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缝制行业智能制造的现状及未来发展趋势(二)

2020-9-22 13:18:46来源:远冠

缝制行业智能制造的现状及未来发展趋势(二)

 

智能生产线是实现智能制造的重要载体,主要通过构建智能化生产系统、网络化分布生产设施,实现生产过程的智能化。云化的MES就是物联网,是集人工智能、大数据、无线通讯、工业物联网于一体的综合技术应用。智造车间数据化,根据大数据,使每个环节有机结合从而提升综合实力,最快的速度生产出来,这就是智能制造最大的价值。

CISMA2017展会上展出了很多生产线,如各种吊挂系统、流水槽系统已及所谓的生态链智能制造方案,这些生产线基本上不含:资源要素、系统集成、互联互通、信息融合和新兴业态等五层智能功能要求。只有南通明兴科技与中国科学院通力合作的“中科衣流服装智能物料配送及监控系统”,将MES云版本与服装吊挂流水线深度融合,完全实现数据驱动,内置CPS与智能调度IE算法。实现了工艺自动分解、在制品智能调度、生产动态平衡、机位能力评估、设备在线检测等诸多智能制造刚性需求。

从专业的角度上来看,缝制生产线系统的智能化,至少应该具备三个条件。一是,将先进的识别技术、多种传感设备和无线网络通信、物联网、大数据、云计算这些结合起来。二是,要能通过资源的动态平衡,自动采集和分析数据,智能匹配人员、设备、物料,实时反馈站点、工序、质量等瓶颈和异常问题,智能预警、报警、发出解决指令,实现生产设备、生产人员以及所有物料的智能配置。三是,达到全生产流程的动态智能调控,各条加工线以及所有生产单元之间信息贯通数据共享。

在展会上,鲍麦克斯、大豪、琦星、标准等公司都展出了具备网络接口、支持联网功能的缝制设备数控系统,但都各自为政,没有标准的通讯格式,数据交换和网络接口。目前,缝纫设备的电控设备与信息采集系统之间的通讯无法连接。主要原因是没有标准的通讯格式,整机厂和电控企业与软件公司之间,没有在有关部门协调下进行沟通,形成共识。这样就在推进智能制造工作中遇到的数据集成、互联互通等基础出现瓶颈问题。

工业缝纫机数控系统智能互联控制系统,是通过搭建一个工业标准共享平台,通过网络信息交流,可监测缝制设备单轴和多轴数控产品工作时的加工信息,如加工工件数、加工车速、参数更改、工作时间等,可远程直接下传缝制设备工艺模式、花样数据等到数控终端,而数控系统供应商通过云平台还可以对数控设备进行远程维护和调试。缝制设备数控系统的工业互联网接口,具备实时数据采集、通讯和远程控制功能,才是建立智能工厂及数字化车间,实现机器之间、机器与控制系统之间、企业之间的互联互通基础。

缝制设备智能云服务平台可以实现缝制行业各类生产线中多种设备联网管理和远程运维服务,如工作数据统计和管理、设备监控,故障预警与预防性维护,远程故障诊断和远程升级,专家系统和决策支持等。接入的工厂还可实现对生产设备、物流订单、人力资源的管理,并和企业ERP、MES、生命周期PLM等系统数据对接。通过构建缝制设备智能云服务平台,提供公共服务和数据资源,实现缝制加工业的大数据采集、分析和智能服务,进而大幅提升生产效率、降低成本,达成改造智能工厂的目的。

2.缝制业智能制造发展现状

对纺织服装行业而言,互联网和智能技术实际上是嵌套在一起的整体,因为服装智能制造技术也需要融合互联网相关技术,在缝前、缝中、缝后各个环节用到的3D人体扫描、CAD、数控裁剪机、智能铺布机、智能吊挂、智能分拣、智能仓储等方面的技术,也需要和大数据、互联网远程监控、互联网即时数据传输等技术融合,而这些技术融合之后而生成的智能化、信息化的服装生产整体方案。

在纺织服装领域,探索形成了快速响应多样化市场需求的柔性制造模式。主要做法是实现生产线可同时加工多种产品,车间物流系统实现自动配料,构建高级排产系统(APS),并实现工控系统、制造执行系统(MES)、企业资源计划系统(ERP)之间的高效协同与集成。宁夏如意数字化工厂、鲁泰纺织股份有限公司,通过实施互联网+智能制造的转型建设,发挥全产业链的强大优势,整合多年的品牌优势和技术积累,通过大数据推动资源的利用最大化,建立以顾客需求为中心的营销模式和柔性云生产制造模式。温州庄吉智能工厂提供了云制造执行管理系统(MES)、3D全渠道下单管理系统平台一体化智能工厂系统集成平台(ESB)、C2M供应链管理平台系统服装生命周期管理系统(PLM)、智能仓储管理(WMS )等软件系统,利用云制造、物联网等技术手段对生产、供应链、销售及内部管理等各运营环节进行全面数字化战略升级。

在纺织、服装等消费品领域,探索形成了以满足用户个性化需求为引领的大规模个性化定制模式。主要做法是实现产品模块化设计、构建产品个性化定制服务平台和个性化产品数据库,实现定制服务平台与企业研发设计、计划排程、供应链管理、售后服务等信息系统的协同与集成。服装行业个性化定制的智能制造方面,山东红领集团率先运用数字化、人体和版型大数据、智能信息物流等技术,实现客户个性化精准定制,生产周期缩短至7天。就大规模个性化定制而言,报喜鸟无疑走在了服装企业的前面,他们开创性地打造“云翼互联”大规模个性化定制平台,该平台以智能制造云工厂为主体,以“私享定制云平台”和“大数据云平台”为两翼,以消费需求为出发点,利用互联网大数据对接用户个性化需求,促进销售管理,以销定产、实现产销无缝对接。互联平台实现了客户对订单的全程跟踪和可视化,从定制下单到设计、生产、物流、门店,再到最终交给客户,全部实现智能化。从效益上看,可实现生产周期缩短至7天交货,质量大幅提高至99%,成本下降10%。个性化不降低质量,单件流不降低效率。


当前,我国大多数缝制企业智能制造系统都还处于局部应用阶段,只有少数大企业单项业务信息技术覆盖面较高,关键业务环节应用系统之间实现了一定的协同和集成。从缝制企业生产力水平来看,大量企业处于工业2.0要补课,有些企业处于工业3.0待普及,有个别企业处于工业4.0要示范。虽然现在缝制行业内有个别企业号称自己实现了某种程度的工业4.0,但从他们企业只有一个车间在所谓的4.0模式,其他车间还是传统生产模式的现状可以看出:这些企业的模式基本还是不可复制的,至少生产效率肯定不高,没法产生经济效益,这就属于伪4.0了。比较客观的说,我们服装生产行业大部分的企业都处于工业2.0阶段,如果有了一些自动化设备和信息化软件,我们可以称之为进入了工业3.0阶段。当然这个工业3.0阶段也可以分为初级阶段、中级阶段和高级阶段了。

初级阶段:用ERP之类的软件,主要解决采购成本控制、信息共享、工作协同问题;

中级阶段:用MES、标准工时等软件,主要解决生产现场管理数据化、作业标准化问题;

高级阶段:融合ERP、MES、GST、APS等数据,主要解决数据融合问题。

对服装生产企业来讲,除了智能装备外,核心的软件有三个:一是企业资源计划ERP;二是标准工时(GST);三是制造执行系统(MES)。这三个系统都是基于自己的目标构建的。当ERP给MES下达生产计划指令后,MES在生产过程中发生了与计划的偏差,但是ERP系统往往就没有设计相应的数据结构来支持这些变化,导致ERP系统并不能知道生产的变动。时间久了,两套系统也就不同步了。所以服装企业虽然可以引进这类软件实现工业3.0中级阶段(通过接口实现一定程度的数据对接),但是往往不能进入数据融合的高级阶段。这就是我们服装行业的现状,比较先进的企业处于工业3.0的中级阶段,基本谈不上工业4.0的阶段了。

我认为结合服装企业来讲,首先应该是在工业3.0数据融合的高级阶段之上,实现人工智能指挥生产,实现服装生产高效率、快速反应、柔性制造。然后,在个体工厂实现智能制造的基础上,更高阶段的工业4.0将基于工业互联网实现云工厂的概念。也就是说,每个工厂的产能、特长等数据都反馈到智能云平台上,由智能云平台实现更高级别的排程和资源优化分配,从而实现服装供应链的颠覆性改变。

基于以上的发展现状,我认为缝制业工业4.0的发展将经历如下几个阶段:

1)数据融合:在精益思想指导下实现标准工时系统(GST)、服装跟单和排程系统(APS)、服装在线检验系统(VQMS)、信息物理系统CPS、制造执行系统(MES)、企业资源计划系统(ERP)、产品生命周期管理(PLM)、供应链管理系统(SCM)和客户关系管理系统(CRM)内部逻辑和数据的深度融合、实现一体化;

2)智能制造:在设备数据、人员技能数据、订单数据基础上使用人工智能实现智能指挥调度生产,实现高效率、快速反应和柔性制造;

3)云制造:基于云智能平台优化行业资源,实现行业效率大幅提高、实现大规模定制。

当前服装制造业正面临三种转变:

a、由大规模批量生产向大规模定制生产转变,以解决“个性化需求和库存问题”。

b、由集中生产向网络化异地协同生产转变,以达到“资源共享和效率最大化”。

c、由传统制造企业向提供整体解决方案转变,也就是制造服务化。

缝制业智能制造,不是说买进一批智能设备进行技术升级就可以了,这并不是智能制造的精髓,关键是要做好设备之间的互联互通,彼此关联,那才是真正意义上的智能制造。

服装行业信息化基础普遍落后,要借助标杆企业参观及第三方专家团队,核心是实现数字化打通。此外,企业家自身的认知标准决定了企业的智能制造标准,智能制造的最终目的是为销售服务,适合于企业现状的,就是最好的定位。柔性制造的核心基础是管理和流程标准,软硬件只是工具,不要在落后的管理上搞信息化。