科學(xué)解讀縫制機械“強國戰(zhàn)略”

       實現(xiàn)中國縫制機械行業(yè)的強國夢，是我們?nèi)w縫紉機人夢寐以求的愿望。行業(yè)正在編撰《中國縫制機械行業(yè)強國發(fā)展戰(zhàn)略》，細化強國目標(biāo)。這無疑是必要和及時地，它將為切實加快全行業(yè)實現(xiàn)強國夢的步伐?！稄妵l(fā)展戰(zhàn)略》將著力推出可明確實現(xiàn)強國目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)和實施步驟，為行業(yè)下一步的發(fā)展繪制可耕耘的藍圖，以戰(zhàn)略高度為行業(yè)指明了可操作的路徑。

       2025年實現(xiàn)強國夢的戰(zhàn)略以“創(chuàng)新驅(qū)動、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。具體到行動計劃上，則從八個方面著手，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)計能力”、“完善技術(shù)創(chuàng)新體系”、“強化制造技術(shù)”、“提升產(chǎn)品質(zhì)量”、“推行綠色制造”、“培養(yǎng)具有全球競爭力的優(yōu)勢產(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“強國”之意

       我們說要成為“縫制機械制造強國”，那么“強國”二字如何體現(xiàn)？

     “縫制機械制造強國”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。

       要實現(xiàn)“縫紉機械強國目標(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，達到領(lǐng)先水平和地位。對于中國縫制機械行業(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，也就是常說的工業(yè)4.0時代來臨。工業(yè)3.0時代的智能化體現(xiàn)在控制系統(tǒng)、控制器加上計算機，而工業(yè)4.0時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)測制造系統(tǒng)。

       工業(yè)4.0的概念有三個支撐點：一是制造本身的價值化，不僅僅是做好一個產(chǎn)品，而且是把產(chǎn)品生產(chǎn)制造過程總的浪費做到最少，制造過程與設(shè)計者緊密配合；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做出調(diào)整，達到具有所謂的“自省”能力，也就是整個系統(tǒng)包括設(shè)備機器本身，在設(shè)計制造過程中能根據(jù)變化的情況及時做出調(diào)整；三是在整個制造過程中達到零故障、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

       為實現(xiàn)縫制機械行業(yè)的強國目標(biāo)，應(yīng)重點從文章一開頭提及的八個方面入手，在產(chǎn)品、制造技術(shù)、產(chǎn)業(yè)模式等三個層面的創(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、性能和市場競爭力。

       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，是促進傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要技術(shù)手段，也可以視為中國縫制機械行業(yè)走向世界強國的發(fā)展主線。

       縫紉機械行業(yè)數(shù)字化是重要的發(fā)展趨勢。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)計與開發(fā)、數(shù)字制造的建模與仿真技術(shù)、數(shù)字樣機技術(shù)以及精密制造、網(wǎng)絡(luò)制造和智能制造技術(shù)。

       縫紉機械的發(fā)展在于智能化。在智能縫制系統(tǒng)中，縫紉機可自動通過傳感器和驅(qū)動器設(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)，這個系統(tǒng)三個相互連接的在線系統(tǒng)組成，即可縫性預(yù)測系統(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)動器設(shè)置縫紉參數(shù)，預(yù)測服裝面料的縫紉損傷和接縫起皺嚴(yán)重性并對織物整理提出合理的建議，使面料適應(yīng)高質(zhì)量的縫紉。

       分步驟實施

       中國縫制機械行業(yè)正面臨新技術(shù)和新工業(yè)革命時代的挑戰(zhàn)，但也在面對巨大的機遇。綜合分析國內(nèi)外縫制機械行業(yè)的發(fā)展趨勢，可以看到，機遇大于挑戰(zhàn)。中國縫紉機械行業(yè)在數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能制造方面的發(fā)展雖滯后于先進發(fā)達國家，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，中國縫制機械行業(yè)要實現(xiàn)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化制造，須分幾步完成。

       第一步，加強縫制機械制造業(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)計切入，設(shè)計是產(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)要踏踏實實地從縫紉機的結(jié)構(gòu)、工藝性、可縫性、可靠性等方面進行深入研究，實際涵蓋所有機種的高速化、自動化、集成化等的技術(shù)解決方案和實現(xiàn)的手段與方法，導(dǎo)入CAD（計算機輔助設(shè)計）、CAM（計算機輔助制造）、CAPP（計算機輔助工藝設(shè)計）、PDM（設(shè)計數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)）等，建立CIMS（計算機集成制造系統(tǒng)），使研發(fā)和制造能得以同步實現(xiàn)。企業(yè)還要建立ERP系統(tǒng)的管理平臺，使企業(yè)信息資源得以共享，充分實踐了了以信息化改造傳統(tǒng)制造業(yè)。結(jié)合市場需求，積極研發(fā)市場所需的縫紉機械產(chǎn)品，逐步建立起自己的設(shè)計數(shù)據(jù)庫、制造機械機構(gòu)體系，為進一步創(chuàng)新設(shè)計打下堅實的基礎(chǔ)，并對現(xiàn)有的生產(chǎn)方式、生產(chǎn)裝備等進行改變、改造，技術(shù)升級才是打開行業(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，機電一體化縫制設(shè)備將全面替代機械式的縫制設(shè)備，機電一體化技術(shù)應(yīng)用從平縫機、包縫機、繃縫機向更廣泛的行業(yè)產(chǎn)品系列擴展，基于光電感應(yīng)的智能縫紉機則將成為行業(yè)技術(shù)發(fā)展的方向。機電一體化產(chǎn)品是將計算機技術(shù)融合于機械的信息處理和控制功能，實現(xiàn)設(shè)定機械功能的現(xiàn)代機械系統(tǒng)。對于縫制設(shè)備來講，機電一體化應(yīng)擴展至各執(zhí)行機構(gòu)輸出動作的自動化、柔性化和智能化上面。例如刺料機構(gòu)刺料行程的可控、挑線機構(gòu)挑線行程和運動可控、送料機構(gòu)的送料軌跡的可控、橫針機構(gòu)實現(xiàn)可控的輸出運動等。如果將縫紉機中主要執(zhí)行機構(gòu)實現(xiàn)可控性輸出，這才能使縫紉機具有更高水平。

     “縫制單元”是熱門產(chǎn)品，是“至少一臺縫紉機、臺板和機架與縫紉機驅(qū)動器組成的設(shè)備”。它研究縫制過程中的操作工動作，對縫紉工藝與縫紉設(shè)備共同進行創(chuàng)新研究。自動縫制單元從主軸控制方式、送料方式、模板的設(shè)計、整機控制與操作系統(tǒng)等方面開展研究設(shè)計，開發(fā)縫料自動定位、自動進料、自動縫紉、自動剪線和平穩(wěn)移動機構(gòu)，形成集機、電、氣等于一體的智能化自動縫制單元（如自動貼袋、門襟、開袋、訂褲襟）。

       自動化、智能化縫制設(shè)備是縫制機械行業(yè)的重頭戲，推進縫制自動化與智能化、一機多用、節(jié)約人工和提升生產(chǎn)效率是強國戰(zhàn)略的重點。就整個服裝生產(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、多工序自動縫制單元機的研究和開發(fā)應(yīng)用，智能U型模塊式自動縫制系統(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)、自動縫制專用機、單元自動系統(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等先進的信息化和自動化設(shè)備都有比較成熟的流程，完全可在ELP平臺上加以集成。

       第二步，縫制機械行業(yè)在物理模型、信息模型和能量模型三個維度上，實現(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)場總線的信息集成示范。

       信息物理系統(tǒng)（CPS）作為計算進程和物理進程的統(tǒng)一體，是集成計算、通信與控制于一體的智能系統(tǒng)。信息物理系統(tǒng)通過人機交互接口實現(xiàn)和物理進程交互，使用網(wǎng)絡(luò)化空間以遠程的、可靠的、實時的、安全的、協(xié)作的方式操控一個物理實體。它注重計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)上如機器人等。

       網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將逐漸改變中國縫制機械的生產(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、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、制造加工、銷售服務(wù)等企業(yè)運營的整個生命周期；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、更先進的管理及營銷知識。

       類似“服裝行業(yè)云制造平臺”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)通過云計算服務(wù)獲取，利用知識、網(wǎng)絡(luò)，從制造云、營運商和服務(wù)商等處取得制造資源，完成產(chǎn)品的制造和服務(wù)。

       當(dāng)縫制機械生產(chǎn)走向數(shù)字化時代，智能化軟件、自動化機械設(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、3D技術(shù)、機器人作業(yè)、自動化技術(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)，將促進行業(yè)大發(fā)展，數(shù)字時代生產(chǎn)模式將顛覆傳統(tǒng)生產(chǎn)方式。

       第三步，在技術(shù)上實現(xiàn)用虛擬網(wǎng)絡(luò)把不同的實體設(shè)備聯(lián)系到一起，讓工廠成為一個整體。通過虛擬網(wǎng)絡(luò)，使產(chǎn)業(yè)鏈成為一個整體，與社會融為一體，從而完成縫制機械生產(chǎn)模式的根本轉(zhuǎn)變，實現(xiàn)真正意義上的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化。

       中國縫制機械行業(yè)不可能再單純地依靠市場的自然增長來實現(xiàn)企業(yè)的發(fā)展。為了生存，企業(yè)一定要對現(xiàn)有的生產(chǎn)方式、生產(chǎn)設(shè)備等進行改造升級。要在市場嚴(yán)峻的情況下，提升企業(yè)自身的內(nèi)生動力和競爭力，需要科學(xué)的、有計劃、有步驟、可操作的實施強企的路徑。

       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。實現(xiàn)強企，一定要在產(chǎn)品、制造技術(shù)、生產(chǎn)模式這三個層次上創(chuàng)新，牢牢把握發(fā)展核心，即我們強調(diào)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化。