智能化鞋褲制造體系關(guān)鍵技術(shù)研究

智能化鞋褲制造體系關(guān)鍵技術(shù)研究

智能制造鞋類行業(yè)是一個典型的跳舞行業(yè)。長期以來，中國在大范圍內(nèi)抓住了豐富而廉價工人、相關(guān)優(yōu)惠政策、豐富的原材料資源和強大的經(jīng)濟發(fā)展機遇，抓住機會，中國成為世界上最大的服裝原材料基地。但是,在我國人口紅利不斷消失,原材料價格上漲等因素的影響下,我國的優(yōu)勢逐漸削弱,以往追求數(shù)量擴張、低價競爭的發(fā)展模式已經(jīng)不適應(yīng)市場需求,在制鞋產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級大背景下,提升技術(shù)水平和提高產(chǎn)品質(zhì)量將是制鞋行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。當前,中國制鞋業(yè)正面臨著前所未有的歷史激蕩,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整日趨緊迫,企業(yè)承受著重新洗牌的時代壓力,要想在逆境中生存,必須順應(yīng)時代潮流,及時抓住‘工業(yè)4.0’和《中國制造2025》帶給制鞋業(yè)的發(fā)展機遇,積極響應(yīng)國家戰(zhàn)略,推進信息化與工業(yè)化深度融合,搶抓機遇,有序地推進智能制造,以智造升級提升企業(yè)的競爭力。針對改變傳統(tǒng)的制鞋模式,從研發(fā)、設(shè)計、生產(chǎn),到倉儲、終端銷售,全方位地進行智能制造升級,可以通過大數(shù)據(jù)技術(shù)分析用戶需求,運用先進的數(shù)字化鞋靴研發(fā)制造系統(tǒng)完成腳型測量、虛擬化設(shè)計、樣板制作等,運用精益生產(chǎn)及智能制造技術(shù)實現(xiàn)生產(chǎn)過程的智能化,再配以先進的倉儲系統(tǒng),建立一套完整的智能化鞋靴研發(fā)、生產(chǎn)體系,實現(xiàn)整個流程的智能化升級。如圖1所示。1關(guān)注后用戶需求,開發(fā)適銷產(chǎn)品伴隨著大數(shù)據(jù)時代的來臨,越來越多鞋服產(chǎn)品的開發(fā)和生產(chǎn)有了大數(shù)據(jù)的支撐。運用大數(shù)據(jù)技術(shù),基于大數(shù)據(jù)背后用戶需求的抓取和用戶生活形態(tài)的識別,來實現(xiàn)產(chǎn)品定向研發(fā)、生產(chǎn),即通過客戶反饋、消費者滿意度調(diào)查、銷售數(shù)據(jù)、行業(yè)咨詢等渠道,獲取用戶信息,把握流行趨勢,努力開發(fā)出符合消費者需求的適銷產(chǎn)品。同時加強與專業(yè)院校、科研院所的合作,分享數(shù)據(jù)紅利,使公司在用戶洞察、市場推廣以及產(chǎn)品研發(fā)上,不斷提升。2數(shù)字化鞋鞋制造技術(shù)數(shù)字化鞋靴研發(fā)制造,集鞋業(yè)設(shè)計與鞋業(yè)制造為一體,包括三維腳型測量、3D虛擬化設(shè)計、2D樣板工程、成本核算、工藝表單等模塊,利用數(shù)字化鞋靴研發(fā)制造技術(shù),可以大幅簡化設(shè)計、制造流程,提高設(shè)計能力,縮短產(chǎn)品試制周期。2.1腳型數(shù)字激光掃描技術(shù)只有依據(jù)腳型數(shù)據(jù),進行鞋楦的設(shè)計與制作,才能確保成鞋的舒適性。而傳統(tǒng)手工腳型測量速度慢、采集的數(shù)據(jù)少、誤差大,難以全面反映腳型特征。運用先進的三維激光掃描技術(shù)進行腳型數(shù)據(jù)精確采集,能在幾秒鐘內(nèi)快速掃描腳的精確三維數(shù)據(jù),自動生成關(guān)鍵尺寸及腳部重要部位特征,并建立腳型數(shù)字化模型庫,腳的三維模型用于創(chuàng)建用戶特有的鞋楦模型。一些三維掃描系統(tǒng)還支持全負重、半負重或無負重足部掃描,只需將腳放入激光掃描儀中,即可對腳進行掃描建模。如圖2所示。2.23機設(shè)計軟件的應(yīng)用在通過三維掃描獲取腳型數(shù)據(jù)后,利用3D鞋靴設(shè)計軟件完成款式設(shè)計。主要原理為,將三維掃描設(shè)備的數(shù)據(jù)或鞋楦廠家提供的數(shù)據(jù)導(dǎo)入計算機設(shè)計軟件,進行鞋楦設(shè)計,并在所設(shè)計的鞋楦上,快速完成一款鞋靴的整體設(shè)計,如在鞋面增加質(zhì)地、厚度、內(nèi)里以及各種各樣的工藝效果。最后,通過二維、三維鞋款交互瀏覽評估系統(tǒng),可以借助網(wǎng)絡(luò),讓企業(yè)內(nèi)部、全國各地的專賣店、經(jīng)銷商和國外客戶在線瀏覽新鞋型和款式的光照和渲染效果圖,并可提出評估和修改意見,以實現(xiàn)快速搭配、款式變換。該設(shè)計方法的效率比傳統(tǒng)手工方式有很大提升。如圖3所示。2.32開、取版、展平版樣板工程模塊可以直接讀取3D虛擬化設(shè)計模塊的數(shù)據(jù)進行開版、取版、級放工作,也可以數(shù)字化(數(shù)位板或掃描儀)楦頭展平版,完成開、取版操作?？梢灾苯訌男瑤?、圖形庫調(diào)用其他檔案的共用鞋片/線條,快速完成當前樣版制作工作。還可以快速完成各種工藝余量設(shè)置,以及同步定義各類記號齒、溝槽等標記,并可將其保存為模板,以便以后隨時取用,從而大幅消減樣版開發(fā)時間,提升開發(fā)能力,縮短開發(fā)周期。2.4物理單元加以打印排刀圖為基礎(chǔ)的添加量成本核算模塊可以讓用戶根據(jù)自已的需要,定義出最適合自已的排版模式,通過設(shè)定好材料規(guī)格,對多個號碼一鍵同時進行排版;可以直接打印排刀圖指導(dǎo)現(xiàn)場裁斷,提升裁斷下料作業(yè)成本管理水平;根據(jù)計算出的用量數(shù)據(jù),為采購部門提供詳盡的用量報表,實現(xiàn)物料的精確訂購;還可計算各碼數(shù)材料、配件、工藝、生產(chǎn)部門的成本及價格,最終匯總獲取報價及利潤數(shù)據(jù)。2.5鞋款的生產(chǎn)設(shè)計工藝表單模塊能快速簡便地創(chuàng)建鞋款生產(chǎn)裝配所需的各種HTML或PDF格式的工藝表單,幫助設(shè)計師詳細說明工藝流程,指導(dǎo)車間員工進行生產(chǎn),確保鞋款每個生產(chǎn)階段的工藝都能遵循設(shè)計開發(fā)意圖。產(chǎn)生的工藝表單可清晰地表述鞋幫各部件、沖裁、削皮工藝、縫制流程等。如圖4所示。數(shù)字化鞋靴研發(fā)制造是制鞋行業(yè)發(fā)展的趨勢,是對傳統(tǒng)制鞋方式的徹底變革,在產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的背景下,企業(yè)應(yīng)加大研發(fā)投入,大力進行數(shù)字化鞋靴研發(fā)制造技術(shù)研究,以實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型和技術(shù)升級。3ecrs原則在傳統(tǒng)制鞋行業(yè)導(dǎo)入精益生產(chǎn)理念,全面運用精益生產(chǎn)思想改善和優(yōu)化企業(yè)生產(chǎn)流程。具體分析研究裁斷、制幫、成型等工段的效率因素,根據(jù)精益生產(chǎn)的ECRS(取消、合并、重排、簡化,eliminatecombinerearrangesimplify)原則,把其中不合理、不經(jīng)濟、混亂的因素排除掉,尋求更好、更經(jīng)濟、更容易的工作方法,制定合理的工序結(jié)構(gòu),確定標準的作業(yè)方法,對裁斷、制幫、成型等工段的工序作業(yè)進行編排與優(yōu)化,以提高企業(yè)的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品品質(zhì)。在制造環(huán)節(jié),通過應(yīng)用智能下裁、電腦針車機、機械臂傳遞、芯片識別等先進技術(shù),實現(xiàn)智能制造。3.1多層下裁時料片精度差在下裁工序,使用智能下裁替代傳統(tǒng)的手工下裁,傳統(tǒng)的手工下裁效率低,能耗高、多層下裁時,料片存在精度差,而且對操作人員的技能要求較高。智能下裁系統(tǒng)可以根據(jù)部件的大小、形狀自動或手工排版,科學(xué)準確地對單耗量進行分配,減少了人為因素造成的浪費,具有高精度、高效率等優(yōu)點,可以極大地提高下裁效率、節(jié)約生產(chǎn)成本。3.2減少了協(xié)商時間內(nèi)的縫合效率在縫幫生產(chǎn)線上,使用全自動電腦針車機,電腦針車機具有很多優(yōu)點,如內(nèi)置伺服馬達、直接驅(qū)動、啟動平穩(wěn)、低噪音、低輻射,具備自動剪線、自動倒回縫、自動撥線等功能。電腦針車機操作簡便、省力,減少了手工切線、撥線等工序,經(jīng)測算,單位時間內(nèi)(8h)縫合效率提升26.3%,單位產(chǎn)量(1000雙)用電量減少12%,成幫一次下機合格率提升6%。使用電腦針車機提高了縫幫自動化水平,降低了操作人員的勞動強度。3.3鞋、鞋幫和起毛給濕風(fēng)工藝在現(xiàn)代生產(chǎn)中的應(yīng)用,其侵權(quán)3.3.1芯片識別、信息傳遞通過電子芯片識別、儲存信息,并將識別信息傳遞到綜合控制系統(tǒng),以實現(xiàn)整體智能控制。在控制系統(tǒng)中存儲的信息有:產(chǎn)品種類,運轉(zhuǎn)速率,激光起毛參數(shù)、軌跡、頻率,鞋幫探測參數(shù),機械臂運行軌跡,模具參數(shù),PU注射信息等40余項主要參數(shù),這些參數(shù)通過芯片識別器實現(xiàn)信息傳遞,確保智能成型系統(tǒng)的正常運行。如圖5所示。鞋底注射成型工序作為制鞋企業(yè)的主要工序,所用的設(shè)施及設(shè)備主要有傳送帶系統(tǒng)、熱通道、冷通道和由幾個機械手臂組成的轉(zhuǎn)盤。一方面,傳動帶運送套在鞋楦上的鞋幫進行處理后送至鞋幫注射機上;另一方面,連幫注射機注射成型的鞋被運送至傳送帶上,進行再處理。此運行方式改變了傳統(tǒng)粗放流水線模式,實現(xiàn)鞋楦、半成品在生產(chǎn)線上自動運轉(zhuǎn),循環(huán)使用。流水線上的鞋楦及半成品每12min運轉(zhuǎn)一圈,實現(xiàn)了鞋楦的快速流轉(zhuǎn),生產(chǎn)效率比傳統(tǒng)生產(chǎn)模式有較大提高。此外,利用機械臂進行智能抓取、傳遞,可以減少用工量,提高工作效率,保持動作一致性,實現(xiàn)持續(xù)運轉(zhuǎn),而且機器人操作時連貫性好,新老品種可以無縫銜接,不存在技術(shù)生疏的問題,一切都按程序操作。在傳統(tǒng)的膠粘、模壓鞋生產(chǎn)中,要對幫腳粘合位置進行起毛,傳統(tǒng)起毛方式是用砂輪砂磨幫、底粘合面,以去除幫腳處幫面的涂飾層和外底粘合面上的脫模劑、氧化膜等隔離物質(zhì),以利于膠粘劑的滲透和擴散,形成粘合過渡層。但傳統(tǒng)的起毛方式勞動強度大,操控困難,起毛的區(qū)域不易掌握,不同的人操作起毛質(zhì)量不同,且波動較大,影響產(chǎn)品外觀和質(zhì)量。激光起毛均勻、一致,可以根據(jù)幫、底結(jié)合需要,設(shè)置起毛高度、深度,激光能量、頻率、起毛軌跡等參數(shù),確保起毛軌跡精確、一致,使成鞋子口干凈、美觀,提高幫底粘合性能。如圖6所示。4智能倉儲系統(tǒng)的主要特點智能倉儲系統(tǒng),是將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和倉儲管理系統(tǒng)相結(jié)合,通過RFID(radiofrequencyidentification,射頻識別技術(shù)),實現(xiàn)產(chǎn)品的自動識別,利用物聯(lián)網(wǎng),獲取產(chǎn)品信息和倉儲信息,實現(xiàn)倉儲管理的智能化、網(wǎng)絡(luò)化和信息化。智能倉儲系統(tǒng)的主要特點:(1)自動精確地獲得產(chǎn)品信息和倉儲信息;(2)自動形成并打印入庫清單和出庫清單;(3)動態(tài)分配貨位,實現(xiàn)隨機存儲,從而最大限度利用倉儲空間;(4)產(chǎn)品庫存數(shù)量、庫存位置、庫存時間和貨位信息隨機查詢;智能倉儲管理系統(tǒng)可以有效解決產(chǎn)品識別困難,產(chǎn)品信息難以實時獲取,倉儲管理自動化程度不高、人工依賴性強等諸多問題,從根本上保障倉儲信息的準確統(tǒng)一,加快產(chǎn)品出、入庫的流轉(zhuǎn)速度,提高倉儲管理的智能化程度,增強倉儲系統(tǒng)的處理能力,提高倉儲運作和管理的工作效率,能較好地適應(yīng)現(xiàn)代物流管理模式下倉儲管理系統(tǒng)的需要。5機械脫模劑使用可實現(xiàn)?！爸悄芑ブ圃祗w系”的構(gòu)建,可以從研發(fā)、設(shè)計、生產(chǎn),到倉儲、物流、終端銷售,全方位地實現(xiàn)制鞋流程的智造升級,并實現(xiàn)產(chǎn)品細分化(滿足不同場合穿著需求)、個性化(提供獨一無二的定制產(chǎn)品和服務(wù))、品牌化(更加注重產(chǎn)品的品質(zhì)、品相、品位)