)約能耗及長壽命的基礎(chǔ)上,實現(xiàn)投資效率的提高;第三是擴張性,也就是智慧縫制,能夠?qū)崿F(xiàn)與具有穩(wěn)定的、高可靠性的設(shè)備進行連接。
因此一定要清醒的認識到,智慧縫制工廠最根本基礎(chǔ)是夯實品質(zhì)。企業(yè)只有真正做到批量生產(chǎn)的縫紉機設(shè)備質(zhì)量均衡,并能夠在長時間使用情況下始終保持穩(wěn)定,才有進一步可能去搭載更多先進技術(shù)功能,靈活應用AI和IoT等先進技術(shù),最終朝向智慧縫制發(fā)展。也正是因為如此,三菱PLK-J系列電子花樣機等新品,一直在挑戰(zhàn)實現(xiàn)穩(wěn)定性,而后進行性能的創(chuàng)新和突破。
星銳縫紉機(嘉興)有限公司董事長卓瑞榮
“隨著無線傳輸技術(shù)的成熟以及5G時代的到來,無限傳輸技術(shù)將應用于縫紉機械生產(chǎn)中,而縫紉機智能化將實現(xiàn)真正的無人工廠”。
由于人工成本上升加上車工難招,為降低生產(chǎn)成本并提高生產(chǎn)效率,當代縫紉機械生產(chǎn)技術(shù)呈現(xiàn)出朝自動化、智能化發(fā)展的趨勢,而當前縫紉機械生產(chǎn)技術(shù)的研發(fā)水平已經(jīng)實現(xiàn)部分工序的自動化,未來將朝向智能化的方向發(fā)展。
雖然縫紉機械生產(chǎn)技術(shù)的自動化研發(fā)遇到不少難題,但機械臂、數(shù)據(jù)采集、視覺識別、人工智能等先進技術(shù)已初步應用于縫紉機械生產(chǎn)技術(shù)中,除此之外,隨著無線傳輸技術(shù)的成熟以及5G時代的到來,無限傳輸技術(shù)也將應用于縫紉機械生產(chǎn)中用來減少縫紉機控制線路,縫紉機智能化將實現(xiàn)真正的“無人工廠”,即實現(xiàn)從制布到成品衣由機械全自動化生產(chǎn),生產(chǎn)數(shù)據(jù)實時自動上傳,實時監(jiān)控生產(chǎn)狀態(tài)。
未來幾年,星銳縫紉機有限公司將投入智能抓取機械臂的研發(fā)和設(shè)計,包括機械臂結(jié)構(gòu)設(shè)計,機械臂控制系統(tǒng)設(shè)計和機械臂的觸感算法研究。目前有兩方面的研究:一體化研發(fā),通過將電子控制箱、馬達和車頭融合,創(chuàng)造出機電一體直驅(qū)控制系統(tǒng);利用影像偵測系統(tǒng)代替人眼進行觀測。為了更好地進行技術(shù)研發(fā),星銳未來規(guī)劃招聘大量研究生和博士生對行業(yè)前沿技術(shù)進行深入研究,保持生產(chǎn)技術(shù)的先進和產(chǎn)品的高質(zhì)量與高技術(shù)含量。
杰克股份創(chuàng)始人阮積祥
“圍繞定制化、小單化發(fā)展趨勢及細分領(lǐng)域品類需求,高品質(zhì)、效率更高、柔性化更強的設(shè)備技術(shù)是未來的趨勢”。
當前縫制設(shè)備創(chuàng)新研發(fā)正逐步提升,中國縫企逐漸開始引領(lǐng)自主創(chuàng)新,一方面會朝著電子化(電子壓腳壓力、電子送料、電子針距、電子線張力、電子潤滑等)、去技能化、半自動化、自動化、物聯(lián)網(wǎng)化、附加裝置與省力裝置等方向發(fā)展。另一方面,將重點圍繞縫紉性能的提升、跳針斷線技術(shù)研究、線張力與線跡美觀性、縫料適應性等方向發(fā)展。可以明確的是,圍繞定制化、小單化發(fā)展趨勢及細分領(lǐng)域品類需求,高品質(zhì)、效率更高、柔性化更強的設(shè)備技術(shù)是未來的趨勢。
在智慧縫制工廠中,縫制設(shè)備是主體、是智能工廠架構(gòu)中的基礎(chǔ)設(shè)備層,是智能生產(chǎn)的執(zhí)行部分,需要結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)、人工智能實現(xiàn)設(shè)備自主學習、自主分析、自主決策、自主執(zhí)行才能真正成為智能化設(shè)備,從而通過設(shè)備的智能化、物聯(lián)網(wǎng)化解決客戶、服裝廠之間端到端的服務(wù),并實現(xiàn)設(shè)備與人、設(shè)備與設(shè)備之間的自主互動。
目前,縫制機械將逐步實現(xiàn)與物聯(lián)網(wǎng)、傳感、云計算及邊緣計算技術(shù)、傳感技術(shù)、電子化等先進技術(shù)的融合。其中物聯(lián)網(wǎng)縫制機械(平縫、包縫等多款產(chǎn)品)已形成小批量生產(chǎn),未來會進一步完善物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備種類,挖掘物聯(lián)數(shù)據(jù)價值和應用,以及構(gòu)建合作智能生態(tài)軟件的應用,同時將設(shè)備層開發(fā)從縫中推廣到縫前。而與縫前相關(guān)的,則是智能裁剪縫制整合技術(shù)、視覺圖像等技術(shù)。
杰克規(guī)劃了三個階段的縫制工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)計劃,從第一階段的物聯(lián)服務(wù)、輕度賦能,到第二階段的深度賦能客戶,及第三階段大數(shù)據(jù)、生態(tài)的建設(shè)計劃。
“用戶對智能生產(chǎn)的期望,首先是在自動化基礎(chǔ)上有更大的靈活性;其次要減少各類工裝、卡具的更換;第三就是使用簡單方便,人為干預少。”
由于下游行業(yè)對自動化縫制設(shè)備的需求增加,隨著自動化設(shè)備市場逐步成熟,智能化、自動化設(shè)備的開發(fā)已經(jīng)成為縫機企業(yè)主要任務(wù)。在做好縫制機械單機自動化基礎(chǔ)上,未來產(chǎn)業(yè)技術(shù)趨勢將集中在單機智能化和自動化生產(chǎn)線研發(fā)方面,多軸機器人、自動化單元和操作工在一條生產(chǎn)線上共同工作將不會遙遠。
當前,各種縫制單元自動化、智能化水平得到極大提高,部分自動化單元已經(jīng)能夠完成相當一部分縫紉工序的無人化,部分縫制質(zhì)量已經(jīng)超過人工。未來縫料抓取和縫料控制技術(shù)可能會和縫制設(shè)備產(chǎn)生深度融合,目前已經(jīng)涌現(xiàn)出一大批專業(yè)公司在做這方面研究,形成突破僅僅是時間問題。
但是,自動化和智能化的最大區(qū)別,是自動化僅僅調(diào)用已規(guī)劃好的程序,智能化則根據(jù)各種信息,通過計算自己規(guī)劃并發(fā)出指令。用戶對智能生產(chǎn)的期望,首先是在自動化基礎(chǔ)上有更大的靈活性;其次要減少各類工裝、卡具的更換;第三就是使用簡單方便,人為干預少。
因此,未來幾年標準將主要集中精力研究用戶產(chǎn)品工藝,通過對產(chǎn)品工藝的深入研究,挖掘更深層次的需求。在產(chǎn)品實現(xiàn)方面主要考慮集成現(xiàn)有成熟技術(shù)。目前我們已和機器人、旋轉(zhuǎn)機頭、視覺識別、縫料抓取、電控系統(tǒng)等方面合作伙伴開展廣泛深入合作,未來將與終端用戶一起,合作開發(fā)智能化縫制單元或生產(chǎn)線。“在網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同工作時代,設(shè)備概念已從單一機械向群組發(fā)展,這個層面的應用也是縫制設(shè)備智能化的體現(xiàn)。”
隨著經(jīng)濟發(fā)展、人工成本快速增加,用戶行業(yè)“機器替人”趨勢將勢不可擋,多功能全自動加工系統(tǒng)將逐步成為市場主流。圍繞自動縫制設(shè)備的新的生產(chǎn)工藝、技術(shù)以及生產(chǎn)加工組織方式變革將成為新的行業(yè)趨勢,這個趨勢所帶來的也將是當前的縫制設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)化、智能化以及產(chǎn)線生產(chǎn)組織過程的深度信息集成和可視化。
未來將有越來越多的新技術(shù)被集成進入縫制機械加工過程,從硬件上來說更加高效靈活的協(xié)作機器人將在自動縫制單元逐步普及的過程中獲得一份自身發(fā)展空間,另外視覺輔助、觸覺輔助系統(tǒng)也將逐步被融入到設(shè)備之中,逐步去人化或者降低操作熟練門檻;從軟件發(fā)展上來看,在大數(shù)據(jù)和先進算法支持下的人工智能將逐步被用于縫制機械的操作使用和設(shè)備之間的生產(chǎn)協(xié)同,讓從打版到質(zhì)檢的全流程更加高效與智能。
在網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同工作時代,設(shè)備概念已從單一機械向群組發(fā)展,這就對設(shè)備交互、指揮、控制、協(xié)同提出了更復雜要求,這個層面的應用也是縫制設(shè)備智能化的體現(xiàn)。在大豪為用戶所搭建的以“縫工廠云平臺”為核心的智慧縫制解決方案中,機械設(shè)備是數(shù)據(jù)的出處和去處,通過數(shù)據(jù)傳輸和轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備及云平臺系統(tǒng)的交互和控制;同時大豪云平臺運用邊緣計算技術(shù),使縫制設(shè)備具有自感知能力,代替人工做出決策;通過在設(shè)備周圍部署邊緣計算AI平臺,運行機器算法等,讓設(shè)備擁有智能大腦。未來大豪在電控系統(tǒng)設(shè)計上依然會堅持高度集成化路線,并進一步提升系統(tǒng)集成度和功能性能。
“縫制機械完全可以將現(xiàn)場制造過程的‘人機料法’關(guān)聯(lián)到自身,并聯(lián)接成一套行之有效的運行體系”。
當前,縫制機械研發(fā)處于數(shù)字化過程中。所謂數(shù)字化,就是通過配套各種傳感器和電機,使縫制機械的工藝參數(shù)可以進行數(shù)字化設(shè)定、測量和控制。數(shù)字化趨勢外,網(wǎng)絡(luò)化也在快速發(fā)展中。利用物聯(lián)網(wǎng)手段,將縫制機械數(shù)字化之后的數(shù)據(jù)采集到服裝加工廠的現(xiàn)場執(zhí)行系統(tǒng)(MES)中,并可以反向進行遠程控制,從而提升生產(chǎn)管理效率,并為“智能制造”提供堅實的可執(zhí)行基礎(chǔ)條件。
智能制造要落地,核心是準確的數(shù)據(jù)采集和制造過程的自動化,這是行業(yè)的痛點。縫制機械完全可以將現(xiàn)場制造過程的“人機料法”關(guān)聯(lián)到自身,并聯(lián)接成一套行之有效的運行體系。也就是說,可以以縫制機械為核心,采集服裝加工過程的“人機料法”數(shù)據(jù)并高效運行,真正達到智能制造。
隨著各種先進技術(shù)在行業(yè)加速應用,勢必會與縫制機械產(chǎn)生融合。縫制機械數(shù)控系統(tǒng)本身就是帶縫制功能的四軸聯(lián)動以上系統(tǒng),縫制機械本身就是一個廣義的機器人,技術(shù)間相互深度融合是肯定可行的。同時,智能制造所蘊含的大數(shù)據(jù)、人工智能技術(shù),會在用戶工廠廣泛使用,AI應用會越來越多,也會越來越廣。在服裝加工智能制造領(lǐng)域,鮑麥克斯自主研發(fā)了基于藍牙5.0/4.2的智能互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)終端,將在2020年生產(chǎn)的數(shù)控系統(tǒng)中均內(nèi)置此網(wǎng)絡(luò)方案。鮑麥克斯針對服裝新舊生產(chǎn)線,提供“人機料法”的數(shù)據(jù)采集與邊緣計算解決方案,并將其成功應用于ADIDAS服裝工廠。
“未來3D縫紉和機械臂、視覺等都會發(fā)揮不同作用,機械臂替代人工可能成為最大方向”。
縫制機械未來技術(shù)發(fā)展特點,可以用可靠、精準、集成、柔性、智能幾個詞概括。
首先,對設(shè)備可靠性和穩(wěn)定性的追求,是永恒主題,這其中包括機器本身的性能可靠,服務(wù)保障的可靠與便捷,甚至遠程預警、診斷等手段介入,為客戶使用提供全方位可靠保障。其次,隨著時尚產(chǎn)業(yè)不斷創(chuàng)新,各種面料不斷涌現(xiàn),高端客戶對于縫制效果的要求越來越高,這就要求機械性能定位更加精準。第三,客戶產(chǎn)品種類、面料工藝等已經(jīng)發(fā)生變化,這就要求縫制設(shè)備既有很高的自動化程度,也要有很強的柔性。第四,隨著客戶對智能制造的需求增大,縫制設(shè)備自身也在朝著智能化方向發(fā)展。為客戶開發(fā)智能化設(shè)備就是趨勢所在。
在縫制機械整體智能化前行的過程中,未來3D縫紉和機械臂、視覺等都會發(fā)揮不同作用,機械臂可能成為替代人工的主方向。此外,智能化縫制設(shè)備,還應與客戶管理系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)智能連接、智能控制,并精準實現(xiàn)數(shù)據(jù)管理。
縫制設(shè)備是產(chǎn)品制造的執(zhí)行者,也是構(gòu)建智慧工廠解決方案的基礎(chǔ)。舒普作為智能工廠整體解決方案提供者,未來將在客戶終端設(shè)備智能化、信息系統(tǒng)集成上不斷加大產(chǎn)品的產(chǎn)出,計劃在3-5年內(nèi)建立樣板工廠。近年來,全球縫機企業(yè)從下游細分需求入手,不斷做精做專,通過對先進技術(shù)的引進消化吸收,不僅在產(chǎn)品層面取得一定成果,更在供應鏈全體系內(nèi)的綜合服務(wù)、信息技術(shù)、數(shù)字化工廠等諸多層面進行了智能化嘗試和探索。綜合CISMA2019參展企業(yè)申報產(chǎn)品和參展方案看,很多展商圍繞“智慧縫制工廠”概念要求,準備了相應的展品和方案,助力CISMA實現(xiàn)了智慧縫制工廠全方位現(xiàn)實應用場景的展示。
從當前全球產(chǎn)業(yè)發(fā)展成果來分析,單機類設(shè)備朝向智能化控制發(fā)展,越來越多的傳感部件、物料感應、機械手、數(shù)據(jù)采集等智能部件和應用出現(xiàn)在產(chǎn)品中;智能輔助單元的出現(xiàn)和應用有所體現(xiàn)和增強,在模板機類縫制單元產(chǎn)品上已經(jīng)得到充分驗證;吊掛、AGV物料小車等智能輸送系統(tǒng),已經(jīng)實現(xiàn)與用戶管理系統(tǒng)并軌和智能傳輸;行業(yè)創(chuàng)造的專屬機器人——SEWROBOT發(fā)展愈發(fā)成熟,并呈現(xiàn)普及趨勢。
其次是集成應用和延伸層面:智慧縫制工廠MES系統(tǒng)等工業(yè)軟件越來越完善,從通用性向?qū)S眯娃D(zhuǎn)變,專業(yè)性不斷增強,行業(yè)龍頭骨干企業(yè)都在著力開發(fā)既能兼容自身產(chǎn)品,又能在下游實現(xiàn)互聯(lián)互通和數(shù)據(jù)管理應用的MES系統(tǒng);工業(yè)云平臺技術(shù)日益成熟,基于下游生產(chǎn)大生態(tài)場景開發(fā)和應用的需求,大豪已經(jīng)開始嘗試這一領(lǐng)域并做出明確規(guī)劃,杰克與樹根網(wǎng)和阿里巴巴等專業(yè)云平臺服務(wù)商展開深度協(xié)作,打造適合自身產(chǎn)品的再開發(fā)云平臺;更為振奮的是,基于各細分領(lǐng)域的自動化生產(chǎn)線實現(xiàn)落地,智慧化工業(yè)縫制生產(chǎn)漸具雛形,未來將會更加成熟和普及。這些成果,昭示了全球縫制機械行業(yè)未來的發(fā)展趨勢,并將通過CISMA平臺,得到最為快速、有效的傳遞和展示,為最終實現(xiàn)智慧縫制工廠技術(shù)及解決方案,奠定堅實基礎(chǔ)。