【大咖談】身在縫制設備制造強國，你的家紡生產(chǎn)設備升級了么？
隨著物聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展，縫制設備制造行業(yè)面臨著向全方位的自動化、與物聯(lián)網(wǎng)技術融合的革新。縫制設備未來會如何發(fā)展？在“2021中國家紡科技裝備前沿技術發(fā)展論壇”上，中國縫制機械協(xié)會副理事長吳吉靈進行了“我國縫制設備技術發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢”的主旨演講，主要從我國縫制設備行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，主要縫制設備技術發(fā)展趨勢兩個方面進行了分享。
吳吉靈首先對我國縫制設備行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀進行了詳細的解讀，他談道，縫制設備指用于服裝、鞋帽、箱包、家紡等制作的專用縫紉機械，以及生產(chǎn)加工各種面料服裝、鞋帽等所包括的鋪布、裁剪、整燙、輸送管理等機械設備。
縫制設備應用領域包括輕紡行業(yè)的服裝、皮革、羽絨、鞋帽、箱包、家紡、產(chǎn)業(yè)用紡織品等；交通運輸領域的座椅、氣囊、車內(nèi)飾等；建材家居領域的包裝、新材料、文體用品等。其中服裝類占比70%，鞋帽箱包類占比15%，家紡占比10%，其他占比5%。
縫制設備可分為家用縫制設備和工業(yè)用縫制設備。其中，工業(yè)用縫制設備主要包括裁剪鋪布設備、工業(yè)縫紉設備、刺繡設備、封包設備、羽絨加工設備、吊掛輸送設備、熨燙整理設備、相關專用數(shù)控及系統(tǒng)等。
目前在我國縫制設備行業(yè)共有整機企業(yè)350家，零部件企業(yè)1000家，工業(yè)縫制設備年產(chǎn)量800萬臺，家用縫制設備年產(chǎn)量300萬臺，行業(yè)總產(chǎn)值約600億元。我國縫制設備產(chǎn)業(yè)主要分布于浙江、江蘇、廣東、上海、陜西、京冀等地，浙江臺州是縫制設備的主要產(chǎn)業(yè)集群地，浙江諸暨為刺繡機產(chǎn)業(yè)基地。我國縫制設備產(chǎn)量占全球85%，是全球縫制機械最大的制造基地和銷售基地。
吳吉靈進一步表示，“十三五”末，我國縫制設備行業(yè)已經(jīng)邁進制造強國行列。首先，我國縫制設備行業(yè)制造能力全球領先。多軸加工中心、機械手、智能柔性噴涂及加工流水線，在行業(yè)骨干企業(yè)中廣泛應用，制造手段、制造精度、產(chǎn)能等遠遠超過國際同行業(yè)，產(chǎn)品質量基本達到日本水平；其次，我國骨干企業(yè)實力趕超國際。涌現(xiàn)出一批如上工、杰克等具有國際競爭力的骨干龍頭企業(yè)，通過并購國際品牌杜克普、百福、托卡奔馬等快速搶占縫制機械技術發(fā)展至高點。全球縫制機械行業(yè)前十強企業(yè)中，中國企業(yè)占據(jù)七席；此外，我國有完善強大的供應鏈。擁有全球唯一品類最完善的縫制設備零部件加工及供應體系，全球90%的縫制設備零部件采購在中國。國內(nèi)零部件100%實現(xiàn)自主化生產(chǎn)及供應；最后，智能技術國際引領。我國縫制設備的智能化技術、LOT技術、云平臺及大數(shù)據(jù)應用技術等呈現(xiàn)出后來居上的國際引領態(tài)勢。
回顧我國縫制設備行業(yè)發(fā)展，90年代以前，我國縫制設備行業(yè)第一代產(chǎn)品為機械式縫紉機；90年代至2000年，為第二代產(chǎn)品——電動縫紉機；2000年至2014為自動縫紉機；2005年至今的第四代主導縫制設備正由自動化邁向數(shù)字化、智能化。數(shù)字化縫紉機基本特征為針距、送布、抬壓腳等能夠智能調節(jié)以適應不同縫料縫制；可進行網(wǎng)絡物聯(lián)及縫制數(shù)據(jù)采集；并且具有縫紉品質、安全自動監(jiān)控功能。
目前，我國縫制設備行業(yè)已經(jīng)邁進制造強國行列，那么，我國縫制設備行業(yè)未來又將如何發(fā)展？趨勢如何？吳吉靈對此以不同設備類別進行了清晰、深入的解讀。
>工業(yè)縫紉設備
趨勢1：多步進電機獨立驅動及控制技術
將針距調節(jié)、縫線張力調節(jié)、送料機構、壓腳壓力調節(jié)等機構通過加裝步進電機進行獨立驅動和自動精確控制，根據(jù)縫料厚度變化，實現(xiàn)針距、線張力、壓腳高度等自動調整和縫制參數(shù)自動補償，縫紉聲音輕、質量好，智能化水平提升。
可集成應用無油及微油技術、防鳥巢裝置、短線頭技術、傳感技術、LOT技術以及后拖輪裝置等，設備更加綠色、智能和高品質。趨勢2：多工序集成的單元化、專用化高效率自動縫制
集光、機、電、氣、磁等技術于一體，以平縫機、包縫機、鎖眼機、釘扣機、花樣機等為母機，將上下料、定位、縫紉等多工序進行集成和自動化控制，形成自動化單元設備和各類專用自動設備，降低操作技能和勞動強度，1人可同時操作2-3臺縫制設備。如：自動貼袋機、自動門襟機、自動開袋機、自動毛巾機、自動縫枕套機等。
趨勢3：縫制工序的模板化、標準化
將縫制技術轉換成模板工程方法，依靠精確的自動控制單元，通過自動識別模板花樣，完美縫制工藝中的直線、直角、圓、圓弧等各種縫紉線跡，提高一致性和縫制質量，減少熟練工依賴，一人操作多機，效率大幅提升。如：用于羽絨服縫制、枕套四邊縫的自動模板機。
可應用機頭360度旋轉技術、圖像視覺技術等，進一步提升產(chǎn)品的附加值和智能化。趨勢4：融合機械手技術，進行三維立體縫紉和縫料抓取
把縫紉機機頭安裝到自由度較大的六軸工業(yè)機器手上，縫紉機機頭在CNC的控制下，實現(xiàn)三維空間曲線的縫合，如：汽車儀表盤縫紉。
通過工業(yè)機械手上下送料及定位，實現(xiàn)縫料抓取、移動、定位、驅動縫紉、收料等環(huán)節(jié)自動化，主要應用于模板機、花樣機以及自動縫制單元的上下料及定位縫紉，實現(xiàn)無人化、流水線縫制。>工業(yè)刺繡設備
趨勢1：超多頭、超高速的高效高精刺繡技術
通過增加機器頭數(shù)、長度來大幅提升刺繡效率。通過技術創(chuàng)新和機構優(yōu)化，刺繡頭數(shù)發(fā)展到176頭、210頭以上，幅面從10碼發(fā)展到15碼以上，機器長度最長可達25米。
應用獨立壓腳技術、閉環(huán)伺服控制等技術創(chuàng)新、零部件加工及裝配技術革新等，大幅提升機器運轉速度和效率，刺繡速度已穩(wěn)定在1200轉/分運行，1500轉/分穩(wěn)定運行尚待突破。趨勢2：由單一功能向多功能裝置集成
在平繡機頭上加裝晶片繡裝置、散珠繡裝置、盤珠繡裝置、激光繡裝置、盤帶繡裝置、雕孔繡裝置、簡易繩繡裝置等，實現(xiàn)刺繡功能多樣化，刺繡圖案立體化，提高繡品附加值。目前主要應用服裝等行業(yè)高附加值產(chǎn)品刺繡。
趨勢3：向超多針、大幅面刺繡升級
突破單頭15針的顏色針位極限，開發(fā)了超多針集成式電控系統(tǒng)和單頭20針、甚至24針的超多針電腦刺繡機，滿足家紡床品市場對超多色的圖案花色需求。
通過提升大型機架加工能力和制造精度，設計長達1.1米的大頭距、大幅面、大行程和高精密刺繡的家紡用超大型刺繡機，一鍵退框技術、秒進、秒退以及自動計米數(shù)功能，減輕人力，提高效益。趨勢4：自動換底線、自動夾框
研發(fā)繡花線自動繞線、滑軌移動式自動換底線系統(tǒng)，更換底線的效率由傳統(tǒng)手工方式15-20分鐘縮短到90秒，智能換底線系統(tǒng)全面取代人工操作，保證長時間不間斷刺繡，生產(chǎn)效率可提升20%以上。
自動夾框靠充氣使得夾框內(nèi)部氣管膨脹從而完成夾布動作，面料損傷小，夾持力均勻，省時省力。相關自動鋪布、換框等技術是目前及下步研發(fā)的主要方向。趨勢5：單頭智能網(wǎng)絡刺繡機及定制服務平臺
在易繡定制平臺上智能聯(lián)機信息識別，WIFI自動識別聯(lián)機傳輸花樣；WIFI花樣傳輸、掃碼配色、自動識別繡框與刺繡定位等，讓刺繡設置與操作傻瓜化，更便捷與智能。
對接數(shù)字化工廠的刺繡物聯(lián)網(wǎng)，以人機定位方式，設立適合各自刺繡定制產(chǎn)品的刺繡工藝，對準自主生產(chǎn)接單、行業(yè)其他工廠加入平臺接單的不同主體，在體驗中心一站式服務(繡線、機針、輔料)與刺繡工藝培訓，把客戶刺繡定制的設計靈感快捷實現(xiàn)，形成刺繡產(chǎn)業(yè)的大規(guī)模一件定制轉型。>鋪布、驗布設備
鋪布機：自動化、網(wǎng)絡化
單一面料鋪布到多面料鋪布，針對家紡最大寬幅超過3米，保證面料平坦齊邊、無張力，可承重200kg以內(nèi)；拉布過程中實現(xiàn)追蹤布邊、無布停機、自動回原點、觸摸屏作業(yè)界面實時可視；物聯(lián)網(wǎng)技術應用，實現(xiàn)人與機械設備的遠程數(shù)據(jù)交互，實現(xiàn)遠程控制；采用5G工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)絡實現(xiàn)與客戶端高精度、可視化數(shù)據(jù)通信，掌握鋪布工作狀態(tài)的數(shù)據(jù)特性；提高自動化水平，與其他紡織自動化設備串聯(lián)成智能生產(chǎn)線。
驗布機：數(shù)字化、智能化
基于深度學習模型和機器視覺技術，建立布料缺陷和種類數(shù)據(jù)庫，引用人工智能算法，智能識別面料中存在缺陷,，形成瑕疵點地圖，數(shù)據(jù)可直接對接公司管理系統(tǒng)（如ERP、MES等）。
產(chǎn)品檢驗速度可達1m/s，針對收集到布料缺陷和種類，面料瑕疵識別率高達90%，最高識別精度可達0.01mm。>裁剪設備
高層裁床發(fā)展趨勢
主要用于大批量生產(chǎn)的訂單，如快銷品、針織服裝等。一是高頻震動，6000轉/分鐘的裁刀震動頻率，裁刀在高頻震動下，更加鋒利，裁剪質量更加優(yōu)秀；二是邊走邊裁，確保面料傳輸裁剪時不會偏移，裁剪效率大幅提升10%~15%；三是數(shù)字看板，自動統(tǒng)計生產(chǎn)數(shù)據(jù)、并生成報表或數(shù)字看板；四是寬門幅，寬度超過3米的穩(wěn)定高質量裁剪技術，適合家紡大門幅專用裁剪。
單層裁床發(fā)展趨勢
一是智能化，應對條格或圖案對位的裁剪，借助圖像視覺、云端處理技術（云平臺、裁剪系統(tǒng)）等自動識別面料的條格花紋，自動做版、自動排料，自動裁剪。
二是數(shù)據(jù)化、物聯(lián)化，客戶訂單通過ERP或MES傳給裁床系統(tǒng)；裁床系統(tǒng)在云端完成做版、排料、裁剪計劃等命令；裁床執(zhí)行裁剪命令，設備可以自動識別面料條紋圖案，并進行對條對格的自動裁剪。>吊掛及輸送系統(tǒng)
趨勢1：混流生產(chǎn)、數(shù)據(jù)化
一是提升軟件及算法，運用先進的軟件技術和智能動態(tài)調度算法系統(tǒng)，實現(xiàn)小批量、多品種、多款、多色、多碼家紡產(chǎn)品同時在線混流平行生產(chǎn)，解決了產(chǎn)品色差等難點問題，實現(xiàn)柔性化、智能化、個性化生產(chǎn)。
二是數(shù)據(jù)化、人機協(xié)同，豐富數(shù)據(jù)接口，運用5G等技術，進行數(shù)據(jù)采集和分析處理，實現(xiàn)數(shù)據(jù)云端管理和智能決策，在生產(chǎn)管理過程中增加感知、獲取和分析能力，人、機、物融合。趨勢2：吊掛+MES+WMS+WCS
一是提升硬件可靠性，針對家紡產(chǎn)品重量重、體積大的特點，專業(yè)設計承重軌道、重型進站機構、工作站大節(jié)距鏈提升機構、帶驅動的出站機構、輸送防晃機構、速度無極可調等，保證硬件穩(wěn)定可靠。
二是吊掛、倉儲一體化，隨著電商業(yè)的發(fā)展和消費者個性化需求的增加，將用于計算機控制生產(chǎn)吊掛輸送系統(tǒng)與MES、WMS、WCS系統(tǒng)進行集成，實現(xiàn)按單生產(chǎn)、智能倉儲、按單配貨、自動出庫的整廠智能化、少人化。>自動絎縫設備
趨勢1：多針絎縫自動化、產(chǎn)線化
高效的自動化產(chǎn)線聯(lián)合。攻克自動縫邊技術（棉的厚薄、面料柔軟及彈力變化難以掌控），從自動送棉、縫制、裁剪、縫邊、打包構建飛梭絎縫自動化生產(chǎn)流水線。旋梭絎縫機已實現(xiàn)自動送棉、進布自動糾偏、自動裁邊、自動收卷，速度每分鐘 700 轉， 4 個小時換底線。
趨勢2：單針絎縫機頭旋轉、高速、精密化
數(shù)字化CNC差補運動算法控制，形成7軸同步聯(lián)動、三維運動的數(shù)字化精密高速絎縫；龍門式、機頭360度旋轉，最高縫速3000轉，轉彎不降速，正縫逆縫零偏差，實現(xiàn)完美線跡精美圖案，效率提高30%；雙伺服、四絲杠機構驅動保證大幅面縫制精度；可用7號細機針，減少跑絨現(xiàn)象；機頭全包圍、短線頭、無油化設計，可配套自動換料臺，高效環(huán)保綠色。
>家紡自動縫制生產(chǎn)線
趨勢：改變“縫紉+吊掛“生產(chǎn)模式，集送料、裁剪、縫紉、上標、收料的自動化流水線生產(chǎn)。
通過模塊化創(chuàng)新設計及組合，將生產(chǎn)工序集成化、流程化。成卷面料進入設備，自動定長裁斷，自動裝標，自動縫紉，自動收料，自動出成品，運行速度快，生產(chǎn)效率高，實現(xiàn)從面料到成品的一體化生產(chǎn)，節(jié)省大量人工，適合款式相對單一的大批量訂單式生產(chǎn)。
家紡自動縫制產(chǎn)線主要有：全自動床單機、全自動毛毯機、全自動枕套機、自動床罩包橡筋機、全自動床笠機、自動被芯（被殼）機、胖被自動化生產(chǎn)線等，主要生產(chǎn)企業(yè)有上工富怡、江蘇瓊派瑞特等。>智能縫制生產(chǎn)管理系統(tǒng)/成套物聯(lián)解決方案
基于大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)以及縫制設備軟硬件技術，將生產(chǎn)線縫制設備互聯(lián)互通，通過數(shù)據(jù)實時采集、云計算與智能分析，實現(xiàn)了工廠設備管理、生產(chǎn)管理和智能決策，讓縫制設備成為“數(shù)據(jù)收集者”、“成本分析者”、“效能改善者”，助力下游家紡數(shù)字化工廠建設。
（1）生產(chǎn)智能管理模塊。實現(xiàn)設備運行數(shù)據(jù)實時采集、生產(chǎn)狀態(tài)及進度實時監(jiān)控、產(chǎn)能評估與優(yōu)化、績效評估、工資計算等功能；
（2）設備智能管理模塊。實現(xiàn)設備運行效率統(tǒng)計、故障種類分析、遠程運維等功能；
（3）智能倉儲管理模塊。實現(xiàn)原料、在制品、成品的數(shù)據(jù)管理、存儲及輸送等功能；
（4）安全管理模塊。實現(xiàn)人員管理、工具實時監(jiān)測等功能。
（5）云端開放，可與企業(yè)第三方軟件對接，可通過手機或平板電腦登陸。
>產(chǎn)業(yè)云服務平臺
趨勢：制造服務化、數(shù)據(jù)化、平臺化
1、實 現(xiàn) 供 需 精 準 對 接 ， 互 聯(lián) 互 通，物聯(lián)網(wǎng)生產(chǎn)。
2、商家業(yè)務和企業(yè)制造數(shù)據(jù)上云，企業(yè)跟企業(yè)之間實現(xiàn)制造數(shù)字化、協(xié)同網(wǎng)絡化，并向智能化延伸；彈性供給、高效配置，從而提升整體供應鏈運營管理和制造服務水平；讓供、需雙方實現(xiàn)產(chǎn)能在線交易與協(xié)作，實時數(shù)字化對接制造進程，開啟家紡產(chǎn)業(yè)云制造服務的新模式。
3、通過云平臺的大數(shù)據(jù)分析功能，實時掌握產(chǎn)業(yè)集群的機器使用率、開工率、分布數(shù)量，客觀反映行業(yè)景氣指數(shù)、市場需求等，為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供大數(shù)據(jù)及分析服務。
4、集成“網(wǎng)絡智能工廠系統(tǒng)”、“生產(chǎn)管理系統(tǒng)”、“交易平臺“、“電商平臺”等平臺業(yè)務，構建產(chǎn)業(yè)集群生態(tài)圈。
