【大咖談】身在縫制設備制造強國，你的家紡生產設備升級了么？
隨著物聯網技術的發展，縫制設備制造行業面臨著向全方位的自動化、與物聯網技術融合的革新。縫制設備未來會如何發展？在“2021中國家紡科技裝備前沿技術發展論壇”上，中國縫制機械協會副理事長吳吉靈進行了“我國縫制設備技術發展現狀及趨勢”的主旨演講，主要從我國縫制設備行業發展現狀，主要縫制設備技術發展趨勢兩個方面進行了分享。
吳吉靈首先對我國縫制設備行業發展現狀進行了詳細的解讀，他談道，縫制設備指用于服裝、鞋帽、箱包、家紡等制作的專用縫紉機械，以及生產加工各種面料服裝、鞋帽等所包括的鋪布、裁剪、整燙、輸送管理等機械設備。
縫制設備應用領域包括輕紡行業的服裝、皮革、羽絨、鞋帽、箱包、家紡、產業用紡織品等；交通運輸領域的座椅、氣囊、車內飾等；建材家居領域的包裝、新材料、文體用品等。其中服裝類占比70%，鞋帽箱包類占比15%，家紡占比10%，其他占比5%。
縫制設備可分為家用縫制設備和工業用縫制設備。其中，工業用縫制設備主要包括裁剪鋪布設備、工業縫紉設備、刺繡設備、封包設備、羽絨加工設備、吊掛輸送設備、熨燙整理設備、相關專用數控及系統等。
目前在我國縫制設備行業共有整機企業350家，零部件企業1000家，工業縫制設備年產量800萬臺，家用縫制設備年產量300萬臺，行業總產值約600億元。我國縫制設備產業主要分布于浙江、江蘇、廣東、上海、陜西、京冀等地，浙江臺州是縫制設備的主要產業集群地，浙江諸暨為刺繡機產業基地。我國縫制設備產量占全球85%，是全球縫制機械最大的制造基地和銷售基地。
吳吉靈進一步表示，“十三五”末，我國縫制設備行業已經邁進制造強國行列。首先，我國縫制設備行業制造能力全球領先。多軸加工中心、機械手、智能柔性噴涂及加工流水線，在行業骨干企業中廣泛應用，制造手段、制造精度、產能等遠遠超過國際同行業，產品質量基本達到日本水平；其次，我國骨干企業實力趕超國際。涌現出一批如上工、杰克等具有國際競爭力的骨干龍頭企業，通過并購國際品牌杜克普、百福、托卡奔馬等快速搶占縫制機械技術發展至高點。全球縫制機械行業前十強企業中，中國企業占據七席；此外，我國有完善強大的供應鏈。擁有全球唯一品類最完善的縫制設備零部件加工及供應體系，全球90%的縫制設備零部件采購在中國。國內零部件100%實現自主化生產及供應；最后，智能技術國際引領。我國縫制設備的智能化技術、LOT技術、云平臺及大數據應用技術等呈現出后來居上的國際引領態勢。
回顧我國縫制設備行業發展，90年代以前，我國縫制設備行業第一代產品為機械式縫紉機；90年代至2000年，為第二代產品——電動縫紉機；2000年至2014為自動縫紉機；2005年至今的第四代主導縫制設備正由自動化邁向數字化、智能化。數字化縫紉機基本特征為針距、送布、抬壓腳等能夠智能調節以適應不同縫料縫制；可進行網絡物聯及縫制數據采集；并且具有縫紉品質、安全自動監控功能。
目前，我國縫制設備行業已經邁進制造強國行列，那么，我國縫制設備行業未來又將如何發展？趨勢如何？吳吉靈對此以不同設備類別進行了清晰、深入的解讀。
>工業縫紉設備
趨勢1：多步進電機獨立驅動及控制技術
將針距調節、縫線張力調節、送料機構、壓腳壓力調節等機構通過加裝步進電機進行獨立驅動和自動精確控制，根據縫料厚度變化，實現針距、線張力、壓腳高度等自動調整和縫制參數自動補償，縫紉聲音輕、質量好，智能化水平提升。
可集成應用無油及微油技術、防鳥巢裝置、短線頭技術、傳感技術、LOT技術以及后拖輪裝置等，設備更加綠色、智能和高品質。趨勢2：多工序集成的單元化、專用化高效率自動縫制
集光、機、電、氣、磁等技術于一體，以平縫機、包縫機、鎖眼機、釘扣機、花樣機等為母機，將上下料、定位、縫紉等多工序進行集成和自動化控制，形成自動化單元設備和各類專用自動設備，降低操作技能和勞動強度，1人可同時操作2-3臺縫制設備。如：自動貼袋機、自動門襟機、自動開袋機、自動毛巾機、自動縫枕套機等。
趨勢3：縫制工序的模板化、標準化
將縫制技術轉換成模板工程方法，依靠精確的自動控制單元，通過自動識別模板花樣，完美縫制工藝中的直線、直角、圓、圓弧等各種縫紉線跡，提高一致性和縫制質量，減少熟練工依賴，一人操作多機，效率大幅提升。如：用于羽絨服縫制、枕套四邊縫的自動模板機。
可應用機頭360度旋轉技術、圖像視覺技術等，進一步提升產品的附加值和智能化。趨勢4：融合機械手技術，進行三維立體縫紉和縫料抓取
把縫紉機機頭安裝到自由度較大的六軸工業機器手上，縫紉機機頭在CNC的控制下，實現三維空間曲線的縫合，如：汽車儀表盤縫紉。
通過工業機械手上下送料及定位，實現縫料抓取、移動、定位、驅動縫紉、收料等環節自動化，主要應用于模板機、花樣機以及自動縫制單元的上下料及定位縫紉，實現無人化、流水線縫制。>工業刺繡設備
趨勢1：超多頭、超高速的高效高精刺繡技術
通過增加機器頭數、長度來大幅提升刺繡效率。通過技術創新和機構優化，刺繡頭數發展到176頭、210頭以上，幅面從10碼發展到15碼以上，機器長度最長可達25米。
應用獨立壓腳技術、閉環伺服控制等技術創新、零部件加工及裝配技術革新等，大幅提升機器運轉速度和效率，刺繡速度已穩定在1200轉/分運行，1500轉/分穩定運行尚待突破。趨勢2：由單一功能向多功能裝置集成
在平繡機頭上加裝晶片繡裝置、散珠繡裝置、盤珠繡裝置、激光繡裝置、盤帶繡裝置、雕孔繡裝置、簡易繩繡裝置等，實現刺繡功能多樣化，刺繡圖案立體化，提高繡品附加值。目前主要應用服裝等行業高附加值產品刺繡。
趨勢3：向超多針、大幅面刺繡升級
突破單頭15針的顏色針位極限，開發了超多針集成式電控系統和單頭20針、甚至24針的超多針電腦刺繡機，滿足家紡床品市場對超多色的圖案花色需求。
通過提升大型機架加工能力和制造精度，設計長達1.1米的大頭距、大幅面、大行程和高精密刺繡的家紡用超大型刺繡機，一鍵退框技術、秒進、秒退以及自動計米數功能，減輕人力，提高效益。趨勢4：自動換底線、自動夾框
研發繡花線自動繞線、滑軌移動式自動換底線系統，更換底線的效率由傳統手工方式15-20分鐘縮短到90秒，智能換底線系統全面取代人工操作，保證長時間不間斷刺繡，生產效率可提升20%以上。
自動夾框靠充氣使得夾框內部氣管膨脹從而完成夾布動作，面料損傷小，夾持力均勻，省時省力。相關自動鋪布、換框等技術是目前及下步研發的主要方向。趨勢5：單頭智能網絡刺繡機及定制服務平臺
在易繡定制平臺上智能聯機信息識別，WIFI自動識別聯機傳輸花樣；WIFI花樣傳輸、掃碼配色、自動識別繡框與刺繡定位等，讓刺繡設置與操作傻瓜化，更便捷與智能。
對接數字化工廠的刺繡物聯網，以人機定位方式，設立適合各自刺繡定制產品的刺繡工藝，對準自主生產接單、行業其他工廠加入平臺接單的不同主體，在體驗中心一站式服務(繡線、機針、輔料)與刺繡工藝培訓，把客戶刺繡定制的設計靈感快捷實現，形成刺繡產業的大規模一件定制轉型。>鋪布、驗布設備
鋪布機：自動化、網絡化
單一面料鋪布到多面料鋪布，針對家紡最大寬幅超過3米，保證面料平坦齊邊、無張力，可承重200kg以內；拉布過程中實現追蹤布邊、無布停機、自動回原點、觸摸屏作業界面實時可視；物聯網技術應用，實現人與機械設備的遠程數據交互，實現遠程控制；采用5G工業互聯網絡實現與客戶端高精度、可視化數據通信，掌握鋪布工作狀態的數據特性；提高自動化水平，與其他紡織自動化設備串聯成智能生產線。
驗布機：數字化、智能化
基于深度學習模型和機器視覺技術，建立布料缺陷和種類數據庫，引用人工智能算法，智能識別面料中存在缺陷,，形成瑕疵點地圖，數據可直接對接公司管理系統（如ERP、MES等）。
產品檢驗速度可達1m/s，針對收集到布料缺陷和種類，面料瑕疵識別率高達90%，最高識別精度可達0.01mm。>裁剪設備
高層裁床發展趨勢
主要用于大批量生產的訂單，如快銷品、針織服裝等。一是高頻震動，6000轉/分鐘的裁刀震動頻率，裁刀在高頻震動下，更加鋒利，裁剪質量更加優秀；二是邊走邊裁，確保面料傳輸裁剪時不會偏移，裁剪效率大幅提升10%~15%；三是數字看板，自動統計生產數據、并生成報表或數字看板；四是寬門幅，寬度超過3米的穩定高質量裁剪技術，適合家紡大門幅專用裁剪。
單層裁床發展趨勢
一是智能化，應對條格或圖案對位的裁剪，借助圖像視覺、云端處理技術（云平臺、裁剪系統）等自動識別面料的條格花紋，自動做版、自動排料，自動裁剪。
二是數據化、物聯化，客戶訂單通過ERP或MES傳給裁床系統；裁床系統在云端完成做版、排料、裁剪計劃等命令；裁床執行裁剪命令，設備可以自動識別面料條紋圖案，并進行對條對格的自動裁剪。>吊掛及輸送系統
趨勢1：混流生產、數據化
一是提升軟件及算法，運用先進的軟件技術和智能動態調度算法系統，實現小批量、多品種、多款、多色、多碼家紡產品同時在線混流平行生產，解決了產品色差等難點問題，實現柔性化、智能化、個性化生產。
二是數據化、人機協同，豐富數據接口，運用5G等技術，進行數據采集和分析處理，實現數據云端管理和智能決策，在生產管理過程中增加感知、獲取和分析能力，人、機、物融合。趨勢2：吊掛+MES+WMS+WCS
一是提升硬件可靠性，針對家紡產品重量重、體積大的特點，專業設計承重軌道、重型進站機構、工作站大節距鏈提升機構、帶驅動的出站機構、輸送防晃機構、速度無極可調等，保證硬件穩定可靠。
二是吊掛、倉儲一體化，隨著電商業的發展和消費者個性化需求的增加，將用于計算機控制生產吊掛輸送系統與MES、WMS、WCS系統進行集成，實現按單生產、智能倉儲、按單配貨、自動出庫的整廠智能化、少人化。>自動絎縫設備
趨勢1：多針絎縫自動化、產線化
高效的自動化產線聯合。攻克自動縫邊技術（棉的厚薄、面料柔軟及彈力變化難以掌控），從自動送棉、縫制、裁剪、縫邊、打包構建飛梭絎縫自動化生產流水線。旋梭絎縫機已實現自動送棉、進布自動糾偏、自動裁邊、自動收卷，速度每分鐘 700 轉， 4 個小時換底線。
趨勢2：單針絎縫機頭旋轉、高速、精密化
數字化CNC差補運動算法控制，形成7軸同步聯動、三維運動的數字化精密高速絎縫；龍門式、機頭360度旋轉，最高縫速3000轉，轉彎不降速，正縫逆縫零偏差，實現完美線跡精美圖案，效率提高30%；雙伺服、四絲杠機構驅動保證大幅面縫制精度；可用7號細機針，減少跑絨現象；機頭全包圍、短線頭、無油化設計，可配套自動換料臺，高效環保綠色。
>家紡自動縫制生產線
趨勢：改變“縫紉+吊掛“生產模式，集送料、裁剪、縫紉、上標、收料的自動化流水線生產。
通過模塊化創新設計及組合，將生產工序集成化、流程化。成卷面料進入設備，自動定長裁斷，自動裝標，自動縫紉，自動收料，自動出成品，運行速度快，生產效率高，實現從面料到成品的一體化生產，節省大量人工，適合款式相對單一的大批量訂單式生產。
家紡自動縫制產線主要有：全自動床單機、全自動毛毯機、全自動枕套機、自動床罩包橡筋機、全自動床笠機、自動被芯（被殼）機、胖被自動化生產線等，主要生產企業有上工富怡、江蘇瓊派瑞特等。>智能縫制生產管理系統/成套物聯解決方案
基于大數據、物聯網以及縫制設備軟硬件技術，將生產線縫制設備互聯互通，通過數據實時采集、云計算與智能分析，實現了工廠設備管理、生產管理和智能決策，讓縫制設備成為“數據收集者”、“成本分析者”、“效能改善者”，助力下游家紡數字化工廠建設。
（1）生產智能管理模塊。實現設備運行數據實時采集、生產狀態及進度實時監控、產能評估與優化、績效評估、工資計算等功能；
（2）設備智能管理模塊。實現設備運行效率統計、故障種類分析、遠程運維等功能；
（3）智能倉儲管理模塊。實現原料、在制品、成品的數據管理、存儲及輸送等功能；
（4）安全管理模塊。實現人員管理、工具實時監測等功能。
（5）云端開放，可與企業第三方軟件對接，可通過手機或平板電腦登陸。
>產業云服務平臺
趨勢：制造服務化、數據化、平臺化
1、實 現 供 需 精 準 對 接 ， 互 聯 互 通，物聯網生產。
2、商家業務和企業制造數據上云，企業跟企業之間實現制造數字化、協同網絡化，并向智能化延伸；彈性供給、高效配置，從而提升整體供應鏈運營管理和制造服務水平；讓供、需雙方實現產能在線交易與協作，實時數字化對接制造進程，開啟家紡產業云制造服務的新模式。
3、通過云平臺的大數據分析功能，實時掌握產業集群的機器使用率、開工率、分布數量，客觀反映行業景氣指數、市場需求等，為產業發展提供大數據及分析服務。
4、集成“網絡智能工廠系統”、“生產管理系統”、“交易平臺“、“電商平臺”等平臺業務，構建產業集群生態圈。
