基于AI技術的服裝生產(chǎn)線智能化改造分析

呂明

摘?要：為了實現(xiàn)服裝制造業(yè)的質(zhì)量提升，本文基于智能理論設計一臺用于衣服縫制和剪裁衣領和袖口的設備，提出的基于AI技術的服裝生產(chǎn)線智能化設備為服裝制造業(yè)的智能化改造提供了新的思路。

關鍵詞：AI技術;服裝制造業(yè);生產(chǎn)線;智能化改造

1 概述

智能化一般涉及使用編程設備完成任務的過程，而不是在制造過程中使用人工，并且它總是與先進的控制設備相關聯(lián)，例如可編程邏輯控制器（PLC）根據(jù)傳感器給出的信號作用于物理執(zhí)行器系統(tǒng)狀態(tài)。智能化概念近年來逐步開始發(fā)展，很多公司創(chuàng)建了一個專門的部門來處理制造過程中的智能化相關事宜。如今，智能化應用于所有工業(yè)領域，在精度，準確性和生產(chǎn)率方面具有顯著優(yōu)勢，同時減少人為干預。過去十年，服裝行業(yè)的智能化發(fā)展迅速。目前，服裝主要在欠發(fā)達國家生產(chǎn)，如孟加拉國，中國，印度尼西亞和印度，而不是在最發(fā)達的工業(yè)化國家。因為與制造相關的人員成本較低，這反過來又使更便宜的衣服在市場上流通。為了滿足不斷增長的需求，手動和勞動相關的過程應該為高度智能化的生產(chǎn)線提供空間，由數(shù)字技術和人工智能技術作為支撐。特別是在服裝行業(yè)，一些因素證明了一些欠發(fā)達國家對這種工業(yè)化的抵制：與其他行業(yè)（如汽車或汽車）相比，對服裝產(chǎn)品/制造的修改較少電子設備，廉價的勞動力，難以承受智能設備所需投資。服裝廠的智能化程度取決于工廠規(guī)模、潛在市場、布料款式/品種、財務健康、管理風格、技術技能和目前的競爭優(yōu)勢。

2 服裝制造生產(chǎn)過程的智能化現(xiàn)狀

由于服裝工業(yè)具有勞動力密集型特點，它引入AI后，可使其帶來巨大的利潤空間。有幾個領域可以使用智能化來幫助服裝制造。其中之一是織物的自動檢測，傳統(tǒng)上由人工進行。智能化面料檢測系統(tǒng)包括統(tǒng)計方法，以及基于光譜和模型的方法，使用圖像處理檢測潛在的缺陷。智能化也可以通過計算機輔助設計應用于制造準備（CAD）和計算機輔助制造（CAM）技術。實際上，這有助于獲得所需的質(zhì)量水平，更高的制造速度和設計靈活性，以及更快的信息流。最近的一項技術是3D機身掃描，這是一種利用激光從各個角度獲取個體尺寸的光學方法。然后，可以使用此信息創(chuàng)建個性化服裝，以實現(xiàn)完美貼合。織物切割是智能化的另一種可能應用。自動設備可用于將織物定位在桌子上用于進一步加工，包括堆疊不同類型的布料，用于需要不同疊加的布料層。傳感器可用于在此過程中對齊層。切割機還可以改善布料制造過程中，圖案上傳到機器，然后通過激光，刀片或水射流切割織物。

激光切割機的精度最高，沒有磨損和邊緣光滑度。縫紉是另一個潛力智能化的應用。除了自動縫紉設備，機器人可以添加到過程中在縫紉過程中處理織物。此外，3D機器人縫紉可以生產(chǎn)高品質(zhì)的服裝，降低成本并為個性化客戶需求提供更快的響應時間。壓制設備包括襯衫修整器，夾克修整器，壓力機和襯衫壓緊器。最后，射頻識別（RFID）高度改進了全面的面料生產(chǎn)過程，利用電磁場跟蹤生產(chǎn)線產(chǎn)品的位置偏移。

這項工作的主要目的是設計一個能夠產(chǎn)生多樣化的原型設備，使用盡可能少的人力資源進行切割和縫紉操作的衣領和袖口系列。工藝的兩個最終產(chǎn)品，衣領和袖口。在袖口或衣領的形狀中，首先根據(jù)預期的尺寸和形狀切割織物。襯布是然后添加，放置在襯里和外衣之間，以在該區(qū)域提供更大的硬度。該然后將織物縫合在一起，使縫線可見。衣領之間的制造差異和袖口，在袖口中使用的折疊，在縫制期間保持。在實現(xiàn)了必要的流程之后生產(chǎn)袖口和衣領，并考慮到襯里粘合的事實以前由用戶而不是設備，設備的預期操作是：（1）固定織物折疊（在袖口的情況下），（2）縫紉和切割，（3）沿xy平面移動織物和（4）堆疊成品零件。

3 一種新型智能化服裝制造設備設計

設計將設備分成4個大部件，部件1是織物運動組件（或壓力機），負責在縫紉過程和切割過程期間按壓和移動織物。上部組件結構，也可稱為龍門架，負責支撐和允許壓力機沿著設備橫向移動。框架支撐所有部件和齒輪。面料收集組負責堆放成品工件。每個都與工作站相關聯(lián)：工作站被分配給壓力機。

設備必須有一個操作員負責將織物放在起始點縫制（工作站1），向設備指示要制造的織物的形狀，以便遵循正確的縫紉和切割過程中的運動指令。用戶還將負責檢查任何在此過程中可能發(fā)生的錯誤，并且不會自動執(zhí)行此控件。以非常簡短的方式，該生產(chǎn)過程在工作站1中開始，通過壓力機按壓并拖動織物進行縫紉機。縫紉操作如下。然后將織物松散在設備的中間，將它移動到切割設備。然后這個印刷機離開織物的左側工作臺，它最終將被堆疊在集合組（4）中。為確保使用該設備的人員的安全，并遵守機械指令，在設備中放置了一道安全屏障。由于運動部件都位于上部機器（在操作員的腰部上方），如果它的空間被侵入，它將停止設備操作，被認為足以保護操作員免受危害。還添加了人機界面（HMI）控制臺操作員與設備進行交互。控制面板使操作員能夠啟動該過程通過兩個生產(chǎn)啟動按鈕或中斷緊急停止操作。踏板負責激活保留先前由操作員執(zhí)行的袖口織物折疊的機構，在壓力機移動袖口進行縫合之前是必要的。可以使用尼龍壓制工具，而不會有損壞平臺的情況兩者之間不需要的聯(lián)系桌面應堅固，表面光滑，摩擦力低，允許織物在整個生產(chǎn)過程中平滑滑動。該主要結構由焊接鋼型材制成，并且應足夠堅固以支撐所有元件設備，為了防止由于鋁和鋼之間的接觸引起的腐蝕，要在鋼構件上涂涂料，并在兩種材料之間的連接處加入尼龍墊圈。

4 結語

綜上，本文使用衣服縫制和剪裁衣領和袖口的機器，實現(xiàn)了服裝制造業(yè)的質(zhì)量的提升，提高了生產(chǎn)力，減少了因勞動密集型任務造成的不足。本文提出的基于AI技術的服裝生產(chǎn)線智能化設備為服裝制造業(yè)的智能化改造提供了新的思路。

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項目支持：陜西省教育廳專項科學研究計劃（服裝定制生產(chǎn)線數(shù)字化改造研究18JK0935）