[01151887]牛仔服装环境友好智能化生产关键技术开发与集成

课题来源于中国纺织工业联合会科技指导性项目,项目编号：2015162。 服装产业是我国发展最早、门类最全的传统支柱产业,也是国际竞争优势比较明显的重要产业之一,对扩大就业、增加农民收入、积累资金、出口创汇、繁荣市场、提高城镇化水平、带动相关产业和促进区域经济发展发挥了重要的作用。 在改革开放近40年来,我国服装加工企业主要采取大批量生产方式,凭借廉价的劳动力、低资源成本、熟练技能以及产业聚集优势获取大量订单。然而,随着廉价劳动力和原材料优势逐渐丧失,服装加工企业面临诸多困境,若管理方式仍然维持粗放型,加工生产技术仍不能转型,市场竞争力和企业获利能力将减弱,服装加工将转向加工成本更为低廉的国家。 牛仔服装产业作为服装产业的重要分支,其本身面临与整个服装产业相同的困境。另外,牛仔服装产业还有其特殊性,牛仔服装生产过程中有其特殊洗水工艺,该工艺种类复杂、耗水量大、水质污染严重、工人劳动强度大,因此,该产业面临巨大的环保压力。 针对上述问题,本项目提出牛仔服装环境友好智能化生产系统,通过关键技术开发与集成,重点解决牛仔服装生产过程中的信息化与智能化生产管理、新型生产装备和环保型生产工艺三个方面的难题。从而帮助传统牛仔服装生产企业降低生产成本、提高有效产出、提升产品质量、减少污染排放,最终实现牛仔服装加工业“环境友好智造”。本项目主要以牛仔服装生产过程智能化与环境友好化为研究重点。生产过程的智能化主要利用物联网与智能算法解决牛仔服装企业生产过程中信息量大、种类多、信息之间关联和处理规则复杂等问题。环境友好化主要通过激光与臭氧等新型工艺的研究以减少对水资源的消耗及污染的排放,同时开发以此类新型工艺为基础的高效生产装备,以扩大该类工艺的适用性以及提升生产效率。本项目的研究成果在生产管理方面较传统生产方式有较大提升。所开发的激光裁剪与雕刻一体化设备将裁剪效率提升约7倍,并可实现洗水效果生成功能。在环保方面,本项目将牛仔服装洗水过程中每件耗水量70-120L降至每件耗水量13-30L,所排出废水COD降低20%-30%。该项目经过国家权威检测部门检测和查新报告,国内外鲜有同类产品革新的报道,同时,该项目在研发期间获得国家多项专利。 其主要有以下创新点 1)开发具有多面料交替自动化处理功能的激光裁剪与雕刻一体机,用以优化工艺流程、提升生产效率及成品率,降低用工成本; 2)开发了以定量喷涂自由基处理剂或抑制剂为基础的臭氧喷涂洗水工艺,使臭氧在气相系统中快速实现服装整体的脱色或局部仿旧效果,替代传统水浴氧化剂,减少污染物排放; 3)开发了针对牛仔服装生产和管理特点的多系统集成的智能化生产平台,以此为基础建立了牛仔服装生产单件流管理模式 本项目技术基本成熟,已建成示范线及在企业生产中进行推广,其主要适用于牛仔服装生产与制造为应用领域,基本不涉及生产过程中的重大安全性问题。 本项目所开发的“牛仔服装环境友好智能化生产系统”已在广东爱斯达智能科技有限公司投入使用投入实际生产,经该系统所生产的服装每年达90余万件,创造效益近8000万元,年减少污水排放近2万吨（依据所需洗水效果不同,并非所有产品运用新型洗水工艺）。其生产的产品得到多家单位认可,包括：美特斯邦威集团、广州菲特网络科技有限公司、中山易裁科技有限公司、河南繁星花里商贸有限公司等。 另外,本项目所提出的智能化牛仔服装生产管理平台已经在其它公司投入实际生产,以下是该平台产业化的实例 1)佛山市顺德区亘祥服装有限公司,于2015年12月开始在本公司属下的全厂范围内使用智能化牛仔服装生产管理平台,应用范围包括了服装生产的裁剪、车缝、QA\QC、后整、包装全流程管理。经过2年的使用,该系统对本公司在成本节约,效率提高,管理完善方面,取得明显效果。 2)顺德区均安镇松弘制衣厂,2015年开始使用本项目所提出的智能化牛仔服装生产管理平台,其生产现场采取精益化单件流的生产方式,为实时监控流水平衡,提高现场信息化管理水平起到关键作用。 同时,本项目在湖北荆州建立示范线,示范线已用于生产加工,目前该示范线年产服装10万件,整体运转良好。 但本项目在推广过程中,主要存在以下问题。 1. 物联网技术受标准规范不统一的严重困扰,当前信息化应用正从单向应用向综合集成跨越,需要把各个信息系统互联互通,对统一技术标准提出了紧迫要求。但由于我国技术标准管理体制落后,标准规范立项周期长,技术标准滞后问题突出。各信息系统数据格式、接口规范大都不一致,导致系统不能互通、设备不能兼容、数据不能共享。企业在应用中付出的代价很大。 2. 本项目中所提出的新型洗水工艺能够实现牛仔服装的整体或局部的褪色及仿旧,但无法替代所有洗水工艺,在后续的研究中,我们将对更多种的新型洗水工艺进行研究,研究的重点在于利用生物方法替代现有化学方法,以提升所排放废水的可处理性,达到环境友好的效果。另一方面,我们将对传统洗水设备进行革新,使自动化程度提高、浴比降低、循环利用率提高,从而达到减少人工、节能减排的作用。 3.对于部分企业,特别是做个性化牛仔服装定制的企业,其在实际的多品种交替生产过程中,所涉及的面料种类可能较多,虽在本项目所提出的激光裁剪与洗水一体机具有5种面料交替生产功能,但可能并不能满足部分企业实际需求,从而导致本系统裁剪过程全自动化优势降低。在后续改进中,可以引入自动仓储系统,然后通过机械臂的设计,将所取出的面料与投料装置上的面料进行交换,从而实现全过程的多样化与自动化。