云計算技術(shù)背景下的皮革行業(yè)智能制造應(yīng)用研究

趙甜甜，馬旭穎，丁潔

（陜西郵電職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西 咸陽 712000）

前言

皮革行業(yè)作為輕工行業(yè)中的代表性產(chǎn)業(yè)，是中國國民經(jīng)濟(jì)中的重要組成部分。近年來，皮革行業(yè)發(fā)展迅猛，皮革加工與生產(chǎn)企業(yè)眾多，各類皮革產(chǎn)品及皮革原材料不僅在國內(nèi)市場中銷量連連攀升，還遠(yuǎn)銷海外市場，截至2021 年，中國成規(guī)模以上的制革企業(yè)年產(chǎn)量已占世界皮革總產(chǎn)量的35%，其中皮革和制鞋的銷售收入更是達(dá)到了3 000 多億的規(guī)模，已經(jīng)在世界范圍內(nèi)形成了較大的皮革市場，其影響力深遠(yuǎn)。

皮革生產(chǎn)與加工作為相對傳統(tǒng)的制造行業(yè)，在新時代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與云計算技術(shù)背景的影響下，需要對皮革企業(yè)生產(chǎn)模式不斷進(jìn)行升級，同時對皮革制造加工技術(shù)進(jìn)行智能化系統(tǒng)操作與應(yīng)用，可以有效地提升皮革行業(yè)加工與制造的生產(chǎn)效率，從而進(jìn)一步降低皮革企業(yè)的各項成本，增強(qiáng)皮革企業(yè)的抗風(fēng)險能力。

1 云計算技術(shù)與智能制造技術(shù)概述

1.1 云計算技術(shù)

云計算技術(shù)對企業(yè)生產(chǎn)并不陌生，而云計算本身也并不是一項全新的技術(shù)。相反，云計算是在現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)之上，對不同計算領(lǐng)域進(jìn)行相應(yīng)的工作，例如數(shù)據(jù)并行、數(shù)據(jù)分布式、網(wǎng)絡(luò)共享等工作，其主要是依靠信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)系統(tǒng)而進(jìn)行運(yùn)作，屬于虛擬技術(shù)的一種，云計算因其特殊性可以在不同平臺上發(fā)揮自身作用，不僅具有數(shù)據(jù)收集、處理功能，還有較大共享作用，可以讓用戶對相應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行充分分析，并且云計算技術(shù)還可以提高資源利用率，避免出現(xiàn)資源浪費(fèi)[1]。

云計算在皮革企業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用之中最常見的就是“云”應(yīng)用，即在最簡單的情況之下，云計算可以將皮革企業(yè)中的各項生產(chǎn)、銷售、制造效率數(shù)據(jù)存儲在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)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(yè)成本，減少不必要的環(huán)節(jié)，還可以使企業(yè)與客戶服務(wù)之間進(jìn)行交互，產(chǎn)生良好的互動性，同時還可以利用云技術(shù)驅(qū)動皮革行業(yè)的智能生產(chǎn)與基于云計算的皮革生產(chǎn)交付模式。

1.2 智能制造技術(shù)

智能制造是一種由智能設(shè)備和人類專家共同組成的人機(jī)一體化智能系統(tǒng)，在制造過程中能夠進(jìn)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(shè)備的協(xié)作，可以擴(kuò)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(chǎn)效率[2]。

《中國制造2025》提出：“要加快推動新一代信息技術(shù)與制造技術(shù)的融合發(fā)展，把智能制造作為兩化深度融合的主攻方向?！逼じ镄袠I(yè)作為相對傳統(tǒng)且密集的制造行業(yè)，其研發(fā)技術(shù)的突破與企業(yè)制革生產(chǎn)效率的提升需要在現(xiàn)階段進(jìn)一步升級，從而更好地面向未來皮革行業(yè)智能制造的發(fā)展趨勢。隨著物聯(lián)網(wǎng)、云計算技術(shù)的深度融合，以互聯(lián)網(wǎng)為核心的皮革產(chǎn)業(yè)必將通過虛擬技術(shù)的推動之下，大力開發(fā)皮革智能制造技術(shù)，從而讓我國已經(jīng)成型的制革企業(yè)更好的應(yīng)對全球市場。

2 云計算技術(shù)在皮革行業(yè)智能制造中的應(yīng)用

2.1 皮革制品智能化生產(chǎn)設(shè)備

云計算技術(shù)在皮革行業(yè)智能制造應(yīng)用體現(xiàn)較多的當(dāng)屬皮革制品智能生產(chǎn)設(shè)備，其設(shè)備的特點主要可以概況為將傳統(tǒng)的制革生產(chǎn)過程智能化，有效地提高了制革的效率。傳統(tǒng)的制革過程之中使用最多的就是轉(zhuǎn)鼓設(shè)備，轉(zhuǎn)鼓作為相對傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)備，在通過云計算技術(shù)的智能設(shè)置、編碼數(shù)據(jù)存儲后，可以按照皮革生產(chǎn)企業(yè)的需求完成自動轉(zhuǎn)鼓加工過程，有效處理皮革生產(chǎn)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(zhuǎn)鼓控制，快速完成相應(yīng)的生產(chǎn)訂單。

同時，為了加快皮革企業(yè)智能技術(shù)的改造，云技術(shù)還可以對數(shù)控皮革裁剪機(jī)、數(shù)碼打印、皮革智能裁剪機(jī)器人、皮革切印機(jī)、智能皮革濕度測定儀進(jìn)行精準(zhǔn)調(diào)控設(shè)置，有效將各類數(shù)據(jù)參數(shù)進(jìn)行自動更新設(shè)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(biāo)等環(huán)節(jié)機(jī)器自動完成，縮短皮革設(shè)計、制造的周期[3]。

2.2 皮革智能設(shè)計制造協(xié)同化

現(xiàn)代皮革企業(yè)由于訂單業(yè)務(wù)及產(chǎn)品需求的不斷增多，企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器往往不注重加固與更新，造成了網(wǎng)絡(luò)信息之間的堵塞與數(shù)據(jù)的混亂，不利于皮革企業(yè)、皮料供應(yīng)商、客戶三者之間的溝通。而加工車間、物流配送、訂單數(shù)據(jù)、生產(chǎn)進(jìn)度、網(wǎng)絡(luò)信息、機(jī)器設(shè)備參數(shù)、原材料管理等各類數(shù)據(jù)繁瑣，很容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)計算錯誤的情況，嚴(yán)重了還會影響皮革企業(yè)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

皮革智能設(shè)計制造協(xié)同化是云技術(shù)融合的集中體現(xiàn)，皮革行業(yè)不僅涉及生產(chǎn)、設(shè)計，還存在原材料管理、銷售推廣、物流配送等環(huán)節(jié)，更需要對皮革設(shè)計制作過程進(jìn)行協(xié)同化一體，而云技術(shù)對皮革企業(yè)各類數(shù)據(jù)的傳輸、保存、管理相對簡單科學(xué)，很好地解決了當(dāng)下企業(yè)的數(shù)據(jù)協(xié)同化問題。

例如以皮革企業(yè)智慧管理云平臺為例，以云計算為平臺管理技術(shù)背景，如圖1 所示，分別設(shè)立數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)信息處理層以及數(shù)據(jù)應(yīng)用層。數(shù)據(jù)采集層包含了皮革企業(yè)生產(chǎn)材料及加工制作革過程中的各類基本參數(shù)，通過無線通信技術(shù)將皮革屬性數(shù)據(jù)上傳至信息處理層，并實現(xiàn)針對所采集數(shù)據(jù)的集成處理，最終處理后上傳至數(shù)據(jù)應(yīng)用層，而皮革企業(yè)的管理者可以在用戶客戶端程序之中讀取數(shù)據(jù)文本[4]，隨時了解企業(yè)的各類數(shù)據(jù)，實現(xiàn)皮革企業(yè)的智慧元管理，而云加快皮革企業(yè)智慧管理云平臺也進(jìn)一步促進(jìn)了制革智能生產(chǎn)化。

2.3 皮革產(chǎn)品個性化智能制造

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

但是遺憾的是，目前能夠?qū)ζじ锂a(chǎn)品個性化智能制造應(yīng)用的企業(yè)相對較少。其原因在于我國雖然皮革生產(chǎn)加工企業(yè)眾多，但是能做到對生產(chǎn)個性化定制、高品質(zhì)皮革產(chǎn)品生產(chǎn)的制革企業(yè)并不常見，而大型皮革企業(yè)的主要任務(wù)是原材料生產(chǎn)與出口革銷量，對于當(dāng)下皮革產(chǎn)品個性化制造生產(chǎn)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(chǎn)線。這也從側(cè)面可以看出，國內(nèi)對于高端市場領(lǐng)域的皮革產(chǎn)品制造仍然還有一定的距離，我國的制革企業(yè)仍然需要不斷學(xué)習(xí)智能制造技術(shù)的開發(fā)與高端市場的開拓。

3 云計算技術(shù)在皮革行業(yè)智能制造中的實施優(yōu)化路徑

3.1 開發(fā)云技術(shù)智能化生產(chǎn)和管理平臺

為了更好地讓皮革生產(chǎn)智能制造過程實現(xiàn)，皮革企業(yè)首先要基于大數(shù)據(jù)和云計算技術(shù)中的PaaS（平臺即服務(wù)）開發(fā)相應(yīng)的智能化生產(chǎn)平臺和皮革企業(yè)智慧云管理平臺。智能化生產(chǎn)平臺是未來皮革車間改革的主要方向，傳統(tǒng)的皮革企業(yè)人工成本較高，而開發(fā)智能化生產(chǎn)平臺可以加大對智能機(jī)器人的利用，通過平臺數(shù)據(jù)的設(shè)置實現(xiàn)機(jī)械環(huán)節(jié)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(shù)進(jìn)行智能機(jī)器人的操控，有效提升生產(chǎn)加工的效率，從而促進(jìn)皮革智能生產(chǎn)。

同時，開發(fā)皮革企業(yè)智慧云管理平臺，無論是大型皮革企業(yè)還是小型皮革企業(yè)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(shù)據(jù)，管理者可以在終端進(jìn)行實時管理，有效提升了信息技術(shù)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(xiàn)，皮革制品成型過程中的數(shù)據(jù)進(jìn)行互聯(lián)互通，實現(xiàn)生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)的采集、映射及工藝參數(shù)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(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)進(jìn)度，實現(xiàn)生產(chǎn)過程智能監(jiān)控、生產(chǎn)運(yùn)營綜合管理、產(chǎn)線遠(yuǎn)程故障診斷的智能化管理[5]。

3.2 借助云技術(shù)推進(jìn)數(shù)據(jù)驅(qū)動，促進(jìn)皮革智能制造業(yè)務(wù)多元發(fā)展

依據(jù)時代發(fā)展與社會的需求，現(xiàn)代皮革企業(yè)要從服務(wù)型制造業(yè)轉(zhuǎn)向智能制造業(yè)，就需要借助云技術(shù)來推進(jìn)數(shù)據(jù)驅(qū)動的轉(zhuǎn)型與共享，利用云計算服務(wù)完成皮革上下游產(chǎn)業(yè)鏈之間的數(shù)據(jù)融合，可以更好地促進(jìn)皮革智能制造業(yè)態(tài)的多元化發(fā)展。

而數(shù)據(jù)驅(qū)動的推進(jìn)，需要規(guī)劃、規(guī)范、集成、優(yōu)化、引領(lǐng)各級的推進(jìn)。如圖2 所示，首先，從規(guī)劃級角度來分析，要對皮革產(chǎn)業(yè)中的各環(huán)節(jié)、各部門的數(shù)據(jù)進(jìn)行歸納，同時對核心業(yè)務(wù)信息化基礎(chǔ)進(jìn)行整理，對皮革智能制造過程進(jìn)行相應(yīng)的規(guī)劃；其次，從規(guī)范角度看要對皮革核心業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字化共享，從內(nèi)部開始；再其次，從集成級與優(yōu)化級角度分析，皮革企業(yè)的各項業(yè)務(wù)實現(xiàn)集成之后要對企業(yè)內(nèi)部的數(shù)據(jù)在全廠范圍內(nèi)共享，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行智能模型分析；最后，通過云技術(shù)中的數(shù)據(jù)預(yù)測皮革產(chǎn)業(yè)的未來趨勢、市場原材料需求預(yù)警等功能，完成數(shù)據(jù)驅(qū)動來對皮革產(chǎn)業(yè)鏈上下游的數(shù)據(jù)整合，從而促進(jìn)皮革智能制造業(yè)務(wù)的多元化發(fā)展。

4 結(jié)語

云計算技術(shù)加快了皮革智能制造業(yè)轉(zhuǎn)型的腳步，智慧云平臺的應(yīng)用可以讓皮革企業(yè)更好地對皮革生產(chǎn)加工、原材料管理、銷售推廣進(jìn)行有效的數(shù)據(jù)管理，有利于制革企業(yè)的現(xiàn)代化智能生產(chǎn)，皮革企業(yè)應(yīng)該加大對云計算技術(shù)及云存儲功能的不斷開發(fā)，使云技術(shù)貫穿皮革智能制造的全過程，從而促進(jìn)企業(yè)的智能化生產(chǎn)設(shè)備升級，為產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展提供有力支撐。