近日,山東省人民政府下發(fā)了關(guān)于2018年度山東省科學(xué)技術(shù)獎勵的決定。其中,由魯泰紡織股份有限公司、香港理工大學(xué)、東華大學(xué)、浙江大學(xué)和中原工學(xué)院共同完成的“紡織服裝行業(yè)紗線與面料顏色數(shù)字化關(guān)鍵技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用”項(xiàng)目,榮獲2018年度山東省科技進(jìn)步獎一等獎!
據(jù)了解,該項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了紗線和面料樣品的快速、高效、準(zhǔn)確配色以及與客戶和各生產(chǎn)園區(qū)之間顏色面料的數(shù)字化影像存儲、傳輸及品控管理,達(dá)到國際領(lǐng)先水平。該項(xiàng)目以顏色數(shù)字化技術(shù)為紡織行業(yè)注入新動能,助力紡織行業(yè)轉(zhuǎn)型升級。
白色就有100多種?紡織企業(yè)如何精準(zhǔn)分辨
以往,為設(shè)計師提供一份面料小樣要經(jīng)過數(shù)十道工序,特別是,小樣雖然很小,但該有的工序卻一樣不少,生產(chǎn)起來極為不便。此前,也有企業(yè)嘗試將面料設(shè)計稿提供給設(shè)計師,但由于設(shè)計稿與實(shí)物紋理及顏色存在失真和色差,嚴(yán)重影響了訂單的成功率。而“紡織服裝行業(yè)紗線與面料顏色數(shù)字化關(guān)鍵技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用”項(xiàng)目則解決了這一問題,在魯泰生產(chǎn)車間,工作人員給記者提供了一張打印有面料的紙張和一塊真正的面料,記者若不是親手觸摸,用肉眼難以分辨出實(shí)物與紙張的區(qū)別。
魯泰紡織股份有限公司副總經(jīng)理張建祥在接受《紡織服裝周刊》記者采訪時表示,顏色很難用肉眼完全分辨,也無法用語言進(jìn)行準(zhǔn)確的表達(dá),通常我們認(rèn)為的最基礎(chǔ)色白色,由于色光值不一樣,就達(dá)100多種。但顏色不僅是物體的重要屬性,更是紡織產(chǎn)品表達(dá)個性和時尚文化的核心要素,顏色的應(yīng)用、品控和交流貫穿著整個紡織品的價值鏈。特別是我國紡織產(chǎn)業(yè)確立了科技、時尚、綠色新定位,顏色更加成為了體現(xiàn)時尚的重要內(nèi)容,顏色及其搭配為服裝、床品、飾品等領(lǐng)域的應(yīng)用提供了豐富的情感體驗(yàn)。
在當(dāng)今快速多變、競爭激烈的紡織品市場環(huán)境中,全球紡織服裝供應(yīng)鏈上各個環(huán)節(jié)無不面臨著顏色管理與溝通方面的挑戰(zhàn)。目前,在紡織面料開發(fā)中,顏色表達(dá)的經(jīng)驗(yàn)化和實(shí)物化現(xiàn)象普遍,精準(zhǔn)性和一致性等問題突出。國內(nèi)外現(xiàn)有的顏色數(shù)字化管控體系,存在測色裝備適應(yīng)性小、測配色技術(shù)精準(zhǔn)度低、面料仿真樣品與實(shí)物顏色差異性大、顏色傳輸再現(xiàn)一致性差等技術(shù)瓶頸,嚴(yán)重阻礙了紡織面料全產(chǎn)業(yè)鏈“大協(xié)同”的新趨勢。在全球市場化競爭環(huán)境下,生產(chǎn)企業(yè)要增強(qiáng)自身的快速反應(yīng)與色彩控制的能力,必須針對小批量、多品種、快交期、個性化的市場需求,降低紗線與面料紋理色彩的開發(fā)成本和時間成本。
張建祥表示,魯泰對色彩的研究始于20年前,最初的目的是建立企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)色,“魯泰白”就是從那時開始確立,但隨著企業(yè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大、廠區(qū)的增多,僅憑肉眼分辨的樣品顏色無法實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確傳遞,行業(yè)內(nèi)普遍使用的Pantone(潘通)色卡除了存在使用過程變色等諸多阻礙外,也無法滿足客戶越來越多樣化的需求。十幾年來,魯泰不斷積累經(jīng)驗(yàn),并開始搭建起顏色、花樣數(shù)據(jù)庫。
據(jù)張建祥介紹,“紡織服裝行業(yè)紗線與面料顏色數(shù)字化關(guān)鍵技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用”項(xiàng)目是將顏色數(shù)字化技術(shù)引入紡織服裝行業(yè)面料的設(shè)計和加工過程,針對紡織服裝行業(yè)領(lǐng)域精準(zhǔn)測配色、面料紋理的CAD高仿真、面料影像化與智能檢索、數(shù)字化紡織面料云平臺的構(gòu)建及跨區(qū)域在線傳輸?shù)燃夹g(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)的研究與攻關(guān),將多項(xiàng)跨界科學(xué)技術(shù)與企業(yè)應(yīng)用需求進(jìn)行融合創(chuàng)新,將面料研發(fā)和管理水平推入了更高速的發(fā)展軌道,提升了紡織面料行業(yè)的整體技術(shù)水平和企業(yè)的核心競爭力,是當(dāng)代數(shù)字化、智慧化工廠的核心資源。該項(xiàng)目曾在2017年獲得“紡織之光”中國紡織工業(yè)聯(lián)合會科技一等獎。
引領(lǐng)需求,顏色數(shù)字化勢在必行!
如果說把這項(xiàng)技術(shù)比喻成醫(yī)生與患者的關(guān)系,那么該項(xiàng)目的精準(zhǔn)測色技術(shù)就是突破了以往醫(yī)生看病憑借個人經(jīng)驗(yàn)認(rèn)知的傳統(tǒng)模式,而是依靠設(shè)備來讀出精準(zhǔn)顏色,并能夠通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行精準(zhǔn)傳輸。
據(jù)了解,該項(xiàng)目已獲國內(nèi)外授權(quán)發(fā)明專利15件,發(fā)表論文21篇,核心技術(shù)填補(bǔ)國內(nèi)外空白,總體技術(shù)達(dá)到國際領(lǐng)先水平。項(xiàng)目形成的顏色數(shù)字化系列功能體系,在完成單位應(yīng)用后獲得顯著經(jīng)濟(jì)效益。
項(xiàng)目推廣至色紡、色織和印染等領(lǐng)域后已得到廣泛應(yīng)用,魯泰現(xiàn)已在全球布局的多家生產(chǎn)工廠和客戶間實(shí)現(xiàn)顏色的數(shù)字化傳輸。項(xiàng)目成果推進(jìn)了紡織面料的高端化和時尚化進(jìn)程,推動了全球化產(chǎn)業(yè)鏈布局的發(fā)展,對我國紡織行業(yè)的數(shù)字化和智能化實(shí)施起到了積極的示范作用。
十幾年來,魯泰在服務(wù)客戶的同時,也一直在積累著自己的顏色和紋樣庫。近年來,隨著全球化的加速,魯泰也開始了全球化布局,在美國、越南等國家設(shè)立了機(jī)構(gòu)和生產(chǎn)基地,那么,如何將面料樣本傳遞到生產(chǎn)基地?單憑EMS寄樣,不僅很難實(shí)現(xiàn)快速反應(yīng),地域和設(shè)備差異也很難讓色彩得到準(zhǔn)確的讀取。
“顏色數(shù)字化勢在必行!”張建祥認(rèn)為,雖然顏色本身不能用語言清楚地做出描述,但它卻能夠用數(shù)值清楚地表達(dá),并可以通過數(shù)字和互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行準(zhǔn)確的傳輸,這其中,最大的問題便是精確地對顏色進(jìn)行采集和數(shù)字化。而魯泰這一項(xiàng)目,正是突破了顏色的精準(zhǔn)采集和數(shù)字化。
“這項(xiàng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了顏色數(shù)字化和影像化的互聯(lián)網(wǎng)傳輸,將為中國紡織產(chǎn)業(yè)全球化布局,對應(yīng)用顏色的企業(yè)提供有力幫助?!睆埥ㄏ檎f,通過報獎,該項(xiàng)目不僅希望得到社會和行業(yè)不同維度的認(rèn)可,也希望對這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用推廣起到良好的推進(jìn)作用。對于未來,他希望魯泰不僅是一個制造公司,更要成為一個技術(shù)輸出公司,“魯泰將向制造服務(wù)型企業(yè)方向發(fā)展!”
如果說魯泰之前的發(fā)展是靠裝備、管理和誠信,那么今后,魯泰所依靠的就是科技創(chuàng)新。其實(shí)早在2014年,在國家科學(xué)技術(shù)獎勵大會上,由魯泰紡織股份有限公司與山東康平納集團(tuán)有限公司、機(jī)械科學(xué)研究總院聯(lián)合研制的“筒子紗數(shù)字化自動染色成套技術(shù)與裝備”獲得國家科技進(jìn)步一等獎。這是我國紡織行業(yè)獲得的第一個國家科技進(jìn)步一等獎。而此次再次斬獲山東省科技進(jìn)步一等獎,又一次證實(shí)了魯泰在科技創(chuàng)新方面的強(qiáng)大實(shí)力。
其實(shí),魯泰在建廠初期便確定了產(chǎn)品高檔次、高品質(zhì)的定位,其產(chǎn)品更是被外商贊譽(yù)為中國紡織界的“茅臺酒”。魯泰產(chǎn)品蘊(yùn)含的獨(dú)特魅力和優(yōu)異品質(zhì),源于魯泰對品質(zhì)的卓越追求,更源于魯泰科技創(chuàng)新的力量。而對科技創(chuàng)新方面的投入,也讓魯泰從有效需求滿足發(fā)展到了如今的創(chuàng)新需求引領(lǐng)。
項(xiàng)目主要創(chuàng)新成果
該項(xiàng)目已獲國內(nèi)外授權(quán)發(fā)明專利15件,發(fā)表論文21篇,核心技術(shù)填補(bǔ)國內(nèi)外空白,總體技術(shù)達(dá)到國際領(lǐng)先水平。魯泰紡織服裝工程研究院主任劉淑云對該項(xiàng)目的主要創(chuàng)新成果做了詳細(xì)介紹——
創(chuàng)新研發(fā)多尺度精密測色裝備與技術(shù)。以往,由于來樣面料尺度不同的問題,會造成生產(chǎn)企業(yè)分色和測色難題,該項(xiàng)目通過光學(xué)優(yōu)化設(shè)計和系統(tǒng)校正,創(chuàng)新研發(fā)了多光譜成像的顏色測量系統(tǒng),解決了多尺度精密測量難題。可測樣品最小寬度由原來的3mm顯著降低至0.4mm;同時,針對由樣品材質(zhì)和形態(tài)變化導(dǎo)致的顏色測量偏差問題,該項(xiàng)目通過數(shù)據(jù)復(fù)雜關(guān)聯(lián)性建模技術(shù),確保了多尺度和異形態(tài)樣品顏色的準(zhǔn)確測量,測色準(zhǔn)確率由32%提升至80%以上。
創(chuàng)新研發(fā)面料多因素精準(zhǔn)配色技術(shù)。過去,由于來樣與所需產(chǎn)品面料材質(zhì)不同,在對面料著色的過程中,顏色很容易產(chǎn)生偏差,對于這樣的問題,很多企業(yè)只能依賴于配色師的經(jīng)驗(yàn)并反復(fù)修正,即使有一些計算機(jī)配色技術(shù),也因理論模型不完整,色域配置狹窄,使得配色精準(zhǔn)度和效率低、染料消耗大、開發(fā)耗時長。
對此,該項(xiàng)目在精準(zhǔn)控制原料品質(zhì)和加工工藝的基礎(chǔ)上,探析了不同種類和色系的染料在纖維、紗線和織物介質(zhì)的飽和濃度特征,實(shí)現(xiàn)了染料配方的智能檢索配對;研究出面料六分光學(xué)模型,奠定了精準(zhǔn)配色理論根基;在匹配混色纖維、紗線和面料的顏色效果時,用單一顏色等色匹配產(chǎn)品的空間混色效果是難題,為此,項(xiàng)目還創(chuàng)建了混色和單色的光譜匹配模型,確保了混色樣品和單色面料的高度匹配,樣品配色成功率提升至90%以上。
突破面料紋理高精仿真和保真及全設(shè)計信息的智能化調(diào)用技術(shù)。面料紋理是由紗線與織物的結(jié)構(gòu)和顏色帶來的面料平均效應(yīng)疊加,纖維原料、紗線結(jié)構(gòu)和織物組織多元變化形成的精致紋理外觀,是計算機(jī)虛擬樣品在屏幕和紙卡仿真顯示時的難題。
對此,該項(xiàng)目研發(fā)了顏色和結(jié)構(gòu)疊加的面料精致紋理的調(diào)色技術(shù),實(shí)現(xiàn)了細(xì)小凹凸和色塊等精致紋理的精確仿真,探究了電腦屏幕與紙卡樣品的顯色特性,研制了面料圖像采集的新型熒光校正色板,保障了影像化面料的高保真再現(xiàn)。
同時,針對大規(guī)模圖像數(shù)據(jù)庫檢索效率低、面料紋理特征識別難的瓶頸,對面料結(jié)構(gòu)、顏色及其排列模式進(jìn)行映射識別,并通過哈希編碼提升檢索精度和效率,在百萬級面料圖像數(shù)據(jù)庫上檢索時間達(dá)到毫秒級,檢索準(zhǔn)確率達(dá)89%,面料開發(fā)周期由12天縮短至2天。
構(gòu)建了數(shù)字化紡織面料高效云平臺。面料協(xié)同創(chuàng)新設(shè)計的生產(chǎn)模式需要上下游企業(yè)內(nèi)實(shí)現(xiàn)資源開放共享,特別是實(shí)現(xiàn)面料時尚性的顏色等各模塊需要上下游統(tǒng)一,同時,跨區(qū)域設(shè)計信息的傳輸受不同顯示介質(zhì)、不同地域的影響,顏色不一致等瓶頸問題亟需解決。
對此,項(xiàng)目研究了面料數(shù)據(jù)的規(guī)范化處理和云服務(wù)插件開發(fā),創(chuàng)建了面料設(shè)計加工的統(tǒng)一語義規(guī)則庫,實(shí)現(xiàn)了專用知識云平臺高效集成和共享;研究了不同設(shè)備的色度參數(shù)自調(diào)轉(zhuǎn)換模型和不同機(jī)臺的偏差控制標(biāo)定方法,探究了不同地域染料配方數(shù)據(jù)的差異,解決了異地異介質(zhì)面料顏色傳輸再現(xiàn)的一致性難題,實(shí)現(xiàn)了跨區(qū)域設(shè)計、制造和供應(yīng)鏈的協(xié)同。
同時,解決了紡織面料對顏色高效精準(zhǔn)管控的迫切需求,有效地推進(jìn)了個性化和時尚化的產(chǎn)品開發(fā)進(jìn)程,滿足了全球化產(chǎn)業(yè)鏈布局、跨區(qū)域設(shè)計開發(fā)和分包加工模式,對我國紡織行業(yè)的數(shù)字化和智能化發(fā)展具有積極的示范作用。
后 記
行業(yè)將受益于“顏色”數(shù)字化
在采訪中,記者深刻地感受到該項(xiàng)目對各項(xiàng)技術(shù)的攻關(guān),必將成為今后數(shù)字化車間、智慧化工廠的核心技術(shù)資源,而該項(xiàng)目成果也將為行業(yè)發(fā)展帶來深遠(yuǎn)影響。
其一,紡織面料顏色的精密和精準(zhǔn)測配技術(shù),以精準(zhǔn)的機(jī)器視覺代替人眼識別,大大提高面料來樣設(shè)計和改進(jìn)設(shè)計的效率和準(zhǔn)確率,減少了試樣次數(shù),降低了原材料消耗,有效緩解了設(shè)計開發(fā)人員的短缺和染化料能源的浪費(fèi)等問題,對于提高產(chǎn)品品質(zhì)和節(jié)能減排發(fā)揮了顯著作用。
其二,該項(xiàng)目的“面料紋理顏色的精致仿真、保真存儲和全設(shè)計信息的智能化調(diào)用技術(shù)”,對產(chǎn)品的創(chuàng)新提供了技術(shù)源動力,以高逼真的虛擬樣品代替實(shí)物加工,以高還原、高信息容量的設(shè)計信息大數(shù)據(jù)庫代替實(shí)物進(jìn)行存儲和傳遞,形成體系化的產(chǎn)品創(chuàng)新模式,大幅提升產(chǎn)品開發(fā)的敏捷性,引領(lǐng)了紡織行業(yè)的自主設(shè)計發(fā)展趨勢。
其三,該項(xiàng)目構(gòu)建的數(shù)字化紡織面料高效云平臺,集數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化于一體,實(shí)現(xiàn)了紡織面料上下游產(chǎn)業(yè)鏈及跨區(qū)域生產(chǎn)企業(yè)資源的開放、共享和協(xié)同創(chuàng)新,推動了紡織行業(yè)全球化產(chǎn)業(yè)鏈布局的發(fā)展。
總之,項(xiàng)目成果破解了以勞動密集型、生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)化為特點(diǎn)的紡織行業(yè)技術(shù)革新難點(diǎn),大幅提高了產(chǎn)品的研發(fā)效率并降低研發(fā)成本。并可以通用于棉、麻、毛、絲和化纖等色紡、色織和印染,同時魯泰在全球布局的各生產(chǎn)工廠和重要客戶間已實(shí)現(xiàn)顏色的數(shù)字化傳輸??梢哉f,項(xiàng)目成果推進(jìn)了紡織面料的高端化和時尚化進(jìn)程,提升了行業(yè)整體技術(shù)實(shí)力和國際競爭能力,行業(yè)將大大受益。(徐長杰)