Tăiere și Cosire Automată Pentru Industria 4.0

13 februarie 2024

Tehnologia prezentată la ITMA 2023 demonstrează clar că industria textilă și a costumei face progrese constante spre Industria 4.0.

De Dr. Minyoung Suh

În contrast cu alte industrii, în care au fost fabricate produse diverse fără a se baza prea mult pe muncă umană în ultimele decenii, automatele au făcut progrese lente în producerea de costume. Față de materiale rigide, cum ar fi plasticul și metalul, teciile sunt cunoscute pentru a avea un grad mult mai mare de libertate atunci când sunt transportate. Tecile se deformă semnificativ chiar sub o sarcină foarte mică, cum ar fi greutatea proprie sau rezistența aerului. Această proprietate creează provocări extreme atunci când se proiectează mașini pentru manipularea materialelor textile flexibile. În ciuda avanselor continue în tehnologii recente, producerea automată completă a costumei pare încă să fie evazivă, cel puțin până acum.

Amazon a inițiat în 2015 fabricarea pe cerere a hainelor și a obținut brevetul pentru fabrica sa automatizată de confecții în 2017. Instalațiile includ imprimearea pe suprafețe textile a diseniilor furnizate de clienți, tăierea mătasei la o dimensiune și ajustare personalizate, precum și montarea îmbrăcăminților fără a se baza pe muncă umană. Serviciul Amazon este orientat spre producerea de tricouri realizate pe comandă, care sunt relativ simple din punct de vedere al designului și structurii. De regulă, între comandă și livrare trec câteva săptămâni. Cu toate acestea, având în vedere că tradicionalmente i-a luat între 12 și 18 luni să fie gata o colecție de îmbrăcăminte pentru piață, scurtarea semnificativă a timpului de antrenare reprezintă o revoluție.

Producția la cerere sau just-in-time nu este un concept nou în modă. Istorical, fiecare haine a fost fabricată pe comandă. Dar lipsa muncii calificate și a resurselor accesibile înseamnă că era nevoie de mult timp și era foarte costisitor să se producă o singură haină înainte de industrializare. Trecând pe piața cu haine gata de purtat în secolele 19 și 20, produsele textiliste au devenit mai abundente și mai accesibile pe măsură ce industria a fost mecanizată și s-a dezvoltat rapid în perioada industrială. Mai recent, conceptul modern de producție la cerere — concentrat pe fabricarea de haine doar când cineva are nevoie de ele într-un timp rezonabil și la un preț decent — a reprezentat o prăbușire majoră pe piața cu haine gata de purtat. Progresele tehnologice sunt motoarele cheie care conduc și sprijin tranziția către producția la cerere.

La ITMA 2023, Kornit Digital, cu sediul în Israel, a organizat o prezentare sub sloganul „Producția Digitală Ajunge în Cadrul Principal.” Compania a evidențiat facilitățile sale de producție de la capăt la capăt pentru fabricarea pe cerere, unde cele mai recente tehnologii de producție au fost integrate într-o linie de producție a tricourilor. Aceasta începe cu un software de design prietenesc pentru utilizator. Simularea 3D a unui articol virtual permite clienților să evalueze și să finalizeze deciziile lor privind design-ul. Design-urile unice și personalizate sunt tipărite digital folosind o imprimantă direct pe haine, unde procesul de consolidare este administrat seamănător. Produsele finalizate sunt ambalate și expediate automat pentru livrare. Pe durata întregii procese, fiecare resursă tangibilă sau nontangibilă este gestionată prin coduri de bare, cum ar fi design-urile de imprimeu, deciziile privind sustratul textil, și informații despre dimensiune și ajustare, printre altele. Deși Kornit nu a prezentat în detaliu procesele de tăiere și cusătură ale tricourilor, pe un anumit nivel pot fi implicate și aceste etape automate.

Producerea automatizată a produselor cousute este o condiție prealabilă pentru a permite producția pe cerere. Grăsindu-se de instrumente de proiectare asistate de calculator și de sisteme rețele, procesele de dezvoltare a produselor continuă să fie digitalizate și gestionate la distanță, dar operațiunile de tăiere și cusătură își păstrează în continuare dependența puternică față de muncă umană calificată pentru montajul manual. Mașinile de cosât electrice au asistat industria modăului de peste 100 de ani, dar dependența de abilitatea și experiența umană nu a fost redusă atât de drastic cum s-a așteptat. Progrese semnificative sunt reprezentate de sistemele semi-automate de cusut introduse pe piață, unde un operator uman încarcă și aliniază piesele de lucru în mașină. Automatizarea cusuturii este considerată ultima bucată de puzzle care finalizează tranziția către o nouă eră revoluționară în viitorul modei.

Deoarece piața mondială a hainelor are o valoare de aproximativ 1,52 trilioane de dolari2, fabricarea la cerere a apărut ca un schimbător de joc pentru a stimula economia globală și pentru a îmbunătăți calitatea vieții. Avantajul nu se va limita doar la consumatorii de modă care profitează de produse satisfăcătoare la un preț accesibil exact în timp. Acest lucru permite un mediu de muncă mai etic pentru dezvoltatori de produse prin eliminarea presiunii legate de termenele sezonieri și gestionarea stocurilor. Se generează mai puțin deșeuri deoarece fiecare producție asigură vânzări reale3. Personalizarea poate să le atragă pe clienți să fie legați emoțional de ceea ce creează și cumpără, iar astfel durata de viață a produsului se extinde, transformând pieța modei spre dezvoltări durabile.

Pe baza observațiilor și discuțiilor cu producătorii de mașini în timpul ITMA 2023, acest articol prezintă progresele tehnice recente în fabricarea automatizată a hainelor. ITMA este cea mai mare expoziție internațională de tehnologie textilă și pentru confecții care are loc la intervale de patru ani. În 2023, evenimentul a prezentat 18 sectoare pentru diferite sectoare de producție, inclusiv filare, urdări, tricotat și imprimeuri, printre altele. Cele două sectoare analizate și cercetate în profunzime pentru acest articol — sisteme automate de tăiere și unități automate de cusut — se aflau sub diviziunea fabricării de îmbrăcăminte. Prin ilustrarea unor exemple de echipamente automate, sunt evidențiate caracteristici noi și tendințe cheie ale tehnologiilor de tăiere și cusut a hainelor. Analizând raportul privind aceeași temă din ITMA 2019 (vezi „ Dezvoltări în Tăierea și Cusutul Automatizat ,” Textile World, martie/aprilie 2020), cititorii pot obține mai multe înțelegeri despre unde se aflau, se află și vor fi tehnologiile textilă și a îmbrăcămintei.

Automatizarea în tăiere

Sali de tăiere din instalațiile de producție a îmbrăcămintei au fost mecanizate și digitalizate în mod constant în ultimii 60 de ani, de când Gerber Technology a introdus primul sistem de tăiere automatizat în anii '60. În prezent, taierile controlate numeric de computer (CNC) sunt răspândite și adoptate de mulți producători de îmbrăcăminte care se ocupă cu producții în cantități mari. S-au dezvoltat diferite tehnologii de tăiere pentru aplicări diverse, inclusiv tehnologiile cu folosirea cutiei, laser, jet d'apă, plasma și ultrasunete. Pe măsură ce tehnologia de tăiere automatizată ajunge la maturitate, producătorii de taieri se concentrează pe dezvoltarea sistemelor auxiliare care maximizează eficiența taierii.

Mulți producători majori de tăiere CNC au participat la ITMA 2023. Morgan Tecnica S.p.A., bazată în Italia, este una dintre liderii vizibili în inovațiile de tăiere. Zünd Systemtechnik AG, bazată în Elveția, și Kuris Spezialmaschinen GmbH, Germania, sunt de asemenea jucători cheie constanți. Serkon Tekstil Makina, Turcia, continuă să se dezvolte. Pe baza observațiilor asupra sistemelor automate de tăiere prezentate în timpul lui ITMA 2023, caracteristicile tehnice cheie se pot grupa în trei puncte principale: integrări seamless ale echipamentelor dinainte și după tăiere; popularitatea sistemului de potrivire optică a modelului; și capacitate îmbunătățită de tăiere pentru sarcini grele.

Una dintre caracteristicile remarcabile ale ultimelor inovații în echipamentele de taiere este că integrarea sistemului este mai aliniată decât oricând înainte. Mai multe fabrici au prezentat mașinile lor de tăiere împreună cu alte dispozitive, într-o succesiune care imită o linie de producție reală, cum ar fi inspectoarele materialelor textile, distribuitorii și etichetatoarele de modele. De exemplu, IMA S.p.A., bazată în Italia, a prezentat „Syncro Cutting Room”, unde echipamentele – inclusiv un incarcator de ruli de stofa, un distribuitor, o mașină de tăiere automată și o etichetatoare – pot fi combinate între ele. Distribuitorii și etichetatoarele nu sunt tehnologii noi, dar integrarea seamănătoare între dispozitive a fost subliniată în demonstrațiile mașinilor de la ITMA.

Figura 1 (stânga spre dreapta): Turbină de aer pe distribuitorul Kuris A23 și pe distribuitorul Orox VRun

Kuris a prezentat un difuzor cu turbină de aer în legătură cu decupajul său (Vezi Figura 1). Insuflarea aerului permite control precis și exact al tesuturilor elastice. O presiune de aer comprimat de până la 6 bar aplatizează și previne rularea marginilor tăiate ale tesuturilor. Acest lucru ajută, de asemenea, să elimine plierele din fiecare strat, ceea ce minimizează intervenția umană în timpul difuzării. Plăci vibrante sunt montate pentru a ajuta la eliberarea tensiunii inutile pe tesut. Grupul Orox S.r.l., Italia, a introdus de asemenea un difuzor cu aer comprimat de 100 litri pe minut (7 bar). Bâțul său de difuzare este echipat cu butoane pentru control remot, pentru a maximiza productivitatea operatorului (Vezi Figura 1).

Deși tăierea a fost relativ automatizată începând cu anii '00, aceasta a rămas foarte dependență de muncă umană pentru a sorta și a grupea piesele tăiate. Pe măsură ce tehnologia a progresat, etichetatoarele au fost integrate în mașina de tăiere și au asistat procesele de descărcare manuală. Caracteristicile etichetatoarelor par să se diversifice în mai multe abordări. Morgan Tecnica a continuat să lipsească etichete imprimate termic direct pe piesele tăiate prin adăugarea unei bare suplimentare pentru scopul etichetării (Vezi Figura 2). O altă abordare a fost demonstrată de Serkon Tekstil Makina care a plasat un proiector care afișează modelele și informațiile asociate pe masă pentru tăiere (Vezi Figura 2). Proiecția cu laser a fost implementată anterior pentru tăierea de piele, unde substanțele ne-rectangulare cu geometrii complicate trebuie detectate și localizate pe masă înainte de tăiere. Această tehnologie este acum răspândită larg și asistă la sortarea și descărcarea pieselor tăiate. Bazaată în China, TPET a prezentat o mașină de stampilat care imprime informațiile direct pe fiecare bucată tăiată după descărcare (Vezi Figura 2).

Figura 2 (stânga la dreapta): Diverse tipuri de dispozitive de etichetare — etichetă imprinsă de Morgan Tecnica, proiecție cu laser de Serkon Makina, și o mașină de bătut marcaje și probe de tesă bătute de TPET

Tehnologia de vizionare pentru alinierea modelelor a devenit mai mainstream decât oricând înainte. Tehnologia de vizionare a mașinilor colectează informații din resurse vizuale, detectează caracteristici optice ale suprafeței, le poziționează și le gestionează în mod interactiv4. Asistența în potrivirea modelului folosind dispozitive optice a fost inițiată la începutul anilor 2010, iar tehnologia a continuat să se dezvolte în ultimele decenii. Ca urmare, majoritatea taierilor de la ITMA 2023 erau echipate cu o cameră montată înalt (vezi Figura 3) care captură caracteristicile suprafeței maselor de tăiere în timp real. Recunoașterea modelelor de design pe suprafața stofei, această cameră sincronizează informațiile despre suprafața stofei între masa de tăiere și ecranul marker. Acest lucru permite administrarea vizuală a aliniării modelelor pentru haine fabricate din benzi sau plaiduri și printuri inginerite. Posibilele deficiențe tehnice cunoscute sunt asociate cu o calitate slabă a imaginii, o precizie scăzută, o eficiență redusă și o intensitate muncă manuală ridicată4.

Figura 3 (stânga-dreapta): Camere montate înalt pentru alinierea modelului de stofă de către Zünd, Lakeview Technology și Bullmer.

Morgan Tecnica a configurat sistemul său de vizionare diferit față de ceilalți producători. În timp ce ceilalți producători au adoptat o singură cameră comercială standard (Vezi Figura 3), Morgan Tecnica a dezvoltat mai multe camere specifice sistemului său. Camerele sunt montate la distanțe cât mai mici, între 50 și 60 de centimetri de masă de tăiere, împreună cu numeroase surse de iluminat (Vezi Figura 4). Pentru a asigura un unghi de vedere mai larg, sunt instalate patru camere care procesează date în legătură. Iluminat intens la distanțe relativ scurte ar putea oferi o vizualizare mai clară, îmbunătățind precizia și completitudinea sistemului în ansamblu. Ar fi, de asemenea, mai ușor să se gestioneze camerele și sursele de iluminat în cazul ajustărilor fizice necesare. În plus, sistemul optic care „vede” suprafața materialului permite tăierea tecilor imprimate prin sublimație fără a crea markeruri separate, deoarece contururile imprimitelor sunt detectate pentru a defini linia de tăiere, așa cum este arătat în Figura 4.

Figura 4: Sistem de Viziune Morgan Tecnica (stânga) cu camere multiple montate la înălțime mică (dreapta).

Echipamentele de taieture cu capacități îmbunătățite pentru sarcini grele erau, de asemenea, prezentate. Grupul FK, bazat în Italia, și IMA au prezentat modelele lor de taietoare, Iron Heavy și Typhoon, respectiv, capabile să taie stive de pânză denim de 60 de milimetri de grosime (Vezi Figura 5). IMA a prezentat și o taietore sloper, Maxima SP, care poate taia plăci dure de 5 mm pentru gestionarea precisă și exactă a modelelor plane. Fabricantul german de taietoare automate, Bullmer GmbH, a folosit unelte de tăiere modulare pentru taietora sa Premiumcut ELC, care poate manipula diferite materiale compuse, de la pânză, cauciuc, până la metal, pentru aplicări în diverse industrii. Aici, adâncimea maximă de tăiere variază în funcție de material.

Figura 5 (de la stânga la dreapta): Taietoare robuste demonstrative prezentate de Grupul FK și IMA

Automatizare În Cucerire

În contrast cu progresul competențelor în domeniul tehnologiei de tăiere, cousă automata se află încă în mijlocul dezvoltării tehnologiei sale de bază. Este notoriu că este dificil să se automateze montarea hainelor. În majoritatea sistemelor comerciale disponibile în prezent, capacitatea de cousă automată este limitată la produse textile simple, cum ar fi fundele de pernă, draperii, toaltele și carpitale. Cu implicarea doar a coarnelelor drepte într-o structură simplă, aceste tipuri de produse reprezintă primele generații care deschid calea automatizării cousării. Producția automată a acestor produse pare mai specializată și diversificată decât înainte și a fost demonstrată de un număr de companii în timpul ITMA 2023. S-au prezentat mai multe tehnologii pentru producție complet automatizată a draperiilor, toaltelelor și carpitalelor. Structura plană și unic strată a acestor produse înseamnă că ele pot fi finalizate simplu prin tăierea materialelor și terminarea marginilor, dar tehniciile de cousărie variază în funcție de nevoile de producție. Sistemele pentru draperii și toaltele, demonstrate de Texpa GmbH și Carl Schmale GmbH & Co. KG (Schmale Durate), ambele cu sediul în Germania, erau echipate cu dispozitive de pliere și cousă localizate pe drumul de transport al materialelor. Cu mai multe opțiuni de taieră, efectele decorativ sunt posibile (Vezi Figura 6). TPET a finalizat toaltele aplicând coarne overlock care acoperă marginile, în loc să le plice, iar Rimac S.r.l., cu sediul în Italia, a ales să cusă o legătură în jurul unui carpit al mașinii (Vezi Figura 6).

Figura 6 (în sensul acelor de ceasornic, pornind de la stânga sus): Cuoierie automată pentru prospețe de căsuță de Schmale Durate, draperii de pat de Texpa, carpeta de Rimac și prospețe de căsuță de TPET

Apariția unor tehnologii diverse de manipulare a fost remarcabilă în fiecare sistem. După cum se poate vedea în Figura 6, TPET utilizează o placă metalică care apasă o bucată de tissu împotriva unei mese de lucru pentru a rotați bucața în timp ce cele patru margini sunt cousute. Un alt tip de tehnică de manipulare - patru gripeuri - era responsabilă să ridice, descarce și stivuiască prospețele finalizate. Rimac a adoptat ruloade sferice, unde ruloadele se rotesc în toate direcțiile și transportează piesa de lucru peste masa de cousutură. Schmale Durate și Texpa folosesc câteva seturi de ruloade cilindrice pentru a alimenta și a duce tissul înainte. Deși rotațiile omni-direcționale nu sunt posibile în această configurație, este totuși posibil să se rotească piesa de lucru perpendicular.

Pentru producerea pernălor este necesar să se integreze mai mult de o singură strat de material. Producerea fully automatizată a pernălor începe cu două straturi de material care trec prin alimentatoare în sistem direct din bobinele de material (Vezi Figura 7). Acestea sunt cosute pe fiecare laturi de două mașini de cusut aflate pe drumul lor și taiate la o anumită lungime în funcție de dimensiunile pernei. Transportate pe un convoyor, piesa de lucru este rotită cu 90 de grade și al treilea costur este finalizat în timp ce eticheta produsului este inserată simultan. Încheierea cu tratament termic urmează pe partea necosută pentru a proteja marginea de despărțire.

Figura 7: Constructor de perne fully automatizat de către Automatex arătând alimentarea și cositura (stânga) și etichetarea (dreapta).

Un producător de perne — care este un sistem separat de cel pentru confecționarea protecțiilor de pernă — a fost prezentat de compania bazată în Suedia ACG Kinna Automatic (Vezi Figura 8). Aceasta necesită o protecție de pernă pregătită anterior prin costură, care ar putea fi obținută folosind un sistem similar cu cel descris mai sus. Protecția de pernă pregătită este încărcată pe sistem de un operator uman și umplută cu materiale de umplere. Se deplasează pe un transporter și costura deschisă este închisă (Vezi Figura 8). Producătorul de perne include două operațiuni simple pentru umplere și închidere, dar este remarcabil să vedem că produsele 3D pot fi manipulate și procesate prin sisteme automate. Se așteaptă mai devreme sau mai târziu ca pasul inițial de încărcare să fie mecanizat, făcând sistemul complet automat.

Figura 8: Producător automat de perne de la ACG Kinna Automatic ilustrând umplerea (stânga) și închiderea (dreapta)

O nouă invenție a fost prezentată în mașina de cusut pentru tricouri, introdusă de Texpa. Aceasta a demonstrat o capacitate de cusut automatizată pentru a realiza joiuri într-o formă streamline, în timp ce alte companii au rămas pe joiuri drepte. Mașina Texpa era echipată cu două cusători overlock poziționate la distanțe variabile (Vezi Figura 9). Odată ce două straturi de stofă pentru tricou, față și spate, sunt încărcate de un operator uman, mașinile de cusut încep să creeze joiuri laterale simultan pe ambele părți. În timp ce se fac punctele, mașinile de cusut se mișcă și spre dreapta și spre stânga pe o distanță și viteză predefinite. Această mișcare rezultă în joiuri laterale curbe care formează tricoul.

Figura 9: Mașina Texpa pentru tricouri cu capacitate de cusut cu curbare (stânga) și joiul rezultat (dreapta)

Această abordare a cousuturii tricourilor este cam comparabilă cu ceea ce Nähmaschinenfabrik Emil Stutznaecker GmbH & Co. KG (Mammut), bazată în Germania, a implementat pentru producerea matelaselor în sensul că atât piesa de lucru cât și mașina de cosut se mișcă. În sistemul Mammut de cousut automat, un cadru mare ține strâns mai multe stratificări ale pieselor dreptunghiulare de lucru, în timp ce o capătă de cousut se deplasează multidirecțional pentru a lăsa urme de nea în anumite modele. Prin mișcare sincronizată cu capătă de sus, există o capătă corespondentă de jos cu un bobinător sub piesa de lucru. Astfel, Mammut creează puncte dublu închise în diferite modele de umflătură. Un cadru gol permite firului de nea și al bobinătorului să se întrecroizeze în orice locație. Configurația generală a mașinii automate de umflătură este similară structurii tăierii automate, unde o capătă de tăiere este montată pe o traverse care se deplasează peste piesa de lucru.

Figura 10: Tehnologia Cavitatei Mobile de la Fast Sewn

Utilizarea unei cadre goale ar fi posibilă, totuși, nu întotdeauna atunci când se cousă bucăți de stofă mai variate în forma și mărimea lor, cum ar fi în timpul producției de îmbrăcăminte. O companie cu sediul în Danemarca, Fast Sewn (Mikkelsen Innovation ApS), a propus o metodă inovatoare, denumită „tehnologia cavitatei mobile” pentru montajul automat al hainelor (Vezi Figura 10). O masă de cusut este formată din mai multe benzi transportoare care transportează piesa de lucru, dar banda contournează cu succes locul de cusut prin crearea unei cavitați mobile în jurul bobinei. În această configurație, piesa flexibilă este totodată susținută și condusă pe parcursul procesului, în timp ce intersupunerea dintre firul de nea și firul de bobină are loc oriunde pe piesa de lucru. Această companie relativ nouă este așteptată să lanseze mașini comerciale pe piață în viitor.

Una dintre principalele companii în ceea ce privește cousă automatizată, Softwear Automation Inc. cu sediul la Atlanta, a lipsit de la ITMA 2023. Introducerea lui Sewbot® în 2012 a revoluționat fabricarea de haine, având ca visiune producerea de îmbrăcăminte fără muncitori tradiționali din industria textilă. Sistemul său utilizează o combinație de tehnologie de vizionare la mare viteză patentată și robotici ușoare care monitorizează bucățile de stofă și conduc piesa de lucru prin mașinile de cousă convenționale. Specializat în producerea de tricouri, Sewbot a fost lansat sub forma unui contract de servicii pentru o taxa lunară de la $5,000 pe unitate. După cum s-a raportat anterior în Textile World, o linie de lucru automatizată pentru tricouri a reușit să producă o păstrăceală în 162 de secunde.

Tehnologii Alternative de Cusut

Pe de altă parte, tehnologiile alternative de cusut au fost mai vizibile decât înainte la ITMA. Ele pot să înlocuiască operațiunile de formare a punctelor de cusut, cum ar fi lipirea ultrasonică, lipirea cu adhesiv și broderia imprimită. Aceste operațiuni ar putea fi considerate mai ușor de administrat fără un operator uman, comparativ cu cusutul tradițional. Lipirea ultrasonică și lipirea cu adhesiv nu sunt tehnologii noi, dar aplicațiile extinse au fost prezentate la ITMA.

Optron Textile Machinery, bazată în Spania, a prezentat ruloane de calendru care pot crea linii lipite de puncte de cuprins peste o acoperă sau un matrac (Vezi Figura 11). Principalele fabrici de mașini de cusut, Juki Corp. și Brother Industries Ltd., ambele cu sediul în Japonia, au expus de asemenea câteva mașini de lipire care pot uni tecile termoplastice. Conform lui Hayes și McLoughlin7, jumătățile lipite sunt mai puțin durabile, dar creează articulații mai molde și mai netede decât cele cusute și lipite.

Figura 11 (stânga-dreapta): Tehnologii alternative de cousă includ quilting cu焊接 de la Optron; și legare prin lipire de la Brother și rezultatele coșturilor.

Lipirea prin adhesiv este similară, dar diferită de sudarea, deoarece uniunea se realizează prin solidificarea unui material adhesiv plasat între straturile de lucrări. Materialele adhensive tipice sunt sub formă de bandă, care este activată sub căldură și presiune și unește coșurile prin topire prin structura materialelor. Legarea este posibilă pentru aproape toate teciile ne-fleece cu anumite limite, cum ar fi materiale poroase8. Brother a atras o atenție considerabilă la ITMA cu mașina sa de legare, echipată cu un alimentator de adhesiv lichid (Vezi Figura 11). Se spune că coșurile lipite pentru îmbrăcăminte sunt mai netede și mai puțin vizibile decât cele cousute.

Figura 12: Broderie imprimată ca alternativă de cousă de la Kornit Digital

Un alt exemplu de tehnologie fără cositură a fost prezentat de Kornit Digital. O tehnică de broderie imprimită a fost evidențiată ca parte din liniile sale de producție digitale de tricouri. Imprimantele sale direct pe haine au fost îmbunătățite pentru o producție de calitate suficientă pentru a imita decorări de suprafață 3D, cum ar fi broderia. După cum se arată în Figura 12, nu era ușor să se distingă între firuri și imprimeuri chiar și din apropiere. Un avantaj major al folosirii broderiei imprimate este controlul digital al proceselor de fabricație. Lăsând nimic pe partea greșită a tesutului, aceasta păstrează, de asemenea, proprietățile ușoare și moale ale tesutului, în loc să adauge firuri intense de broderie.

Industria Textilă 4.0

Industria textil a fost în fruntea celor trei revolurilor industriale anterioare și se adaptează activ la a patra revoluție care are loc în prezent. declanșată și susținută de dezvoltarea tehnologiei informaționale, principalele inovații pentru Industrie 4.0 sunt bazate pe transformarea digitală. Aceasta vizează să unească lumea reală cu cea virtuală prin sisteme ciber-fizice și interconectează oamenii și mașinile prin Internetul lucrurilor (IoT). Acest lucru permite producătorilor de haine să monitorizeze problemele de fabricație în timp real și să controleze progresul producției la distanță, făcând factoriile de confecții să devină inteligente. Elementele cheie ale tehnologiei sunt IoT și rețeaua interoperabilă. Scopul general este maximizarea eficienței și productivității producției. După cum s-a arătat la ITMA 2023, Industrie 4.0 este un termen activ și continuu pentru multe companii textile, cu numeroase inovații tehnologice care vor urma. Având Industrie 4.0 în vedere, există mai multe mașini pentru tăiere și cusătura.

producătorii sunt activ implicați în dezvoltarea de software, luând măsuri pentru a extinde capacitatea dispozitivelor lor hardware. S-au găsit numeroase exemple la ITMA. Zünd Systemtechnik s-a aliat cu Mind Technology, bazată în Portugalia, pentru a consolida interfața sa cu utilizatorul. Juki continuă să le unească dispozitivele hardware la sistemul de rețea, denumit JaNets1. Mammut a lansat propria serie de produse software care citează starea funcționării mașinilor, formulează rapoarte analitice privind probleme de productivitate și sugerează o mentenanță predictivă. ACG Kinna Automatic lucrează la dezvoltarea unui software care să consolideze tehnologia lor, nu doar pentru a îmbunătăți precizia potrivirii modelelor, dar și pentru a inspecta și gestiona defecțiunile materialelor texttile în mod eficient.

În ceea ce privește controlul calității, tehnologii avansate sunt integrate în mod activ mai mult, cum ar fi învățarea automată și inteligența artificială. De mult timp, sistemele de control al calității nu erau autonome și cereau operatorilor mașinilor să rămână pe gard și să detecteze defecțiunile produselor. Bazați pe muncă umană, unele defecțiuni terminau deseori nepovestite până când produsele finalizate ajungeau la utilizatorul final. Datorită progreselor recente în tehnologia de vizionare, inteligența artificială înlocuiește acum inspectorii umani și asistă la optimizarea producției prin sugerarea de decizii bazate pe date. La ITMA, Serkon Tekstil Makina a prezentat un nou sistem de inspectare a tesuturilor condus de tehnologia de vizionare profundă și inteligența artificială. Sistemul său este conceput pentru a gestiona nu doar defecțiunile de pe suprafață, dar și tranzițiile de culoare.

O altă zonă vizibilă pionierată de inteligența artificială este designul creativ. Prin combinarea inteligenței artificiale în instrumente CAD (computer-aided design), sistemul CAD inteligent creează automat proiecte digitale pe baza bazei de date din diverse surse și oferă sugestii profesionale pentru noi proiecte. Acest lucru permite persoanelor cu o experiență limitată în design să personalizeze produse pentru ele înșișe, ceea ce sprijină prima etapă a fabricației la cerere. O companie emergentă, Myth.AI, a prezentat la ITMA un instrument de design al paternurilor bazat pe IA care visualizează opțiuni nelimitate și unice pentru noi proiecte din mai multe clicuri.

În același timp, următoarea revoluție — Industria 5.0 — deja a început în industria textilă, în timp ce multe alte industrii se află încă în mijlocul Industriei 4.0. Conform Uniunii Europene, Industria 5.0 discută valorile dincolo de eficiența și productivitatea fabricației. Mutând accentul de la valori economice la cele societale, aceasta adaugă dezvoltarea durabilă și soluțiile centrate pe om Industriei 4.0. Conceptul nu este nou, totuși. Abordările legate de mediu, sociale și de guvernare (ESG) sau triple bottom line au fost subliniate în deceniile trecute la diferite niveluri de entități de pretutindeni. Industria 5.0 ne amintește că aspectele umane, ale mediului și societale sunt o responsabilitate socială corporativă pentru industria textilă și a costumei. Sprijinind Industria 5.0, exemple specifice de mașini în formate tangibile și intangibile sunt prevăzute să domine viitoarele ITMAs.

Calea de Dezvoltare

Inovările tehnologice prezentate la ITMA 2023 au fost rezumate pentru a sublinia starea avansată de automatizare în procesele de taie și coase a îmbrăcămintei. Progresul s-a observat clar atât în calitate, cât și în cantitate. Au fost vizibile mai multe aplicații diverse ale tehnologiei de taie și coase automatizate față de ITMA 20191. Principalele tendințe în taie au inclus integrări fără soluții de legătură între echipamentele dinainte și după taie, popularitatea sistemelor de potrivire optică a modelului și capacitatea îmbunătățită de taie pentru sarcini grele. Comparativ cu taie, automatizarea coardelor era încă în dezvoltare activă a tehnologiilor de bază, ceea ce permitea doar un număr limitat de tipuri de produse în configurații automate. Direcția acestei călătorii de dezvoltare arată clar că industria textilă și a îmbrăcămintei face progrese constante zilnic spre revoluția a patra industrială și Industria 4.0.

Referințe

1. Suh, M. (2019). Tăiere și cusătură automate pentru industria 4.0 la ITMA 2019. Journal of Textile and Apparel, Technology and Management. Număr special, 1-13.
2. Aeppel, T. (2022). Roboțiții vizează un nou loc de muncă: cusătura pantalonilor bleumarin, Reuters, Recuperat în iulie 2023 de la https://www.reuters.com/technology/robots-set-their-sights-new-job-sewing-blue-jeans-2022-12-12/.
3. Davies, G. (2021). Cum funcționează producția pe cerere pentru marcaje de modă? Techpacker, Recuperat în iulie 2023 de la https://techpacker.com/blog/design/fashion-on-demand-manufacturing/.
4. Li, R., Zhao, S., și Yang, B. (2023). Cercetare privind starea de aplicare a tehnologiei de vizionare robotică în procesul de fabricație a mobilierului. Applied Sciences, 13(4), 1-14.
5. Francis, S. (2019), SoftWear Automation lanshează Sewbots ca serviciu, Robotics and Automation News, Recuperat în iulie 2023 de la 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. Textile World (2019). Sewbots® Transformă Industria Produselor Cosute, Textile World, Recuperat în iulie 2023 de la https://www.textileworld.com/textile-world/2019/07/sewbots-transforming-the-sewn-products-industry/
7. Hayes, S. și McLoughlin, J. (2015). Cositura textilelor, În J. Jones și G.K. Stylios (Eds.) Joining Textiles (pp. 66-122). Sawston, Regatul Unit: Woodhead Publishing.
8. Sarkar, J., Rifat, N. M., Sakib-Uz-Zaman, M., Al Faruque, M. A., & Prottoy, Z. H. (2023). Tehnologie Avansată în Fabricarea Hainelor. În M. Rahman, M. Mashud, și M. Rahman (Eds.) Advanced Technology in Textiles: Fibre to Apparel (pp. 177-231). Singapore: Springer Nature.
9. Muller, J. (2021). Enabling Technologies for Industry 5.0, Comisiei Europene, Recuperat în iulie 2023 de la https:\/\/op.europa.eu\/en\/publication-detail\/ -\/pub-lication\/8e5de100-2a1c-11eb-9d7e-01aa75 ed71a1\/language-en.

---

Notă a editorului: Dr. Minyoung Suh este profesor adjunct la Colegiul Wilson de Textile din NC State, Raleigh, NC, în departamentul de Textil și Îmbrăcăminte, Tehnologie și Management. Acest articol a fost adaptat pentru Textile World dintr-un articol al dr. Suh publicat în Journal of Textile and Apparel, Technology and Management (JTATM) al Colegiului Wilson de Textile din NC State.

---

Ianuarie\Februarie 2024