人工智能背景下武漢紡織服裝產業創新能力提升研究*

王 青，汪鼎洋，周勝男，張雨濛

（武漢紡織大學， 湖北 武漢 430000）

1 人工智能對武漢紡織服裝產業轉型升級的影響

伴隨著德國工業4.0 和中國制造2025 的提出，智能制造已成為中國制造企業和世界加工廠的共識。 制造業變革是中國經濟邁向新臺階的重大舉措， 人工智能對提升紡織服裝企業創新能力有以下3 個方面影響。

1） 對設計的影響。 企業可依靠算法、 大數據精確掌握市場動向， 根據點擊量和瀏覽次數了解市場需要， 如流行的顏色、 服裝款式、 色度、 顏色等， 及時設計出符合市場和客戶需要的產品。 與傳統的設計師按照自己的構思設計好產品后直接投入市場不同， 采用市場需求大數據分析后設計出的服裝更符合市場需求， 因此企業可和淘寶、 天貓、 唯品會等電商及百度等企業合作， 通過大數據分析市場流行趨向， 以便設計師能準確把握市場流行。

2） 對購買推薦的影響。 大數據技術可以根據人們平時瀏覽、 購物的記錄， 以及日常生活消費的發生地點和方式的記錄， 分析推斷個人的購物習慣和喜好， 就像私人管家一樣。 而傳統服裝企業采用“企業—零售商—客戶” 的銷售模式， 無法更多地獲悉客戶的喜好， 只能由零售商 “替” 客戶決定需要什么， 一旦采購員錯判市場需求， 就會出現貨物積壓， 產生庫存。 因此企業可以利用大數據技術分析得到大眾需求方向， 供管理層決策參考。

3） 對購物方式的影響。 目前新興的購物模式為線上電商平臺加線下實體店， 在這種新興的服裝體驗店中購物， 只要顧客將衣服上的標簽與貨架上的智能屏幕互聯， 屏幕上就能顯示出相應的商品信息， 包括商標、 顏色、 尺碼、 材質、 等級等以及從原料到生產的全部信息。 此外， 還可以通過人工智能技術為顧客推薦穿搭方式， 假如本人授權同意將自己的網購記錄與店鋪關聯， 將會得到本店某件衣服和之前網購的某件衣服可以搭配的建議， 如此一來， 顧客的選擇空間更大， 體驗更好。

2 武漢市紡織服裝產業智能化發展的SWOT分析

2.1 優勢分析

1） 資源優勢。 從自然資源來看， 湖北省是一個產棉大省， 全國40%的棉及55%的蠶絲產自湖北； 武漢市作為全國重要的工業基地、 科教基地和綜合交通樞紐， 自然成為紡織產品的重要集散地。武漢市麻產量亦較大， 自然紡織資源豐富。 從人力資源來看， 武漢市現有多所高等院校， 可培養各類專業技術人才， 武漢紡織大學等許多院校都設有服裝設計、 服裝工程等相關專業， 為武漢服裝業的發展培養了大批專業人才。

2） 內生基礎與外部需求優勢。 武漢市現有多家紡織龍頭企業， 隨著企業轉型步伐的加快， 武漢紡織服裝行業穩定增長。 2018 年6 月， 瑞士蘇黎世ABB 集團在武漢國際自動化與機器人展覽會上充分展示了工業智能化機器人產品以及自動化柔性生產線等先進技術。 自動化與人工智能的融合， 既能滿足客戶眾多需求， 更將生產效率、 生產力提高到一個新水平。 此外， 武漢紡織大學、 武漢纖維谷科技發展有限公司、 北京天合置地投資管理有限公司同黃陂區協同打造“勝海湖-纖維谷”項目， 建立千億級大纖維產業集群， 形成了泛萬億產業集群。

2.2 劣勢分析

1） 技術與創新方面。 武漢市紡織服裝業的技術水平和創新水平與寧波、 紹興等有一定的差距，且產品大多處于行業中低端， 產品品質及生產工藝都與國內外先進國家和地區有一定的差距。

2） 利潤空間方面。 武漢市大部分紡織服裝企業主要是貼牌生產， 處于微笑曲線的底端， 整條產業鏈的下游， 產品附加值較低， 但運輸費用較高，導致企業利潤很少。 隨著用戶對產品要求的不斷提高， 企業生產成本逐漸增加， 利潤進一步減少。

3） 人力資源方面。 國內設有紡織類專業的高等院校較少， 培養出來的服裝行業高端人才較少，作為非一線城市的武漢高端人才更為匱乏。

2.3 面臨的機會

2015 年12 月湖北省人民政府通過并發布的《中國制造2025 湖北行動綱要》提出： 以更為前沿、 先進的新一代IT 技術產業和產業鏈為核心，不斷推進武漢紡織業建設成為全國紡織人工智能化的發展、 制造的先行者。 這標志著武漢市提前迎來工業4.0 時代， 武漢市紡織服裝企業將迎來一個新時代。

此外， 2018 年， 國家儲備棉輪政策的出臺導致棉價整體價格下跌， 產品原材料成本下降； 同時環境保護日益嚴格， 在國家去杠桿政策下， 大量低效高耗能生產企業面臨轉型升級， 迫使我國紡織服裝企業的生產效率再上到一個新臺階。

2.4 存在的威脅

1） 潛在新進紡織企業的威脅。 由于紡織服裝企業門檻較低， 總會有新的行業競爭者源源不斷地涌入。 放眼國際市場， 東南亞地區的紡織服裝行業正以其較低廉的人力成本優勢保持高速增長； 與此同時， 我國紡織市場容量隨著人們對紡織產品需求量的增加而顯著提高， 但是消費者更青睞于東南亞地區價格低廉的產品， 導致市場份額會在激烈競爭中被大型外國企業分割。

2） 未來代替產品的威脅。 紡織產品和服裝是人們必需的生活用品， 沒有其他產品可以完全替代。 隨著人民生活水平的不斷提高， 環境保護意識也不斷增強， 這就要求紡織企業不斷創新， 生產出更多安全、 舒適的產品， 以滿足人們對高品質產品的需求， 避免被其他企業的產品分割市場份額。

3 國內外先進經驗借鑒

3.1 國外先進經驗借鑒

長期以來， 紡織產業在很多國家的制造業中占據著重要地位， 在世界經濟不斷發展的過程中， 承受著轉型的痛苦。

直到20 世紀90 年代， 德國的紡織行業都處于低產出高投入階段， 生產設備簡陋， 勞動力密集。為提高紡織行業生產效率， 降低生產成本， 德國開始投入大量資金研究人工智能工廠。 2014 年， 通過應用智能化生產線和開發智能化紡織品， 紡織服裝產業的成本開始下降。 2016 年， 著名服裝設計師Ghromat 推出了能收集人體數據和信號的記憶型服裝。 2018 年， 雅戈爾通過研究人工智能， 建立了智能工廠， 制造出了智能化高檔西服， 在正式投產后， 個性化定制服裝占比增至30%以上， 且極大地提高了生產效率， 降低了生產成本。

20 世紀80 年代以后， 韓國政府重點發展重工業及其他新興產業， 紡織產業發展受阻， 再加之設備落后、 生產成本高， 傳統的紡織制造產業發展停滯。 為了改善經濟不景氣狀況， 韓國政府提出 “創造經濟” 概念并投入資金進行扶持。 2018 年， 韓國HANDSOME 公司利用Designovel 公司研發的人工智能技術， 研究SJYP 品牌的設計風格及未來流行趨勢， 大量且快速地設計與品牌風格相符的服飾， 并投入生產與售賣， 反響良好， 大大節約了設計的時間成本和人力成本。

德國和韓國紡織制造業由傳統制造轉向人工智能制造的成功經驗給我國紡織服裝行業轉型的啟示： 搭建循環經濟框架， 在注重紡織可再生資源開發的前提下進行紡織產業的轉型升級； 投入一定的資金， 發掘人才， 提高智能化制造水平， 打造創新的、 高效率的智能化紡織平臺。

3.2 國內先進經驗借鑒

紡織產業是寧波傳統產業中的優勢產業， 近年來面對互聯網帶來的沖擊， 以及產能和需求之間的矛盾， 寧波市積極推進人工智能與紡織產業的結合， 以應對新形勢下的新問題。 例如， 寧波市旦可韻服飾有限公司積極推進 “服裝+智造”， 加大智能化生產線的投入， 并且采用計算機大數據管理和彈性生產模式， 用數據連通了生產與銷售環節， 打破了傳統羊絨衫復雜的幾十道定制程序， 大大提高了生產效率。 太平鳥服飾集團利用大數據測算各不同區域消費者的偏好， 對線下銷量進行監測與數據分析， 減少服裝碼數不足所帶來的損失。 人工智能制造為企業節省了大量人工， 大幅度降低了生產成本， 提高了寧波紡織企業的國際化水平。

《新疆維吾爾自治區國民經濟和社會發展第十三個五年規劃綱要》將傳統產業的轉型升級作為工作重點， 新疆市的紡織產業開始向人工智能發展。示范性項目 “智能紡紗” 在新疆溢達紡織公司啟動， 該項目針對各工序研發縫紉機器人， 制造衣服時只需要工人按標準規程把布料擺好即可； 一個工人管理2 臺機器， 一天可以生產1 800 件服裝， 極大地提高了生產效率。

立達 （常州） 紡織儀器有限公司在中國國際紡織機械展覽會暨ITMA 亞洲展覽會上， 向業界展示了 “essential 數字紡紗套裝” 數字化平臺， 該平臺能夠將整個紡紗工序實現可視化轉換， 用戶只需通過點擊操作便可輕松掌握車間運營狀況； 同時，還展示了UPtime 系統， 該系統可以通過分析人工智能搜集到的大量數據， 快速有效地預知機器故障， 確定執行維護工作的最佳時間， 減少了企業因機器故障導致的生產損失， 并可以減少備用零件的庫存， 節約了成本。

智能化并非簡單的自動化和無人化， 在智能時代， 企業需要用數據指導生產， 提升資源利用率，注重綠色發展。 智能化之路并非一蹴而就， 一方面需要結合 “中國制造2025” 戰略目標， 增加高品質產品的生產， 緩解基礎類紡織品生產過剩和時尚類紡織品生產不足的矛盾； 另一方面要改革傳統紡織服裝產業的生產模式， 向人工智能化、 綠色環境化轉型。

4 提升武漢市紡織服裝產業協同創新能力的策略

1） 融人工智能于產品制造， 實現人機協同產品制造創新。 隨著新技術的廣泛應用， 在實現制造自動化的基礎上開始追求制造智能化。 智能化的著重點是 “智” 與 “能”， 并非簡單的自動化與無人化。 要實現真正智能化， 人機協同必不可少。

借鑒立達 （常州） 紡織儀器有限公司較為成功的 “人工智能+紡織服裝產業” 人機協同技術方案（Alert 警報和 Cockpit Module 掌控模塊）， 武漢市紡織服裝產業可從以下3 個方面促進制造創新。 一是學習并合理引入Alert 警報和Cockpit Module 掌控模塊[1]， 利用全天候監控技術達到效率最大化和停車時間最小化的目標， 使紡紗廠管理人員可以更加快速地做出決策。 二是利用移動應用程序將紡紗廠的重要數據實時呈現， 及時了解當前生產線機器設備的生產情況， 紡紗廠員工也可以通過手機進行監測， 并設置產量、 品質和能耗限值， 如未達到預期， 員工可通過設備觸發警報進行調整。 三是以智能紡織設備和紡織加工智能技術為發展路徑， 加快硬軟件技術的提升； 開展企業智能轉型改造診斷，結合當地發展情況， 探索人工智能技術， 通過建立智能化生產車間， 實現部件化生產和人機協同， 并樹立一批標桿企業， 待技術成熟后在行業內全面推廣， 推動紡織產業向數字、 智能方向發展。

2） 建立MES 系統信息集成平臺， 促進管理過程協同創新。 制造企業生產過程執行系統 （Manufacturing Execution System， MES） 在國內外被廣泛應用， 相對于企業資源計劃系統 （Enterprise Resource Planning ， ERP）， MES 更能體現出適用性和可靠性。 應用MES 可對生產制造過程中的產量、 品質等數據進行實時收集并快速處理， 但前提是要在紡織設備上配置數據采集裝置， 其中智能化生產調度模型是需要突破的核心技術。 服裝企業還應建立適用、 可靠、 性價比高的， 具備數據采集的物流管理系統， 以實現對產品追蹤、 倉庫保管、 出貨、 包裝、 售后服務等的管理， 以及精準可靠數據的收集。 近年來， 國外MES 產品層出不窮， 但是由于管理模式不同， 其產品功能很難契合國內企業的個性需求， 因此武漢紡織服裝企業可以結合自己的生產管理實際需求， 建立適合武漢發展模式的MES 系統， 以加快對市場的反應速度。

3） 建立專家系統和公共信息服務平臺， 實現區域間交互協同創新。 隨著人工智能的發展完善，作為人工智能重要分支的專家系統應更好地運用于紡織服裝行業， 促進人機協同。 專家系統主要包含監測、 推理、 報告、 配置 4 個方面。 武漢紡織服裝產業可以結合自身產業特征， 選擇專家系統的應用層面， 利用智能化設備進行信息采集， 匯集行業專家的知識和經驗， 將收集的信息儲存在數據庫中，并及時更新； 要應用專家系統剖析數據， 辨認潛在問題， 促進高效生產， 同時為控制產品品質提供有效保障。 此外， 武漢紡織服裝產業應積極打造公共信息技術服務平臺， 促進產業級融合創新體系的建立， 形成戰略創新聯盟， 推進智能制造的資源聚集， 為智能制造提供更多的智慧， 加速創新成果的產業化應用， 全面推進武漢市紡織服裝行業的智能化發展[2]。