【大咖谈】身在缝制设备制造强国，你的家纺生产设备升级了么？
随着物联网技术的发展，缝制设备制造行业面临着向全方位的自动化、与物联网技术融合的革新。缝制设备未来会如何发展？在“2021中国家纺科技装备前沿技术发展论坛”上，中国缝制机械协会副理事长吴吉灵进行了“我国缝制设备技术发展现状及趋势”的主旨演讲，主要从我国缝制设备行业发展现状，主要缝制设备技术发展趋势两个方面进行了分享。
吴吉灵首先对我国缝制设备行业发展现状进行了详细的解读，他谈道，缝制设备指用于服装、鞋帽、箱包、家纺等制作的专用缝纫机械，以及生产加工各种面料服装、鞋帽等所包括的铺布、裁剪、整烫、输送管理等机械设备。
缝制设备应用领域包括轻纺行业的服装、皮革、羽绒、鞋帽、箱包、家纺、产业用纺织品等；交通运输领域的座椅、气囊、车内饰等；建材家居领域的包装、新材料、文体用品等。其中服装类占比70%，鞋帽箱包类占比15%，家纺占比10%，其他占比5%。
缝制设备可分为家用缝制设备和工业用缝制设备。其中，工业用缝制设备主要包括裁剪铺布设备、工业缝纫设备、刺绣设备、封包设备、羽绒加工设备、吊挂输送设备、熨烫整理设备、相关专用数控及系统等。
目前在我国缝制设备行业共有整机企业350家，零部件企业1000家，工业缝制设备年产量800万台，家用缝制设备年产量300万台，行业总产值约600亿元。我国缝制设备产业主要分布于浙江、江苏、广东、上海、陕西、京冀等地，浙江台州是缝制设备的主要产业集群地，浙江诸暨为刺绣机产业基地。我国缝制设备产量占全球85%，是全球缝制机械最大的制造基地和销售基地。
吴吉灵进一步表示，“十三五”末，我国缝制设备行业已经迈进制造强国行列。首先，我国缝制设备行业制造能力全球领先。多轴加工中心、机械手、智能柔性喷涂及加工流水线，在行业骨干企业中广泛应用，制造手段、制造精度、产能等远远超过国际同行业，产品质量基本达到日本水平；其次，我国骨干企业实力赶超国际。涌现出一批如上工、杰克等具有国际竞争力的骨干龙头企业，通过并购国际品牌杜克普、百福、托卡奔马等快速抢占缝制机械技术发展至高点。全球缝制机械行业前十强企业中，中国企业占据七席；此外，我国有完善强大的供应链。拥有全球唯一品类最完善的缝制设备零部件加工及供应体系，全球90%的缝制设备零部件采购在中国。国内零部件100%实现自主化生产及供应；最后，智能技术国际引领。我国缝制设备的智能化技术、LOT技术、云平台及大数据应用技术等呈现出后来居上的国际引领态势。
回顾我国缝制设备行业发展，90年代以前，我国缝制设备行业第一代产品为机械式缝纫机；90年代至2000年，为第二代产品——电动缝纫机；2000年至2014为自动缝纫机；2005年至今的第四代主导缝制设备正由自动化迈向数字化、智能化。数字化缝纫机基本特征为针距、送布、抬压脚等能够智能调节以适应不同缝料缝制；可进行网络物联及缝制数据采集；并且具有缝纫品质、安全自动监控功能。
目前，我国缝制设备行业已经迈进制造强国行列，那么，我国缝制设备行业未来又将如何发展？趋势如何？吴吉灵对此以不同设备类别进行了清晰、深入的解读。
>工业缝纫设备
趋势1：多步进电机独立驱动及控制技术
将针距调节、缝线张力调节、送料机构、压脚压力调节等机构通过加装步进电机进行独立驱动和自动精确控制，根据缝料厚度变化，实现针距、线张力、压脚高度等自动调整和缝制参数自动补偿，缝纫声音轻、质量好，智能化水平提升。
可集成应用无油及微油技术、防鸟巢装置、短线头技术、传感技术、LOT技术以及后拖轮装置等，设备更加绿色、智能和高品质。趋势2：多工序集成的单元化、专用化高效率自动缝制
集光、机、电、气、磁等技术于一体，以平缝机、包缝机、锁眼机、钉扣机、花样机等为母机，将上下料、定位、缝纫等多工序进行集成和自动化控制，形成自动化单元设备和各类专用自动设备，降低操作技能和劳动强度，1人可同时操作2-3台缝制设备。如：自动贴袋机、自动门襟机、自动开袋机、自动毛巾机、自动缝枕套机等。
趋势3：缝制工序的模板化、标准化
将缝制技术转换成模板工程方法，依靠精确的自动控制单元，通过自动识别模板花样，完美缝制工艺中的直线、直角、圆、圆弧等各种缝纫线迹，提高一致性和缝制质量，减少熟练工依赖，一人操作多机，效率大幅提升。如：用于羽绒服缝制、枕套四边缝的自动模板机。
可应用机头360度旋转技术、图像视觉技术等，进一步提升产品的附加值和智能化。趋势4：融合机械手技术，进行三维立体缝纫和缝料抓取
把缝纫机机头安装到自由度较大的六轴工业机器手上，缝纫机机头在CNC的控制下，实现三维空间曲线的缝合，如：汽车仪表盘缝纫。
通过工业机械手上下送料及定位，实现缝料抓取、移动、定位、驱动缝纫、收料等环节自动化，主要应用于模板机、花样机以及自动缝制单元的上下料及定位缝纫，实现无人化、流水线缝制。>工业刺绣设备
趋势1：超多头、超高速的高效高精刺绣技术
通过增加机器头数、长度来大幅提升刺绣效率。通过技术创新和机构优化，刺绣头数发展到176头、210头以上，幅面从10码发展到15码以上，机器长度最长可达25米。
应用独立压脚技术、闭环伺服控制等技术创新、零部件加工及装配技术革新等，大幅提升机器运转速度和效率，刺绣速度已稳定在1200转/分运行，1500转/分稳定运行尚待突破。趋势2：由单一功能向多功能装置集成
在平绣机头上加装晶片绣装置、散珠绣装置、盘珠绣装置、激光绣装置、盘带绣装置、雕孔绣装置、简易绳绣装置等，实现刺绣功能多样化，刺绣图案立体化，提高绣品附加值。目前主要应用服装等行业高附加值产品刺绣。
趋势3：向超多针、大幅面刺绣升级
突破单头15针的颜色针位极限，开发了超多针集成式电控系统和单头20针、甚至24针的超多针电脑刺绣机，满足家纺床品市场对超多色的图案花色需求。
通过提升大型机架加工能力和制造精度，设计长达1.1米的大头距、大幅面、大行程和高精密刺绣的家纺用超大型刺绣机，一键退框技术、秒进、秒退以及自动计米数功能，减轻人力，提高效益。趋势4：自动换底线、自动夹框
研发绣花线自动绕线、滑轨移动式自动换底线系统，更换底线的效率由传统手工方式15-20分钟缩短到90秒，智能换底线系统全面取代人工操作，保证长时间不间断刺绣，生产效率可提升20%以上。
自动夹框靠充气使得夹框内部气管膨胀从而完成夹布动作，面料损伤小，夹持力均匀，省时省力。相关自动铺布、换框等技术是目前及下步研发的主要方向。趋势5：单头智能网络刺绣机及定制服务平台
在易绣定制平台上智能联机信息识别，WIFI自动识别联机传输花样；WIFI花样传输、扫码配色、自动识别绣框与刺绣定位等，让刺绣设置与操作傻瓜化，更便捷与智能。
对接数字化工厂的刺绣物联网，以人机定位方式，设立适合各自刺绣定制产品的刺绣工艺，对准自主生产接单、行业其他工厂加入平台接单的不同主体，在体验中心一站式服务(绣线、机针、辅料)与刺绣工艺培训，把客户刺绣定制的设计灵感快捷实现，形成刺绣产业的大规模一件定制转型。>铺布、验布设备
铺布机：自动化、网络化
单一面料铺布到多面料铺布，针对家纺最大宽幅超过3米，保证面料平坦齐边、无张力，可承重200kg以内；拉布过程中实现追踪布边、无布停机、自动回原点、触摸屏作业界面实时可视；物联网技术应用，实现人与机械设备的远程数据交互，实现远程控制；采用5G工业互联网络实现与客户端高精度、可视化数据通信，掌握铺布工作状态的数据特性；提高自动化水平，与其他纺织自动化设备串联成智能生产线。
验布机：数字化、智能化
基于深度学习模型和机器视觉技术，建立布料缺陷和种类数据库，引用人工智能算法，智能识别面料中存在缺陷,，形成瑕疵点地图，数据可直接对接公司管理系统（如ERP、MES等）。
产品检验速度可达1m/s，针对收集到布料缺陷和种类，面料瑕疵识别率高达90%，最高识别精度可达0.01mm。>裁剪设备
高层裁床发展趋势
主要用于大批量生产的订单，如快销品、针织服装等。一是高频震动，6000转/分钟的裁刀震动频率，裁刀在高频震动下，更加锋利，裁剪质量更加优秀；二是边走边裁，确保面料传输裁剪时不会偏移，裁剪效率大幅提升10%~15%；三是数字看板，自动统计生产数据、并生成报表或数字看板；四是宽门幅，宽度超过3米的稳定高质量裁剪技术，适合家纺大门幅专用裁剪。
单层裁床发展趋势
一是智能化，应对条格或图案对位的裁剪，借助图像视觉、云端处理技术（云平台、裁剪系统）等自动识别面料的条格花纹，自动做版、自动排料，自动裁剪。
二是数据化、物联化，客户订单通过ERP或MES传给裁床系统；裁床系统在云端完成做版、排料、裁剪计划等命令；裁床执行裁剪命令，设备可以自动识别面料条纹图案，并进行对条对格的自动裁剪。>吊挂及输送系统
趋势1：混流生产、数据化
一是提升软件及算法，运用先进的软件技术和智能动态调度算法系统，实现小批量、多品种、多款、多色、多码家纺产品同时在线混流平行生产，解决了产品色差等难点问题，实现柔性化、智能化、个性化生产。
二是数据化、人机协同，丰富数据接口，运用5G等技术，进行数据采集和分析处理，实现数据云端管理和智能决策，在生产管理过程中增加感知、获取和分析能力，人、机、物融合。趋势2：吊挂+MES+WMS+WCS
一是提升硬件可靠性，针对家纺产品重量重、体积大的特点，专业设计承重轨道、重型进站机构、工作站大节距链提升机构、带驱动的出站机构、输送防晃机构、速度无极可调等，保证硬件稳定可靠。
二是吊挂、仓储一体化，随着电商业的发展和消费者个性化需求的增加，将用于计算机控制生产吊挂输送系统与MES、WMS、WCS系统进行集成，实现按单生产、智能仓储、按单配货、自动出库的整厂智能化、少人化。>自动绗缝设备
趋势1：多针绗缝自动化、产线化
高效的自动化产线联合。攻克自动缝边技术（棉的厚薄、面料柔软及弹力变化难以掌控），从自动送棉、缝制、裁剪、缝边、打包构建飞梭绗缝自动化生产流水线。旋梭绗缝机已实现自动送棉、进布自动纠偏、自动裁边、自动收卷，速度每分钟 700 转， 4 个小时换底线。
趋势2：单针绗缝机头旋转、高速、精密化
数字化CNC差补运动算法控制，形成7轴同步联动、三维运动的数字化精密高速绗缝；龙门式、机头360度旋转，最高缝速3000转，转弯不降速，正缝逆缝零偏差，实现完美线迹精美图案，效率提高30%；双伺服、四丝杠机构驱动保证大幅面缝制精度；可用7号细机针，减少跑绒现象；机头全包围、短线头、无油化设计，可配套自动换料台，高效环保绿色。
>家纺自动缝制生产线
趋势：改变“缝纫+吊挂“生产模式，集送料、裁剪、缝纫、上标、收料的自动化流水线生产。
通过模块化创新设计及组合，将生产工序集成化、流程化。成卷面料进入设备，自动定长裁断，自动装标，自动缝纫，自动收料，自动出成品，运行速度快，生产效率高，实现从面料到成品的一体化生产，节省大量人工，适合款式相对单一的大批量订单式生产。
家纺自动缝制产线主要有：全自动床单机、全自动毛毯机、全自动枕套机、自动床罩包橡筋机、全自动床笠机、自动被芯（被壳）机、胖被自动化生产线等，主要生产企业有上工富怡、江苏琼派瑞特等。>智能缝制生产管理系统/成套物联解决方案
基于大数据、物联网以及缝制设备软硬件技术，将生产线缝制设备互联互通，通过数据实时采集、云计算与智能分析，实现了工厂设备管理、生产管理和智能决策，让缝制设备成为“数据收集者”、“成本分析者”、“效能改善者”，助力下游家纺数字化工厂建设。
（1）生产智能管理模块。实现设备运行数据实时采集、生产状态及进度实时监控、产能评估与优化、绩效评估、工资计算等功能；
（2）设备智能管理模块。实现设备运行效率统计、故障种类分析、远程运维等功能；
（3）智能仓储管理模块。实现原料、在制品、成品的数据管理、存储及输送等功能；
（4）安全管理模块。实现人员管理、工具实时监测等功能。
（5）云端开放，可与企业第三方软件对接，可通过手机或平板电脑登陆。
>产业云服务平台
趋势：制造服务化、数据化、平台化
1、实 现 供 需 精 准 对 接 ， 互 联 互 通，物联网生产。
2、商家业务和企业制造数据上云，企业跟企业之间实现制造数字化、协同网络化，并向智能化延伸；弹性供给、高效配置，从而提升整体供应链运营管理和制造服务水平；让供、需双方实现产能在线交易与协作，实时数字化对接制造进程，开启家纺产业云制造服务的新模式。
3、通过云平台的大数据分析功能，实时掌握产业集群的机器使用率、开工率、分布数量，客观反映行业景气指数、市场需求等，为产业发展提供大数据及分析服务。
4、集成“网络智能工厂系统”、“生产管理系统”、“交易平台“、“电商平台”等平台业务，构建产业集群生态圈。
