智能制造技术在纺织服装行业的应用

王钰文，郎晓丽

（1.河北北方学院，河北 张家口 075000；2.山东省化学纤维研究所，山东 潍坊 261041）

1 引言

随着互联网、大数据、AI、物联网等技术的应用和发展，纺织服装行业在产品生产、销售渠道、产品研发等方面均取得了显著进步。纺织服装工业是中国早期开发的工业之一，同时是早期全球社会价值链产业中坚实的一环。现今，虽然纺织服装工业处于中国市场的重要地位，但是也面临来自境外、境内与自身产业升级的三方面压力。

从境外压力来看，欧美等一些发达国家产业升级计划已经开启，例如德国率先开展“工业4.0”计划，美国紧随其后开启“工业互联网”计划。境外发达国家掀起的智能制造产业升级浪潮，已经促使我国纺织服装业开始考虑对技术和生产效率进行改革；相比之下，东南亚等发展中国家又存在劳动力成本低的优势，其劳动密集型产业更容易承接发达国家的产业成本要求，对我国纺织服装公司成本预算构成威胁。

从境内压力来看，中国发展正步入新常规，技术创新将变成我国经济和社会发展的新目标。我国正在开展供给侧改革，工业尤其制造业正在朝着去产能、去库存、去杠杆的目标前进。伴随人们日常生活质量的改善，消费水平也日益改善，我国生活消费品的新需求转变为多样化、环保性和功能性，大众开始更加注重纺织服装产品的质量和品种；国家实行区域经济一体化及市场改革与开放以来，我国虽然迎来了更多的机遇，但同时也面临着来自世界经济对纺织服装产业品牌化的更多压力；同时，我国加速进入人口老龄化社会，劳动密集型产业的减少，使我国纺织服装企业不得不进行成本和效率的改革。

从自身产业升级压力来看，纺织服装企业无法有效提升产品附加值；因为企业加入全球社会价值链后只能为全球各大企业提供代加工代生产和中间产品等最基础的服务，所以我国纺织服装企业产品出口的利润率低成为企业的突出问题。同时，我国纺织服装产业发展还面临着产业部门重复、产能不饱和、改革创新落后及创新无法联系实际等问题。因为企业在产品生产过程中存在能源浪费和污染严重等现象，不乏有些领头企业率先开展流程化改革及更新化设备改造，对众多中小企业而言，由于资源匮乏及融资能力差，无法将产业改革升级作为长期动力，因此传统粗放式生产依旧是纺织服装企业的主流生产模式。总体而言，现今我国纺织服装行业迫切需要进行从产业转型进入产业创新、满足大众需求进入提升产业效率以及环保性需求进入环保性发展的新阶段。

面对上述三方面的压力，我国纺织服装产业应将解决上述问题作为当前重要目标。因此，我国提出“中国制造2025”计划，紧随欧美发达国家之后展开我国纺织服装制造业新的发展方向。

2 智能制造概念及发展现状

2.1 智能制造定义

智能制造技术是指通过大量硬件设施支撑，融合了互联网信息技术、人工智能技术和传感器技术等各种类型现代先进信息技术在生产行业中的有效运用，对目前纺织服装行业的技术发展趋势有着突破性的意义。智能制造技术在现实运用中，主要具备了信息化、互联网、智能和自动化的特征[1]。互联网信息化是指公司根据生产现状，通过电脑等智能工具提高制造技术水平。互联网是指通过在公司和公司内部建立网络，从而覆盖生产所有过程环节。现代自动化则是通过指令机器设备等在现代信息技术应用基础上，进行人工智能化的生产制造操作。智能生产是指通过降低人工在制造流程中的运用，让机器设备根据预先设计的程式进行运作，这也是智能生产的基石。

2.2 我国智能制造发展现状

工业4.0的发展重心就在于智能制造，工业4.0也就是制造业的第四次大变革。制造业的第一次工业革命将社会带入蒸汽时代，蒸汽的广泛应用取代了人工生产，极大提高了产品生产力；这次工业革命也被定义为工业1.0。制造业的第二次工业革命将社会带入了电气化时代，生产机械的核心技术变成了交流异步电动机；这次工业革命也被定义为工业2.0。制造业的第三次工业革命将社会转入了信息化时代，各行各业的先进生产工具变成了数控机床车；这次工业革命也被定义为工业3.0。制造业的第四次工业革命将会是社会进入智能制造的时代。机器将代替人类进行智力脑力生产活动；这次工业革命也将被定义为工业4.0。现阶段的互联网大数据及云计算创新技术，机器对大量数据进行分析，得出大众深层需求、产品改进及发展方向、甚至是影响到企业决策环节。总结得出，企业应牢牢抓紧第四次工业革命的重大机遇是我国纺织服装企业发展转型及做大做强的强有力策略。

智慧生产技术在国外已达到了相当高水平的运用,企业通过智能化管理，已达到了财务管理、人力资源等各方面的智能控制。此外，在产品设计中采用虚拟工艺,已达到了智能的辅助设计。相比之下，国内的智慧制造业产业应用领域起步迟滞，智能化技术水平还比较落后。就目前的形势而言，还需政府部门在资金投入和人才培养、基础建设等领域予以支持。尤其是人才培养领域，迫切需要相关领域人员加大对智慧制造业领域的深造。

3 纺织服装领域智能制造技术的应用

3.1 智能生产过程管理

MES系统一般指制造执行系统，在纺织服装行业中的运用大都是通过与ERP等企业信息系统配套应用，达到产品制造流程的自动化，从而加强纺织服装企业内各个部门之间的协同互动，有效提升企业工作效能，在很大程度上减少重复性工作的出现几率。而MES系统在制造车间中的运用，可以极大地提高工厂管理者在资源调度和生产制造原材料和辅料耗材等流程中的效率，从而降低生产流程浪费。MES生产管理系统，首先是通过对生产车间中的各种工业生产基本数据实现网络数字化与智能，从而实现各种生产数据的信息传递，便于工厂管理员在第一时间了解公司具体生产状况，从而迅速地做出针对性决定，同时为了处理车间生产过程中异常问题，还可以提供更高效的工业生产基础数据管理支持，从而极大地提高对异常问题的处理效果[2]。

3.2 企业资源智能化管理

ERP系统是企业资源规划系统的缩写，是一个具备多种功能的综合自动化系统，在纺织服装行业中的实际运用是现代纺织服装公司建立智能生产管理模式的重要基础，可以在公司内进行高度智能化和信息化的供应链、物流、财务管理、商业智能管理和产品的生产管理。ERP管理系统中的供应商管理功能，可以对纺织品服装公司的存货、供应、售后和分配等管理工作实行全程可视式控制。而财务功能则可以完成计划、审核、现金、成本核算和融资等的操作管理。生产制造过程管理模块，则可以就制造流程中的原材料需求、制造计划、生产成本管理等方面实行精细化控制与管理。综上所述，通过借助ERP生产管理系统在纺织服装企业实际运营生产中的使用，就可以对企业生产全过程实行精细化控制，从而加强企业提高内部管理能力与质量管理水平，有效控制生产成本，从而提升企业的经营效益。

3.3 产品生命周期智能管理

产品生命周期管理，又称PLM系统，是指纺织服装产品在研制设计阶段，可以有效提升自动化程度的设计系统。PLM系统最突出的技术优势就是具备全程监控与跟踪能力，在服装产品研制流程中得到了广泛应用，并且可以及时发现在服装设计流程中出现的技术难题，从而协助产品设计工作者减少服装设计难题，提高产品设计效率。PLM系统的使用可以有效解决服饰产品在研制与设计阶段的技术瓶颈现象，对服饰产品创新能力与设计性的提升成效显著。另外，PLM系统也成为了客户设计和成衣生产之间的重要联系纽带，可以在第一时间内对用户的设计要求信息进行采集,并在此基础上帮助企业生产设计和市场需求信息相匹配的服饰产品。除此以外,PLM技术还具备针对服装服饰产品设计图纸的可视化管理能力，不但能够显著缩短新的产品设计所需时间，同时提高了新产品设计的面世效率，对纺织服装行业来说还可以对与产品设计成型过程有关的技术要素加以积累。

3.4 APS系统应用分析

APS管理系统，全称进阶生产规划与排程管理系统，是中国纺织服装行业在实现智能生产流程中的重要系统。该技术还可以和其他智能生产信息系统进行对接，经过供应链系统的作用，企业可以把整个生产信息集中在APS系统中，并与MES管理系统相结合，从而完成对工厂所有制造环节的全程管理实施，具体涵盖了服装制品制造的整个组织过程、生产准备阶段，以及任务完成过程。而APS管理系统与MES管理系统在整个纺织服装工厂的制造流程中高效融合使用，是对制造车间进行智能化管理控制的重要基础，其结合与使用效果在一定程度上决定着整个纺织服装制造业的智能生产管理水平。

4 纺织服装企业发展智能制造技术策略的建议

4.1 制造角度发展的建议

4.1.1 设定整体制造环节的整体发展规划

在企业使用智能制造技术用于自身的生产线时，首先应该根据自身企业实际情况，制定整体发展规划。在制定计划之前，应广泛的查阅同类型企业的成功或失败经验，提前识别风险，防范意外情况发生；企业在制定计划时，应充分参考企业发展战略计划，将智能制造升级规划与发展规划相结合，形成一个完善的、基于市场和信息化设计的规划方案。尤其对于纺织制衣公司而言，未来的产品个性化订制、时尚元素的提取、智能系统的实现，都离不开数字化和信息化的支撑[3]。因此，在企业开展智能制造建设时，为了避免盲目的开发行为带来的损失，应该根据企业自身实际的情况，进行详细的规划，根据企业的实际情况设定技术方案，这样才可以保障企业高质量的完成智能制造改造。全国纺织工业总会于2016年9月出台了《纺织工业“十三五”科技进步纲要》，文件中确定了纺织行业的科技攻关计划和产业化建设等项目，将大力推动发展纺织行业的先进应用科技。纺织服装企业可以将自身的发展规划同《纲要》中的发展要求结合起来，例如根据自身业务的侧重点不同，结合《纲要》中提出的“30+100行动计划”，选择相应的技术发展方向进行技术突破。这不仅可以明确智能制造技术的发展目标，还能利用相关的政策提升发展速度[4]。

4.1.2 提升产品生命周期的管理水平

在生产过程中，产品生命周期的管理是实现智能化生产的关键。在智能制造的框架下，产品的生命周期与生产的维度相对应。提高企业的生命周期管理水平，主要是提高企业之间的信息共享程度。其中，企业信息的共享程度直接影响到企业的综合能力，特别是在设计、生产、物流方面，实现销售、服务一体化，需要将各业务的数据有效共享，从而弥补不足，只有这样，才能更好地促进智能制造技术的发展。目前，很多企业都采用了产品生命周期管理系统。产品生命周期管理是一种能够实现设计、生产和物流的一体化的生产系统，对销售、服务的信息流、数据流进行有效管理，实现有效的业务协作。我国的纺织服装业要重视这方面的发展，要在生产维度上弥补不足。基于目前的情况，构建一个完整的产品生命周期管理体系并非一蹴而就。因此，我国的纺织服装企业应该把自己的核心业务转向“智能化”。公司可以按照从低到高的顺序，按照系统整合的维度进行。或者，如果有足够的资金，将其集中在某一领域或几个领域。要知道，这些环节都是公司的核心业务，也就是能满足消费者的需求。

4.2 对智能维度发展策略的建议

4.2.1 培养适合自身发展的智能制造人才

在智能制造过程中，人才的作用不容忽视。企业与大学共同努力，加强专业技术人员的培训，使其具有更大的针对性。这与德国的职业教育有异曲同工之妙。学校培养的人才与公司的需要更加契合。目前，我国还十分缺少这种专门人才。比如，大数据技术是智能制造技术发展的主要推动力，需要大量的专业人才；这方面的人才必须得到大量的发展。同时，智能制造技术的一个重要特征是设备之间的交互，其中，物联网技术是实现设备之间交互的重要手段。因此，加强对物联网技术人才的培训是十分必要的。此外，互联网、工业大数据等对各类技术人才的需求也在不断增加。企业要根据自己对智能制造技术的需求，对其进行培训。

4.2.2 注重技术标准和行业规范

目前，我国的智能制造技术水平参差不齐，因此，各企业要重视信息化建设的异构性。企业的信息系统必须要有一个统一的通讯协议，才能保证所有的信息都能相互联系。与其它技术类似，在智能制造技术发展到一定水平后，必然会有相应的技术标准来规范市场的竞争；统一的标准也是未来技术拓展的基础[5]。而在此过程中，企业应遵守技术和行业规范，以便未来企业间的合作与生产，并为公司未来的竞争规则制订奠定基础。

5 结语

纺织服装行业属劳动密集型的中国传统行业，在新时代背景下，智慧制造快速发展已经成为行业未来发展的最新趋向。在企业实施运用智能生产技术，实现智能制造业转型的过程中，企业还需要做好进一步发展计划，优化企业的智能生产方案。与此同时，还要根据企业情况实施智能化发展，但切忌生搬硬套其他企业的成功经验，而要实行特色化发展。