基于“智慧车间”的民族服饰定制生产线设计与研究*

文/李冠儒 郝学峰 郭佳乐 郑诚（内蒙古工业大学轻工与纺织学院）

纵观世界，随着“德国工业4.0”“中国制造2025”以及“美国工业互联网”的提出，制造业已然在国民经济中占有重要地位。近年随着科技的迅猛发展，新的服装生产智能技术得到了广泛地开发及应用，各国在迎接新一轮技术革命的同时,服装制造行业同样也成为互联网时代下巨大变革的主要战场。工业数据分析、云管理、云工业以及数据智能管理等智能技术成为时代变革下融入服装“智慧车间”的必然产物。服装智能制造技术是一种集研发、制造、管理、服务于一身的现代化“再升级”的利器。服装智能制造体系的完善利于企业快速决策，通过大数据的引导进行计算和分析给出生产者以及消费者相对直观且贴切的方案，降低生产制造过程中的损耗，进行服装生产目标的精准执行[1]，也是真正意义上构建了属于服装制造业下大型的集人性化智能化于一体的生产车间。

一、民族服饰定制生产现状

现如今，复杂多样的服装体系其宽度广度已达到了前所未有的程度。依托互联网的承载，民族服饰的受众面丰富了更多层次的人群，消费者对民族服饰个性化定制的需求也越来越大，以消费者为中心的数字化战略成为互联网“雨后春笋”般的存在。民族服饰消费理念的转变以及劳动力成本的逐年增高，大规模定向生产的服装热度不断锐减，部分中小型服装企业难以应对复杂化、多种类的服装制造。据有关调查分析显示，近几年由于民族服饰的市场受到需求多样、服装流行趋势更迭快等方面的影响，使得服装定制市场占据了主导地位。当前多数民族服饰企业依旧保持了传统的生产线运行方式，机器老化，代工速率慢，智能化技术的带入尚不完善，不具备完整的优化方案，使得企业的未来走向脱离了时代的发展。目前，传统服装加工企业的传统生产线已经开始面临前所未有的用工压力。同时，基于现在民族服饰定制行业的要求，网络定制的核心概念是对服装面料、款式、色彩和质量等个性化的需求，利用服装企业大规模个性化定制的生产技术，快速、高质量和低成本地生产出符合消费者个性化、时尚化等需求的产品。随着网络时代的发展，服装高端定制的行业的崛起，大多数服装设计从事人员都偏向了服装定制的工作。民族服饰更应该的是突出民族特色，对于民族服饰元素的借鉴采用提取解构，并不都能完全表达其内涵，反而为了达到民族感强烈的目的，将几个民族元素糅合在一起使用也司空见惯，设计应当满足消费者的审美需要，在尊重民族本身的情况下，辅以时尚元素，而非本末倒置。大部分服装企业仅仅将设计停留在了功能和装饰上，没有真正将民族文化运用于现代流行的生活服饰之中，设计师的培养对于线上定制环节起到了至关重要的作用。

随着近些年互联网时代的影响下，在服装制造业中我们更多看到了服装生产线与C2M模式的运行结合，其中让企业较为广泛关注的一项是针对生产线的高科技智能化配置，实现民族服饰高质量快速反应型“智慧车间”的全智能化生产线已被普遍应用于各类定制型C2M模式之中。在民族服饰定制中，可搭载服装CAD技术的制版技术，与智能吊挂系统高度精密配合，多种全自动智能硬件设施都已经得到服装企业的广泛应用，在定制类服装中涵盖设计、定制、生产、服务于一体的数字化生产线已经初步得到实践。因此，基于“智慧车间”模式的民族服饰生产线的创新与优化，成为民族服饰企业向智能制造转型升级的关键因素。

二、“智慧车间”强化服装制造业的生产管理

（一）服装“智慧车间”的基本模式

“智慧车间”模式是一种指在生产车间内将远程定制、细化管理、全程生产、包装服务等方面变得更加便捷且高效的运营方式。以“中央管控系统”为企业生产车间的核心，将生产过程中的每道“指令”由电脑输入员进行全场发布，通过电子计算机自动化和信息化的融合，有效集成每一项智能技术系统，使员工与设备之间高度配合。我们经常说到提升工作效率的源头，最直接的无非是两方面，一是服装企业一线员工的单一效率，二是服装企业内各生产阶段智能技术系统的效率，敏捷且准确的“指令”方可实现最大化的效率转变。“智慧车间”内各种智能设备运行中关键的参数将进行自动采集和分析，并实时捕获到相关信息对产物的所有弊端，在产品工艺和生产流程中分析每条生产信息，例如时间长短、绿色环保、生产损耗（机器损耗，人力损耗，原料损耗）来作出影响服装穿着的分析和判断。产品工艺和生产流程是制造企业运营的核心环节，工艺和生产流程水平不仅对车间的产品质量有至关重要的影响，而且还影响着生产车间生产时的物耗、能耗以及原材料的亏损情况。所以说，产品的工艺和生产效率决定了服装企业经济效益的最大化。在分析识别后，一旦识别到服装生产过程中如有生产缺失与遗漏，互联网大数据将会进行最快速的传导到电脑的终端，提供解决方案，做出适当处理，以实现从布料、辅料到成品出厂的自动化加工和高水平质量控制。通过中控核心系统实时了解设备状态，定期更新系统，设备定期维护，实现设备故障提前预防的目的[2]。在“智慧车间”模式下，随着生产管理能力的提高、产品质量提高，客户需求的多方面的及时交付能力也可以得到前所未有的提高，车间信息化建设提高和物流服务管理能力提高，传统车间流水线的工作已经难以达到消费者对它的期待。

（二）个性化服饰生产企业对“智慧车间”的巨大需求

随着民族服饰个性化定制供应链的不断升级与拓展，在个性化服饰定制上，国内较多的中小型企业都难以实现车间生产线与制造全球化智能信息技术方面的广泛应用，国内服装生产制造企业目前都处于产业优化、实现转型升级的关键时期，对于全国广大中小型制造企业而言，他们依旧保持着传统生产线所固有的产值低的弊端，生产方式相对落后，生产服装种类单一，流水线无法实现多品种类型服装的同时生产进程，导致了流水线作业的负担过大。但是他们对于车间生产线优化转型升级的愿望和企业压力相比于较大型服装生产企业来说更加迫切转型。由于流水线实现转型优化成功所必然的成本问题，这些中小型企业更加无从下手，巨大资金链的投入，引入机器的设备需要相关人员操作，导致了转型一拖再拖，企业难以长久保持生存，甚至拖垮企业。大多数中小型服装企业对服装“智慧车间”的需求巨大，所以“智慧车间”模式在服装生产行业中的市场前景非常广阔[3]。

（三）“智慧车间”在服装生产中展现出的优势

服装工厂里的每一个智慧型服装车间，车间的员工，传送带的路线，日常制作所需的用电、用水、人力资源的消耗，都可以通过计算机以数字的形式完成统计，建设工程中做到零碰撞、零库存、零浪费，节约大量的人力物力；同时“智慧车间”下的生产加工模式会优化企业库存，保证库存量，资金链的实时更新与显示，通过RFID数据管理系统进行各项产品的收取入库，提高作业计划的准确性和调控能力，提高企业的效率和生产能力；“智慧车间”内的各大信息系统互相协同，避免了传统生产线设备不协同、不兼容的问题，实时信息共享连续的部门或者设备，不用因为交接产生遗漏或者失误；智能程度高，响应客户的速度快，多样少量的产品可以同时满足多层次的消费者需求。

（四）“智慧车间”与新时代产物结合的总体思路和基本架构

1.总体思路

“智能车间”以C2M智能制造生态网络体系为核心，将消费者更深层次的融入少数民族服装定制的初步环节，解决个性化服装的根本问题；接着将智能CAD打版的版图传入终端，进行消费者与设计师的交流与最后更改，确定服装打版图纸，这其中确定了面料、工艺、款式、领型、纱线颜色等；在生产车间内整条流水线利用智能吊挂系统进行传送带的任务交接，最后通过智能RFID管理系统将产物的后期服务、装箱、配送一并完成。“智慧车间”在与新时代产物的结合下，把生产车间内的机器，线上无线定制设备，中途运输设备，网络社区线上交流等所有过程实现了真正意义上的互联互通，达到及时满足客户需求从而实现自动决策转而提供多重计划命令的组织生产自我管理境界的“车间”。总的来说，“智慧车间”模式的衍生将是传统民族服装企业生产车间走向高效益、智能化的必然趋势。

2.基本架构

通过对现代服装产业生产线现状的调查和分析，结合综上所述的自动化智能技术的发展情况，现拟作出了满足新时代下企业生产制造实际需求的“智慧车间”模式生产线的基本架构。该基本架构以互联网平台为基础，对其进行改造和设计，加入“智慧车间”所需要的智能化模块，满足线上定制方案、CAD模板实时更新、生产自动智能化、生产管理和监控以及原料入库管理。同时，迎合大环境下的通信能力，利用5G通信将服装生产无线快速化加入“智慧车间”架构中，提升车间生产效率，改善车间自动化智能化绿色化的生产环境面貌，如图1。

图1 服装定制行业商业运行模式基本架构图

三、“智慧车间”模式下，民族服饰定制生产线的设计方案

目前，互联网影响下多数企业已趋向于C2B模式的智能架构，结合“智慧车间”模式下生产线的C2B模式，已然成为服装行业向前的风向标[4]。由于民族服饰的个性化消费已经使服装生产由少品种、大批量逐渐向多品种、小批量发展，定制服装企业效能低且已落伍的传统生产线弊端，警示着民族服装企业要具有快速反应能力机制和现代化机制的运营模式。生产线的创新能够实现生产者满足消费者个性化的需求，进而快速地做出调整，降低企业的库存风险，才可实现少数民族服饰企业的产能最大效益。

（一）服装定制化模块设计与AI远程试衣

“智慧车间”的建设前期核心依赖于C2M模式的智能化生态体系的完备，为服装定制提供了全方位、数据化、高速度的完善方法。以新一代互联网技术为载体，驱动企业与内外界资源配置的快速整合，支持线上客户DIY自主设计、与设计师交流、下单等一系列过程，实现个性化柔性化资源整合。模块化的资源整合，服装号型款式、服装面辅料、服装印花花色等个性化需求，通过与数据库的对接与客户进行实时交互，线上设计师全程在线陪同挑选，以多品种、快速下单、智能CAD快速打版，将服装零部件进行全方面整合输出进入与客户的对接之中，实现还原程度最大化的服装设计版图。

智能CAD制作的版图在客户 的 认 可 下，在AI（Artificial Intelligence）智能影像的帮助下实现与AR（Augmented Reality）智能增强现实技术、虚拟现实技术（VR）和3D画面等技术领域的帮助下，在屏幕上把虚拟世界套在现实世界并进行互动。利用在客户手机上并在电脑摄像视频上进行线上远程实时采集、版图输送、3D版图上身，生成一种渲染3D模型画面下全方位人体着衣的智能视觉效果[5]。屏幕自动识别试衣者年龄、性别、身体基本尺寸的测量和采集，可以在不同场合、不同配饰、不同光亮程度下实现真实体态、面貌的着衣呈现。

（二）车间自动化吊挂系统

服装吊挂系统是在通信技术、机电一体化技术以及计算机智能技术高速发展的基础上，应对服装行业内生产企业自身生产需求的快捷方便式智能系统。结合智能CAD打版图的制作，按照输入好的工序工段，系统按照相应的生产工艺路线，将吊挂衣片的衣架按制作工序流程送到相应工序的工人手中，每一步骤的完工，一个按钮即可完成衣架在吊挂系统的辅助下到下一个工序站的转送，吊挂系统相结合的软件会记录下员工生产数据以及相关生产信息的统计功能。服装吊挂系统与传统捆包式生产相比，将衣片吊在空中，使员工不受吊挂衣片的包围影响，改善了员工的工作环境，使车间工作流程简单明了，车间的工作管理人员可以迅速通过目视管理发现产品线的问题并及时作出调整改善，大大提高了车间的管理能力。同时吊挂系统借助RFID扫描系统和信息化系统，对产品生产线的每件衣服和每次传送带的输送都进行记录，然后对这些记录进行收集、整理、分析，并将分析整合后的数据以信息化、图形化的画面呈现给每位消费者，让消费者可以非常直观地看到目前生产线上制作服装的整体状态，实现了服装生产线的透明化。

智能吊挂系统采用计算机智能管理系统配合生产数据、设备自动化机械传动技术下，满足定制服装要求，采用单件流水线生产模式，可以自动平衡工序中不同员工效率，提升工序容错能力。智能服装吊挂系统的生产效率比传统流水线的运作提高50%～70%，定制服装最重要的时效问题可以得到全方位的最大优化，

（三）仓库服装管理与后期服务在RFID技术中的应用

RFID技术通过与云MES的协同，将MES系统中的数据与信息反馈结合在服装制造后的管理运营中，服装生产后的收纳称重、服装标签的读取、衣物的分拣、分区吊挂、整理等过程皆通过传送带进行完成。智能仓储管理系统通过RFID技术，在服装分拣过程将定制出的衣物按照型号、款式、配送区域等进行分类，每一款服装进行RFID物料表的制作，兼容新型计算机的记忆功能进行衣物生产物料表信息的打印与装箱粘贴[6]。全新仓储管理系统的应用保证了后期装箱与服饰配送的高效率、智能化服务，如图2。

图2 “智慧车间”生产线流程模式简图

四、结语

民族服饰定制行业的智能化发展是一条漫长的道路，但同时也是“中国制造2025”道路上的时代反馈。民族服饰行业传承与发展的同时，应该不断创新，不断求实。“智慧车间”模式的全新服饰定制生产线在满足消费者个性化服务的同时，实现全产业链流程达到实时、准确、透明的全方面监控管理。面对现如今电脑高科技程度化、信息管理数字化、极简化的浪潮,民族服饰生产企业如何优化流程、整合资源,降低运营成本、提高效率,为服装消费者提供足以实现高品质质量的产品,直接关系服装企业在新形势下的健康发展。这不仅有助于服装企业生产效益达到最大化，同时也为民族服饰行业的未来提供新鲜的活力。