智能制造技術(shù)在紡織服裝行業(yè)的應(yīng)用

王鈺文，郎曉麗

（1.河北北方學(xué)院，河北 張家口 075000；2.山東省化學(xué)纖維研究所，山東 濰坊 261041）

1 引言

隨著互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、AI、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展，紡織服裝行業(yè)在產(chǎn)品生產(chǎn)、銷售渠道、產(chǎn)品研發(fā)等方面均取得了顯著進(jìn)步。紡織服裝工業(yè)是中國早期開發(fā)的工業(yè)之一，同時(shí)是早期全球社會(huì)價(jià)值鏈產(chǎn)業(yè)中堅(jiān)實(shí)的一環(huán)?，F(xiàn)今，雖然紡織服裝工業(yè)處于中國市場(chǎng)的重要地位，但是也面臨來自境外、境內(nèi)與自身產(chǎn)業(yè)升級(jí)的三方面壓力。

從境外壓力來看，歐美等一些發(fā)達(dá)國家產(chǎn)業(yè)升級(jí)計(jì)劃已經(jīng)開啟，例如德國率先開展“工業(yè)4.0”計(jì)劃，美國緊隨其后開啟“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”計(jì)劃。境外發(fā)達(dá)國家掀起的智能制造產(chǎn)業(yè)升級(jí)浪潮，已經(jīng)促使我國紡織服裝業(yè)開始考慮對(duì)技術(shù)和生產(chǎn)效率進(jìn)行改革；相比之下，東南亞等發(fā)展中國家又存在勞動(dòng)力成本低的優(yōu)勢(shì)，其勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)更容易承接發(fā)達(dá)國家的產(chǎn)業(yè)成本要求，對(duì)我國紡織服裝公司成本預(yù)算構(gòu)成威脅。

從境內(nèi)壓力來看，中國發(fā)展正步入新常規(guī)，技術(shù)創(chuàng)新將變成我國經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的新目標(biāo)。我國正在開展供給側(cè)改革，工業(yè)尤其制造業(yè)正在朝著去產(chǎn)能、去庫存、去杠桿的目標(biāo)前進(jìn)。伴隨人們?nèi)粘Ｉ钯|(zhì)量的改善，消費(fèi)水平也日益改善，我國生活消費(fèi)品的新需求轉(zhuǎn)變?yōu)槎鄻踊?、環(huán)保性和功能性，大眾開始更加注重紡織服裝產(chǎn)品的質(zhì)量和品種；國家實(shí)行區(qū)域經(jīng)濟(jì)一體化及市場(chǎng)改革與開放以來，我國雖然迎來了更多的機(jī)遇，但同時(shí)也面臨著來自世界經(jīng)濟(jì)對(duì)紡織服裝產(chǎn)業(yè)品牌化的更多壓力；同時(shí)，我國加速進(jìn)入人口老齡化社會(huì)，勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)的減少，使我國紡織服裝企業(yè)不得不進(jìn)行成本和效率的改革。

從自身產(chǎn)業(yè)升級(jí)壓力來看，紡織服裝企業(yè)無法有效提升產(chǎn)品附加值；因?yàn)槠髽I(yè)加入全球社會(huì)價(jià)值鏈后只能為全球各大企業(yè)提供代加工代生產(chǎn)和中間產(chǎn)品等最基礎(chǔ)的服務(wù)，所以我國紡織服裝企業(yè)產(chǎn)品出口的利潤(rùn)率低成為企業(yè)的突出問題。同時(shí)，我國紡織服裝產(chǎn)業(yè)發(fā)展還面臨著產(chǎn)業(yè)部門重復(fù)、產(chǎn)能不飽和、改革創(chuàng)新落后及創(chuàng)新無法聯(lián)系實(shí)際等問題。因?yàn)槠髽I(yè)在產(chǎn)品生產(chǎn)過程中存在能源浪費(fèi)和污染嚴(yán)重等現(xiàn)象，不乏有些領(lǐng)頭企業(yè)率先開展流程化改革及更新化設(shè)備改造，對(duì)眾多中小企業(yè)而言，由于資源匱乏及融資能力差，無法將產(chǎn)業(yè)改革升級(jí)作為長(zhǎng)期動(dòng)力，因此傳統(tǒng)粗放式生產(chǎn)依舊是紡織服裝企業(yè)的主流生產(chǎn)模式?？傮w而言，現(xiàn)今我國紡織服裝行業(yè)迫切需要進(jìn)行從產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型進(jìn)入產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新、滿足大眾需求進(jìn)入提升產(chǎn)業(yè)效率以及環(huán)保性需求進(jìn)入環(huán)保性發(fā)展的新階段。

面對(duì)上述三方面的壓力，我國紡織服裝產(chǎn)業(yè)應(yīng)將解決上述問題作為當(dāng)前重要目標(biāo)。因此，我國提出“中國制造2025”計(jì)劃，緊隨歐美發(fā)達(dá)國家之后展開我國紡織服裝制造業(yè)新的發(fā)展方向。

2 智能制造概念及發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 智能制造定義

智能制造技術(shù)是指通過大量硬件設(shè)施支撐，融合了互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)、人工智能技術(shù)和傳感器技術(shù)等各種類型現(xiàn)代先進(jìn)信息技術(shù)在生產(chǎn)行業(yè)中的有效運(yùn)用，對(duì)目前紡織服裝行業(yè)的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)有著突破性的意義。智能制造技術(shù)在現(xiàn)實(shí)運(yùn)用中，主要具備了信息化、互聯(lián)網(wǎng)、智能和自動(dòng)化的特征[1]?；ヂ?lián)網(wǎng)信息化是指公司根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)狀，通過電腦等智能工具提高制造技術(shù)水平?；ヂ?lián)網(wǎng)是指通過在公司和公司內(nèi)部建立網(wǎng)絡(luò)，從而覆蓋生產(chǎn)所有過程環(huán)節(jié)?，F(xiàn)代自動(dòng)化則是通過指令機(jī)器設(shè)備等在現(xiàn)代信息技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)上，進(jìn)行人工智能化的生產(chǎn)制造操作。智能生產(chǎn)是指通過降低人工在制造流程中的運(yùn)用，讓機(jī)器設(shè)備根據(jù)預(yù)先設(shè)計(jì)的程式進(jìn)行運(yùn)作，這也是智能生產(chǎn)的基石。

2.2 我國智能制造發(fā)展現(xiàn)狀

工業(yè)4.0的發(fā)展重心就在于智能制造，工業(yè)4.0也就是制造業(yè)的第四次大變革。制造業(yè)的第一次工業(yè)革命將社會(huì)帶入蒸汽時(shí)代，蒸汽的廣泛應(yīng)用取代了人工生產(chǎn)，極大提高了產(chǎn)品生產(chǎn)力；這次工業(yè)革命也被定義為工業(yè)1.0。制造業(yè)的第二次工業(yè)革命將社會(huì)帶入了電氣化時(shí)代，生產(chǎn)機(jī)械的核心技術(shù)變成了交流異步電動(dòng)機(jī)；這次工業(yè)革命也被定義為工業(yè)2.0。制造業(yè)的第三次工業(yè)革命將社會(huì)轉(zhuǎn)入了信息化時(shí)代，各行各業(yè)的先進(jìn)生產(chǎn)工具變成了數(shù)控機(jī)床車；這次工業(yè)革命也被定義為工業(yè)3.0。制造業(yè)的第四次工業(yè)革命將會(huì)是社會(huì)進(jìn)入智能制造的時(shí)代。機(jī)器將代替人類進(jìn)行智力腦力生產(chǎn)活動(dòng)；這次工業(yè)革命也將被定義為工業(yè)4.0。現(xiàn)階段的互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)及云計(jì)算創(chuàng)新技術(shù)，機(jī)器對(duì)大量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得出大眾深層需求、產(chǎn)品改進(jìn)及發(fā)展方向、甚至是影響到企業(yè)決策環(huán)節(jié)?？偨Y(jié)得出，企業(yè)應(yīng)牢牢抓緊第四次工業(yè)革命的重大機(jī)遇是我國紡織服裝企業(yè)發(fā)展轉(zhuǎn)型及做大做強(qiáng)的強(qiáng)有力策略。

智慧生產(chǎn)技術(shù)在國外已達(dá)到了相當(dāng)高水平的運(yùn)用,企業(yè)通過智能化管理，已達(dá)到了財(cái)務(wù)管理、人力資源等各方面的智能控制。此外，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中采用虛擬工藝,已達(dá)到了智能的輔助設(shè)計(jì)。相比之下，國內(nèi)的智慧制造業(yè)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域起步遲滯，智能化技術(shù)水平還比較落后。就目前的形勢(shì)而言，還需政府部門在資金投入和人才培養(yǎng)、基礎(chǔ)建設(shè)等領(lǐng)域予以支持。尤其是人才培養(yǎng)領(lǐng)域，迫切需要相關(guān)領(lǐng)域人員加大對(duì)智慧制造業(yè)領(lǐng)域的深造。

3 紡織服裝領(lǐng)域智能制造技術(shù)的應(yīng)用

3.1 智能生產(chǎn)過程管理

MES系統(tǒng)一般指制造執(zhí)行系統(tǒng)，在紡織服裝行業(yè)中的運(yùn)用大都是通過與ERP等企業(yè)信息系統(tǒng)配套應(yīng)用，達(dá)到產(chǎn)品制造流程的自動(dòng)化，從而加強(qiáng)紡織服裝企業(yè)內(nèi)各個(gè)部門之間的協(xié)同互動(dòng)，有效提升企業(yè)工作效能，在很大程度上減少重復(fù)性工作的出現(xiàn)幾率。而MES系統(tǒng)在制造車間中的運(yùn)用，可以極大地提高工廠管理者在資源調(diào)度和生產(chǎn)制造原材料和輔料耗材等流程中的效率，從而降低生產(chǎn)流程浪費(fèi)。MES生產(chǎn)管理系統(tǒng)，首先是通過對(duì)生產(chǎn)車間中的各種工業(yè)生產(chǎn)基本數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化與智能，從而實(shí)現(xiàn)各種生產(chǎn)數(shù)據(jù)的信息傳遞，便于工廠管理員在第一時(shí)間了解公司具體生產(chǎn)狀況，從而迅速地做出針對(duì)性決定，同時(shí)為了處理車間生產(chǎn)過程中異常問題，還可以提供更高效的工業(yè)生產(chǎn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理支持，從而極大地提高對(duì)異常問題的處理效果[2]。

3.2 企業(yè)資源智能化管理

ERP系統(tǒng)是企業(yè)資源規(guī)劃系統(tǒng)的縮寫，是一個(gè)具備多種功能的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，在紡織服裝行業(yè)中的實(shí)際運(yùn)用是現(xiàn)代紡織服裝公司建立智能生產(chǎn)管理模式的重要基礎(chǔ)，可以在公司內(nèi)進(jìn)行高度智能化和信息化的供應(yīng)鏈、物流、財(cái)務(wù)管理、商業(yè)智能管理和產(chǎn)品的生產(chǎn)管理。ERP管理系統(tǒng)中的供應(yīng)商管理功能，可以對(duì)紡織品服裝公司的存貨、供應(yīng)、售后和分配等管理工作實(shí)行全程可視式控制。而財(cái)務(wù)功能則可以完成計(jì)劃、審核、現(xiàn)金、成本核算和融資等的操作管理。生產(chǎn)制造過程管理模塊，則可以就制造流程中的原材料需求、制造計(jì)劃、生產(chǎn)成本管理等方面實(shí)行精細(xì)化控制與管理。綜上所述，通過借助ERP生產(chǎn)管理系統(tǒng)在紡織服裝企業(yè)實(shí)際運(yùn)營(yíng)生產(chǎn)中的使用，就可以對(duì)企業(yè)生產(chǎn)全過程實(shí)行精細(xì)化控制，從而加強(qiáng)企業(yè)提高內(nèi)部管理能力與質(zhì)量管理水平，有效控制生產(chǎn)成本，從而提升企業(yè)的經(jīng)營(yíng)效益。

3.3 產(chǎn)品生命周期智能管理

產(chǎn)品生命周期管理，又稱PLM系統(tǒng)，是指紡織服裝產(chǎn)品在研制設(shè)計(jì)階段，可以有效提升自動(dòng)化程度的設(shè)計(jì)系統(tǒng)。PLM系統(tǒng)最突出的技術(shù)優(yōu)勢(shì)就是具備全程監(jiān)控與跟蹤能力，在服裝產(chǎn)品研制流程中得到了廣泛應(yīng)用，并且可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)在服裝設(shè)計(jì)流程中出現(xiàn)的技術(shù)難題，從而協(xié)助產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作者減少服裝設(shè)計(jì)難題，提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)效率。PLM系統(tǒng)的使用可以有效解決服飾產(chǎn)品在研制與設(shè)計(jì)階段的技術(shù)瓶頸現(xiàn)象，對(duì)服飾產(chǎn)品創(chuàng)新能力與設(shè)計(jì)性的提升成效顯著。另外，PLM系統(tǒng)也成為了客戶設(shè)計(jì)和成衣生產(chǎn)之間的重要聯(lián)系紐帶，可以在第一時(shí)間內(nèi)對(duì)用戶的設(shè)計(jì)要求信息進(jìn)行采集,并在此基礎(chǔ)上幫助企業(yè)生產(chǎn)設(shè)計(jì)和市場(chǎng)需求信息相匹配的服飾產(chǎn)品。除此以外,PLM技術(shù)還具備針對(duì)服裝服飾產(chǎn)品設(shè)計(jì)圖紙的可視化管理能力，不但能夠顯著縮短新的產(chǎn)品設(shè)計(jì)所需時(shí)間，同時(shí)提高了新產(chǎn)品設(shè)計(jì)的面世效率，對(duì)紡織服裝行業(yè)來說還可以對(duì)與產(chǎn)品設(shè)計(jì)成型過程有關(guān)的技術(shù)要素加以積累。

3.4 APS系統(tǒng)應(yīng)用分析

APS管理系統(tǒng)，全稱進(jìn)階生產(chǎn)規(guī)劃與排程管理系統(tǒng)，是中國紡織服裝行業(yè)在實(shí)現(xiàn)智能生產(chǎn)流程中的重要系統(tǒng)。該技術(shù)還可以和其他智能生產(chǎn)信息系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)接，經(jīng)過供應(yīng)鏈系統(tǒng)的作用，企業(yè)可以把整個(gè)生產(chǎn)信息集中在APS系統(tǒng)中，并與MES管理系統(tǒng)相結(jié)合，從而完成對(duì)工廠所有制造環(huán)節(jié)的全程管理實(shí)施，具體涵蓋了服裝制品制造的整個(gè)組織過程、生產(chǎn)準(zhǔn)備階段，以及任務(wù)完成過程。而APS管理系統(tǒng)與MES管理系統(tǒng)在整個(gè)紡織服裝工廠的制造流程中高效融合使用，是對(duì)制造車間進(jìn)行智能化管理控制的重要基礎(chǔ)，其結(jié)合與使用效果在一定程度上決定著整個(gè)紡織服裝制造業(yè)的智能生產(chǎn)管理水平。

4 紡織服裝企業(yè)發(fā)展智能制造技術(shù)策略的建議

4.1 制造角度發(fā)展的建議

4.1.1 設(shè)定整體制造環(huán)節(jié)的整體發(fā)展規(guī)劃

在企業(yè)使用智能制造技術(shù)用于自身的生產(chǎn)線時(shí)，首先應(yīng)該根據(jù)自身企業(yè)實(shí)際情況，制定整體發(fā)展規(guī)劃。在制定計(jì)劃之前，應(yīng)廣泛的查閱同類型企業(yè)的成功或失敗經(jīng)驗(yàn)，提前識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)，防范意外情況發(fā)生；企業(yè)在制定計(jì)劃時(shí)，應(yīng)充分參考企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略計(jì)劃，將智能制造升級(jí)規(guī)劃與發(fā)展規(guī)劃相結(jié)合，形成一個(gè)完善的、基于市場(chǎng)和信息化設(shè)計(jì)的規(guī)劃方案。尤其對(duì)于紡織制衣公司而言，未來的產(chǎn)品個(gè)性化訂制、時(shí)尚元素的提取、智能系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，都離不開數(shù)字化和信息化的支撐[3]。因此，在企業(yè)開展智能制造建設(shè)時(shí)，為了避免盲目的開發(fā)行為帶來的損失，應(yīng)該根據(jù)企業(yè)自身實(shí)際的情況，進(jìn)行詳細(xì)的規(guī)劃，根據(jù)企業(yè)的實(shí)際情況設(shè)定技術(shù)方案，這樣才可以保障企業(yè)高質(zhì)量的完成智能制造改造。全國紡織工業(yè)總會(huì)于2016年9月出臺(tái)了《紡織工業(yè)“十三五”科技進(jìn)步綱要》，文件中確定了紡織行業(yè)的科技攻關(guān)計(jì)劃和產(chǎn)業(yè)化建設(shè)等項(xiàng)目，將大力推動(dòng)發(fā)展紡織行業(yè)的先進(jìn)應(yīng)用科技。紡織服裝企業(yè)可以將自身的發(fā)展規(guī)劃同《綱要》中的發(fā)展要求結(jié)合起來，例如根據(jù)自身業(yè)務(wù)的側(cè)重點(diǎn)不同，結(jié)合《綱要》中提出的“30+100行動(dòng)計(jì)劃”，選擇相應(yīng)的技術(shù)發(fā)展方向進(jìn)行技術(shù)突破。這不僅可以明確智能制造技術(shù)的發(fā)展目標(biāo)，還能利用相關(guān)的政策提升發(fā)展速度[4]。

4.1.2 提升產(chǎn)品生命周期的管理水平

在生產(chǎn)過程中，產(chǎn)品生命周期的管理是實(shí)現(xiàn)智能化生產(chǎn)的關(guān)鍵。在智能制造的框架下，產(chǎn)品的生命周期與生產(chǎn)的維度相對(duì)應(yīng)。提高企業(yè)的生命周期管理水平，主要是提高企業(yè)之間的信息共享程度。其中，企業(yè)信息的共享程度直接影響到企業(yè)的綜合能力，特別是在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、物流方面，實(shí)現(xiàn)銷售、服務(wù)一體化，需要將各業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)有效共享，從而彌補(bǔ)不足，只有這樣，才能更好地促進(jìn)智能制造技術(shù)的發(fā)展。目前，很多企業(yè)都采用了產(chǎn)品生命周期管理系統(tǒng)。產(chǎn)品生命周期管理是一種能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和物流的一體化的生產(chǎn)系統(tǒng)，對(duì)銷售、服務(wù)的信息流、數(shù)據(jù)流進(jìn)行有效管理，實(shí)現(xiàn)有效的業(yè)務(wù)協(xié)作。我國的紡織服裝業(yè)要重視這方面的發(fā)展，要在生產(chǎn)維度上彌補(bǔ)不足?；谀壳暗那闆r，構(gòu)建一個(gè)完整的產(chǎn)品生命周期管理體系并非一蹴而就。因此，我國的紡織服裝企業(yè)應(yīng)該把自己的核心業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)向“智能化”。公司可以按照從低到高的順序，按照系統(tǒng)整合的維度進(jìn)行?；蛘撸绻凶銐虻馁Y金，將其集中在某一領(lǐng)域或幾個(gè)領(lǐng)域。要知道，這些環(huán)節(jié)都是公司的核心業(yè)務(wù)，也就是能滿足消費(fèi)者的需求。

4.2 對(duì)智能維度發(fā)展策略的建議

4.2.1 培養(yǎng)適合自身發(fā)展的智能制造人才

在智能制造過程中，人才的作用不容忽視。企業(yè)與大學(xué)共同努力，加強(qiáng)專業(yè)技術(shù)人員的培訓(xùn)，使其具有更大的針對(duì)性。這與德國的職業(yè)教育有異曲同工之妙。學(xué)校培養(yǎng)的人才與公司的需要更加契合。目前，我國還十分缺少這種專門人才。比如，大數(shù)據(jù)技術(shù)是智能制造技術(shù)發(fā)展的主要推動(dòng)力，需要大量的專業(yè)人才；這方面的人才必須得到大量的發(fā)展。同時(shí)，智能制造技術(shù)的一個(gè)重要特征是設(shè)備之間的交互，其中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間交互的重要手段。因此，加強(qiáng)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)人才的培訓(xùn)是十分必要的。此外，互聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)大數(shù)據(jù)等對(duì)各類技術(shù)人才的需求也在不斷增加。企業(yè)要根據(jù)自己對(duì)智能制造技術(shù)的需求，對(duì)其進(jìn)行培訓(xùn)。

4.2.2 注重技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)規(guī)范

目前，我國的智能制造技術(shù)水平參差不齊，因此，各企業(yè)要重視信息化建設(shè)的異構(gòu)性。企業(yè)的信息系統(tǒng)必須要有一個(gè)統(tǒng)一的通訊協(xié)議，才能保證所有的信息都能相互聯(lián)系。與其它技術(shù)類似，在智能制造技術(shù)發(fā)展到一定水平后，必然會(huì)有相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)來規(guī)范市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)；統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)也是未來技術(shù)拓展的基礎(chǔ)[5]。而在此過程中，企業(yè)應(yīng)遵守技術(shù)和行業(yè)規(guī)范，以便未來企業(yè)間的合作與生產(chǎn)，并為公司未來的競(jìng)爭(zhēng)規(guī)則制訂奠定基礎(chǔ)。

5 結(jié)語

紡織服裝行業(yè)屬勞動(dòng)密集型的中國傳統(tǒng)行業(yè)，在新時(shí)代背景下，智慧制造快速發(fā)展已經(jīng)成為行業(yè)未來發(fā)展的最新趨向。在企業(yè)實(shí)施運(yùn)用智能生產(chǎn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)智能制造業(yè)轉(zhuǎn)型的過程中，企業(yè)還需要做好進(jìn)一步發(fā)展計(jì)劃，優(yōu)化企業(yè)的智能生產(chǎn)方案。與此同時(shí)，還要根據(jù)企業(yè)情況實(shí)施智能化發(fā)展，但切忌生搬硬套其他企業(yè)的成功經(jīng)驗(yàn)，而要實(shí)行特色化發(fā)展。