服裝企業(yè)實(shí)現(xiàn)智能制造之路（下）

        實(shí)現(xiàn)“智能機(jī)器”技術(shù)有兩個(gè)重要方面：機(jī)器學(xué)習(xí)和機(jī)器視覺。所謂機(jī)器學(xué)習(xí)指的是其軟件系統(tǒng)的算法能從已有的經(jīng)驗(yàn)中抽象出普遍的規(guī)則，然后利用這些規(guī)則回答各種問題，包括曾經(jīng)遇到過的和不曾見過的。也就是說可以利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系列等算法來分析數(shù)據(jù)、從中學(xué)習(xí)、測定、預(yù)測現(xiàn)實(shí)世界某些事,而這些做法不再是過去手動(dòng)編碼帶有特定指令設(shè)定的軟件程序來完成某個(gè)特殊任務(wù)，而是使用大量的數(shù)據(jù)和算法來“訓(xùn)練”機(jī)器，賦予它學(xué)習(xí)如何執(zhí)行任務(wù)的能力。例如鮑麥克斯、美機(jī)等企業(yè)推出的SIRI語音控制系統(tǒng),在操作縫制機(jī)器時(shí)只要對(duì)智能軟件說話交互即可,不必再像過去與按鍵和菜單打交道了。

        機(jī)器視覺是利用相機(jī)、攝像機(jī)等傳感器，配合機(jī)器視覺算法賦予智能設(shè)備人眼的功能，從而進(jìn)行物體的識(shí)別、檢測、測量等功能。機(jī)器視覺可以分為工業(yè)視覺、計(jì)算機(jī)視覺兩類。工業(yè)領(lǐng)域的機(jī)器視覺難點(diǎn)在于精度和速度，要求都在毫米級(jí)，例如工業(yè)機(jī)器人抓手的變動(dòng)是在三維空間內(nèi),精準(zhǔn)度較易,而智能機(jī)器難些。（見圖六）近年來服裝行業(yè)所創(chuàng)新的皮革疵點(diǎn)識(shí)別、自動(dòng)排版、自動(dòng)切割一體機(jī)就很好地應(yīng)用了機(jī)器視覺。

        3 要從單元級(jí)信息物理系統(tǒng)CPS做起,向系統(tǒng)級(jí)CPS、SOS級(jí)CPS發(fā)展。

         2017年3月,我國發(fā)布信息物理系統(tǒng)CPS白皮書,書中工信部對(duì)CPS的定位是：信息物理系統(tǒng)CPS是支撐工業(yè)化和信息化深度融合的一套綜合技術(shù)體系。信息物理系統(tǒng)CPS能夠從單元級(jí)、系統(tǒng)級(jí)到系統(tǒng)之系統(tǒng)級(jí)(SOS)不斷深化,從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)制造范式的重構(gòu)。

        所謂單元級(jí)CPS 是具有不可分割性的信息物理系統(tǒng)最小單元，可以是一個(gè)部件或一個(gè)產(chǎn)品，通過“一硬”（如具備傳感、控制功能的機(jī)械臂等）和“一軟”（如嵌入式軟件）就可構(gòu)成“感知-分析-決策-執(zhí)行”的數(shù)據(jù)閉環(huán)，具備了可感知、可計(jì)算、可交互、可延展、自決策的功能，典型如智能機(jī)器人、智能數(shù)控機(jī)床、智能服裝縫制設(shè)備等。（見圖七）

        所謂系統(tǒng)級(jí)CPS  是“一硬、一軟、一網(wǎng)”的有機(jī)組合。信息物理系統(tǒng)的多個(gè)最小單元（單元級(jí)）通過工業(yè)網(wǎng)絡(luò)（如工業(yè)現(xiàn)場總線、工業(yè)以太網(wǎng)等，簡稱“一網(wǎng)”），實(shí)現(xiàn)更大范圍、更寬領(lǐng)域的數(shù)據(jù)自動(dòng)流動(dòng)，就可構(gòu)成智能生產(chǎn)線、智能車間、智能工廠,實(shí)現(xiàn)了多個(gè)單元級(jí)CPS的互聯(lián)、互通和互操作，進(jìn)一步提高制造資源優(yōu)化配置的廣度、深度和精度。我們現(xiàn)在要打造的服裝智能生產(chǎn)線、智能車間、智能工廠就是系統(tǒng)級(jí)CPS。

         系統(tǒng)級(jí)CPS是基于多個(gè)單元級(jí)CPS最小單元的狀態(tài)感知、信息交互、實(shí)時(shí)分析，實(shí)現(xiàn)了局部制造資源的自組織、自配置、自決策、自優(yōu)化,因此由傳感器、控制終端、組態(tài)軟件、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)等構(gòu)成的分布式控制系統(tǒng)（DCS）和數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)(SCADA)是系統(tǒng)級(jí)CPS,由智能機(jī)器、機(jī)器人、AGV小車、傳送帶等構(gòu)成的智能生產(chǎn)線是系統(tǒng)級(jí)CPS,通過制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）對(duì)人、機(jī)、物、料、環(huán)等生產(chǎn)要素進(jìn)行生產(chǎn)調(diào)度、設(shè)備管理、物料配送、計(jì)劃排產(chǎn)和質(zhì)量監(jiān)控而構(gòu)成的智能車間也是系統(tǒng)級(jí)CPS。

         系統(tǒng)之系統(tǒng)級(jí)CPS（即SoS級(jí)）是多個(gè)系統(tǒng)級(jí)CPS的有機(jī)組合，涵蓋了“一硬、一軟、一網(wǎng)、一平臺(tái)”四大要素。SoS級(jí)CPS通過大數(shù)據(jù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了跨系統(tǒng)、跨平臺(tái)的互聯(lián)、互通和互操作，促成了多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的集成、交換和共享的閉環(huán)自動(dòng)流動(dòng)，在全局范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)信息全面感知、深度分析、科學(xué)決策和精準(zhǔn)執(zhí)行?；诖髷?shù)據(jù)平臺(tái)，通過豐富開發(fā)工具、開放應(yīng)用接口、共享數(shù)據(jù)資源、建設(shè)開發(fā)社區(qū)，加快各類工業(yè)APP和平臺(tái)軟件的快速發(fā)展，形成一個(gè)開放、協(xié)同、共贏的產(chǎn)業(yè)新生態(tài)。例如GE的 PrdixPTC Worx、海爾的 COSMD等已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了。由此可見,實(shí)現(xiàn)SOS級(jí)CPS就是實(shí)現(xiàn)多條智能生產(chǎn)線、多個(gè)智能制造工廠之間的協(xié)作協(xié)同 ,能夠做到產(chǎn)品全生命周期全流程及工廠全系統(tǒng)的整合,服裝制造企業(yè)也應(yīng)該按此目標(biāo)努力。

        4 要?jiǎng)?chuàng)新服裝增材制造實(shí)現(xiàn)社會(huì)化的智能生產(chǎn)。

        2011年6月，時(shí)任美國總繞奧巴馬宣布了一項(xiàng)新政——回歸“社會(huì)化制造”，以取得美國在世界制造業(yè)領(lǐng)先地位,而社會(huì)化制造重要的產(chǎn)業(yè)之一就是3D打印機(jī)產(chǎn)業(yè)(見美m(xù)akerbot公司的3D打印機(jī))。美國人早在21世紀(jì)初就提出服裝是可用3D打印機(jī)打印出來,不過真正的實(shí)現(xiàn)不在美國而在荷蘭,荷蘭設(shè)計(jì)師Iris van Herpen在2013年的巴黎時(shí)裝展會(huì)上展出由3D打印機(jī)打印出來的錦綸服裝，但此時(shí)的服裝沒有飄逸感,不適宜穿著（見圖八）。2016年，他在上海展出了由3D打印機(jī)打印出來的飄逸時(shí)裝（見圖九）。我國服裝行業(yè)至今尚未研發(fā)出服裝3D打印機(jī),為了實(shí)現(xiàn)智能生產(chǎn), 3D打印服裝的增材制造技術(shù)一定要攻克下來。