Как автоматизируют производство одежды? Технология "машинного зрения" и другие примеры автоматизации
Времена, когда сотни человек на крупном производстве полностью отшивали одежду вручную, уходят в прошлое. Такой подход еще используют в ряде азиатских стран, однако технологический прогресс постепенно берет вверх.
Без появления новых машин и технологий мы бы не получили большую часть искусственно синтезированных тканей. Не было бы ни полиэстера, ни капрона, ни акрила, ни вискозы — вообще никакой синтетики, в итоге мы бы лишились огромного пласта удобной и функциональной одежды.
Автоматизация в индустрии текстиля началась со средств малой механизации раскроя — дисковых ножей, сабельных и ленточных установок. Однако это были только первые робкие шаги в правильном направлении.
Любопытный факт: среди всех производств полноценная автоматизация одной из первых пришла в легкую промышленность.
Значительного прогресса помогли добиться перфокарты, представлявшие из себя листы картона с выбитыми в них определенным образом отверстиями. Их последовательность использовалась как примитивная программа работы станка, позволяющая обработать и классифицировать информацию. Так, на ткацком станке при помощи перфокарты изготавливался узор.
Сейчас в швейное производство все больше и больше внедряют разные технологические новшества: автоматизируют отдельные операции, работают над созданием автоматизированных линий. Дальнейшее развитие автоматизации швейного производства связано со все большим использованием систем, работающих практически без участия человека.
Так, вскоре уже любой технический работник сможет самостоятельно настраивать и менять софт на разных устройствах, что сможет сэкономить и материалы, и время, и остальные ресурсы.
Уже сейчас с помощью роботов можно сэкономить до 50% используемого материала.
Кроме того, автоматизация способна повысить производительность цеха в 2-3 раза. Дело в том, что общее число операций снижается, время между ними сокращается, а для организации пошива требуется меньше сотрудников.
Новые возможности также позволяют увеличить объемы производства и сэкономить деньги предприятий. Автоматика обычно выдает результаты с более высокой точностью, а расположение игл можно отслеживать с отклонениями менее полмиллиметра, что улучшает однородность размера продукта.
Даже ткани, склонные к складыванию и растягиванию, совместимы с новыми роботами, которые могут определять положение ткани и вносить необходимые корректировки без вмешательства человека.
Если говорить о самых свежих примерах автоматизации индустрии текстиля, то можно обратиться к оборудованию и технологии, которые были представлены на Китайской международной выставке швейного оборудования и аксессуаров CISMA-2023.
Выставленное оборудование существенно облегчает производство сорочек, костюмов и джинсов: машина для изготовления глазковой петли с компьютерным управлением, автомат для соединения воротника со стойкой, автомат для притачивания шлевок, автомат для настрачивания накладных карманов и многое-многое другое.
Производство более простых предметов одежды, например, носков, уже высоко автоматизировано, однако всегда существуют дополнительные возможности для совершенствования. Машины становятся еще более гибкими и позволяют адаптироваться к изменениям в моделях, персонализации и дизайне.
А теперь давайте рассмотрим наиболее интересные технологии, которые сильно облегчают жизнь производителям одежды.
Технология “машинное зрение”
Автоматизация производства, основанная на машинном зрении, является одним из крупнейших процессов в отрасли автоматизации текстильного производства.
Так, в автомобильной промышленности одним из таких разделов является производство автомобильных сидений и мебели с использованием обивочных швейных машин. Сейчас промышленное шитье выполняется в основном вручную, причем некоторые процессы являются полуавтономными.
Например, раскрой стопок ткани легко выполняется на машинах с ЧПУ, затем процесс шитья большими частями выполняется вручную профессиональными операторами швейных машин.
Так, на международной выставке обработки текстиля и гибких материалов компания VETRON в качестве применения промышленной автоматизации продемонстрировала Vetron AutoSeam — автоматическую швейную машину, модернизированную из стандартной швейной машины компании, которая способна выполнять автоматическое шитье, отслеживая движение с помощью камер и контроля движения каждого стежка иглой.
Машина представляет собой промышленную швейную машинку, которая распознает, регулирует и сшивает края слоев материала стежок за стежком. Она ориентирована на обработку среднетяжелых и тяжелых материалов, используемых в основном в автомобильной, кожевенной и мебельной промышленности.
Как устроена эта технология?
Vetron AutoSeam в основном опирается на обработку изображений, и уже существуют важные шаги на пути к созданию эффективной системы обработки изображений. Эти этапы — выбор камеры, выбор объектива и источника освещения, оценка качества изображения, выбор аппаратного и программного обеспечения, разработка индивидуальных алгоритмов и настройка всех компонентов.
Первый этап в разработке системы — понимание того, что именно нам требуется, то есть определение нужных требований для конкретной ситуации.
Очень важно определить, какова цель машинного зрения в системе. Это кажется очевидным, из-за чего этот момент игнорируют. Однако если вы заранее уточните, чего именно хотите от системы, это поможет сэкономить ваши деньги и время.
Система обработки изображений для VETRON AutoSeam разработана как экономичное решение, способное определять положение края материала, направлять механические части для перемещения материала под иглу и отслеживать положение материала для обеспечения точного шитья.
Промышленному шитью жизненно необходимы высококвалифицированные сотрудники, которые могут работать сразу на нескольких машинах.
Сейчас тенденция такова, что в современных автоматизированных машинках оператору не нужно долгое обучение, он лишь должен уметь работать со стандартной швейной машинкой. А, например, система технического зрения уже способна направить машину, перемещая материал в нужное место.
Таким образом, даже швея не высокой квалификации может использовать такую машину и выполнять работу на уровне опытного сотрудника, что делает процесс изготовления значительно быстрее и дешевле.