繆顧賢,徐和平,馮定忠
(1.紹興職業技術學院電子商務專業,浙江紹興 312000;2.浙江現代紡織工業研究院,浙江紹興 312030;3.浙江工業大學,浙江杭州 310014)
2016 年工信部發布《智能制造發展規劃(2016—2020年)》,提出我國傳統制造業重點領域在“十三五”期間基本實現數字化制造普及、智能化制造示范引領。2019年9月《長三角數字人才與制造業數字化轉型研究報告》正式發布,該研究報告指出,當前我國已經步入由人工智能驅動的數字化轉型新階段,為制造業的深度數字化轉型帶來了重大機遇。隨著長三角區域協同創新進程不斷加深,數字經濟已經成為長三角更高質量一體化和驅動制造業發展的新引擎。作為萬億產值之一的產業,紡織服裝產業是長三角地區的傳統優勢產業,也是高新技術戰略型新興產業,正面臨著高素質人才缺乏、技術裝備落后、自主創新能力不足、企業信息化程度不高等問題。在新一輪數字經濟革命中,紡織服裝產業應以消費者為中心、數字化技術為驅動的全新產業生態進行重組優化。
智能制造是由軟件控制數據流轉來解決制造中的復雜問題,所以數字化是基礎。數字化制造技術可以幫助紡織服裝企業用結構化、虛擬化、可視化的方式進行創新設計、產品研發、生產工藝規劃、質量驗證和生產及供應鏈管理。數字化制造技術可以將人腦中的紡織服裝工藝知識抽取出來并存儲到工業云的知識庫中,實現工藝的規范化和標準化。基于新一代智能制造的人-信息-物理系統(HCPS),可以建立客戶、產品、工藝、車間、設備、流程等數字化模型。借助網絡化和數字化輔助產品設計軟件,能夠完成產品的設計實驗。借助AI 人工智能、云服務技術、網絡協同制造技術、大數據技術等對客戶信息、訂單信息、生產過程工藝信息進行數據采集分析,可以幫助企業進行智能決策與質量控制,并通過網絡協同供應鏈節點進而使企業快速生產出新產品,實現產品全生命周期的透明化管理。
長三角地區是目前擁有18個中國紡織工業協會命名的服裝特色城鎮,產業規模和聚集程度處于國內領先地位。長三角在紡織服裝制造流程中體現著產業鏈協同,上海聚集著大量的紡織服裝設計人才,擁有較強的產品開發創新能力;而浙江、江蘇作為紡織服裝的主要生產地,擁有紡織服裝生產的技術優勢。2018年紡織服裝行業首批智能制造示范企業中,江蘇省入圍9家,浙江省入圍3家。目前,江蘇省已建成省級示范智能車間52 家,江蘇國望高科纖維有限公司、江蘇大生集團有限公司入選國家智能制造項目企業,“紅豆-紡織服裝工業互聯網平臺”被工信部列為2018年工業互聯網平臺集成創新項目。紡織印染是浙江省第二大支柱產業,浙江省產能占到全國產能的50%以上,擁有全球最大的輕紡產品集散中心,由紹興市政府、中國輕紡城集團公司紡織產業大數據中心和阿里云合力推進印染產業數字化,建起了全國首個“印染大腦”。目前,長三角紡織服裝企業設備信息化、數字化、智能化改造投入較大,智能裝備聯網、過程監控管理透明化,紡紗和化纖原料生產車間無人化,逐漸形成數字化、智能化印染工廠,服裝柔性化生產與個性化定制得到快速發展,電商平臺大數據賦能產業鏈升級,實現對消費者需求的快速響應。
但也存在一定的問題:(1)系統集成與數據標準化問題。各應用系統之間的數據沒有進行集成,形成數據孤島和重復錄入;外部資源不能完全對接企業的內部系統,包括產業鏈上下游企業。需要將這些資源進行外部整合,實現信息與數據共享。數據標準、數據源不統一。(2)產業鏈缺乏有效協同和集成創新。缺乏紡織面料到服裝成品整個生命周期的全監控,保證產品全生命周期的可追溯管理;缺乏產品品質管理與供應鏈過程透明化、計劃與達成可視化;業務流程沒有統一,不同業務流程之間的銜接存在比較多的問題。(3)企業領導缺乏數字化思維,目標設定模糊不清。多數企業特別是中小企業不知道如何進行數字化轉型,不能敏銳地感受外部環境的變化,不能及時從上到下推動企業進行數字化變革,往往導致錯失市場機會。(4)數字化人才的缺乏成為企業數字化轉型的瓶頸。企業內部人員的知識結構不合理,很多技術人才缺乏云計算、大數據、人工智能等知識的儲備和應用經驗,不能很好地將數字化技術與紡織服裝業務進行有效融合。
加快紡織服裝工業互聯網平臺建設,推動企業網絡化、數字化、智能化轉型。只有培育紡織服裝行業級、企業級工業互聯網平臺,才能實施底層網絡化、智能化改造,打造全透明數字車間、互聯互通工廠,形成網絡化協同設計、智能化生產管理、個性化定制和服務化延伸等應用。[1]工業互聯網平臺通過數據采集、分析和學習,形成智能決策與控制應用。紡織服裝產業數字化不僅實現了基于產業鏈的網絡化協同制造,還使數字化技術貫穿于產品全生命周期,逐步打造柔性、個性化智能制造平臺。以新一代智能制造的人-信息-物理系統平臺為核心打造紡織服裝產業鏈協同智能制造平臺體系,形成生態鏈、橫向、縱向、價值鏈的4大集成。有效整合與打通紡織服裝上下游供應鏈節點企業,構建以產業鏈核心企業為主導的互聯網平臺應用體系,實現整個供應鏈資源的優化配置與協同共享。同時推進云服務在企業研發設計、生產、企業運營管理、銷售流通等領域的應用。產業鏈協同智能制造平臺體系如圖1所示。

圖1 產業鏈協同智能制造平臺體系
在紡織服裝工業互聯網結合物聯網、軟件技術全面互聯智能制造設備的基礎上,通過智能設備間泛在物聯網鏈接最終將人機連接[2-3]。HCPS平臺通過對機器的控制實現人與機器之間的交互,除了具有收集、分析、決策和控制的功能外,還具備自我學習認知的功能,能促進知識庫不斷積累與完善,從而使人機交互系統形成完整的工作閉環。4 大集成、生態鏈集成通過工業云服務平臺實現了制造企業、工業設計服務商、信息方案集成服務商、設備原料供應商、物流服務商、金融服務、行業專家等優質資源的集成。把各層次智能設備、智能車間與業務場景縱向集成,通過數據傳感器把信息傳遞到HCPS 平臺中,實現不同業務場景的智能決策與控制應用。橫向集成包括企業內部部門與外部企業間的集成,進而組織完成產品智能制造的全部任務。企業間的橫向集成旨在提高上下游企業網絡協同制造水平,實現產業鏈上下游的信息共享。企業內部的橫向集成旨在通過軟件系統實現不同部門之間的業務協同。價值鏈集成旨在進行產品全生命周期的價值管理,包括產品設計、生產制造、產品儲運、市場銷售、采購、組織管理、技術開發等增值活動。
新一代紡織服裝智能制造體系需要實現數字化技術在產品制造全過程中的應用,提升產品全生命周期中的智能化、數字化水平,有力地促進紡織服裝行業在產品設計、組織管理、生產制造、市場營銷、服務等各個環節的數字化建設。數字化技術來源于研發設計,包括CAD、CPDM、CAPP、CAM、3D 等仿真設計工具的應用,還來源于業務流程管理,包括ERP、MES、SCM、WMS、CRM 等企業生產管理工具的使用。紡織服裝產品生命周期較短,影響商品交期的主要環節是前期設計溝通和后期生產制造。要協調管理整個供應鏈使其快速反應,首先要實行信息流管理和產業鏈透明化,將人體數據、設計數據、生產數據、銷售數據、成本數據、物流數據等信息以數字化方式流轉,實現紡織服裝時尚的生產消費全方位數字化融合與全過程應用,如圖2所示。

圖2 數字化技術在紡織服裝智能制造全過程的應用
(1)數字化設計。通過數據采集分析、3D仿真技術、產業鏈協同實現設計可視化和個性化定制目標。通過收集市場消費數據進行大數據分析,預測消費市場需求變化。借助服裝3D可視化軟件及模擬技術快速建模,提高設計精準性和實用性。通過集成3D 人體掃描、定制CAD 系統、工藝及生產系統等手段解決個性化定制。借助CAD/CPDM/CAPP/CAM 等網絡化和數字化輔助產品設計軟件,采集人體數據、產品設計、生產工藝等信息建立數字化產品模型,實現產品設計與工藝的虛擬仿真。通過綠色設計幫助企業從產品全生命周期源頭進行產品設計和規劃,解決紡織品廢棄材料回收再利用問題。通過紡織工業云平臺,共享線上云服務:設計軟件、人體模型、測量感知、服裝款式、材料、面料花型、設計師等數據庫資源。
(2)數字化管理。運用價值流分析對產品研發設計、生產組織、銷售、服務等業務流程進行價值梳理與重新定義,同時進行經營指標、作業流程的標準化,利用監控技術與物聯網技術加強信息管理。借助ERP/APS/MES 等生產制造信息化系統采集關于企業在生產經營活動中的各資源要素(機器設備、人員、物料、環境、測量、方法)信息和供應鏈各組成要素(供應商、采購、生產、倉庫、物流、銷售等)信息,形成企業數據庫,然后再通過統籌系統及時進行識別、記錄、分析、運算,可實時掌握并監控企業各方面的運行狀況。將數據及時、有效、準確、透明地呈現給企業管理者,讓企業管理者有了判斷和決策的依據。
(3)數字化制造。數字化制造的基礎是數字化車間/工廠,通過數字化流水線實現工藝、生產、質量、設備、能耗等智能管理和優化。以紡織服裝產品生命周期數據作為基礎,借助APS/MES/QMS 等智能生產系統對整個生產制造過程進行計劃排產、評估和優化操作。通過生產現場的專用設備(PDA 智能手機、LED生產看板、條碼采集器、PLC、傳感器等)對紡織面料從上線到服裝成品入庫的生產制造過程進行實時數據監控和反饋。同時,控制包括人員、倉庫物料、設施設備、工藝、品質、流程指令在內的所有生產資料,實現紡織服裝制造過程中的生產調度、智能監控、質量控制、效能優化等。智能倉配應用智能化設備與軟件(如RFID、條形碼、WMS 等)進行庫存數據采集,庫位精確管理,精益配送,實現整個物流的智能化。
(4)數字化營銷。在信息泛濫、媒介碎片、渠道多元的數字生態下,用戶流量紅利已消失殆盡,獲新客、增流量變得難上加難,品牌該如何布局數字媒體,借力電商、新零售驅動業務增長?通過電商平臺大數據采集分析用戶需求,引導用戶全程參與產品研發設計,更好地實現客戶價值主張、體驗度與個性化要求。將市場線上與線下打通,基于大數據實現4P 精準化營銷,包括產品、渠道、價格、促銷。通過客戶數據分析,數字化渠道運營,4P 精準化營銷、社群管理,借助SCRM 進行有效的社會關系管理,提升客戶的體驗度與滿意度。
(5)數字化服務。隨著紡織服裝材質、工藝、技術的不斷革新,掌握核心技術優勢的企業存在價值溢出效應,紡織服裝產業價值鏈的增值潛力開始向輸出服務方向轉移。因此,促進紡織服裝業與互聯網加速融合,利用“互聯網+”云服務平臺使服務產業鏈不斷集聚壯大,發展供應鏈管理服務,可以為客戶量身定制個性化解決方案,為中小紡織服裝企業提供互聯網+智能設計+柔性制造+數字營銷的集成服務。加快紡織服裝業向服務化轉型,有利于促進企業由單純的產品生產銷售轉而向中小企業提供系統解決方案及全生命周期管理方案。
在紡織服裝產業數字化領域加快推進全方位、多形式、寬領域的產學研深度合作模式,推進數字化紡織服裝設計技術、數字化紡織服裝檢測技術、數字化紡織服裝制造技術、數字化紡織服裝管理技術、數字化紡織服裝營銷技術的研究與推廣應用[4]。浙江省全力推進與國內外大學名校開展產學研合作,推進以民營企業為主導的企業研究院和產業創新研究院建設,引進中科院浙江數字內容研究院、中紡院江南分院等高校研究院15家。積極推進企業與高校院所聯合開展科技研發項目,2006年由浙江理工大學、浙江大學等院校與企業合作建立了浙江省現代紡織工業研究院;2019年由紹興市政府、阿里巴巴、浙江工業大學合作建立了浙江工業互聯網研究院。依托浙江高校與行業企業的優勢資源,圍繞人才培養,培育一批既精通行業業務技能,又熟悉信息技術的“數字工匠”;同時加快新技術研發,如開展人臉識別、圖像識別、VR等在紡織設計和制造中的基礎研究和推廣[5],通過工業互聯網+先進制造的紡織工業云,建立紡織研發計算機輔助設計平臺。江蘇省充分發揮紡織服裝產業的制造優勢、企業優勢,以產學研上下游協同創新模式建成了4家國家技術創新示范企業、9家國家級企業技術中心、138家省級企業技術中心。企業可通過兩條路徑建設數字化團隊,一是引入外部專業顧問協助建立數字化團隊,二是外聘高級數字化人才成立數字化小組實施轉型突破。
紡織服裝企業數字化轉型如何進行量化評價?企業要實現數字化轉型,第一層是智能決策,實現決策模式創新;第二層是智能研發與管理,實現運營模式創新;第三層是智能生產,實現生產模式創新;第四層是智能產品與服務,實現產品服務創新;第五層是數據挖掘與分析,實現盈利模式創新。可以從整體數字化轉型、領導力轉型、全方位體驗轉型、信息與數據轉型、運營模式轉型、工作資源轉型等方面展開評價。整體數字化轉型可分為產品服務創新率、客戶價值主張、數據的資本化、流程服務有效性、勞動力供給等。領導力轉型可分為數字化意識、生態鏈建設、產品服務創新率、風險承擔能力等。全方位體驗轉型可分為客戶價值主張、客戶凈推薦值、客戶體驗度、個性化滿足等。信息與數據轉型分為數據采集、數據集成、數據分析、數據資本化等。運營模式轉型可分為數字化資產比重、IT技術應用、業務流程應用、流程服務有效性等。工作資源轉型分為勞動力供給、員工凈推薦值、員工技術素養、創新激勵機制等。紡織服裝產業數字化轉型評價指標如圖3 所示,通過這些評價指標讓企業找到差距和努力方向。

圖3 紡織服裝產業數字化轉型評價指標
紡織服裝產業作為長三角地區的傳統支柱產業,在新一輪數字經濟革命中面臨著許多新的問題與挑戰,數字化技術可以驅動紡織服裝產業生態進行新的重組優化,最終實現數字化與智能化轉型。搭建紡織服裝產業工業互聯網平臺,促進數字化技術在紡織服裝智能制造全過程的應用;推進紡織服裝產學研深度合作,有利于數字人才的培養與數字化技術的推廣應用;建立紡織服裝產業數字化轉型評價指標體系,讓企業找到評判依據與自身差距。對于紡織服裝企業數字化轉型來說,企業需基于數字化業務場景應用進行流程再造,以關注客戶價值主張和滿意度為目標,對企業現有的業務流程按照數字化與信息化要求進行再設計。企業組織架構需調整為數據驅動的扁平化、協同化組織,形成信息高效流轉、快速響應、創新激發的組織新架構。紡織服裝產業數字化技術的應用研究有利于促進紡織服裝企業的數字化轉型升級,并為長三角紡織服裝產業發展戰略和政策的制定提供理論與實踐參考。