行業(yè)物聯(lián)網技術發(fā)展應用情況

 “十二五”以來，得益于服裝、家紡等產業(yè)的快速發(fā)展及信息化技術的深度融合，縫制設備的自動化水平不斷提升，基于服裝制造全過程的各類信息技術正被越來越廣地應用到縫機設備制造業(yè)中，物聯(lián)網與工業(yè)縫制行業(yè)的深度結合，既是無線傳感網絡的一個實際應用，同時也為工業(yè)縫制行業(yè)的發(fā)展帶來了新的機遇。借助物聯(lián)網技術，將原本孤立存在的工業(yè)縫制設備，通過無線傳感網絡的方式連接起來，對縫制設備的數(shù)據進行實時的采集、上傳、下載，將數(shù)據流通過網關系統(tǒng)上傳到后臺系統(tǒng)中，后臺系統(tǒng)對數(shù)據進行整體的統(tǒng)計，分析，預測并及時的做出對比分析，為管理者進行分析決策提供必要的參考條件。

目前縫制機械行業(yè)已有越來越多的企業(yè)開始嘗試將物聯(lián)網技術融入新型縫制機械產品及系統(tǒng)的設計制造，由此產生了一批具備自標定、自診斷、自修復等自動化、智能化功能縫制機械工業(yè)物聯(lián)網制造系統(tǒng)及相關終端產品，國內國際間新一輪基于物聯(lián)網技術的應用競爭已經展開，行業(yè)逐步由機電一體化向智能化方向快速邁進。

根據中國縫制機械協(xié)會聯(lián)合中國服裝協(xié)會等協(xié)會及部分專業(yè)院所的調研結果，目前國內外有數(shù)十家企業(yè)已著手在此方面的開發(fā)，部分企業(yè)如南通明興公司、上海威士公司、蘇州TP公司等已有成熟產品在市場應用，2014年，全行業(yè)融合物聯(lián)網技術的新型縫制設備總產值約為5億元，約占行業(yè)總產值的0.8%。

 

典型產品研發(fā)及應用

根據各企業(yè)產品功能特點，目前行業(yè)物聯(lián)網技術應用可分以下幾種：

（1）基于網絡數(shù)據庫的服裝柔性生產系統(tǒng)

基本原理：通過建立網上服裝系列軟件和產品數(shù)據庫，實現(xiàn)網上服裝產品數(shù)據+面料數(shù)據+軟件設計工具+自動加工集成的網絡在線應用。產品系統(tǒng)包括服裝樣板設計、三維服裝展示、全自動排料等，數(shù)據庫包括服裝款式、服裝樣板、服裝面料等。該系統(tǒng)在實際應用時，通常還融入人體在線測試系統(tǒng)，進行智能人體數(shù)據采集。

客戶可在互聯(lián)網上實時跟蹤所定制服裝的進程，有效安排“試裝”，交貨期的監(jiān)督，據企業(yè)初步統(tǒng)計，通過該系統(tǒng)的應用使服裝加工企業(yè)業(yè)務能力可以提高200%；直接降低設計人力成本100%以上；產品設計的周期縮短30%以上。

 

（2）基于射頻識別技術（RFID）的智能吊掛輸送系統(tǒng)及智能倉儲系統(tǒng)    

基本原理：射頻識別技術（RFID）是通過無線電訊號對附著在物品上的標簽進行讀取，從而在不與物品建立機械或者光學接觸的條件下，實現(xiàn)自動辨識與追蹤該物品的目的。吊掛系統(tǒng)是將各工作站（車間中用來組合衣料裁片成成衣的縫紉機、中間整理燙臺、上料臺以及中間檢驗臺等）聯(lián)系起來的系統(tǒng)。該系統(tǒng)應用了計算機技術、網絡技術、RFID智能控制技術，通過在上位機里設定好的工藝流程，再通過電腦將工藝流程傳送給控制系統(tǒng)的主站控制器，主站控制器利用高速可靠的工業(yè)以太網與各從站控制器進行數(shù)據交換和實時控制；同時上位機還具有現(xiàn)場監(jiān)視和數(shù)據報表、數(shù)據管理功能，通過RFID讀卡器采集每個衣架上的RFID芯片信息，吊掛管理系統(tǒng)將每個衣架的運動軌跡、計數(shù)、品質進行統(tǒng)計，據此企業(yè)可進行工資核算、生產效率的評定、質量跟蹤。

 

（3）生產系統(tǒng)物料智能配送系統(tǒng)

基本原理：該系統(tǒng)又稱“無人化物料運送系統(tǒng)”，簡稱PDP，PDP系統(tǒng)由車體驅動、導航識別、數(shù)據交換、電池能源4大子系統(tǒng)構，系統(tǒng)通過自動導航設別，可實現(xiàn)點對點之間的物料自動無人化傳送，并同步實現(xiàn)物料信息的采集，完成對生產過程中進度管控的數(shù)據監(jiān)控。

 

（4）基于RFID的實時數(shù)據采集及生產管理系統(tǒng) 

基本原理：通過采集工廠生產流程、工序的實時數(shù)據，將車間現(xiàn)場發(fā)生的數(shù)據實時收集并傳輸?shù)街醒霐?shù)據庫，形成數(shù)據中樞分析中心，為用戶工廠提供完整的信息化管理解決方案，幫助生產管理者獲取實時的生產進度、生產信息、問題預警，實現(xiàn)工廠生產流水持續(xù)平衡、效率持續(xù)提升、品質持續(xù)改善。 

 

 

（5）基于物聯(lián)網的智能化工業(yè)縫制系統(tǒng)

基本原理：該產品系針對服裝主要生產工藝流程，開發(fā)的基于物聯(lián)網的服裝在線生產過程控制系統(tǒng)，系統(tǒng)由基于物聯(lián)網感知縫紉機運行狀態(tài)控制設備、基于RFID的服裝生產線在線監(jiān)控設備、融合多網絡的物聯(lián)網網關設備、智能服裝傳送車控制設備、服裝生產在線監(jiān)控綜合管理系統(tǒng)5個部分組成。融合了智能傳感技術，嵌入式軟件技術，無線網絡技術，軟件中間件技術等眾多先進數(shù)控及IT技術，可實現(xiàn)生產過程智能化的數(shù)據采集、數(shù)據處理和數(shù)據分析；系統(tǒng)同時還具備可用于移動終端的工業(yè)APP功能，用戶無通過無線網絡均可以實現(xiàn)對整個工廠的生產運營情況的管控。

 

（6）基于大數(shù)據處理的智能制造云平臺

基本原理：以各種傳感技術將智能縫制機械連接入網，形成覆蓋多個組、車間及多個工廠的工業(yè)物聯(lián)網，在此基礎上，構建服裝工業(yè)云平臺，以大數(shù)據處理技術、生產資源虛擬化技術等為核心技術，將分散的生產單元連接起來，通過對組、車間的生產過程的大數(shù)據分析，在多種調度技術的基礎上，研究滿足實際應用需求的調度技術，優(yōu)化生產流程，實現(xiàn)不同生產單元之間的數(shù)據交互以及制造資源的優(yōu)化配置。

 

（7）其他產品

目前物聯(lián)網技術在智能整燙方面等其他縫制設備類產品方面也有應用，如廣州市立本電器有限公司開發(fā)的數(shù)字化節(jié)能型熨燙用變頻蒸汽發(fā)生器智能控制系統(tǒng)，該產品通過物聯(lián)網實現(xiàn)智能整燙設備控制器與遠程監(jiān)控中心之間的數(shù)據傳輸與通信，能有效地實現(xiàn)對不同布料、不同工藝，進行智能化熨燙加工。但該產品目前常處于樣機階段，尚未有效應用。

 

發(fā)展特點

總體來講，目前全球縫制設備物聯(lián)網發(fā)展已出現(xiàn)蓬勃發(fā)展的趨勢，就技術及應用而言，我國縫制設備行業(yè)與全球均同處于起步階段，行業(yè)已初步具備了一定的技術、產業(yè)和應用基礎，其發(fā)展呈現(xiàn)如下特點：

一是行業(yè)環(huán)境持續(xù)優(yōu)化。國家高度重視物聯(lián)網技術的應用和發(fā)展，出臺了相應的發(fā)展規(guī)劃和產業(yè)支持政策，行業(yè)對物聯(lián)網的認知程度日益提升，基于物聯(lián)網的產品技術創(chuàng)新正在成為行業(yè)關注的熱點。

二是產品研發(fā)有效推進。目前全行業(yè)有數(shù)十家企業(yè)已涉足基于物聯(lián)網的產品技術研發(fā)，行業(yè)在智能化縫制終端設備、控制系統(tǒng)、網絡管理、智能計算等領域開展了多年技術攻關，已取得許多成果。基于RFID的吊掛系統(tǒng)、倉儲系統(tǒng)、無人車運輸系統(tǒng)及縫制數(shù)據采集系統(tǒng)等產品已基本成熟，具備了大規(guī)模產業(yè)化的基礎，智能工業(yè)縫制系統(tǒng)、服裝柔性生產系統(tǒng)以及面向縫制大數(shù)據處理的智能制造云平臺技術等也已基本完成了關鍵技術的研發(fā)，逐步向產業(yè)化方向推進。

三是產業(yè)化應用初見成效，前景廣闊。目前紡織、服裝等下游行業(yè)對物聯(lián)網類產品需求越來越強，基于無線射頻識別（RFID）技術的縫制設備產品，特別是物料吊掛輸送類產品和實時數(shù)據采集及生產管理系統(tǒng)在服裝等下游行業(yè)的應用漸趨規(guī)模化，2014年國內市場規(guī)模接近3-4億元左右。初步估算，全國規(guī)模以上紡織、服裝企業(yè)中應用RFID類產品（吊掛、數(shù)據采集等）的比例已接近5%，部分企業(yè)進入智能化、網絡化車間的應用嘗試。

盡管行業(yè)物聯(lián)網技術在產業(yè)發(fā)展、技術研發(fā)和應用拓展等領域已經取得了一些進展，但我國物聯(lián)網發(fā)展還存在一系列瓶頸和制約因素。主要表現(xiàn)在以下幾個方面：一是行業(yè)缺乏國家層面的整體規(guī)劃和支持，企業(yè)分散，資源隔離、尚未形成行業(yè)合力；二是行業(yè)基礎薄弱，技術研發(fā)能力有限、高水平綜合型人才極度缺乏，行業(yè)整體性解決方案服務能力不強，尚未形成骨干領頭企業(yè)及相關產品；三是應用水平較低，品種雖多，但低端同質化現(xiàn)象比較嚴重，市場應用集中于RFID技術的簡單應用，且規(guī)模整體偏小，產品升級換代速度較慢。

 

關鍵技術研究推廣方向

1. 智能縫制設備實時控制技術

主要研究運行在智能縫制設備之上的實時嵌入式系統(tǒng)。該實時嵌入式系統(tǒng)負責將智能縫制設備的多個模塊，包括主控制模塊，運動控制模塊，驅動模塊和無線接入模塊，將各模塊劃分不同的運行層級，計算每種任務的優(yōu)先級、運行時間、周轉時間等實時參數(shù)，得出最終的任務調度方案。

2. 物聯(lián)網網關多網絡融合技術

主要研究多種協(xié)議，多種網絡的融合技術，將高速率的WIFI，以太網和低速率藍牙，RFID的相互融合。該網關設備能夠同時支持ZigBee網絡、RFID設備、3G網絡、藍牙設備，Wi-Fi設備，完成網絡、RFID設備與具備3G網絡或藍牙、Wi-Fi技術顯示終端（如手機）的協(xié)議轉換和數(shù)據轉發(fā)。多網絡融合技術同時還需考慮系統(tǒng)數(shù)據傳輸?shù)目煽啃裕踩浴?/div>