智能制造技術在紡織服裝行業中的應用

郭廣超，帥筱倩

（1.新鄉職業技術學院，河南 新鄉 453006；2.新鄉市科學技術協會，河南 新鄉 453000）

作為傳統行業重要支柱的紡織服裝行業，正面臨前所未有的挑戰。隨著現代化智能技術的迅速發展，紡織服裝行業只有改革和創新，才能做到與時俱進，不被淘汰。智能制造技術便成為制造行業爭先恐后轉型升級的重要途徑之一。

1 智能制造技術概述

自20世紀80年代人工智能被提出之后，將人工智能應用到工業生產成為人們期望已久的生產模式。最初將人工智能應用到工業生產的想法便是智能制造概念的原型。將這種原型進行概念升級和更新，便造就了智能制造。智能制造在實現的過程中不僅需要眾多信息設備作為硬件支撐，還需要有眾多技術，如人工智能技術、虛擬現實技術、網絡技術以及傳感技術的支持。從智能制造技術的特點來看，使用新型的傳感技術，可以突破各種惡劣環境的限制，完成各種實時感知信息的采集，然后再通過對數據的匯總、計算以及分析處理，為生產管理者提供實時、準確、全面的決策依據。除此以外，通過虛擬現實技術可以實現產品的3D空間建模，提前體驗產品帶來的效果，特別是服裝行業，更加明顯和突出，讓人們從感官上、視覺上感受產品，從而指導設計者設計和制造出更優秀的產品。人工智能技術將數字化技術貫穿整個制造流程，通過語音識別、圖像識別以及智能分析等相關技術共同完成產品從設計、制造到售后服務的所有任務，而實現決策、生產制造的自動化，進一步解放人類的大腦和雙手。

2 智能制造技術現狀

2.1 國外智能制造技術現狀

從相關的國外文獻了解到，有關智能制造的研究非常早，其中大數據和云計算是國外智能制造技術的關鍵，最終依靠信息化的管理系統來實現。從企業管理角度來看，主要通過智能化技術手段實現對人力資源、財務、采購以及硬件設施維護等方面的集成管理，從而實現對產品的全過程追溯、遠程維護以及回收利用等環節的智能化管理[1]。從企業生產設計角度來看，借助計算機輔助設計、制造與虛擬現實技術的相互融合和協作，實現了設計方面的智能化輔助工作。從企業生產制造角度來看，已經實現了依靠無線傳感技術、多主體協作系統以及人工智能等技術交叉完成智能化制造。

2.2 國內智能制造技術現狀

從大量國內相關文獻了解到，雖然關于智能制造的研究落后于國外，但是自1988年國家自然科學基金委員會提出智能制造的概念后，國內眾多學者都開始了深入的分析和研究。但是，由于制造過程中數據過于龐大，制造工序過于繁雜，還無法完全依靠當時的計算機來完成，給智能制造的發展形成巨大的阻力。在這期間，不斷有相關學者進行深入的研究和思考，比如海爾智能工廠的離散型智能制造模式便是代表。當然，這種智能制造模式需要政府部門的大力支持，特別是數字化發展以及平臺建設方面，都需要政府部門的大力協助，才能引導企業進行制造服務方面的智能化改造，推進離散智能制造模式的發展。

3 紡織服裝行業的智能制造技術應用

2016年《紡織工業十三五科技進步綱要》的出臺，明確指出我國紡織服裝行業的信息化發展道路。由于目前我國紡織服裝行業中中小型企業眾多，各企業的信息化水平參差不齊，發展道路還很漫長，特別是服裝的柔性化、自動化生產方面，中小企業更是欠缺。因此，紡織服裝行業的智能制造之路任重而道遠，還需要結合《紡織工業十三五科技進步綱要》的內容付出實際行動，全面提高我國紡織服裝行業的信息化和工業化水平。

3.1 紡織服裝行業的特點

紡織服裝行業不同于其他傳統行業，主要以縫制工藝為主，成本控制和創新生產模式是企業的立足之本。從整個紡織服裝行業來看，紡織服裝行業的智能制造主要落實在幾個方面：一是紡織服裝產品的智能化，目前主要集中在一些智能穿戴產品上；二是紡織服裝制造設備的智能化，主要指生產設備是否具有智能化的監測功能；三是紡織服裝生產車間的智能化，這種智能化主要體現在生產車間的硬件配置是否實現智能化的監控服務；四是紡織服裝生產供應鏈的智能化，直接影響著產品的生產、銷售、流通和售后等環節；五是紡織服裝生產管理和服務的智能化，可以算是管理服務的智能化，可以有效提升紡織服裝企業的軟實力[2]。

3.2 紡織服裝行業智能制造模式的構建

3.2.1 ERP系統

企業資源計劃（Enterprise Resource Planning，ERP）系統是一套集財務、供應鏈、生產制造、物流以及商業智能分析于一體的信息化企業管理系統，其中，財務管理模塊涉及企業的預算、核算、資金、審計、預收、應收、預付、應付、現金及成本等方面；供應鏈管理模塊涉及企業的采購管理、庫存管理、分銷管理以及銷售管理等方面；生產制造管理模塊涉及企業的生產任務、作業計劃、物料需求及生產成本控制等方面[3]。

3.2.2 PLM系統

產品生命周期管理（Product Lifecycle Management，PLM）系統是一套管理產品研發設計過程的信息系統，可以實現對某系列產品研發過程的全程跟蹤和產品設計過程環節的全程追溯，以便有效、及時地將產品的缺陷消除在設計階段，克服研發環節的瓶頸，有效提升產品的設計和創新能力。PLM系統的圖紙數字化管理不僅可以幫助紡織服裝企業積累影響產品結構成型的設計要素，還可以大大縮短研發新產品的時間，為創新產品的面市創造時間優勢。同時，PLM系統也是產品連接市場用戶的紐帶，可以迅速收集客戶的需求，指導企業生產出與時俱進的產品[4]。

3.2.3 MES系統

制造企業生產過程執行系統（Manufacturing Execution System，MES）作為一套車間信息管理系統，主要功能是對車間各項數據進行數字化、網絡化以及智能化的實時傳遞，方便有效地幫助車間管理人員對車間各項生產耗材進行合理的采購和支配。MES系統一般都是配合ERP等信息化管理系統工作的，通過參與企業的智能化制造過程，幫助紡織服裝企業高效地實現企業各部門之間的協調，避免重復工作，達到企業高效率運作的目的。

3.2.4 APS系統

作為制造企業的生產規劃安排系統的進階生產規劃及排程系統（Advanced Planning and Scheduling，APS），是其他各個信息管理系統的中心，通過供應鏈管理系統匯聚于此的數據，結合MES實現對企業所有生產組織活動以及從生產準備階段到產品完成階段全部生產過程的控制和實施。其與MES系統的完美結合構成車間信息化的核心部分，實施質量的高低直接影響著整個紡織服裝企業的智能化制造程度。

3.3 紡織服裝行業智能制造技術應用優勢

從當前國內外發展形勢來看，我國紡織服裝企業要想實現轉型升級，智能化制造是必經之路。同時智能化制造也是改變我國傳統紡織服裝企業大而不強精神面貌的重要途徑。通過實現制造方式、生產設備、管理、生產過程的智能化，達到生產效率的最高化、研發時間的最短化、生產成本的最低化以及企業利潤的最大化[5]。智能制造系統是一套涉及企業采購、設計、生產、銷售、企業全方位管理的完整系統，它是一套全面的、統一的、相互協調的工作體系，可以讓產品的價值鏈更加健全，企業管理更加高效科學，順應了時代發展趨勢，提升了紡織服裝企業的綜合競爭力。以市場需求為導向的紡織服裝企業，借助大數據技術的私人訂制平臺，可以實現對定制服裝的測量、下單、生產、銷售、物流等全過程的智能化處理，從而縮短生產周期，在保證質量不變的情況下，成本明顯下降。在智能化制造系統的推動下，紡織服裝企業產品的開發周期也明顯縮短，對客戶需求的響應速度明顯提升[6]。

4 結語

紡織服裝行業作為一種傳統的勞動密集型行業，正在向智能化制造方向發展。但是，目前大部分紡織服裝企業仍處于起步階段，要想實現智能化制造的轉型，不僅要將制造環節智能化，而且要將企業的采購、研發、生產、流通等全部環節實現智能化，通過市場的反饋驅動智能化制造方案的優化。通過對紡織服裝企業全部數據實行數字化、網絡化、云端化以及智能化，讓智能化制造成為現實。因此，紡織服裝企業應該從自身的現狀出發，制定智能化制造的實施戰略，圍繞數字化、自動化規劃企業的發展目標，同時，還要結合自身的實力，不照搬其他企業的成功經驗，發揮自身的優勢，實施以質量求生存、以高效求發展的企業發展策略。