برش و خ逢وی خودکار برای صنعت 4.0

۱۳ فوریه ۲۰۲۴

فناوری معرفی شده در ITMA 2023 نشان می‌دهد که صنعت متن و لباس به طور ثابت در راه صنعت 4.0 پیشرفت می‌کند.

توسط دکتر مینیونگ سوه

با توجه به صنایع دیگر که در دهه‌های گذشته محصولات مختلفی بدون وابستگی زیاد به نیروی انسانی تولید شده است، اتوماسیون در تولید لباس پیشرفتی کند داشته است. نسبت به مصالح سخت مثل پلاستیک و فلز، بافت‌ها به خاطر داشتن درجه آزادی بیشتری هنگام حمل معروف هستند. بافت‌ها حتی تحت بار بسیار کمی، مانند وزن مرده یا مقاومت هوایی، تغییر شکل می‌دهند. این ویژگی چالش‌های شدیدی برای طراحی ماشین‌آلاتی که مواد متن بافت را مدیریت می‌کنند، ایجاد می‌کند. با ادامه پیشرفت فناوری‌های جدید، تولید کامل لباس به صورت اتوماتیک هنوز غم‌انگیز می‌نماید، حداقل برای حال حاضر.

آمازون در سال ۲۰۱۵ تولید لباس بر اساس تقاضا را آغاز کرد و در سال ۲۰۱۷ پتنت کارخانه خودکار لباس‌سازی را ثبت کرد. این تسهیلات شامل چاپ طرح‌های ارائه شده توسط مشتریان روی سطوح متنوی، برش بافت به اندازه و برازش سفارشی و جمع‌آوری لباس‌ها بدون استفاده از نیروی انسانی است. خدمات آمازون به سمت تولید تی‌شرت‌های سفارشی طراحی شده است که نسبتاً ساده در طراحی و ساختار هستند. معمولاً از زمان سفارش تا تحویل چند هفته طول می‌کشد. با این حال، با توجه به اینکه معمولاً ۱۲ تا ۱۸ ماه زمان برای آماده‌سازی یک خط لباس برای بازار لازم است، کاهش قابل توجه زمان پیشروی یک انقلاب در این حوزه به شمار می‌آید.

تولید بر اساس نیاز یا تولید زمان‌بندی شده نه مفهوم جدیدی در عرصه مد است. تاریخی، هر لباس به صورت سفارشی ساخته می‌شد. اما کمبود نیروی کار ماهر و منابع قابل دسترس، باعث می‌شد تا تولید یک لباس قبل از انقلاب صنعتی زمان‌بر و بسیار گران باشد. ورود به بازار لباس آماده در قرن‌های ۱۹ و ۲۰، با مکانیزه شدن صنعت و رشد سریع آن در دوران انقلاب صنعتی، منجر به فراوانی بیشتر محصولات متن و قابل دسترسی‌تر شد. اخیراً، مفهوم مدرن تولید بر اساس نیاز — که بر روی ساخت لباس‌ها فقط زمانی که کسی نیاز دارد و در زمان مناسب و به قیمت معقول است — یک گام بزرگ در بازار لباس آماده بوده است. پیشرفت‌های فناوری عوامل کلیدی راه‌انداز و حامی این انتقال به تولید بر اساس نیاز هستند.

در ITMA 2023، شرکت کورنیت دیجیتال بازگشت به اسرائیل و یک نمایشگاه تحت شعار «تولید دیجیتال به مرکز توجه می‌رسد» برگزار کرد. این شرکت تسهیلات تولیدی پایان‌به‌پایان خود برای تولید بر اساس نیاز را معرفی کرد، جایی که آخرین فناوری‌های تولیدی در خط تولید تی‌شرت ها یکپارچه شده‌اند. این فرآیند از نرم‌افزار طراحی کاربردستان آغاز می‌شود. شبیه‌سازی سه بعدی لباس مجازی به مشتریان اجازه می‌دهد تا تصمیمات طراحی خود را ارزیابی و به پایان برسانند. طرح‌های منحصر به فرد و سفارشی به وسیله یک چاپگر مستقیم به لباس به صورت دیجیتال چاپ می‌شوند، جایی که فرآیند جوشکاری نیز به طور هماهنگ انجام می‌شود. محصولات تکمیل شده به طور خودکار بسته‌بندی و برای ارسال اعزام می‌شوند. در طول کل فرآیند، تمام منابع قابل لمس و غیرقابل لمس توسط بارکد مدیریت می‌شوند، از جمله طرح‌های چاپ، تصمیمات زیربنای بافت و اطلاعات مربوط به اندازه و برازش و دیگر اطلاعات. هرچند که کورنیت به جزئیات فرآیندهای برش و خ逢‌خ逢 در تی‌شرت‌ها تمرکز نکرد، احتمالاً برش و مونتاژ خودکار در برخی سطوح درگرفته است.

تولید خودکار محصولات خ逢وشی شده، شرط پیش نیاز برای تحقق تولید بر اساس تقاضا می‌باشد. با توجه به ابزارهای طراحی کمکی رایانه‌ای و سیستم‌های شبکه‌ای، فرآیندهای توسعه محصول به صورت دیجیتالیزه شده و مدیریت شده از راه دور ادامه دارد، اما عملیات برش و خ逢وش هنوز به طور گسترده به نیروی انسانی ماهر برای اسمبلی دستی وابسته است. ماشین‌های خ逢وش الکتریکی بیش از ۱۰۰ سال است که صنعت مد را کمک می‌کنند، اما وابستگی به مهارت و تجربه انسان به اندازه‌ای که منتظر بودیم کاهش نیافته است. پیشرفت‌های معنادار در زمینه سیستم‌های خ逢وش نیمه خودکار هستند که به بازار معرفی شده‌اند، جایی که عملگر انسانی قطعات را به ماشین بارگذاری و هم‌مرکز می‌کند. خ逢وش خودکار به عنوان آخرین قطعه پازل در نظر گرفته می‌شود که انتقال به یک عصر انقلابی جدید در آینده مد را کامل می‌کند.

از آنجایی که بازار جهانی لباس به مقدار حدود ۱٫۵۲ تریلیون دلار ارزش دارد، ساخت بر پایه نیاز ظاهر شده است به عنوان یک عامل تغییرساز برای تقویت اقتصاد جهانی و همچنین بهبود کیفیت زندگی. منفعت این روش تنها به مصرف‌کنندگان مد که از محصولات رضایت‌بخش به قیمت مناسب و در زمان مناسب بهره‌مند می‌شوند، محدود نخواهد بود. این روش به محیط کاری اخلاقی‌تری برای توسعه‌دهندگان محصول اجازه می‌دهد توسط کاهش فشار ناشی از دeadlاین‌های فصلی و مدیریت موجودی. کاهش زباله به دلیل اینکه هر تولید فروش واقعی را تضمین می‌کند. شخصی‌سازی می‌تواند مشتریان را به صورت عاطفی به آنچه که ایجاد و خریداری می‌کنند، متصل کند و بنابراین طول عمر محصول افزایش می‌یابد، که بازار مد را برای توسعه‌های پایدار معکوس می‌کند.

بر اساس مشاهدات و گفتگوهایی که با تولیدکنندگان ماشین آلات در طی ITMA 2023 داشته ایم، این مقاله به معرفی پیشرفت‌های فنی اخیر در تولید خودکار لباس می‌پردازد. ITMA بزرگترین نمایشگاه بین‌المللی فناوری متن و لباس است که هر چهار سال یکبار برگزار می‌شود. در سال 2023، این رویداد 18 بخش را برای بخش‌های مختلف تولید شامل پیچش،:') توسعه‌های برش و خیاطی خودکار ، خوانندگان می‌توانند درک بیشتری از جایگاه فناوری‌های متن و لباس در گذشته، حال و آینده به دست آورند.

خودکارسازی در برش

اتاق‌های برش در تسهیلات تولید لباس‌ها طی ۶۰ سال گذشته به صورت مداوم مکانیزه و دیجیتالیزه شده‌اند از زمانی که ژربر تکنولوژی در دهه ۱۹۶۰ نخستین سیستم برش خودکار را معرفی کرد. امروزه، براش‌های کامپیوتری کنترل شده عددی (CNC) به طور گسترده در بین تولیدکنندگان لباس با تولیدات حجم بالا پذیرفته شده‌اند. فناوری‌های مختلف برش برای کاربردهای مختلف توسعه یافته است، شامل فناوری‌های تیغه، لیزر، جت آب، پلاسما و اولتراسند. همانطور که فناوری برش خودکار به مرحله نضج می‌رسد، تولیدکنندگان براش به توسعه سیستم‌های کمکی که کارایی برش را به حداکثر می‌رسانند، تمرکز دارند.

چندین تولیدکننده بزرگ فرزکار CNC در ITMA 2023 شرکت کردند. مورگان تکنیکا سپائی، که در ایتالیا مستقر است، یکی از رهبران قابل دید در نوآوری‌های برش است. زوند سیستمتنیک آج، که در سوئیس واقع شده، و کوریس اسپشیالماسینه‌ن گمب‌اچ، آلمان، نیز بازیگران کلیدی ثابتی هستند. سرکون تکستیل ماکینا، ترکیه، همچنان در حال رشد است. بر اساس مشاهدات از سیستم‌های برش خودکار نمایش داده شده در ITMA 2023، ویژگی‌های فنی کلیدی می‌تواند به سه نقطه زیر خلاصه شود: ادغام بدون شکاف تجهیزات قبل و بعد از برش؛ محبوبیت سیستم جفت‌سازی الگوی نوری؛ و تقویت ظرفیت برش سنگین.

یکی از ویژگی‌های قابل توجه در تجهیزات جدید برش این است که ادغام سیستم‌ها از هر زمان پیش بیشتر هماهنگ شده است. چندین تولیدکننده نشان دادند که ماشین‌های برش خود را با دیگر تجهیزات به صورت متوالی، شبیه به یک خط تولید واقعی، ارائه می‌دهند، مانند بررسی کننده بافت، پخش‌کننده‌ها و برچسب‌گذارهای الگو. به عنوان مثال، IMA S.p.A. مبتنی بر ایتالیا، «اتاق برش Syncro» خود را نمایش داد که در آن تجهیزات — شامل بارگذار لوله بافت، پخش‌کننده، برش‌کننده خودکار و برچسب‌گذار — می‌توانند با هم ترکیب شوند. پخش‌کننده‌ها و برچسب‌گذارها فناوری جدیدی نیستند، اما ادغام seemless بین تجهیزات در نمایش ماشین‌ها طی ITMA مورد تأکید قرار گرفت.

شکل 1 (از چپ به راست): دستگاه فشرده‌ساز هوایی روی پخش‌کننده Kuris A23 و پخش‌کننده Orox VRun

کوریس یک پخش‌کننده با فان‌های هوا را در ارتباط با ماشین قطع نمایش داد (شکل 1 را ببینید). استفاده از هوا به منظور تقویت کمک می‌کند که کنترل دقیق و دقیق بر روی بافت‌های الاستیک امکان‌پذیر شود. تأمین هوا فشرده تا 6 بار، بافت را تخت می‌کند و جلوگیری از خم شدن لبه‌های قطعه‌بندی شده بافت را فراهم می‌آورد. همچنین کمک می‌کند تا چسبیدگی‌های بافت از هر لایه‌ای خارج شوند که این موضوع مداخله انسانی را در طی فرایند پخش کاهش می‌دهد. صفحات ارتعاشی برای کمک به آزاد سازی تنش غیرضروری از بافت تجهیز شده‌اند. گروه اوراکس S.r.l., ایتالیا، نیز یک پخش‌کننده با هوا فشرده 100 لیتر در دقیقه (7 بار) معرفی کرد. عصا پخش‌کننده آن دارای دکمه‌های کنترل دوری است که به منظور حداکثر کردن بهره‌وری عملیات‌کننده طراحی شده‌اند (شکل 1 را ببینید).

هرچند عملیات برش از دهه ۱۹۰۰ به طور نسبی اتوماسیون یافته است، اما همچنان به شکل زیادی وابسته به نیروی کار انسانی برای مرتب کردن و بسته‌بندی قطعات برش‌شده است. با پیشرفت فناوری، مارک‌گذارها در دستگاه برش统합 شدند و فرآیند خالی کردن دستی را پشتیبانی کردند. ویژگی‌های مارک‌گذار به چندین رویکرد مختلف تبدیل شده است. مورگان تکنیکا ادامه داده است که برچسب‌های چاپی حرارتی را مستقیماً به قطعات برش‌شده چسباند، با قرار دادن یک میله عرضی اضافی برای اهداف مارک‌گذاری (شکل ۲ را ببینید). رویکرد دیگری توسط سرکون تکستیل ماکینا نشان داده شد که یک پروژکتور را برای نمایش الگوهای طرح و اطلاعات مرتبط روی میز برش استفاده کرد (شکل ۲ را ببینید). پروژکشن لیزر قبلاً برای برش چرم استفاده شده بود، جایی که مواد غیرمستطیلی با هندسه‌های پیچیده باید قبل از برش شناسایی و موقعیت‌یابی شوند. این فناوری اکنون گسترده است و در مرتب کردن و خالی کردن قطعات برش‌شده کمک می‌کند. شرکت TPET مبتنی‌بر چین یک دستگاه ضرب‌الامپ که اطلاعات را مستقیماً پس از خالی کردن بر روی هر قطعه برش‌شده چاپ می‌کند، نمایش داد (شکل ۲ را ببینید).

شکل ۲ (از چپ به راست): انواع مختلف دستگاه‌های برچسب‌گذاری — برچسب چاپی توسط Morgan Tecnica، پروژکتور لیزری توسط Serkon Makina، و نمونه‌های بافته‌ی مهر شده توسط TPET

تکنولوژی دید برای هم‌چینش الگوها از هر زمان پیش رایج‌تر شده است. تکنولوژی دید ماشین اطلاعات را از منابع بصری جمع‌آوری می‌کند، ویژگی‌های نوری سطح را تشخیص می‌دهد، آنها را موقعیت‌دهی و مدیریت می‌کند به صورت تعاملی4. کمک‌العمل هم‌چینش الگو با استفاده از دستگاه‌های نوری در اوایل دهه 2010 آغاز شد و این فناوری در دهه‌های گذشته به رشد ادامه داد. به عبارت دیگر، بیشتر قطاع‌کن‌ها در ITMA 2023 با دوربین بلند‌نشانده مجهز بودند (شکل 3 را ببینید) که ویژگی‌های سطحی تخت‌های برش را به صورت واقعی-زمانی ثبت می‌کردند. این دوربین الگوهای طراحی روی سطح بافت را تشخیص می‌دهد و اطلاعات سطح بافت را بین میز برش و نمایشگر مارکر هماهنگ می‌کند. این اجازه می‌دهد که هم‌چینش الگو برای لباس‌هایی که از خط‌چین یا چک‌پرینت و چاپ‌های مهندسی ساخته شده‌اند به صورت بصری مدیریت شود. کاستی‌های فنی ممکن شامل کیفیت تصویر ضعیف، دقت پایین، کارایی پایین و نیاز به تلاش دستی بالا4 شناخته شده است.

شکل 3 (چپ به راست): دوربین‌های بلند‌نصب برای هم‌چینی الگوی بافت توسط Zünd، Lakeview Technology و Bullmer.

مورگان تکنیکا سیستم دید خود را متفاوت از سایر تولیدکنندگان پیکربندی کرده است. در حالی که سایر تولیدکنندگان یک دوربین آماده تجاری (مشاهده شکل 3) را انتخاب کردند، مورگان تکنیکا چندین دوربین خاص برای سیستم خود توسعه داده است. این دوربین‌ها به فاصله کمتر از ۵۰ تا ۶۰ سانتی‌متر از میز برش نصب شده‌اند و همراه با منابع چندین نور (مشاهده شکل 4). برای تضمین زاویه دید گسترده‌تر، چهار دوربین نصب شده‌اند که داده‌ها را به صورت همزمان پردازش می‌کنند. نور شدتی از فواصل نسبتاً کوتاه می‌تواند دید واضح‌تری فراهم کند و دقت و کامل‌بودن کل سیستم را بهبود بخشد. علاوه بر این، مدیریت دوربین‌ها و منابع نور در صورت نیاز به تنظیمات فیزیکی نیز ممکن است آسان‌تر باشد. همچنین، سیستم نوری که «سطح بافت» را مشاهده می‌کند، امکان برش بافت‌های چاپی تفریقی بدون ایجاد نشانگرهای جداگانه را فراهم می‌کند، زیرا حاشیه‌های چاپ شده برای خط برش تشخیص داده می‌شوند، همانطور که در شکل 4 نشان داده شده است.

شکل 4: سیستم ویژن مورگان تکنیکا (چپ) با دوربین‌های چندگانه نصب شده پایین (راست).

تجهیزات برش با قابلیت‌های سنگین‌تر هم در نمایشگاه حضور داشت. گروه FK ایتالیایی و IMA مدل‌های برگردان خود را، Iron Heavy و Typhoon به ترتیب، نمایش دادند که قادر به برش پارچه جینس ضخیم 60 میلی‌متری هستند (شکل 5 را ببینید). IMA همچنین یک ماشین برش شیب‌دار، Maxima SP، را ارائه کرد که می‌تواند تخت‌های سخت 5 میلی‌متری را برش دهد و مدیریت دقیق الگوهای تخت را فراهم کند. Bullmer GmbH، سازنده ماشین‌های برش خودکار اهل آلمان، ابزارهای برش ماژولی برای Premiumcut ELC خود استفاده کرد که می‌تواند مواد مرکب مختلفی از قبیل پارچه، گム و فلز را برای کاربردهای صنعتی مختلف برش دهد. در اینجا، عمق برش حداکثر بستگی به ماده دارد.

شکل 5 (از چپ به راست): ماشین‌های برش سنگین نشان داده شده توسط گروه FK و IMA

خودکارسازی در خ逢وشن

به طور مخالف با پیشرفت کارآمد در فناوری برش، خ逢وشن اتوماتیک هنوز در حال توسعه فناوری اصلی خود است. خ逢وشن لباس‌ها به صورت اتوماتیک معروف است به دلیل دشواری‌های زیاد. در بیشتر سیستم‌های تجاری موجود، توانایی خ逢وشن اتوماتیک تنها به محصولات متنی ساده‌ای مانند جامه‌های گوشی، شیرینه‌ها، منابر و قالیچه‌ها محدود می‌شود. با وجود ساختار ساده و خ逢وهای مستقیم، این نوع محصولات به عنوان نسل اول محصولات خ逢وشن اتوماتیک شناخته می‌شوند. تولید اتوماتیک این محصولات از نظر تخصصی و متنوع‌تر از قبل به نمایش در آمد و توسط چند شرکت در طی ITMA 2023 نشان داده شد. چندین فناوری برای تولید کامل اتوماتیک شیرینه‌ها، منابر و قالیچه‌ها نمایش داده شد. ساختار تک لایه‌ای این محصولات به این معناست که می‌توانند با برش بافت و پایان‌دهی به لبه‌ها به راحتی تکمیل شوند، اما تکنیک‌های خ逢وشن بستگی به نیازهای تولید دارد و متغیر است. سیستم‌های نمایش داده شده توسط Texpa GmbH و Carl Schmale GmbH & Co. KG (Schmale Durate)، هر دو مبتنی بر آلمان، با دستگاه‌های خ逢وشن چیدن و خ逢وشن روی مسیری که بافت منتقل می‌شد، مجهز شده بودند. با گزینه‌های مختلف بریدن، اثرات تزئینی نیز قابل دسترس هستند (شکل 6 را ببینید). TPET با اعمال خ逢وشن‌های overlock برای پوشاندن لبه‌ها به جای چیدن، منابر تکمیل کرد و Rimac S.r.l. ایتالیایی تصمیم گرفت تا یک بند خ逢وشن حول قالی ماشین خود انجام دهد (شکل 6 را ببینید).

شکل 6 (از سمت چپ بالا به صورت معکوس عقربه‌های ساعت): خ逢وی خودکار برای منادیل توسط Schmale Durate، شیرینه‌ها توسط Texpa، مات‌ها توسط Rimac و منادیل توسط TPET

ظهور فناوری‌های مختلف دسته‌برداری در هر سیستم قابل مشاهده بود. همانطور که در شکل 6 نشان داده شده است، TPET از یک صفحه فلزی استفاده می‌کند که قطعه بافت را به طور فشاری در برابر میز کار نگه می‌دارد تا در حالی که چهار لبه آن خ逢وی می‌شود، قطعه حول محور خود چرخانده می‌شود. نوع دیگری از تکنیک دسته‌برداری — چهار گیرنده — مسئول گرفتن، آANGOZDn و پرتخت کردن منادیل تکمیل‌شده بود. Rimac از رول‌های کروی استفاده کرد، جایی که آرایه‌های رول به صورت همه‌جاهمبسته چرخیده و قطعه کار را روی میز خ逢وی منتقل می‌کند. Schmale Durate و Texpa از چند مجموعه رول استوانه‌ای برای تغذیه و حرکت پیشروی بافت استفاده می‌کنند. هرچند چرخش‌های همه‌جاهمبسته در این تنظیم قابل دسترس نیستند، هنوز ممکن است قطعه کار به صورت عمودی چرخانده شود.

برای تولید کیف پیکره، باید بیش از یک لایه بافت در آن统합 شود. تولید کاملاً خودکار کیف پیکره از عبور دو لایه بافت از خوراکی‌ها به سیستم مستقیماً از رول‌های بافت (مشاهده شکل 7) آغاز می‌شود. آنها در هر طرف توسط دو ماشین خ逢و شیب‌دار و به اندازه‌ای مشخص بر اساس ابعاد پیکره برش می‌خورند. روی یک باند نقاله حرکت می‌کنند، قطعه کار 90 درجه می‌چرخد و خ逢و سوم در حالی که برچسب محصول همزمان وارد می‌شود، تکمیل می‌شود. در ادامه، درمان گرما روی طرف بدون خ逢و انجام می‌شود تا لبه را از گشاده شدن محافظت کند.

شکل 7: سازنده خودکار کیف پیکره توسط Automatex نشان دهنده خوراکی و خ逢و (چپ) و برچسب‌گذاری (راست).

سازنده بوف — که یک سیستم مجزا از سازنده جلاوه بوف است — توسط شرکت ACG Kinna Automatic مبتنی بر سوئد نشان داده شد (به شکل 8 مراجعه کنید). این سیستم نیاز به یک جلاوه بوف پیش خ逢وخته دارد تا شروع به کار کند، که می‌تواند با استفاده از سیستمی مانند آنچه در بالا توضیح داده شده، به دست آید. جلاوه بوف پیش خ逢وخته توسط یک عملیات‌گر انسانی روی سیستم بارگذاری می‌شود و با مواد پرکننده پر می‌شود. این محصول در طول باند نقاله حرکت می‌کند و ضربه باز خ逢وخته بسته می‌شود (به شکل 8 مراجعه کنید). سازنده بوف شامل دو عملیات ساده برای پر کردن و بستن است، اما عالی است که ببینیم محصولات سه بعدی می‌توانند از طریق سیستم‌های خودکار پردازش شوند. منتظریم که به زودی یا دیری مرحله بارگذاری اولیه مکانیزه شود و سیستم کاملاً خودکار شود.

شکل 8: سازنده بوف خودکار ACG Kinna Automatic که پر کردن (چپ) و بستن (راست) را نشان می‌دهد

یک اختراع جدید در ماشین خ逢و شIRT قمیس تی که توسط تکspa معرفی شد، مشاهده شد. این ماشین ظرفیت خ逢و شIRT اتوماتیک برای خ逢و شIRT سیم ها به شکل جریان یافته را نشان داد، در حالی که شرکت های دیگر به خ逢و شIRT خط مستقیم بستگی دارند. ماشین تکspa با دو خ逢و شIRT گر پوشیده شده در فاصله های متغیر تنظیم شده بود (شکل 9 را ببینید). وقتی که دو لایه از بافت قمیس تی، جلو و عقب، توسط یک عملگر انسانی با هم قرار داده می شوند، ماشین خ逢و شIRT شروع به ایجاد سیم های کناری به صورت همزمان از هر دو طرف می کند. در حالی که خ逢و شIRT ها با حرکت قطعه پیش می روند، ماشین ها همچنین به اندازه و سرعت مشخصی به سمت راست و چپ حرکت می کنند. این حرکت منجر به سیم های کناری خمیده می شود که شکل قمیس تی را تعیین می کند.

شکل 9: ماشین قمیس تی تکspa با قابلیت خ逢و شIRT خمیده (چپ) و سیم حاصله (راست)

این رویکرد به خ逢وشن خفگه‌ها تا حدودی مشابه آنچه که شرکت ناه‌ماشین‌فابریک امیل استوتسناکر ژئام‌بی‌اچ & کو. کا. (ماموت) که در آلمان مستقر است، برای تولید ماتras استفاده کرده، به این معنی که هم قطعه کار و هم ماشین خ逢وش در حال حرکت هستند. در خ逢وشن‌دهنده خودکار ماموت، یک چارچوب بزرگ لایه‌های متعددی از قطعات مستطیلی را محکم نگه می‌دارد در حالی که سر خ逢وش به صورت چند جهتی حرکت می‌کند تا الگوهای خ逢وش با نخ باقی بگذارد. با حرکت هماهنگ با سر خ逢وش بالایی، یک سر خ逢وش مقابل که نخ زیرین را دارد، زیر قطعه کار قرار دارد. به این ترتیب، ماموت خ逢وشهای دوگانه قفل‌شده را در الگوهای مختلف خ逢وش ماتras ایجاد می‌کند. یک چارچوب خالی امکان می‌دهد نخ‌های نوک و نخ زیرین در هر نقطه از هم عبور کنند. پیکربندی کلی ماشین خ逢وش خودکار شبیه به ساختار برش‌دهنده‌های خودکار است که در آن یک سر برش به یک تیر عرضی متصل شده که روی قطعه کار حرکت می‌کند.

شکل 10: فناوری حفره متحرک توسط فاست سون

استفاده از چارچوب خالی، با این حال، همیشه امکان‌پذیر نخواهد بود زمانی که قطعات بافتی با انواع مختلفی از شکل و سایز را به هم می‌خ逢وند، مانند طی تولید لباس. یک شرکت مبتنی بر دانمارک، فست سون (Mikkelsen Innovation ApS)، روش نوآورانه‌ای را پیشنهاد کرده است که «فناوری حفره متحرک» نام دارد برای مونتاژ خودکار لباس (شکل 10 را ببینید). یک میز خ逢ویی از تعداد زیادی پیمانه نقال تشکیل شده است که قطعه کار را حمل می‌کنند، اما پیمانه موفقانه محل خ逢ویی را دور می‌زند توسط ایجاد یک حفره متحرک در اطراف جعبه خ逢ویی. در این تنظیم، قطعه کار انعطاف‌پذیر همچنان پشتیبانی و راه‌اندازی می‌شود در طول فرآیند، در حالی که عبور متقاطع بین ریسمان نیاز و جعبه خ逢ویی در هر نقطه‌ای روی قطعه کار اتفاق می‌افتد. این شرکت نسبتاً جدید منتظر می‌شود در نهایت ماشین‌آلات تجاری را به بازار معرفی کند.

یکی از شرکت‌های رهبر در خ逢وشه‌ی خ逢وشه‌بافی اتوماتیک، شرکت Softwear Automation Inc. که مقر آن در آتلانتا است، در نمایشگاه ITMA 2023 حضور نداشت. معرفی Sewbot® توسط این شرکت در سال 2012 صنعت تولید لباس را به طور انقلابی تغییر داد، با دیدگاه تولید لباس بدون کارگران سنتی پوشاک. سیستم آن از ترکیبی از فناوری بینایی سریع ثبت‌شده و رباتیک سبک وزن استفاده می‌کند که قطعات بافته را ردیابی می‌کند و قطعه کار را از طریق ماشین‌های خ逢وشه‌بافی سنتی هدایت می‌کند. متخصص در تولید تی‌شرت، Sewbot به عنوان یک قرارداد خدماتی برای هزینه‌ای ماهانه از 5,000 دلار برای هر واحد معرفی شد. همانطور که قبلاً در مجله جهان متنی گزارش شده است، یک خط کار تی‌شرت اتوماتیک قادر بود یک شرت دارای یقه را در 162 ثانیه تولید کند.

فناوری‌های خ逢وشه‌بافی جایگزین

از سوی دیگر، فن آوری های خیاطی جایگزین در ITMA از قبل بیشتر دیده می شدند. آنها می توانند جایگزین عملیات ساخت بخیه مانند جوش فوق صوتی، چسبندگی چسب و بروکاری چاپی شوند. این عملیات ممکن است در مقایسه با خیاط معمولی، بدون یک عامل انسانی انجام شود. جوش و چسب فوق صوتی تکنولوژی های جدیدی نیستند، اما کاربردهای گسترده ای در ITMA ارائه شده است.

شرکت Optron Textile Machinery در اسپانیا رول های کالندر را ارائه داد که می توانند خطوط جوشیده شده از بخیه های کویلینگ را بر روی یک پتو یا تشک ایجاد کنند (شکل 11) شرکت های بزرگ تولید کننده ماشین های دوختن "جوکی" و "برادر ایندستریز" که هر دو در ژاپن مستقر هستند، همچنین چندین دستگاه جوش که می توانند پارچه های ترموپلاستیک را به هم متصل کنند را به نمایش گذاشتند. با توجه به هایز و مک لوفلین7، بخیه های جوش خورده مقاوم تر هستند، اما مفاصل نرم و صاف تر را نسبت به بخیه های دوخته و بسته ایجاد می کنند.

شکل ۱۱ (چپ به راست): فناوری‌های خ逢وشه‌ای جایگزین شامل خ逢وزی قیچی‌بافی توسط Optron و خ逢وزی پیوندی توسط Brother و نخ‌های حاصله است

چسبندگی شبیه به لوله‌کاری است، اما متفاوت است زیرا اتصال با جامد شدن یک ماده چسب که بین لایه‌های قطعات قرار دارد انجام می‌شود. مصالح چسب معمولاً به صورت تیپ هستند که تحت گرما و فشار فعال می‌شوند و بافت‌ها را با ذوب از طریق ساختار بافت به هم متصل می‌کنند. چسبندگی برای تقریباً تمام بافت‌های غیر فلوس با برخی محدودیت‌ها، مانند مواد پرتودار، امکان‌پذیر است. Brother با ماشین چسبندگی مجهز به دستگاه تغذیه چسب مایع در ITMA توجه زیادی را جلب کرد (به شکل ۱۱ مراجعه کنید). گزارش شده است که نخ‌های چسبیده برای لباس‌ها نسبت به نخ‌های خ逢وشه‌ای صاف‌تر و کمتر دیده می‌شوند.

شکل ۱۲: دیجیتال‌سازی دوزی به عنوان یک جایگزین خ逢وشه توسط Kornit Digital

نمونه دیگری از فناوری بدون خ逢و که توسط کرنیت دجیتال نشان داده شد، روش دستخوشه چاپ شده بود که به عنوان بخشی از خط تولید دجیتال پیراهن‌ها معرفی شد. چاپگرهای مستقیم به لباس برای تولید با کیفیت بهبود یافتند تا حدی که قادر بودند تزئینات سطحی 3D مانند دستخوشه را شبیه‌سازی کنند. همانطور که در شکل 12 نشان داده شده است، تمایز بین خیاطی و چاپ حتی از نزدیک آسان نبود. یکی از مزایای اصلی استفاده از دستخوشه چاپ شده، کنترل دجیتالی فرآیندهای تولید است. هیچ چیز روی عقب بافت قرار نمی‌گیرد و همچنین ویژگی‌های سبک و نرم بافت را حفظ می‌کند به جای افزودن دستخوشه‌های سنگین.

صنعت متنون 4.0

صنعت متنی در سه انقلاب صنعتی قبلی در جلوگاه بوده و به طور فعال در حال تنظیم خود برای انقلاب چهارم که در حال حاضر در دست انجام است، می‌باشد. این انقلاب توسط توسعه فناوری اطلاعات آغاز شده و راهبردی است. نوآوری‌های اصلی برای صنعت 4.0 بر پایه تبدیل دیجیتالی استوار هستند. این موضوع هدف ادغام دنیای واقعی و مجازی از طریق سیستم‌های سایبرفیزیکی و اتصال انسان‌ها و ماشین‌ها از طریق اینترنت چیزها (IoT) را دارد. این امکان را به تولیدکنندگان لباس می‌دهد تا مشکلات تولید را به صورت زنده تحت نظر داشته باشند و پیشرفت تولید را از راه دور کنترل کنند که منجر به تبدیل کارخانه‌های لباس به هوشمند می‌شود. عناصر کلیدی این فناوری شامل اینترنت چیزها (IoT) و شبکه هماهنگ‌پذیر است. هدف کلی افزایش کارایی و بهره‌وری تولید است. همانطور که در ITMA 2023 نشان داده شد، صنعت 4.0 یک اصطلاح فعال و در حال ادامه برای بسیاری از شرکت‌های متنی است که با فراوانی نوآوری‌های فناوری روبرو خواهد بود. با توجه به صنعت 4.0، چندین ماشین برش و خ逢اف که در حال کار هستند.

تولیدکنندگان به طور فعال در حال تعامل با توسعه‌ی نرم‌افزاری هستند و تلاش می‌کنند تا ظرفیت سخت‌افزار خود را گسترش دهند. نمونه‌های متعددی از این کار در ITMA پیدا شد. زوند سیستم‌تکنیک با شرکت میند تکنولوژی از پرتغال همکاری کرده است تا رابط کاربری خود را قوی‌تر کند. جوکی ادامه می‌دهد تا دستگاه‌های سخت‌افزاری خود را به سیستم شبکه‌ای، که به نام JaNets1 شناخته می‌شود، متصل کند. ماموت سری محصولات نرم‌افزاری خود را راه‌اندازی کرد که وضعیت عملکرد دستگاه‌ها را خوانده، گزارش‌های تحلیلی درباره مشکلات بهره‌وری را تهیه کرده و نگهداری پیش‌بینی‌شده را پیشنهاد می‌دهد. ACG کینا اتوماتیک در حال توسعه‌ی نرم‌افزار برای تقویت فناوری خود است، نه تنها برای افزایش دقت تطبیق الگو، بلکه برای بررسی و مدیریت کارآمد عیوب بافت نیز.

در مورد کنترل کیفیت، فناوری‌های پیشرفته به طور فعال‌تری در آمده‌اند، مانند یادگیری ماشین و هوش مصنوعی. برای مدت زیادی، سیستم‌های کنترل کیفیت خودکار نبودند و از عملکرد اپراتوران ماشین برای هشدار دادن و تشخیص عیوب محصولات وابسته بودند. با تکیه بر نیروی کار انسانی، برخی از عیوب اغلب بدون شناسایی می‌ماندند تا جایی که محصولات تمام‌شده به کاربر نهایی برسند. با توجه به پیشرفت‌های اخیر در فناوری تصویربرداری، حالا هوش مصنوعی جای نظارت‌کنندگان انسانی را گرفته و با پیشنهاد تصمیمات مبتنی بر داده‌ها به بهینه‌سازی تولید کمک می‌کند. در ITMA، شرکت Serkon Tekstil Makina یک سیستم جدید نظارت بر بافت با استفاده از فناوری دید عمیق و هوش مصنوعی نشان داد. این سیستم طراحی شده است تا علاوه بر مدیریت عیوب سطحی، انتقال‌های رنگ را نیز مدیریت کند.

یکی دیگر از حوزه‌های قابل مشاهده که توسط هوش مصنوعی پیش‌برد شده است، طراحی خلاقانه است. با ادغام هوش مصنوعی در ابزارهای طراحی کمکی رایانه‌ای (CAD)، سیستم CAD هوشمند طرح‌های رقمی را به صورت خودکار بر اساس پایگاه داده‌های مختلف از منابع متعدد ایجاد و پیشنهادات حرفه‌ای برای طراحی‌های جدید ارائه می‌دهد. این امر به افرادی که تجربه کمی در زمینه طراحی دارند، اجازه می‌دهد تا محصولات را برای خودشان سفارشی کنند که این حمایت از مرحله اولیه تولید بر اساس تقاضا را فراهم می‌کند. یک شرکت نوپا، Myth.AI، ابزار طراحی الگوی مبتنی بر هوش مصنوعی را در ITMA ارائه کرد که گزینه‌های بی‌نهایت منحصر به فرد برای طراحی‌های جدید را از طریق چند کلیک نمایش می‌دهد.

در همان زمان، انقلاب بعدی — صنعت ۵.۰ — قدم به سوی شروع در صنعت متنی گذاشته است، در حالی که بسیاری از صنایع همچنان در مرکز صنعت ۴.۰ هستند. بر اساس اتحادیه اروپا، صنعت ۵.۰ به بحث درباره مقادیر فراتر از کارایی و تولیدی پرداخته می‌شود. با تغییر دیدگاه از ارزش‌های اقتصادی به ارزش‌های جامعه‌محور، این صنعت به راه‌حل‌های پایدار و مراکز انسان محوری اضافه می‌شود. اما این مفهوم جدید نیست. رویکردهای محیط زیستی، اجتماعی و حاکمیتی (ESG) یا رویکردهای سه‌گانه خط پایین طی دهه‌های گذشته توسط سطوح مختلفی از موجودات در سراسر جهان تاکید شده است. صنعت ۵.۰ ما را یادآور می‌شود که جنبه‌های انسانی، محیط زیستی و اجتماعی مسئولیت اجتماعی شرکت‌ها برای صنعت متنی و لباسی هستند. با حمایت از صنعت ۵.۰، نمونه‌های خاص ماشین‌آلات به صورت مادی و غیرمادی پیش‌بینی می‌شود که آینده ITMAs را غلبه خواهند کرد.

سفر توسعه

نوآوری‌های فنی که در ITMA 2023 ارائه شدند، به خلاصه‌سازی و تاکید بر وضعیت پیشرفته خودکارسازی در فرآیندهای برش و خ逢وشن دستمال منجر شد. پیشرفت‌ها به طور واضح در کیفیت و کمیت مشاهده می‌شد. کاربردهای مختلف‌تری از فناوری برش و خ逢وشن خودکار نسبت به ITMA 2019 قابل مشاهده بود. روند کلیدی در برش شامل ادغام seemless تجهیزات قبل و بعد از برش، محبوبیت سیستم هماهنگی الگوی نوری، و تقویت ظرفیت برش سنگین بود. نسبت به برش، خ逢وشن خودکار هنوز در حال توسعه فعال فناوری‌های اصلی بود که تنها انواع محدودی از محصولات را در پیکربندی‌های خودکار امکان‌پذیر می‌ساخت. جهت این سفر توسعه نشان می‌دهد که صنعت متن و لباس هر روز به طور ثابت در راه انقلاب صنعتی چهارم و صنعت 4.0 پیشرفت می‌کند.

مرجع

1. سوه، م. (2019). برش و خ逢وش خودکار برای صنعت 4.0 در ITMA 2019. مجله متن و لباس، فناوری و مدیریت. شماره ویژه، 1-13.
2. اپل، ت. (2022). ربات‌ها نگاه خود را به سوی کار جدیدی می‌کشند: خ逢وش شلوار جین، روترز، بازیابی شده در ژوئیه 2023 از https://www.reuters.com/technology/robots-set-their-sights-new-job-sewing-blue-jeans-2022-12-12/.
3. دیویس، گ. (2021). چگونه تولید بر پایه تقاضا برای برند‌های مد کار می‌کند؟ تکپکر، بازیابی شده در ژوئیه 2023 از https://techpacker.com/blog/design/fashion-on-demand-manufacturing/.
4. لی، ر., ژائو، س., و یانگ، ب. (2023). تحقیق درباره وضعیت کاربرد فناوری دید ماشین در فرآیند تولید ابزار آشپزخانه. علوم کاربردی، 13(4)، 1-14.
5. فرانسیس، س. (2019)، شرکت SoftWear Automation خدمات Sewbots را به عنوان یک سرویس معرفی کرد، اخبار رباتیک و خودکارسازی، بازیابی شده در ژوئیه 2023 از https://roboticsandautomationnews.com/2019/02/05/softwear-automation-launches-sewbots-as-a-service/20847/#:~:text=For%20a%20monthly%20fee%20starting,and%20three%20shifts%20a%20day.
6. دنیای متنی (2019). Sewbots® تبدیل کردن صنعت محصولات خ逢‌دار، دنیای متنی، بازیابی شده در ژوئیه 2023 از https://www.textileworld.com/textile-world/2019/07/sewbots-transforming-the-sewn-products-industry/.
7. هیوز، س. و مکلاگلن، ج. (2015). خ逢‌بافی متنی، در ج. جونز و گ.ک. استیلیوس (ویراستاران) پیوستگی متنی (صفحات 66-122). سوستون، بریتانیا: نشر وودهد.
8. سرکار، جی., ریfat, ن. م., Sakib-Uz-Zaman, م., الفاروق, م. آ., و پرتوي, ز. اچ. (2023). فناوری پیشرفته در تولید لباس. در م. رحمان, م. مشد, و م. رحمان (ویراستاران) فناوری پیشرفته در متنی: از الیاف تا لباس (صفحات 177-231). سنگاپور: انتشارات Springer Nature.
9. مولر، جی. (2021). فناوری‌های ممکن برای صنعت 5.0، کمیسیون اروپا، بازیابی شده در ژوئیه 2023 از https://op.europa.eu/en/publication-detail/-/publication/8e5de100-2a1c-11eb-9d7e-01aa75ed71a1/language-en.

---

یادداشت ویراستار: دکتر مینیونگ سو هسته استادیار در دانشکده بفت و پارچه ویلسون در دانشگاه ایالتی NC، رالی، NC، در بخش بفت و پارچه، فناوری و مدیریت. این مقاله از یک مقاله دکتر سو که در مجله بفت و پارچه، فناوری و مدیریت (JTATM) دانشکده بفت و پارچه دانشگاه ایالتی NC منتشر شد، تدوین شده است.

---

ژانویه/فوریه 2024