云計算技術背景下的皮革行業智能制造應用研究

趙甜甜，馬旭穎，丁潔

（陜西郵電職業技術學院，陜西 咸陽 712000）

前言

皮革行業作為輕工行業中的代表性產業，是中國國民經濟中的重要組成部分。近年來，皮革行業發展迅猛，皮革加工與生產企業眾多，各類皮革產品及皮革原材料不僅在國內市場中銷量連連攀升，還遠銷海外市場，截至2021 年，中國成規模以上的制革企業年產量已占世界皮革總產量的35%，其中皮革和制鞋的銷售收入更是達到了3 000 多億的規模，已經在世界范圍內形成了較大的皮革市場，其影響力深遠。

皮革生產與加工作為相對傳統的制造行業，在新時代互聯網技術與云計算技術背景的影響下，需要對皮革企業生產模式不斷進行升級，同時對皮革制造加工技術進行智能化系統操作與應用，可以有效地提升皮革行業加工與制造的生產效率，從而進一步降低皮革企業的各項成本，增強皮革企業的抗風險能力。

1 云計算技術與智能制造技術概述

1.1 云計算技術

云計算技術對企業生產并不陌生，而云計算本身也并不是一項全新的技術。相反，云計算是在現有互聯網技術之上，對不同計算領域進行相應的工作，例如數據并行、數據分布式、網絡共享等工作，其主要是依靠信息技術和網絡服務系統而進行運作，屬于虛擬技術的一種，云計算因其特殊性可以在不同平臺上發揮自身作用，不僅具有數據收集、處理功能，還有較大共享作用，可以讓用戶對相應數據進行充分分析，并且云計算技術還可以提高資源利用率，避免出現資源浪費[1]。

云計算在皮革企業生產應用之中最常見的就是“云”應用，即在最簡單的情況之下，云計算可以將皮革企業中的各項生產、銷售、制造效率數據存儲在計算機網絡或硬盤之中的任何地方，也就是所謂的“云儲存”，云計算不僅可以降低企業成本，減少不必要的環節，還可以使企業與客戶服務之間進行交互，產生良好的互動性，同時還可以利用云技術驅動皮革行業的智能生產與基于云計算的皮革生產交付模式。

1.2 智能制造技術

智能制造是一種由智能設備和人類專家共同組成的人機一體化智能系統，在制造過程中能夠進行智能活動，諸如感知、分析、推理、判斷、控制、分析和決策等。通過人與智能化設備的協作，可以擴大、延伸和部分取代人類專家在制造過程中的腦力勞動，大幅提高制造水平與生產效率[2]。

《中國制造2025》提出：“要加快推動新一代信息技術與制造技術的融合發展，把智能制造作為兩化深度融合的主攻方向。”皮革行業作為相對傳統且密集的制造行業，其研發技術的突破與企業制革生產效率的提升需要在現階段進一步升級，從而更好地面向未來皮革行業智能制造的發展趨勢。隨著物聯網、云計算技術的深度融合，以互聯網為核心的皮革產業必將通過虛擬技術的推動之下，大力開發皮革智能制造技術，從而讓我國已經成型的制革企業更好的應對全球市場。

2 云計算技術在皮革行業智能制造中的應用

2.1 皮革制品智能化生產設備

云計算技術在皮革行業智能制造應用體現較多的當屬皮革制品智能生產設備，其設備的特點主要可以概況為將傳統的制革生產過程智能化，有效地提高了制革的效率。傳統的制革過程之中使用最多的就是轉鼓設備，轉鼓作為相對傳統的機械設備，在通過云計算技術的智能設置、編碼數據存儲后，可以按照皮革生產企業的需求完成自動轉鼓加工過程，有效處理皮革生產之中的脫毛、軟化、浸酸、鞣制、染色等一系列過程，通過智能化轉鼓控制，快速完成相應的生產訂單。

同時，為了加快皮革企業智能技術的改造，云技術還可以對數控皮革裁剪機、數碼打印、皮革智能裁剪機器人、皮革切印機、智能皮革濕度測定儀進行精準調控設置，有效將各類數據參數進行自動更新設置與保存，讓皮革價格中的沖孔、劃料、切印、改色、噴涂、激光雕刻、刺繡、縫線、打標等環節機器自動完成，縮短皮革設計、制造的周期[3]。

2.2 皮革智能設計制造協同化

現代皮革企業由于訂單業務及產品需求的不斷增多，企業的網絡服務器往往不注重加固與更新，造成了網絡信息之間的堵塞與數據的混亂，不利于皮革企業、皮料供應商、客戶三者之間的溝通。而加工車間、物流配送、訂單數據、生產進度、網絡信息、機器設備參數、原材料管理等各類數據繁瑣，很容易出現數據計算錯誤的情況，嚴重了還會影響皮革企業的正常運轉。

皮革智能設計制造協同化是云技術融合的集中體現，皮革行業不僅涉及生產、設計，還存在原材料管理、銷售推廣、物流配送等環節，更需要對皮革設計制作過程進行協同化一體，而云技術對皮革企業各類數據的傳輸、保存、管理相對簡單科學，很好地解決了當下企業的數據協同化問題。

例如以皮革企業智慧管理云平臺為例，以云計算為平臺管理技術背景，如圖1 所示，分別設立數據采集層、數據信息處理層以及數據應用層。數據采集層包含了皮革企業生產材料及加工制作革過程中的各類基本參數，通過無線通信技術將皮革屬性數據上傳至信息處理層，并實現針對所采集數據的集成處理，最終處理后上傳至數據應用層，而皮革企業的管理者可以在用戶客戶端程序之中讀取數據文本[4]，隨時了解企業的各類數據，實現皮革企業的智慧元管理，而云加快皮革企業智慧管理云平臺也進一步促進了制革智能生產化。

2.3 皮革產品個性化智能制造

隨著皮革產業的不斷升級，面向多元化市場皮革產品個性化需求服務越來越多，對制革材料的標準、制革技術及皮革產品設計的要求也越來越高。皮革產品個性化智能制造面向高端皮革產品市場，也可以看作是工業化市場定制，而不是簡單的個人定制。工業化定制結合了市場對皮革產品的需求，與傳統產線相比較而言，皮革產品個性化智能制造的生產效率更高，時間成本用的更少，其原理在于皮革加工產線通過云技術的融合可以對加工車間進行數字化操控，其產品合格率和質量有著顯著的提升。

但是遺憾的是，目前能夠對皮革產品個性化智能制造應用的企業相對較少。其原因在于我國雖然皮革生產加工企業眾多，但是能做到對生產個性化定制、高品質皮革產品生產的制革企業并不常見，而大型皮革企業的主要任務是原材料生產與出口革銷量，對于當下皮革產品個性化制造生產需求仍然是相對較小的訂單，也就不會選擇考慮專門為此開辟產線。這也從側面可以看出，國內對于高端市場領域的皮革產品制造仍然還有一定的距離，我國的制革企業仍然需要不斷學習智能制造技術的開發與高端市場的開拓。

3 云計算技術在皮革行業智能制造中的實施優化路徑

3.1 開發云技術智能化生產和管理平臺

為了更好地讓皮革生產智能制造過程實現，皮革企業首先要基于大數據和云計算技術中的PaaS（平臺即服務）開發相應的智能化生產平臺和皮革企業智慧云管理平臺。智能化生產平臺是未來皮革車間改革的主要方向，傳統的皮革企業人工成本較高，而開發智能化生產平臺可以加大對智能機器人的利用，通過平臺數據的設置實現機械環節自動制革過程，例如皮革脫毛過程，對其脫毛的速度、力度都可以利用云技術進行智能機器人的操控，有效提升生產加工的效率，從而促進皮革智能生產。

同時，開發皮革企業智慧云管理平臺，無論是大型皮革企業還是小型皮革企業都十分有必要。前文提到，皮革智慧云管理平臺的作用主要就是融合數據，管理者可以在終端進行實時管理，有效提升了信息技術與管理的融合，同時云存儲的功能也將在皮革智慧云平臺中實現，皮革制品成型過程中的數據進行互聯互通，實現生產過程數據的采集、映射及工藝參數分析，有效解決各車間各自為政的信息孤島問題，更好地把控產品質量和生產進度，實現生產過程智能監控、生產運營綜合管理、產線遠程故障診斷的智能化管理[5]。

3.2 借助云技術推進數據驅動，促進皮革智能制造業務多元發展

依據時代發展與社會的需求，現代皮革企業要從服務型制造業轉向智能制造業，就需要借助云技術來推進數據驅動的轉型與共享，利用云計算服務完成皮革上下游產業鏈之間的數據融合，可以更好地促進皮革智能制造業態的多元化發展。

而數據驅動的推進，需要規劃、規范、集成、優化、引領各級的推進。如圖2 所示，首先，從規劃級角度來分析，要對皮革產業中的各環節、各部門的數據進行歸納，同時對核心業務信息化基礎進行整理，對皮革智能制造過程進行相應的規劃；其次，從規范角度看要對皮革核心業務數據進行數字化共享，從內部開始；再其次，從集成級與優化級角度分析，皮革企業的各項業務實現集成之后要對企業內部的數據在全廠范圍內共享，并對數據進行智能模型分析；最后，通過云技術中的數據預測皮革產業的未來趨勢、市場原材料需求預警等功能，完成數據驅動來對皮革產業鏈上下游的數據整合，從而促進皮革智能制造業務的多元化發展。

4 結語

云計算技術加快了皮革智能制造業轉型的腳步，智慧云平臺的應用可以讓皮革企業更好地對皮革生產加工、原材料管理、銷售推廣進行有效的數據管理，有利于制革企業的現代化智能生產，皮革企業應該加大對云計算技術及云存儲功能的不斷開發，使云技術貫穿皮革智能制造的全過程，從而促進企業的智能化生產設備升級，為產業創新發展提供有力支撐。