數(shù)字化路徑促成服裝輔料“設(shè)計(jì)即生產(chǎn)”

在數(shù)字化制造環(huán)境中，服裝輔料行業(yè)正經(jīng)歷著產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與制造工藝設(shè)計(jì)的深刻變革。隨著數(shù)字孿生、人工智能等新一代信息技術(shù)的深入運(yùn)用，掀起了全行業(yè)朝智能化解決方案升級(jí)的浪潮。通過(guò)結(jié)構(gòu)升級(jí)、工藝革新的雙管齊下，積極進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)型，重塑著服裝輔料行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)格局

隨著科技發(fā)展和消費(fèi)者需求細(xì)分，服裝輔料行業(yè)作為紡織服裝產(chǎn)業(yè)鏈的關(guān)鍵支撐環(huán)節(jié)，面臨轉(zhuǎn)型升級(jí)的迫切需求。以往憑借經(jīng)驗(yàn)驅(qū)動(dòng)、線性推進(jìn)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造工藝規(guī)劃模式，存在的制造環(huán)節(jié)割裂、試錯(cuò)成本高昂、響應(yīng)速度遲緩等問(wèn)題日益突出，已無(wú)法滿足市場(chǎng)對(duì)柔性生產(chǎn)、快速響應(yīng)及高質(zhì)量交付的多元化需求。因此，在全球制造業(yè)加速邁向“工業(yè)4.0”的背景下，探索適應(yīng)數(shù)字化制造環(huán)境的服裝輔料產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與制造工藝設(shè)計(jì)方法，逐漸成為提升服裝輔料企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵。

數(shù)字化制造及其對(duì)服裝輔料行業(yè)的影響

數(shù)字化制造是實(shí)現(xiàn)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的主要技術(shù)路徑，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)手段，將物理世界的生產(chǎn)活動(dòng)轉(zhuǎn)化為可量化、可優(yōu)化、可預(yù)測(cè)的數(shù)字模型，從而對(duì)制造活動(dòng)的全過(guò)程進(jìn)行數(shù)字化表達(dá)、管理與控制。

數(shù)字化制造具有四大核心特征：數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)，即通過(guò)實(shí)時(shí)采集與分析全要素?cái)?shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)決策優(yōu)化；全流程協(xié)同，即基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，打通研發(fā)、生產(chǎn)、供應(yīng)鏈環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)跨部門(mén)、跨企業(yè)的實(shí)時(shí)信息交互與任務(wù)協(xié)同；虛擬仿真，即運(yùn)用數(shù)字孿生技術(shù)構(gòu)建物理系統(tǒng)的虛擬映射，預(yù)演制造過(guò)程并優(yōu)化方案，降低實(shí)體試錯(cuò)風(fēng)險(xiǎn)；智能化決策，即對(duì)復(fù)雜制造過(guò)程中的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行智能處理，為工藝優(yōu)化、質(zhì)量控制、預(yù)測(cè)性維護(hù)等提供輔助或自主決策支持。

數(shù)字化制造的實(shí)現(xiàn)依賴(lài)于多維度技術(shù)的集成應(yīng)用。例如，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）、制造（CAM）與工程分析（CAE）工具鏈構(gòu)成數(shù)字化建模的基礎(chǔ)平臺(tái)，支持從二維圖紙到三維參數(shù)化模型的跨越；物聯(lián)網(wǎng)（IoT）技術(shù)將設(shè)備、物料與信息系統(tǒng)互聯(lián)，形成實(shí)時(shí)感知的生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)……這些工具和技術(shù)共同構(gòu)建起覆蓋產(chǎn)品全生命周期的數(shù)字化工具鏈，為制造過(guò)程的透明化與智能化提供底層支撐。

在服裝輔料領(lǐng)域，數(shù)字化制造的價(jià)值主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：縮短研發(fā)周期，數(shù)字化設(shè)計(jì)工具（如模塊化元件庫(kù)、參數(shù)化配置引擎）支持快速生成適配不同功能需求的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方案，顯著壓縮從概念設(shè)計(jì)到樣品成型的周期；提升產(chǎn)品一致性，通過(guò)MES（制造執(zhí)行系統(tǒng)）標(biāo)準(zhǔn)化工藝指令，結(jié)合在線質(zhì)量檢測(cè)設(shè)備（如機(jī)器視覺(jué)色差分析），實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)偏差實(shí)時(shí)預(yù)警與閉環(huán)調(diào)控，顯著提升產(chǎn)品批次間的一致性與整體質(zhì)量穩(wěn)定性；降低試錯(cuò)成本，虛擬仿真技術(shù)可在實(shí)體生產(chǎn)前預(yù)判工藝缺陷（如紐扣注塑縮痕、織帶染色不均），避免了昂貴的物理試錯(cuò)和返工報(bào)廢。數(shù)字化制造對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的精細(xì)化管理也有助于優(yōu)化原材料利用、降低能源消耗、減少在制品積壓，從而節(jié)約整體成本。

數(shù)字化制造環(huán)境下服裝輔料產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

美學(xué)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，消費(fèi)需求的升級(jí)促使“美學(xué)價(jià)值”在產(chǎn)品的價(jià)值生產(chǎn)、企業(yè)的品牌建設(shè)以及產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈提升中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。在此趨勢(shì)下，服裝輔料行業(yè)加速?gòu)摹百u(mài)產(chǎn)品”向“賣(mài)創(chuàng)意”轉(zhuǎn)變，服裝輔料產(chǎn)品的研發(fā)需兼具功能性提升和裝飾性設(shè)計(jì)。這要求服裝輔料產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在初始階段就充分考慮產(chǎn)品的功能性、裝飾性及可制造性。

傳統(tǒng)服裝輔料產(chǎn)品結(jié)構(gòu)開(kāi)發(fā)長(zhǎng)期依賴(lài)經(jīng)驗(yàn)驅(qū)動(dòng)的線性設(shè)計(jì)模式，設(shè)計(jì)過(guò)程通常以物理樣機(jī)試制為核心，通過(guò)手工繪圖與試錯(cuò)修正完成結(jié)構(gòu)迭代，導(dǎo)致產(chǎn)品研發(fā)周期普遍較長(zhǎng)。同時(shí)，這一模式還缺乏對(duì)制造環(huán)節(jié)工藝約束的系統(tǒng)性考量，設(shè)計(jì)參數(shù)與加工能力之間存在信息斷層。

而在數(shù)字化制造環(huán)境中，服裝輔料產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需以全流程協(xié)同與數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)為核心，通過(guò)技術(shù)手段將可制造性、可裝配性、成本與性能優(yōu)化等目標(biāo)前置融入設(shè)計(jì)階段，并借助先進(jìn)工具實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新。

在輕量化設(shè)計(jì)方面，應(yīng)用拓?fù)鋬?yōu)化和尺寸優(yōu)化等計(jì)算機(jī)輔助工程技術(shù)，可在保證結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與功能需求的前提下，降低材料消耗；在可制造性設(shè)計(jì)（DFM）方面，利用三維建模軟件或工藝仿真軟件，對(duì)服裝輔料產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行自動(dòng)化或半自動(dòng)化的可制造性驗(yàn)證，可確保產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可制造性。

此外，結(jié)合參數(shù)化與模塊化設(shè)計(jì)，服裝輔料企業(yè)還可加快產(chǎn)品結(jié)構(gòu)創(chuàng)新速度，并提供定制化設(shè)計(jì)和生產(chǎn)服務(wù)。以系列化紐扣為例，通過(guò)定義直徑、厚度、孔徑等關(guān)鍵參數(shù)及其約束條件，可生成覆蓋不同規(guī)格需求的標(biāo)準(zhǔn)模型庫(kù)，設(shè)計(jì)變更響應(yīng)時(shí)間縮短至小時(shí)級(jí)。模塊化設(shè)計(jì)則通過(guò)功能單元的解耦與重組，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品族的快速衍生。基于參數(shù)化與模塊化技術(shù)構(gòu)建的定制化設(shè)計(jì)平臺(tái)，可支持用戶通過(guò)交互式界面輸入功能需求，實(shí)時(shí)生成滿足需求的個(gè)性化產(chǎn)品三維模型及相關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)，縮短定制周期、降低設(shè)計(jì)門(mén)檻，還可提升大規(guī)模定制的柔性響應(yīng)能力。

數(shù)字化制造環(huán)境下服裝輔料產(chǎn)品的制造工藝

現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)是為滿足人們生活需求而設(shè)計(jì)創(chuàng)造的物質(zhì)形態(tài)。因此，當(dāng)服裝輔料企業(yè)基于市場(chǎng)需求，設(shè)計(jì)出新的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)時(shí)，也需要根據(jù)這一產(chǎn)品結(jié)構(gòu)規(guī)劃與之匹配的制造工藝。

傳統(tǒng)服裝輔料制造工藝設(shè)計(jì)主要依賴(lài)人工經(jīng)驗(yàn)積累與靜態(tài)文檔管理，缺乏標(biāo)準(zhǔn)化與量化依據(jù)，導(dǎo)致方案制定周期長(zhǎng)且易出現(xiàn)主觀偏差，各工序（如織造、染色、沖壓）獨(dú)立設(shè)計(jì)，銜接邏輯未貫通，易引發(fā)設(shè)備閑置或生產(chǎn)阻塞，形成制造瓶頸、增加返工風(fēng)險(xiǎn)。

在數(shù)字化制造環(huán)境中，服裝輔料產(chǎn)品制造工藝設(shè)計(jì)可依托數(shù)字化技術(shù)提升規(guī)劃的科學(xué)性與執(zhí)行效率。在工藝路線規(guī)劃層面，服裝輔料企業(yè)需準(zhǔn)確記錄各類(lèi)輔料產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特征，并根據(jù)自身生產(chǎn)條件建立工藝數(shù)據(jù)庫(kù)，且在此基礎(chǔ)上利用計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)劃（CAPP）系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)智能化工藝路線規(guī)劃。在工序協(xié)同優(yōu)化層面，服裝輔料企業(yè)通過(guò)虛擬仿真平臺(tái)對(duì)織造、染色、沖壓、注塑等關(guān)鍵工序進(jìn)行全流程模擬，可提前發(fā)現(xiàn)設(shè)備干涉、節(jié)拍失衡等潛在問(wèn)題。在工藝持續(xù)改進(jìn)層面，依托MES實(shí)時(shí)采集生產(chǎn)數(shù)據(jù)（如設(shè)備狀態(tài)、工藝參數(shù)、質(zhì)量指標(biāo)），再結(jié)合人工智能算法（如機(jī)器學(xué)習(xí)），服裝輔料企業(yè)可實(shí)現(xiàn)工藝參數(shù)的動(dòng)態(tài)調(diào)整與持續(xù)優(yōu)化。

當(dāng)前，數(shù)字化制造的發(fā)展為解決“設(shè)計(jì)不可制造”的矛盾提供了契機(jī)，以數(shù)據(jù)為核心驅(qū)動(dòng)力，依托數(shù)字化工具和技術(shù)，有效打破了設(shè)計(jì)與制造之間的“信息孤島”，真正實(shí)現(xiàn)“設(shè)計(jì)即生產(chǎn)”。服裝輔料行業(yè)的從業(yè)者應(yīng)積極擁抱這一變革，對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及其制造工藝進(jìn)行系統(tǒng)性、前瞻性的協(xié)同設(shè)計(jì)，才能充分發(fā)揮數(shù)字化制造的潛力，推動(dòng)服裝輔料行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展不斷取得新成效。

（作者單位：浙江偉星實(shí)業(yè)發(fā)展股份有限公司）