Endüstri 4.0 İçin Otomatik Kesim Ve Dikiş
13 Şubat 2024
ITMA 2023'te vurgulanmış teknoloji, tekstil ve giyim endüstrisinin Endüstri 4.0''a düzenli bir şekilde ilerlediğini göstermektedir.
Dr. Minyoung Suh tarafından
Geçtiğimiz yıllarda insan emeği üzerinde fazla bağlı kalmadan çeşitli ürünler üretilen diğer endüstrilere göre, otomasyon giyim ürünleri imalatında yavaş ilerlemiştır. Plastik ve metal gibi sert malzemelere kıyasla, dokular taşınırken çok daha yüksek bir özgürlük derecesiyle bilinirler. Döküm ağırlığı veya hava direnci gibi çok küçük bir yük altında bile dokular önemli ölçüde deform olur. Bu özellik, esnek metinsel malzemeleri ele almak üzere makine tasarlamada ekstrem zorluklar yaratır. En son teknolojilerde sürekli ilerlemeler olmasına rağmen, tamamen otomatik giyim ürünleri üretimi şu anda hala elverişsiz görünüyor.
Amazon, 2015 yılında talep temelli giyim ürünleri üretimini başlattı ve 2017'de otomatikleştirilmiş giyim fabrikasını patent aldı. Tesisler, müşterilerin sağladığı tasarımları dokuma yüzeylerine yazdırma, kumaşı özel bir boyuta ve uyum için kesme ve insan el işçiliğine bağlı kalmadan kıyafetleri montaj etme içerir. Amazon'un hizmeti, tasarım ve yapısı olarak nispeten basit olan sipariş temelli tişörtlerin üretimine yöneliktir. Siparişten teslimata genellikle birkaç hafta sürer. Ancak, geleneksel olarak bir giyim satırını piyasaya hazır hale getirmek 12 ila 18 ay sürdüğünü düşünürsek, bu önceden süreyi önemli ölçüde kısaltmak açısından devrim niteliğindedir.
Talep üzerine veya tam zamanında üretim, giyim sektöründe yeni bir kavram değildir. Tarihsel olarak, her kıyafet sipariş temelinde yapılmaktaydı. Ancak becerili işgücü ve erişilebilir kaynakların eksikliği, tek bir kıyafet üretilmesi için uzun süre gerektirir ve endüstriyelleşmeden önce çok maliyetli olurdu. 19. ve 20. yüzyıllarda giyim giyecek pazarına geçişle birlikte, tekstil ürünlerinin endüstrisi mekanize edildi ve endüstriyel dönemde hızla büyüdü, bu da ürünleri daha fazla ve daha uygun hale getirdi. Daha yakın tarihlerde, modern talep temelli üretim kavramı - birisi ihtiyaç duyduğunda, makul bir sürede ve uygun bir fiyatta kıyafet yapma odaklı olan - giyim giyecek pazarında büyük bir ilerleme olmuştur. Teknolojik gelişmeler, talep temelli imalata geçişin öncülüğünü yapmak ve bunu desteklemek için ana sürücü faktörlerdir.
ITMA 2023'te, İsrail merkezli Kornit Digital, "Dijital Üretim Ana Akım Oluyor" sloganı altında bir sergi düzenledi. Şirket, en son üretim teknolojilerinin bir tişört üretim hattına entegre edildiği talep temelli üretime yönelik uçtan uca üretim tesislerini vurguladı. İşlem, kullanıcı dostu tasarım yazılımıyla başlar. Sanal kıyafetin 3B simülasyonu, müşterilere tasarım kararlarını değerlendirmeleri ve tamamlamaları olanak tanır. Benzersiz, özelleştirilmiş tasarımlar, kurutma işlemi de sorunsuz bir şekilde yönetilen dijital bir doğrudan-kıyafete-baskı makinesi kullanılarak yazdırılır. Tamamlanan ürünler otomatik olarak paketlenir ve teslimat için gönderilir. Tüm süreç boyunca, her türlü somut ve soyutsal kaynak barkodlar tarafından yönetilir; bu da baskı tasarımı, dokuma alt yapısı kararları ve boyut ve uyumla ilgili bilgiler gibi diğer bilgileri içerir. Kornit, tişörtlerin kesim ve dikiş süreçlerini ayrıntılı olarak vurgulamamış olsa da, otomatik kesim ve montaj belli bir düzeyde dahil edilebilir.
Dikişli ürünlerin otomatik üretim yapımı, talep temelli üreme olanağını etkinleştirmek için ön koşuldur. Bilgisayar destekli tasarım araçları ve ağ sistemleri sayesinde ürün geliştirme süreçleri dijitalleşerek uzaktan yönetilmeye devam ediyor, ancak kesim ve dikiş işlemlerinin hala becerili insan işçiliğine ağır bağımlı olduğu görülmektedir. Elektrikle çalışan dikiş makineleri moda endüstrisini 100 yıldan fazla süredeste desteklemiş olsa da, insan Becerisinin ve deneyiminin bağımlılığı beklenen kadar radikal bir şekilde azaltılamamıştır. Anlamlı ilerlemeler, pazarda tanıtılan yarı-otomatik dikiş sistemleridir; burada bir insan operatörü parçaları makineye yükleyip hizalar. Dikiş otomasyonu, moda geleceğinin yeni devrimci bir çağı tamamlamak için son parçadır.
Dünya genelindeki giyim pazarının yaklaşık 1,52 trilyon dolar değerinde olmasıyla birlikte2, talep temelli üretim, küresel ekonomiyi güçlendirmek ve yaşam kalitesini artırmak için oyun kurallarını değiştiren bir faktör olarak ortaya çıkmıştır. Bu fayda, sadece uygun fiyatlarda doğru zamanda memnuniyet veren ürünlerden yararlanan moda tüketicilerine sınırlı kalmayacak. Sezonsal süreklilik ve stok yönetimi baskısından kurtularak ürün geliştiricileri için daha etik bir çalışma ortamı sağlar. Her üretime gerçek satışların garantisinin olması nedeniyle daha az atık oluşturulur3. Kişiselleştirme, müşterilerin kendileri tarafından oluşturulan ve satın alınan ürünlerle duygusal olarak bağlı olmalarına olanak tanır ve bu da ürün ömrünü uzatır, böylece moda pazarı sürdürülebilir gelişmeler için tersine çevrilir.
ITMA 2023'teki gözlemler ve makine üreticileriyle yapılan görüşmeler ışığında, bu makale otomatik giyim ürünleri üretimindeki son teknolojik ilerlemeleri tanıtır. ITMA, her dört yılda bir düzenlenen en büyük uluslararası tekstil ve giyim teknolojisi sergisi olan etkinliktir. 2023'te, etkinlik farklı üretim alanları için toplamda 18 sektörü içermektedir; bunların arasında dokuma, örtme, örgü ve baskı gibi alanlar yer almaktadır. Bu makalede derinlemesine incelenen iki sektör —otomatik kesim sistemleri ve otomatik dikiş birimleri— giyim yapımı bölümüne dahildir. Otomatik ekipmanların birkaç örneğiyle birlikte, giyim kesim ve dikimi teknolojileri için yeni özellikler ve ana eğilimler vurgulanmaktadır. ITMA 2019'dan aynı konudaki raporu inceleyerek (bkz. “ Otomatik Kesim ve Dikiş Gelişmeleri ,” Textile World, Mart/Nisan 2020), okuyucular tekstil ve giyim teknolojisinin nereden geldiğini, şu an nerede olduğunu ve gelecekte nereye gideceğini daha iyi anlamlandırabilir.
Kesimde Otomasyon
Giysi üretim tesislerindeki kesim odaları, Gerber Technology'nin 1960'larda ilk otomatik kesim sistemini tanıttığından beri son 60 yılda sürekli olarak mekanize edilip dijitalleştirilmiştir. Bugüne kadar, bilgisayar numerik kontrolü (CNC) kesici cihazları yaygın olarak yayılmış ve birçok büyük miktarlı üretim yapan giysi üreticisi tarafından benimsenmiştir. Çeşitli kesim teknolojileri farklı uygulamalar için geliştirilmiştir, bunlar bıçak, lazer, su jeti, plazma ve ultrayuksek frekanslı teknolojiler içerir. Otomatik kesim teknolojisi olgunluk noktasına ulaştıkça, kesici üreticiler kesim verimliliğini maksimize edecek yardımcı sistemlerin geliştirmeye odaklanmaktadır.
Çoklu büyük CNC kesici üreticisi ITMA 2023'e katıldı. İtalya merkezli Morgan Tecnica S.p.A., kesim yeniliklerinde görünürlükte olan liderlerden biridir. İsviçre merkezli Zünd Systemtechnik AG ve Almanya'daki Kuris Spezialmaschinen GmbH de sabit ana oyunculardır. Türkiye'deki Serkon Tekstil Makina hala büyüme gösteriyor. ITMA 2023 sırasında sergilenen otomatik kesim sistemleri gözlemlerine dayanarak, ana teknik özellikler üç noktada özetlenebilir: kesim öncesi ve sonrası ekipmanlarının seemless entegrasyonu; optik desen eşleştirme sisteminin popülaritesi; ve artırılmış ağır yüklü kesim kapasitesi.
En yeni kesim ekipmanlarındaki dikkat çekici özelliklerden biri, sistem entegrasyonunun daha önce hiç olmadığı kadar hizalı olmasıdır. Birden fazla üretici, kumaş denetleyicileri, yayıcılar ve desen etiketleyicileri gibi diğer ekipmanlarla birlikte kesicilerini sergiledi; bu da gerçek bir üretim hattını taklit eder. Örneğin, İtalya merkezli IMA S.p.A., "Syncro Cutting Room" adlı odasını sergiledi; burada kumaş bobini yükleyici, yayıcı, otomatik kesici ve etiketleyici gibi ekipmanlar bir arada kullanılabilir. Yayıcılar ve etiketleyiciler yeni teknoloji değil, ancak ITMA sırasında yapılan makine gösterilerinde ekipmanlar arasındaki seemsiz entegrasyon vurgulandı.
Şekil 1 (soldan sağa): Kuris A23 yayıcısındaki hava fısırtma sistemi ve Orox VRun yayıcı
Kuris, kesici cihazıyla birlikte hava üfleyici bir yayıcı sergiledi (Şekil 1 bakın). Hava üfleme, elastik kumaşların hassas ve doğru kontrolünü kolaylaştırır. En fazla 6 bar'luk bir sıkıştırılmış hava kaynağı, kumaşın kesilmiş kenarlarını düzleştirir ve kıvrılmalarını engeller. Ayrıca, her katmandaki kumaş katlarının dışına fırlatılmasına yardımcı olur ki bu da yayma sırasında insan müdah介入ini minimuma indirger. Gerilimden kaçınmak için titreşim plakaları eklenmiştir. Orox Group S.r.l., İtalya, ayrıca dakikada 100 litre (7 bar) sıkıştırılmış hava ile bir yayıcı tanıttı. Yayma çubuğu, operatörün verimliliğini maksimize etmek için uzaktan kumanda düğmeleriyle donatılmıştır (Şekil 1 bakın).
1900'lerin sonlarına kadar kesim işlemi nispeten otomatikleştirilmiş olsa da, kesilmiş parçaları sıralamak ve paketlemek için hala insan emeği üzerine ağır bağımlı kalmıştır. Teknolojinin ilerlemesiyle etiketleyici cihazları kesiciye entegre edilerek manuel boşaltma süreçleri desteklenmiştir. Etiketleyicinin özellikleri, farklı yaklaşımlara göre çeşitlendirilmiş görünmektedir. Morgan Tecnica, kesilmiş parçalara doğrudan termal yazıcıyla etiket yapıştırmaya devam etmektedir ve bu amaçla ekstra bir çapraz çubuk konumlandırmaktadır (Şekil 2 bakınız). Serkon Tekstil Makina tarafından gösterilen başka bir yöntem ise, kesim masasının üzerinde desen düzenlerini ve ilgili bilgileri projeksiyon yoluyla gösteren bir projektör kullanmaktır (Şekil 2 bakınız). Laser projeksiyonu daha önce, kesilmeden önce masada tespit edilmesi gereken dikdörtgen olmayan ve karmaşık geometrilere sahip maddelerle uğraşmak zorunda olduğu için deri kesiminde uygulanmıştır. Bu teknoloji şimdi yaygınlaşmış ve kesilmiş parçaların sıralanmasına ve boşaltılmasına yardımcı olmaktadır. Çin merkezli TPET, her bir kesilmiş parçaya direkt olarak bilgi damgalama makinesi sergiledi (Şekil 2 bakınız).
Şekil 2 (soldan sağa): Çeşitli türlerde etiketleme cihazları — Morgan Tecnica tarafından yazdırılan yapışkan etiket, Serkon Makina tarafından lazer projeksiyonu ve TPET tarafından damgalı kumaş örneği ile damga makinesi
Desen hizalaması için görsel teknoloji daha önceki dönemlere göre daha yaygın hale gelmiştir. Makine görsel teknolojisi görsel kaynaklardan bilgi toplar, yüzeyin optik özelliklerini tespit eder, konumlandırır ve etkileşimli bir şekilde yönetir4. Işıksal cihazlar kullanılarak desen eşleştirme yardımı 2010'larda başlatıldı ve teknoloji son on yılda sürekli gelişti. Bu nedenle, ITMA 2023'teki çoğunda yüksek montajlı bir kamera ile donatılmıştı (Şekil 3 bakınız), kesim yataklarının yüzey özelliklerini gerçek zamanlı olarak yakalıyordu. Kumaş yüzeyi üzerindeki tasarım desenlerini tanıyarak, bu kamera kesim masası ve işaret ekranı arasındaki kumaş yüzeyi bilgilerini senkronize eder. Bu da şeritli veya kareli dokular ve mühendislik yazısı olan giysiler için desen hizalamasının görsel olarak yönetilmesine izin verir. Mümkün teknik eksiklikler, genellikle kötü görüntü kalitesi, düşük hassasiyet, düşük verimlilik ve elle yapılan işlemin yüksek işgücü yoğunluğuna bağlı olarak bilinmektedir4.
Şekil 3 (soldan sağa): Zünd, Lakeview Technology ve Bullmer tarafından yapılan kumaş deseni hizalaması için yüksek konumlu kameralar.
Morgan Tecnica, diğer üreticilerden farklı olarak görsel sistemini başka bir yapılandırmıştır. Diğer üreticiler ticari off-the-shelf kamera kullanırken (Şekil 3'e bakınız), Morgan Tecnica sistemi için özel birden fazla kamera geliştirmiştir. Kameralar kesim masasından yaklaşık 50 ila 60 santimetre yükseklikte, birçok ışık kaynağıyla birlikte monte edilmiştir (Şekil 4'e bakınız). Daha geniş bir görüş açısı sağlamak için dört kamera veri işleme bağlantısında kurulmuştur. Nispeten kısa mesafelerden gelen yoğun ışık daha net bir görünüme sahip olabilir, bu da sistemin genel doğruluğunu ve tamamlanmasını artırır. Ayrıca fiziksel ayarlamalar gerekiyorsa kameraları ve ışık kaynaklarını yönetmek daha kolay olabilir. Ayrıca, dokuma yüzeyini ‘görebilen’ optik sistem, baskı konturlarının kesim çizgisi olarak algılanması nedeniyle ayrı işaretçiler oluşturmadan sublimasyon baskılı dokuları kesmeyi mümkün kılmaktadır, Şekil 4'te gösterildiği gibi.
Şekil 4: Morgan Tecnica Vision Sistemi (solda) ile birden fazla düşük konumlu kamera (sağda).
Geliştirilmiş ağır işlevsel özelliklere sahip kesim ekipmanları da sergilendi. İtalya merkezli FK Group S.p.A. ve IMA, sırasıyla Iron Heavy ve Typhoon adlı kesici modellerini sergiledi; bu modeller, 60 milimetreye kadar kalınlıkta olan jean dokusu yığını kesme kabiliyetine sahiptir (Şekil 5 bkz.). IMA, aynı zamanda 5 mm kalınlığındaki sert tahtaları kesmekte kullanılan Maxima SP isimli bir eğik kesici sundu, bu da düz desenlerin doğru ve hassas yönetimi için uygun oldu. Almanya merkezli otomatik kesici üreticisi Bullmer GmbH, Premiumcut ELC kesicisi için çeşitli bileşik malzemelerden (doku, lastik ve metal) farklı endüstri uygulamaları için modüler kesim araçlarını kullandı. Burada maksimum kesim derinliği, malzeme bağlı olarak değişmektedir.
Şekil 5 (soldan sağa): FK Group ve IMA tarafından gösterilen ağır işlevsel kesiciler
Dikişte Otomasyon
Kesim teknolojisi alanında yeterli ilerlemeye karşılık, otomatik dikiş hala çekirdek teknolojisini geliştirmektedir. Giyim ürünleri montajını otomatikleştirmek notoriyet kazanmış bir zorluktur. Şu anda piyasada bulunan çoğu ticari sistemde, otomatik dikiş yeteneği sadece yastık kılıfları, çarşaf, havlu ve halı gibi basit tekstil ürünlerine sınırlıdır. Bu tür ürünlerin yapısı basit ve yalnızca düz şeritler içeren mühendisliği nedeniyle, bu ürünler otomatik dikimde öncü olan birinci nesil ürünlerdir. ITMA 2023 sırasında birçok şirket tarafından gösterildiği gibi, bu ürünlerin üretiminde daha özelleştirilmiş ve çeşitli otomatik üretim yöntemleri kullanılmaktadır. Çarşaflar, havlular ve halıların tamamen otomatik üretimine yönelik birden fazla teknoloji sergilendi. Bu ürünlerin tek katmanlı düz yapıları, dokun kesilmesi ve kenarlarının bitirilmesiyle kolayca tamamlanabilecekleri anlamına gelmektedir ancak üretim gereksinimlerine bağlı olarak dikim teknikleri oldukça farklılaşabilir. Texpa GmbH ve Almanya merkezli Carl Schmale GmbH & Co. KG (Schmale Durate) tarafından gösterilen çarşaf ve havlu sistemleri, dokun taşındığı yolda yer alan kat-ve-dik şeridleri içeriyordu. Birden fazla kesim seçeneği ile dekoratif etkiler elde edilebilir (Şekil 6 bakınız). TPET, kenarlarını katlamak yerine çevresini kaplayan overlock dikimi uygulayarak havluları tamamlarken, İtalya merkezli Rimac S.r.l. ise bir araba halısının çevresine bağ dikimi yaptı (Şekil 6 bakınız).
Şekil 6 (saat yönünde üst soldan başlayarak): Schmale Durate tarafından havlu için otomatik dikiş, Texpa tarafından yatak çarşafı, Rimac tarafından halı ve TPET tarafından havlu için dikiş.
Her sisteminde çeşitli işleme teknolojilerinin kullanımı belirgin oldu. Şekil 6'da gösterildiği gibi, TPET bir kumaş parçasını dikmek için dört kenarını tutarken bir metal plak kullanarak iş malzemesini bir çalışma masasına bastırır ve döndürür. Başka bir tür işleme tekniği olan dört yakalayıcı, tamamlanmış havluları almak, boşaltmak ve yığınlamak için kullanılır. Rimac, omni-yönlü olarak dönen roller dizisiyle küresel kaydırıcılar benimsedi ve bu sistemler iş parçasını dikiş masasında taşırlar. Schmale Durate ve Texpa, kumaşı ilerletmek ve sürmek için birkaç kübik rulolar seti kullanır. Bu yapıda omni-yönlü dönmeler mümkün olsa da, iş parçasının dikdörtgen bir şekilde dönmesi hala mümkündür.
Yastık kılıfı üretiminde dokuma katmanından daha fazla malzeme kullanılır. Tamamen otomatik yastık kılıfı üretimine, iki dokuma katmanının dokuma rulolarından sistemlere besleyici vasıtalar aracılığıyla aktarılmasıyla başlanır (Şekil 7'ye bakın). Her iki yan tarafından iki dişli makina ile dikiş atılır ve yastığın boyutlarına göre kesilir. Taşıyıcı band üzerinde akarken, iş parçası 90 derece çevrilir ve ürün etiketi eş zamanlı olarak yerleştirilirken üçüncü dikiş yapılır. Kenarların açılmaması için koruma amacıyla dikişsiz tarafında ısı işleme uygulanır.
Şekil 7: Besleme ve dikişleme (solda) ve etiketleme (sağda) gösteren Automatex tarafından tamamen otomatik yastık kılıfı yapımı.
Bir yastık yapıcı — yastık kılıfı yapıcıdan ayrı bir sistem — İsveç merkezli ACG Kinna Automatic şirketi tarafından sergilendi (Şekil 8 bakın). Sistem, önceden dikişli bir yastık kılıfıyla başlar, bu kılıf yukarıda açıklanan gibi bir sistemi kullanarak elde edilebilir. Önceden dikişli yastık kılıfı, bir insan operatörü tarafından sistem üzerine yüklenir ve doldurulur. Kapanışlı bir taşır boyunca ilerler ve açık kapanış kapandı (Şekil 8 bakın). Yastık yapıcı, doldurma ve kapanma için iki basit işlem içerir, ancak 3B ürünlerin otomatik sistemler aracılığıyla işlenebileceği görülmektedir. İlk yükleme adımı'nın tamamen mekanize edilmesiyle, sistem'in tamamen otomatik hale geleceği beklenmektedir.
Şekil 8: ACG Kinna Automatic tarafından sunulan otomatik yastık yapıcı, doldurma (solda) ve kapanma (sağda) gösteriliyor
Texpa tarafından sunulan T-shirt dikim makinesinde yeni bir icat görüldü. Makine, T-shirt'un kenarlarını daha akıcı bir şekilde dikiş atma yeteneği sergiledi, diğer şirketler ise düz kenarlı dikişlere bağlı kaldı. Texpa'nın makinesi, değişken mesafelerde bulunan iki overlock dikişçisi ile donatılmıştır (Şekil 9 bakınız). İki katmanlı T-shirt kumaşı, ön ve arka parçaları bir insan operatörü tarafından yüklendiğinde, dikiş makineleri her iki tarafta da aynı anda yan kenarlarını oluşturur. Kumaş ilerlerken dikişler yapılırken, makineler aynı zamanda önceden belirlenmiş bir mesafe ve hızla sağa ve sola hareket eder. Bu hareket, T-shirt'u şekillendiren eğri yan kenarları sonucunda ortaya çıkar.
Şekil 9: Eğri dikiş yeteneğine sahip Texpa T-shirt makinesi (solda) ve elde edilen dikiş (sağda)
Bu tişört dikimine yönelik yaklaşım, Almanya merkezli Nähmaschinenfabrik Emil Stutznaecker GmbH & Co. KG (Mammut) tarafından yatak örtüsü üretiminde uygulanan yöntemle karşılaştırılabilir; çünkü her ikisinde de iş parçası ve dikim makinesi hareket ediyor. Mammut otomatik döşeme makinesinde, büyük bir çarçaf, dikdörtgen iş parçalarının birden fazla katını sıkıca tutarken, bir dikim başlığı tüm yönlerde hareket ederek desenlere ait iğne delikleri bırakır. Üst dikim başlığı ile senkronize hareket eden bir diğeri ise iş parçasının altındadır ve bobin içerir. Bu şekilde, Mammut çeşitli döşeme desenlerinde çift kilit dikişleri oluşturur. Boşluksuz bir çarçaf, iğne ve bobin ipliği herhangi bir noktada birbirini geçiş imkanı sağlar. Otomatik döşeme makinesinin genel yapılandırması, kesim başlığının iş parçasının üzerinde hareket ettiği otomatik kesici sistemlerinin yapısıyla benzerdir.
Şekil 10: Fast Sewn tarafından geliştirilen Mobil Cavite Teknolojisi
Boş bir çatı kullanmak, ancak farklı şekillerde ve boyutlardaki kumaş parçalarını dikişleme sırasında her zaman mümkün olmayabilir, örneğin giyim ürünleri üretiminde. Danimarka merkezli bir şirket, Fast Sewn (Mikkelsen Innovation ApS), otomatik giysi montajı için yenilikçi bir yöntem önermiştir ve bu yöntem “taşıyıcı boşluk teknolojisi” olarak adlandırılmaktadır (Şekil 10 bakınız). Bir dikim masası, iş parçasını taşıyan birden fazla taşımakasi bandından oluşur, ancak kasa, iplik etrafında bir taşıyıcı boşluk oluşturarak dikim noktasını başarıyla geçer. Bu yapıda, esnek iş parçası hala süreç boyunca desteklenir ve ilerletilirken, iplik ve kasa ipliği arasındaki örgüleme işlemi iş parçasının herhangi bir yerinde gerçekleşebilir. Bu göreceli yeni şirketin ticari makinaları nihayetinde piyasaya sürmesi beklenmektedir.
Otomatik dikişte önde gelen şirketlerden biri, Softwear Automation Inc., ITMA 2023'te yok oldu. Şirket, 2012'de giyim ürünleri imalatını geleneksel kıyafet işçileri olmadan gerçekleştiren Sewbot®'un tanıtımıyla tekstil sektörünü devrimine geçirdi. Sistem, dokuma parçalarını izleyip çalışma parçasını geleneksel dikiş makineleri aracılığıyla yönlendiren patentli yüksek hızlı görsel teknoloji ve hafif ağırlıklı robotik birleşimini kullanır. Sewbot, tişört üretimine özel olarak tasarlanmıştır ve aylık ücretle bir hizmet sözleşmesi kapsamında sunulmuştur; her birimi başlangıçta 5.000 ABD Doları için. Daha önce Textile World'da bildirildiği gibi, otomatik bir tişört üretim hattı boyunlu bir tişört 162 saniye içinde üretmeyi başardı.
Seçmeli Dikiş Teknolojileri
Diğer yandan, ITMA'da alternatif dikiş teknolojileri öncekinden daha görünürlüktü. Bu teknolojiler, ultra sesli kaynaklama, yapışkan ile bağlama ve basılı iplik işi gibi dikiş işlemlerini değiştirebilir. Bu işlemler, geleneksel dikişe göre bir insan operatörü olmadan yönetilmesi daha kolay olarak görülebilir. Ultra sesli kaynaklama ve yapışkan ile bağlama yeni teknolojiler değildir, ancak ITMA'da genişletilmiş uygulamaları vurgulanmıştır.
İspanya merkezli Optron Textile Machinery, bir battaniye veya yatak tahtası üzerinde kilt dikişi kaynaklı çizgiler oluşturan kalendır rulolarını sergiledi (Şekil 11'i görün). Japon merkezli büyük dikiş makinesi üreticileri Juki Corp. ve Brother Industries Ltd., termoplastik dokuları birleştirebilen birkaç kaynak makinesi de gösterdi. Hayes ve McLoughlin7'e göre, kaynaklanmış eklemeler daha az dayanıksa olsa, dikilmiş ve yapışkanla bağlı eklemelere göre daha yumuşak ve daha滑iz birleşimler oluşturur.
Şekil 11 (soldan sağa): Alternatif dikiş teknolojileri Optron tarafından kaynaklanan kaynaklanmış yorganlama ve Brother tarafından yapılan bağlanmış dikişler ve elde edilen dikişler içerir
Yapıştırıcı birleştirmesi, katmanlar arasında yerleştirilen bir yapıştırıcı malzemesi ile birleştirme yoluyla welding'den (kaynaklamadan) farklı olsa da benzer bir işlemdir. Tipik yapıştırıcı maddeler, ısı ve basınç altında aktive edilip dokuma yapısı içinden eriyerek dikişleri birleştiren şerit şeklindedir. Birleştirmede neredeyse tüm non-fleece kumaşlarda bazı sınırlamalarla beraber mümkündür, örneğin poroz malzemeler8. Brother, sıvı yapıştırıcı besleyici ile donatılmış birleştirmede ITMA'da iyi bir dikkat çekti (Şekil 11 bakınız). Giyim için birleştirilmiş dikişler, dikilmiş dikişlere göre daha滑iz ve daha az görünürlüktedir.
Şekil 12: Kornit Digital tarafından sunulan basılı iplik işi olarak bir dikiş alternatifi
Başka bir dikişsiz teknoloji örneği, Kornit Digital tarafından sergilendi. Bir T-shirt dijital üretim hattının bir parçası olarak basılı bir iplik işi tekniği vurgulanmıştır. Dijital tekstil yazıcılarının kaliteli üretiminde 3D yüzey bezeme gibi iplik işi efektlerini taklit etmek için doğrudan-giyim eşyası yazıcıları geliştirilmiştir. Şekil 12'de gösterildiği gibi, yakından bile dikim ve baskı arasında ayırt etmek zordu. Basılı iplik işi kullanmanın büyük avantajlarından biri, üretim süreçlerini dijital olarak kontrol etmektir. Fabrika üzerinde yanlış yana hiçbir şey bırakmadan, aynı zamanda yoğun iplik işi dikimler eklemek yerine dokun hafif ve yumuşak özelliklerini korur.
Metin Endüstrisi 4.0
Metin endüstrisi, önceki üç sanayi devriminde de ön planda yer almış ve şu anda devam eden dördüncü devrimine aktif olarak uyum sağlıyor. Bilgi teknolojisi gelişimiyle tetiklenen ve sürdürülen, Endüstri 4.0 için temel yenilikler dijital dönüşüme dayanmaktadır. Bu, cyber-fiziksel sistemler aracılığıyla gerçek ve sanal dünyaları birleştirmeyi ve Internet of Things (IoT) vasıtasıyla insanları ve makineleri birbirine bağlamayı amaçlamaktadır. Bu da giyim ürünleri üreticilerinin üretim sorunlarını gerçeğe bağlı olarak izlemesine ve uzaktan üretim ilerlemesini kontrol etmesine olanak tanıyarak giyim fabrikalarını akıllı hale getirir. Teknolojinin ana unsurları IoT ve uyumlu ağdır. Genel hedef, üretim verimliliğini ve üretkenliğini maksimize etmektir. ITMA 2023'te gösterildiği gibi, Endüstri 4.0 birçok metin endüstri şirketi için halen devam eden bir kavramdır ve gelecekte pek çok teknolojik yenilik beklenmektedir. Endüstri 4.0'u göz önünde bulundurarak, birden fazla kesim ve dikim makinesi geliştirilmiştir.
üreticiler yazılım geliştirmesiyle aktif olarak ilgileniyor, donanım kapasitelerini genişletmek için çalışıyorlar. ITMA'da birden fazla örnek bulunmuştur. Zünd Systemtechnik, kullanıcı arayüzünü güçlendirmek için Portekiz merkezli Mind Technology ile ortaklık kurmuştur. Juki, cihazlarını JaNets1 adlı ağ sistemiyle devam ettiriyor. Mammut, makine işletim durumunu okuyan, verimlilik sorunları üzerine analitik raporlar oluşturan ve tahmine dayalı bakım önerisi yapan kendi yazılım ürün serisini piyasaya sürmüştür. ACG Kinna Automatic, sadece desen eşleştirme doğruluğunu artırmakla kalmayıp, dokuma eksikliklerini denetlemek ve yönetmek için yazılım geliştirmeye çalışıyor.
Kalite kontrolü konusunda, makine öğrenimi ve yapay zeka gibi ileri teknolojiler daha aktif bir şekilde entegre edilmektedir. Uzun süre boyunca, kalite kontrol sistemleri otonom olmamış ve makine operatörlerinden uyanık kalmaları ve ürün eksikliklerini tespit etmeleri istenmiştir. İnsan odaklı işgücüne dayanan süreçler nedeniyle, bazı eksiklikler genellikle bitişik ürünler son kullanıcılara ulaşana kadar farkedilmezdi. Son yıllarda görü teknolojisi alanında yapılan ilerlemeler sayesinde, yapay zeka şimdi insan denetleyicilerini değiştiriyor ve veri tabanlı kararlar önererek üretimiyi eniyilemek için yardımcı oluyor. ITMA'da, Serkon Tekstil Makina, derin görüş teknolojisi ve yapay zeka ile çalışan yeni bir kumaş denetim sistemi sergiledi. Sistem yalnızca yüzey eksikliklerini değil, aynı zamanda renk geçişlerini de yönetmeye tasarlanmıştır.
Yapay zekanın öncülüğünde ilerlemiş olan başka bir görünürlük alanı da yaratıcı tasarımdır. Yapay zekayı bilgisayar destekli tasarım (CAD) araçlarına entegre ederek, zeki CAD sistemi, çeşitli kaynaklardan elde edilen veritabanına dayanarak dijital tasarımları otomatik olarak oluşturur ve yeni tasarımlar için profesyonel öneriler sunar. Bu, tasarım konusunda sınırlı uzmanlığa sahip kişilerin kendi ürünlerini özelleştirmesine olanak tanır ve talep tabanlı üretimnin ilk aşamasını destekler. Bir başlangıç şirketi olan Myth.AI, ITMA'da çoklu tıklamalarla yeni tasarımlar için benzersiz sınırsız seçenekler görselleştiren bir AI-tabanlı desen tasarım aracı sundu.
Bu sırada, birçok endüstri hâlâ 4.0 Endüstrisindeyken, metin endüstrisinde zaten 5.0 Endüstrisi devrimi başlamıştır. Avrupa Birliği'ne göre, 5.0 Endüstrisi, üretim verimliliği ve üretkenliğinin ötesindeki değerleri tartışmaktadır. Odak noktasını ekonomik değerlerden toplumsal değerlere taşıyarak, sürdürülebilir kalkınma ve insan odaklı çözümleri 4.0 Endüstrisine eklemektedir. Ancak bu kavram yeni değildir. Çevresel, sosyal ve idari (ESG) veya üçlü alt satır yaklaşımları, dünya genelinde farklı düzeylerdeki varlıklar tarafından son birkaç on yılda vurgulanmıştır. 5.0 Endüstrisi, tekstil ve giyim endüstrisi için insani, çevresel ve sosyal boyutların bir kurumsal sosyal sorumluluk olduğunu hatırlatmaktadır. 5.0 Endüstrisini destekleyerek, somut ve soyut biçimlerdeki makine örnekleri gelecekteki ITMAs'ı belirlemeye hazırlanmaktadır.
Gelişim Yolculuğu
ITMA 2023'te sunulan teknolojik yenilikler, giyim ürünleri kesme ve dikiş süreçlerindeki otomasyonun ileri düzeyini vurgulamak için özetlendi. İlerlemeler hem kalitede hem de miktarında açıkça görülmüştür. ITMA 2019'a kıyasla, otomatik kesim ve dikiş teknolojisinin daha çeşitli uygulamaları göründü. Kesimdeki ana eğilimler, kesim öncesi ve sonrası ekipmanlarının seemsiz entegrasyonu, optik desen eşleştirme sisteminin popülaritesi ve güçlendirilmiş ağır işlevli kesim kapasitesiydi. Kesime göre, dikiş otomasyonu çekirdek teknolojilerin aktif geliştirilmesi aşamasındaydı ve bu, yalnızca sınırlı ürünlerin otomatik yapılandırılmalar içinde kullanılmasına izin verdi. Bu gelişimsel yolculuğun yönü, metin ve giyim endüstrisinin her gün dördüncü sanayi devrimine ve Endüstri 4.0'ına doğrusal bir şekilde ilerlediğini göstermektedir.
Referanslar
1. Suh, M. (2019). Endüstri 4.0 için ITMA 2019'da otomatik kesim ve dikiş. Journal of Textile and Apparel, Technology and Management. Özel Sayı, 1-13.
2. Aeppel, T. (2022). Robotlar yeni bir işe hedef alıyor: mavi jean dikme, Reuters, Temmuz 2023'te alınmıştır https://www.reuters.com/technology/robots-set-their-sights-new-job-sewing-blue-jeans-2022-12-12/.
3. Davies, G. (2021). Talep temelli üretim moda markaları için nasıl çalışıyor? Techpacker, Temmuz 2023'te alınmıştır https://techpacker.com/blog/design/fashion-on-demand-manufacturing/.
4. Li, R., Zhao, S., ve Yang, B. (2023). Makine görsel teknolojisinin mobilya üretim sürecindeki uygulama durumu üzerine araştırma. Applied Sciences, 13(4), 1-14.
5. Francis, S. (2019), SoftWear Automation Sewbots hizmeti olarak başlatır, Robotics and Automation News, Temmuz 2023'te alınmıştır https://roboticsand automationnews.com/2019/02/05/softwear-automa-tion-launches-sewbots-as-a-service/20847/:~: text=Aylık bir ücretle başlayarak ve gün içinde üç shift çalışır.
6. Textile World (2019). Sewbots® Dikişli Ürünler Endüstrisini Değiştiriyor, Textile World, Temmuz 2023'te alınmıştır https://www.textileworld.com/textile-world/2019/07/sewbots-transforming-the-sewn-products-industry/.
7. Hayes, S. ve McLoughlin, J. (2015). Tekstil dikişi, J. Jones ve G.K. Stylios (Eds.) Joining Textiles (s. 66-122). Sawston, Birleşik Krallık: Woodhead Publishing.
8. Sarkar, J., Rifat, N. M., Sakib-Uz-Zaman, M., Al Faruque, M. A., & Prottoy, Z. H. (2023). Giyim Üretiminde Gelişmiş Teknoloji. M. Rahman, M. Mashud ve M. Rahman (Eds.) Advanced Technology in Textiles: Fibre to Apparel (s. 177-231). Singapore: Springer Nature.
9. Muller, J. (2021). Enabling Technologies for Industry 5.0, Avrupa Komisyonu, Temmuz 2023'te https://op.europa.eu/en/publication-detail/-/publication/8e5de100-2a1c-11eb-9d7e-01aa75ed71a1/language-en adresinden alınmıştır.
Editörün Notu: Dr. Minyoung Suh, NC State, Raleigh, N.C.'deki Wilson College of Textiles'in Tekstil ve Giyim, Teknoloji ve Yönetim Bölümünde yardımcı doçenttir. Bu makale, Dr. Suh tarafından NC State Wilson College of Textiles'in Tekstil ve Giyim, Teknoloji ve Yönetim Dergisi (JTATM)nde yayınlanan bir kağıttan uyarlanmıştır.
Ocak/Şubat 2024