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《2021服装行业科技创新白皮书》系列报道
来源:中国服装协会微信公众号2022-05-13 11:10
惟创新者进,惟创新者强,惟创新者胜。科技是国家强盛之基,创新是民族进步之魂。从2020年“提高科技创新支撑能力”,到2021年“促进科技创新与实体经济深度融合”,再到2022年“实施科技体制改革三年攻坚方案,强化国家战略科技力量”。翻阅政府工作报告,科技创新一次又一次被赋予更高的期望。

随着政策的持续加码,在新一轮技术革命和产业革命推动下,服装行业科技创新已成为行业高质量发展的新引擎。立足服装科技创新实际,把握未来服装科技发展的脉搏,由中国服装科创研究院牵头编制的《2021服装行业科技创新白皮书》的发布,恰逢其时。

《2021服装行业科技创新白皮书》极具专业性、前瞻性、引领性,对增强企业新时期竞争力、加强行业创新体系建设、打造产业竞争新优势具有重要意义。本书内容科学翔实,共有8章,主要包括:科技创新引领服装新征程、服装新材料、智能服装、智能营销、智能研发、智能装备、智能制造和绿色可持续。现分七期对《2021服装行业科技创新白皮书》主要内容进行全面报道,以期对服装企业科技创新实践有所帮助,对行业科技创新发展发挥推动作用。本期为系列报道:“智能研发”篇内容节选、“智能装备”篇内容节选、“智能制造”篇内容节选、“绿色可持续”篇内容节选。


服装的智能研发是指:将智能技术应用于服装研发过程中,精准把握市场趋势和客户需求、有效提升研发的质量、缩短研发周期、降低研发成本,实现与上游供应商(面辅料)之间的协同,并与市场和生产环节实现信息集成,有效提升整体供应链的效率,提升企业综合市场竞争力。

主要应用在以下方面:精准研发、研发设计工具的智能化升级、全生命周期管理、基础数据库之上的模块化设计、虚拟展示、数字服装及虚拟应用。


智能研发在服装行业的应用(来源:苏州大学)

 图片来源中国服装协会微信公众号


目前智能可穿戴所涉及的核心技术主要有:传感技术、数据传输、处理与存储技术、 信息技术、交互技术、电池技术、能量转化技术、芯片技术及集成技术等核心技术。

核心热点

(一)AI 技术

人工智能在服装市场研究中的技术应用主要是借助计算机视觉与图像处理技术分析海量图片(来自时装秀、社交媒体等),可以得到不同群体的穿衣偏好,归纳出当季的流行趋势。


基于机器学习的服装时尚分析基本框架(来源:史英杰)

 图片来源中国服装协会微信公众号


在人工智能技术的加持下,设计师通过大数据和人工智能中知识工程的相关理论和方法,对设计经验进行量化与建模;通过使用基于相关的知识模型所开发的系统,消费者可以简单输入个人信息与时尚偏好,系统能够自动组合设计出风格多样且个性化的服装,并且系统能够智能识别消费者对于设计方案的不满意之处,从而形成新的设计,所有与真人设计师可能进行的交互过程都可以实现。


基于 AI 的智能化交互个性化服装设计系统(来源:苏州大学洪岩团队)

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(二)3D 数字化

通过 3D 虚拟技术在电脑上虚拟缝制出效果逼真的成衣,将 2D 版型转化成 3D 成衣,使用逼真的服装模拟技术,彻底改变服装设计开发流程。


服装三维CAD(来源:凌迪)

 图片来源中国服装协会微信公众号


通过服装三维 CAD 系统,服装企业可以实现全链路数字化服务,从而有效提升了设计环节中各部门的沟通效率、缩短了研发周期、降低样衣的制作次数。基于 3D 数字化技术的创新设计模式大大提高了设计生产力,助力跨境电商实现高频研发、快速测款、柔性快反等。


3D数字化助力批量研发服装新款(来源:凌迪)

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3D 技术与虚拟仿真技术相融合,在数字世界模拟真实布料的悬垂感、碰撞感、弹性、柔软感、光泽等效果,数字化面料的升级结合互联网手段使面料展示更加逼真,在加速设计协同的同时,可以有效促进面料本身的研发。


基于 3D 的数字面料(来源:上海百琪迈)

 图片来源中国服装协会微信公众号


服装三维 CAD 系统通过与数字人台及色彩应用体系等进行设计协同,在 3D 环境中实现精准试衣、精准研发,不仅可以对服装尺码进行标准化与统一化,还保障了研发过程中沟通差异的最小化,提升服装企业研发及协同效率,实现从研发到生产的产业链尺码标准化、规范化,从而提升产业链研发及协同效率。


3D 与虚拟人台协同进行服装研发(来源:凌迪)

 图片来源中国服装协会微信公众号


服装行业推动机电一体化、精密传感、工业机械手、计算机图像识别和云计算、大数据分析等技术在缝制行业的集成创新应用,制造装备按照人工转机械、单机转单元、机械转自动和智能的原则,实现大幅度技术升级。

目前在服装行业所关注的智能装备主要包括:智能验布、智能拉布、智能裁剪、智能裁片超市、智能缝制、数码绣花、智能印花、智能吊挂、智能整烫和后整理、智能分拣、智能物流(如 AGV 等)、智能仓储等。


智能装备在服装行业的应用(来源:中国服装科创研究院)

 图片来源中国服装协会微信公众号


核心热点

(一)智能裁剪

智能裁剪系统采用先进的自动扫描裁剪、智能裁剪控制软件、裁刀角度智能补正、智能磨刀、自动送料新技术。将先进的信息技术、图像识别技术、可视技术以及网络技术完美融合,为设备配有图形化界面、方便操作,辅以 CAD 排版软件,开发智能排版技术,将裁剪工序的放料、排料、裁剪、打标、收料环节有机集成,提高了裁剪效率和质量水平,有效提升材料的利用率。


边走边裁智能裁剪生产线(来源:纳捷)

 图片来源中国服装协会微信公众号


(二)智能裁片超市

借助成熟的立体自动化仓储技术,通过对裁片超市作业流程进行优化,辅助于自动化的手段,建立智能裁片超市,实现裁片管理的自动化,有效解决服装加工半成品缓存的难题。

缝前工艺的全自动化智能管理(来源:杰克)

 图片来源中国服装协会微信公众号


(三)智能缝制

通过智能缝制自适应技术,将缝制关键参数进行独立设计,达到同步关系、行程、速度可调节的目的,实现不同的缝纫要求;通过机器自适应,无需缝纫工进行繁琐的调整,并且数据可以通过物联网进行共享,实现智能生产。


智能缝纫终端(来源:杰克)

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模板自动专机在企业中的应用深度和范围逐渐加大。在模板自动缝制单元设备中实现了:针梭分离及自动换梭、图案智能识别及自动生成图案花样数据、模板机自动产线、智能互换自动送料、多层模板及万能模板等有效地提升了缝制过程的自动化水平。

衬衫袖克夫机器人缝制工作站、全自动吊牌穿带机、自动模板循环式缝切机、机器人协同智能缝制系统在服装企业的广泛应用,不仅有效地提升了最终产品的质量和生产效率,而且还有效降低了一些操作工的技能要求,部分缓解了服装加工的用工压力。

推进智能制造,关键要立足制造本质,紧扣智能特征,以工艺、装备为核心,以数据为基础,依托制造单元、车间、工厂、供应链和产业集群等载体,构建虚实融合、知识驱动、动态优化、安全高效的智能制造系统。

服装行业智能制造涵盖智能单元、智能产线 ( 车间 )、智能工厂、智能供应链和服装行业数智平台等不同层级。

核心热点

(一)智能产线

智能产线(车间)是将多个智能单元进行有效的集成,通过系列工序的生产组织,完成某一工段相对完整的“中间产品”生产过程。关注的重点如下:服装企业缝前工段、服装企业缝制工段、服装企业缝制后工段。


服装企业智能缝前解决方案(来源:上海百琪迈)

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以“智能吊挂系统 + 自动缝制单元或自动模板缝制系统 + 全自动立体仓储物流系统”为主的全流程自动化制造模式大量采用,有效地促进了服装生产环节的高效率、高质量、柔性化发展。

(二)智能工厂

实现服装智能工厂,关键的是支撑的核心系统,过这些系统的有效集成,实现人、机、料、法、环、测的有效协同,实现生产过程的透明化、均衡化和持续优化,从而增加服装生产柔性、提升生产效率、降低生产成本。


服装智能工厂整体框图(来源:中国服装科创研究院)

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1. 高级计划与排程(APS)

基于供应链优化和约束理论 (TOC:Theory of Constraints) 的APS工具 (Advanced Planning and Scheduling: 高级计划与排程 ),采用数学规划、启发式算法等多种分析工具,为服装企业在供应链管理过程从宏观计划到中期计划,再到短期详细排产提供连贯的数字化与优化的决策支持。

其核心技术主要包括:智能排产算法、可视化的甘特图排产器、产前异常事件预警、生产进度监控、与其他系统集成。


基于 APS 的宏观产能负荷管理(来源:亿澳斯)

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可视化的优化排程(来源:亿澳斯)

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2. 数字化生产管理平台

数字化生产管理平台的基础是通过设备物联实现设备、人员和物料的有效集成,并通过相关的功能,实现设备运行状态、AGV 集成调度、吊挂集成、精益线平衡和人机工位排配等场景应用。


服装数字化生产管理平台(来源:中国服装科创研究院)

 图片来源中国服装协会微信公众号


数字化生产管理平台为了满足企业数据可视化的要求,可以实现机台、产线、车间、工厂及集团企业多工厂的数据展现,形成新的数据可视化的管理需求,企业各层级管理人员通过各分厂、车间的运行情况进行实时监控,以达到快速响应调控的目的。


集团多工厂智能制造大屏(来源:中国服装科创研究院)

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智能工厂智慧大屏(来源:中国服装科创研究院)

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智能产线看板(来源:中国服装科创研究院)

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概述

纵观 2021 年,无论是各国战略、政府政策、行业领军企业,对服装行业的可持续发展的关注度日益增加,可持续发展成为全球共识。

(一)可持续发展已成为全球共识

可持续时尚已经成为国际产业界、时尚界共同的话题和行业新的风向标,被业内视为未来产业创新经济新引擎。如国际时尚领军企业致力可持续发展,已成行业趋势未来、联合国《时尚业气候行动宪章》为全球时尚产业可持续发展制定目标、G7 峰会《时尚公约》实现了国际时尚产业可持续发展议题的统一。

(二)中国服装行业的积极行动

引导服装企业加速绿色低碳转型,要从取材、生产、使用三个维度,由原材料、产品设计、绿色印染、集约生产、新能源运输、低碳消费、延长使用周期等,全链条推动全产业链的制造高效化、能源清洁化、产品低碳化、材料可循环化的发展目标,才能逐步达成中国服装行业绿色可持续发展的初级阶段目标。

(三)可持续发展为服装企业带来的价值

中国服装领军企业已经开始可持续发展之路,注定不会一帆风顺,但“带头”意识的出现,和先驱者的引导,将成为中国时尚产业可持续发展的未来,可持续将为企业创造更大的商业价值,具体表现在:降低运营成本、增加营业收入、降低融资成本、提高股市价值。

可持续·新挑战·新机遇

可持续发展将倒逼我国服装企业转型升级,从而实现服装行业迈向高质量发展,在新的平台上进行国际竞合,必将迎来新的发展机遇。

(一)内部有差距

从内部来看,目前我国服装行业可持续的发展现状在消费理念、产业意识和政策引领等方面都有待进一步提升,具体表现在:消费理念有待成熟、产业意识急需提升、政策引导仍待加强。


可持续时尚发展前景(来源:RTF)

 图片来源中国服装协会微信公众号


可持续的全属性洞察(来源:RTF)

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目前,我国已经将石化、化工、建材、 钢铁、有色金属、造纸、电力、航空等8大行业纳入全国碳交易市场。碳排放总量高于造纸和航空,全国占比达 2.63%的纺织服装行业虽未纳入这一体系,但应该有紧迫意识,在不久的将来,时尚纺织服装行业将会成为这一系统的重要参与者。



(二)外部有压力

从外部来看,国际贸易将加速中国时尚产业可持续发展进程。

中国作为世界上规模最大的服装生产国、消费国和出口国,也是产业链最为完整、门类最为齐全的国家。2020 年,我国服装总产量占据全球产量 50%以上,出口总额超过1500亿美元,我国服装行业深受国际贸易变动,世界时尚消费趋势、 消费理念发展的影响。人们已经认识到全球生态环境恶化对人类生存质量和经济可持续发展带来的巨大威胁,对于产品的环保及可持续要求也就越来越重视。


数据服务助力可持续战略(来源:RTF)

 图片来源中国服装协会微信公众号


(三)发展有基础

服装行业的可持续除了需要从产品设计、生产、制造产业业链的透明,产业链的上下游协同,以及价值链终端消费者的日常生活和消费意识形成整个可持续的生态系统的资源整合外,还需要坚实的纺织工业基础及清洁能源等加持,才能形成健康的可持续发展的服装行业生态链建设。

发展趋势

要想实现服装行业的可持续发展,技术创新是首要的,文化发展也不可或缺。具体来说,需要四个方面的系统行动。

·能源环节:用太阳能、风能、生物能等低碳的可再生能源或其他清洁能源,替代传统的高碳的化石能源。

·原材料环节:开发低碳材质,改良各种化学染料,研发可回收再利用的纤维,将纤维生产、染色等环节对环境的损害降到最低。

·企业治理环节:以社会责任为主导,实现企业的透明和社会的公平。

·文化与消费环节:要倡导绿色时尚文化,树立低碳、负责任的消费观念,不是以刺激、快速消费为特征的时尚文化,而是为生产和消费的低碳化转型提供激励机制。

虽然我们与欧美可持续发展的进程还有不少的差距,但充分发挥我们的数字科技能力和创新思维能力,加上“拿来主义”的融会贯通,相信我们会跳过欧美等发达国家服装品牌各自为战的时代,直接迈向协同共创的时代。

我们会有属于中国特色的创新方法和路径,在此过程中:不仅会涌现出更多中国标准及倡议;还会有更多中国品牌企业携手共同发声及实践,展现中国企业的负责任形象;也会有更多的费者变得更加“自信”及“负责任”,支持中国的“民族品牌”和产品,更加关注品牌和产品背后的人文情感及环保理念。

我们深信,以可持续发展为目标的中国服装行业的责任时代会很快到来!
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