پیشرفت های صورت گرفته در عرصه برش و دوخت اتوماتیک

ترجمه: آزاده موحد

به گزارش سرویس اطلاع رسانی نساجی امروز، پوشاک کالایی است که دارای زنجیره های تامین زیاد و از هم گسسته ای می باشد. این زنجیره از انتخاب الیاف آغاز می شود، به تولید نخ و پارچه می رسد و در نهایت به تولید لباس ختم می شود. در بسیاری از موارد بخش های تکمیلی دیگری نیز به این زنجیره اضافه می شوند نظیر حاشیه دوزی، تزیینات، قلابدوزی، چرم و سایر اکسسوری های مد روز.

مهم ترین فعالیت های انسانی در تولید پوشاک می تواند به سه گروه طبقه بندی شود: پیش از تولید، تولید و پس از تولید. تمرکز پیش از تولید بیشتر بر روی آماده سازی خدمات و مواد اولیه ضروری است و شامل برنامه ریزی برای خط تولید، توسعه نمونه اولیه، دریافت تاییدیه، منبع یابی و زمان بندی تولید می شود.

در مرحله تولید پارچه ها باز شده، برش داده می شوند، دسته بندی می شوند و در نهایت دوخته می شوند. اقدامات پس از تولید نیز عبارتند از پرس کردن، بازرسی، تا کردن و بسته بندی و در نهایت آماده سازی کالا برای این که در دسترس مشتری قرار بگیرد.  

وابستگی ذاتی برش و دوخت به نیروی انسانی باعث گران بودن این فعالیت ها می شود. قیمت خود پارچه و هزینه نیروی کار در بخش برش و دوخت مهم ترین هزینه های تولید پوشاک به شمار می رود. مواد اولیه خام 50 تا 70 درصد کل هزینه تولید را به خود اختصاص می دهند اما این هزینه ها صرف کیفیت و کمیت پارچه می شود که تاثیر مستقیم بر محصول نهایی دارد. یک راهکار موثر برای کاهش هزینه پارچه، برش دقیق و اصولی آن است.

فرایند دوخت 35 تا 40 درصد کل هزینه های تولید پوشاک را به خود اختصاص می دهد. تولیدکنندگان محصولات دوخته شده با مدیریت زنجیره تامین جهانی در طول دهه گذشته و از طریق مستقر کردن واحدهای تولیدی در کشورهای در حال توسعه هزینه های نیروی کار را کاهش داده اند.

البته حفظ این استراتژی برای کسب و کار به دلیل تغییرات اخیر در بازار نیروی کار در جهان با مشکلاتی روبرو شده است. به نظر می رسد یافتن روش های جایگزین برای تولید ضروری است و اتوماسیون فرایندهای برش و دوخت می تواند یکی از این روش ها باشد. 

اتوماسیون با به حداقل رساندن دخالت های انسانی باعث بهبود بهره وری و همچنین افزایش کیفیت محصولات مد روز می شود. سر و کار داشتن با پارچه به روش مکانیزه، استفاده از روش های کامپیوتری شده و ماشین دوخت اتوماتیک و ربات ها مثال هایی از اتوماسیون هستند. این فرایندها به انتقال خودکار پارچه در طول یک فرایند یا بین مراحل مختلف تولید کمک می کند. 

در نمایشگاه ماشین آلات نساجی ایتما 2019، شش زیربخش در سیستم تولید و تهیه پوشاک به نمایش گذاشته شد که عبارتند از تجهیزات توسعه محصول؛ چروک کردن، ترکیب کردن و برش؛ دوخت؛ لوازم و مواد مصرفی خیاطی؛ تکمیل محصول. مهم ترین زیربخش ها برش و دوخت هستند که برای نشان دادن نوآوری های فنی مهم صورت گرفته در اتوماسیون برش و دوخت، نمونه های متعددی ارایه شده است.

اتوماسیون در برش

افزایش تولید انبوه باعث شده است تا واحد برش در یک کارخانه تولید پوشاک با استفاده از چند اختراع جدید به صورت خودکار دربیاید. ماشین باز کردن رول پارچه که یک رول از پارچه را از روی میز بلند و حمل می کند به طرز چشمگیری تعداد نیروی کار انسانی را کاهش داده است.

دایکاترها که در اوایل دهه 1900 عرضه شدند، کارایی برش و همچنین کیفیت آن را تا حد زیادی افزایش دادند. با ظهور ماشین های کنترل عددی(NC) در دهه های 1940 و 1950، امکان برش مداوم به وجود آمد که منجر به افزایش انعطاف پذیری در تولید و همچنین استفاده بهینه و مقرون به صرفه از مواد اولیه شد. پس از آن فناوری دیجیتال منجر به ساخت ماشین های کنترل عددی کامپیوتری(CNC) و ابزار پشتیبان نظیر برنامه های طراحی به کمک رایانه/ساخت به کمک رایانه (CAD/CAM) شد.

پیکربندی بیشتر سیستم ها در برش خودکار مشابه است و به این صورت است که ابزار برش درون یک حمل کننده قرار می گیرد که این حمل کننده به یک میله در بالای میز برش متصل است. حمل کننده در طول میله و در جهت عرضی میز حرکت می کند در حالی که حرکت میله در جهت طول میز است. این حرکات به دقت توسط واحد کنترل مدیریت می شود و باعث می شود تا ابزار برش در کل منطقه برش حرکت کند.

در ابزار برش مدرن میزهای برش به یک سیستم خلا مجهز شده اند که باعث کشیده شدن پارچه به سمت میز و ثابت نگه داشتن آن می شود و دقت برش در طول فرایند برش را افزایش می دهد. به همین دلیل مواد اولیه متخلخل نظیر منسوجات باید با یک پوشش پلاستیکی غیر قابل نفوذ برش داده شوند. ساکشن بلوئرها معمولا بیشترین نیرو را در فرایندهای برش مصرف می کنند. 

فناوری های مختلفی برای ابزار برش وجود دارد نظیر چاقوهایی که با کامپیوتر کنترل می شوند، لیزر، جت آب، پلاسما یا اولتراساوند. کاترهای چاقویی برای برش چندلایه منسوجات سنگین به کار می روند و بیشتر توسط تولیدکنندگان منسوجات نساجی مورد استفاده قرار می گیرند.

سر چاقوی برش مجهز به ابزار برش مختلفی است-تیغه ها، ابزار ایجاد شکاف، ابزار ایجاد سوراخ و نشانه گذار-تا بتواند نیازهای مختلف موجود در این بخش را فراهم کند.

کاترهای لیزری دومین ابزار متداول در فرایند برش هستند که بیشتر در برش های یک لایه استفاده می شوند. لیزرها می توانند بر روی الیاف بشرساخت نظیر پلی استر و نایلون لبه های ضد ساییدگی ایجاد کنند. با کنترل شدت لیزر می توان افکت های گوناگونی به دست آورد. انتخاب روش برش به ویژگی های ماده اولیه و همچنین پیچیدگی انحناهای مورد برش بستگی دارد.

مهم ترین نکته در پیکربندی یک سیستم برش اتوماتیک این است که یک لایه از پارچه مورد برش قرار می گیرد یا چند لایه از آن. برش یک لایه امکان انجام فرایندهای مداوم را فراهم می کند و دیگر نیازی به بازکننده پارچه نیست چون پارچه به صورت مستقیم از رول وارد منطقه برش می شود.

برای افزایش بهره وری از یک میز برش مجهز به کانوایر استفاده می شود؛ با پیشروی و جلو رفتن میز برش عملیات برش نیز انجام می گردد. با این پیکربندی می توان اجزای بسیار بلند که طول آن ها بیشتر از طول میز برش است را نیز برش زد. 

بدون شک برای برش چند دسته از پارچه به نیروی برش بیشتری احتیاج است. با استفاده از یک چاقوی نوسان کننده که چاقو ضمن حرکت به جلو در جهت بالا و پایین هم حرکت می کند می توان قابلیت برش را به حداکثر رساند. عمق حرکت نوسانی بین 5 تا mm 200 متغیر است و باید بر اساس شرایط برش تنظیم و مهندسی شود. کمپانی ترکیه ای Serkon Tekstil Makina چاقوی هوشمندی را عرضه کرده است که علاوه بر حرکت بالا و پایین به چپ و راست نیز نوسان می کند.

این حرکت اضافی چاقو برای برش دقیق قطعات تکه های ضخیم از منسوجات چندلایه موثر است. سطح میز برش به دلیل حرکات نوسانی چاقو باید به حد کافی آزاد باشد تا بتواند از این حرکات حمایت کند. سطح میز برش در برش های چندلایه با استفاده از چاقوهای نوسانی از موهای زیر تهیه می شود و معمولا هم یک میز ساکن و مسطح است. سطح ساکن در مقایسه با سطح دارای کانوایر دقت در برش را تضمین می کند.

از زمان معرفی نخستین سیستم برش تمام اتوماتیک توسط کمپانی آمریکایی Gerber Technology در دهه 1960، بازار سیستم های برش اتوماتیک روز به روز کامل تر و رقابت پذیرتر شده است. یکی دیگر از کمپانی های تاثیرگذار در این عرصه کمپانی فرانسوی Lectra بوده است. 

امروزه مهم ترین بخش هایی که می توان در آن نوآوری کرد به تکامل فناوری های برش موجود و شرح عملکردهای اضافه بر سازمان مربوط می شود. مهم ترین نوآوری های ارایه شده در ایتمای 2019 را می توان در سه بخش خلاصه کرد: بهره وری، تنوع و تطبیق الگو.

برای افزایش بهره وری بعضی از کاترهای اتوماتیک به یک میله و ابزار برش اضافی مجهز شده اند که امکان برش هم زمان و هماهنگ را فراهم می کند. بنا بر ادعای کمپانی آلمانی Kuris Spezialmaschinen، سرهای برش دوتایی می تواند زمان برش را تا 40 درصد کاهش دهد.

استفاده از برچسب زن اتوماتیک مثالی دیگر از افزایش بهره وری است. این فناوری توسط کمپانی ایتالیایی Morgan Tecnica S.p.A. و کمپانی ترکیه ای Serkon Tekstil Makina در ایتمای 2019 به نمایش گذاشته شده است.

از برچسب زن برای کاهش خطاهای انسانی و آشفتگی در زمان بارگیری پس از برش استفاده می شود. برچسب ها در ابعاد مختلف و بر حسب نیاز با حرارت دادن در قسمت میانی هر تکه برش داده شده چاپ می شوند و در آن محل قرار می گیرند(شکل 1a و 1b). با این کار اطلاعات ضروری از جمله بارکدها بلافاصله بر روی تکه های برش زده شده قابل رویت است.

کمپانی سوییسی Zund Systemtechnik AG با هدف چندکاره کردن کاتر از یک ابزار مدولار در کاترهای اتوماتیک خود استفاده کرده که با استفاده از آن ابزار برش توسط کاربر قابل تعویض است(شکل 2a). برای انجام برش های مخصوص ابزار برش مختلفی نظیر ابزار نوسان کننده الکتریک یا پنوماتیک، تیغه های چاقویی یا چرخشی، ماژول های لیزر، ابزار ایجاد پرفراژ، ماژول های نشانه گذاری یا ترسیم انتخاب و در چند مرحله آسان و سریع بر روی حامل سوار می شوند. 

به گزارش سرویس اطلاع رسانی نساجی امروز، کمپانی آلمانی Eurolaser در ایتمای 2019 یک سیستم برش اتوماتیک منسوجات را به نمایش گذاشته که بر پایه فناوری لیزر بوده و به طور تخصصی برای پارچه های پشمی طراحی شده است(شکل 2b). کاترهای این کمپانی با استفاده از فناوری Cut’nProtect به یک دستگاه بخار مجهز هستند که پارچه را در جای خود ثابت نگه می دارد و بدون ایجاد پرز پارچه را برش می دهد. علاوه بر آن این کاتر دارای یک ابزار برش دوگانه مجهز به یک لیزر و یک تیغه هم هست. 

از قدیم فرایند تطبیق دادن الگو شامل آماده سازی بخش های نشانه گذاری شده و دو مرحله برش جداگانه-برش زمخت و برش ظریف-بوده است. با وجود زمان بر بودن این فرایند و استفاده از تعداد زیاد نیروی انسانی در آن، به دست آوردن نتایج دقیق همچنان دشوار بود ضمن این که بین دو مرحله برش ضایعات غیرضروری نیز تولید می شد.

چند کمپانی از جمله Zund، Morgan Technica و Kuris تلاش های زیادی برای توسعه نرم افزار و سخت افزار مرتبط با تطابق الگو به خرج دادند و موفق شدند در ایتمای 2019  روش بهبود یافته ای برای تطبیق الگو ارایه دهند.

در یک سیستم اتوماتیک می توان فرایند تطبیق الگو را با ایجاد یک تصویر از الگوهای پارچه بر روی جدول نشانگر و یا انداختن تصویر نشانگرها بر روی پارچه از طریق پروژکتور انجام داد. در روش اول طرح های چاپی پارچه توسط یک ابزار نوری بر روی سری برش اسکن و به نرم افزار ساخت نشانگر ارسال می شوند. الگوهای لباس در محل خود جای می گیرند و یک نشانگر به صورت آماده در بالای تصویر پارچه قرار می گیرد(شکل 3a).

با این روش اپراتور می تواند پارامترهای برش را بهینه سازی کند تا برش دقیق و درستی صورت گیرد. فناوری دوم به اپراتور کمک می کند تا در لحظه نشانگرها را مشاهده و ویرایش کند و پیش از برش تصویر نشانگر را که توسط پروژکتور بر روی سطح پارچه ایجاد شده بود، بررسی کند(شکل 3b).

اپراتور می تواند تکه ها را جابجا کند و یا از نو بچیند تا با الگوهای پیچیده پارچه تطابق پیدا کنند. از آن جایی که در این فرایندها همچنان نقش اپراتور بسیار مهم است، این سیستم ها به عنوان سیستم های نیمه اتوماتیک در نظر گرفته می شوند. 

در ایتمای 2019 فناوری کلیدی و مهم Kuris به نمایش گذاشته شده که یک سیستم دوربین یکپارچه است که از مواد اولیه ای که باید برش داده شوند، عکس می گیرد و آن ها را شناسایی می کند. تصاویر گرفته شده از سطح پارچه مورد پردازش قرار می گیرند تا مختصات برش محاسبه شود. اگر الگوها به روش تصعیدی بر روی پارچه چاپ شوند، با استفاده از این فناوری می توان با یک برش دهنده یک لایه حتی بدون نشانگر فرایند برش را انجام داد(شکل 3c).

برش دهنده چرم بر اساس نوع تصویربرداری می تواند خطوط غیرقابل پیش بینی موجود بر روی یک تکه چرمی را شناسایی کند، کیفیت سطوح مختلف را تشخیص دهد و به صورت اتوماتیک نشانگرها را مستقیما بر روی سطح چرمی قرار دهد(شکل 3c). 

اتوماسیون در دوخت

فرایندهای تولیدی مربوط به سرهم کردن پوشاک به دو بخش فرعی تقسیم می شود: سر و کار داشتن با ماده اولیه یا همان پارچه و اتصال اجزای پارچه به یکدیگر. در فرایند تولید لباس نیروی انسانی و زمان زیادی صرف سر و کار داشتن با ماده اولیه می شود برای مثال بلند کردن، حرکت دادن، بالا بردن و تغییر موقعیت اجزای پارچه.

اجرای دقیق و ملایم دوخت به شیوه ای اقتصادی و موثر از اهمیت زیادی برخوردار است چون باعث تضمین کیفیت محصول نهایی می شود. در ایستگاه های کاری متداول معمولا بارگیری به صورت دستی انجام می شود در حالی که ممکن است عملیات دوخت و خالی کردن بار به صورت اتوماتیک باشد.

کارکردن با پارچه بر خلاف مواد اولیه غیرقابل انعطاف دارای چالش های بیشتری است. پارچه به آسانی از فرم خود خارج می شود حتی اگر فشار وارد شده به آن ناچیز باشد. بر اساس گزارش های به دست آمده در 79 درصد موارد گرفتن پارچه در حین عملیات دوخت به صورت دستی انجام می شود.

این کار در هیچ کارخانه ای به صورت کاملا اتوماتیک انجام نمی گیرد و تنها 21 درصد از شرکت ها از سیستم های نیمه اتوماتیک استفاده می کنند. زمان صرف شده برای نگه داشتن پارچه در حین دوخت حدود 80 درصد کل زمان مورد نیاز برای تولید یک تکه لباس را به خود اختصاص می دهد و همچنین 80 درصد هزینه های کارخانه تولید لباس را نیز شامل می شود.

برای گرفتن پارچه فناوری های مختلفی وجود دارد که می تواند بر پایه خلا، گریپر برنولی، سوزن یا غلتک باشد. در روش خلا عامل نگهدارنده به یک پمپ پنوماتیک متصل است و تماس خود را با پارچه حفظ می کند.

اختلاف فشار باعث اتصال پارچه به پدهای مکش می شود. گریپر برنولی با ایجاد اثر برنولی و استفاده مستقیم از هوای فشرده امکان گرفتن ماده اولیه بدون تماس را فراهم می کند.

در گریپرهای سوزنی سوزن با یک زاویه مشخص به درون ماده اولیه نفوذ می کند و در آن قفل می شود. در سیستم های غلتکی نیز اغلب فرایند سرد کردن و گریپرهای سطحی به کار گرفته می شود که به ترتیب با استفاده از اثر پلتیر و الکترواستاتیک باعث ایجاد اتصال موقت می شود.

البته فناوری های پیشرفته فوق هنوز در سیستم های سرهم کردن تکه های لباس در تولید منسوجات رواج پیدا نکرده اند. در 72 درصد سیستم های نیمه اتوماتیک فعلی از گریپر استفاده نمی شود و 28 درصد باقیمانده نیز از گریپرهای سوزنی استفاده می کنند. به گزارش سرویس اطلاع رسانی نساجی امروز، تنها نمونه مشابهی که در ایتمای 2019 به نمایش گذاشته شد پروژه در حال جریان کمپانی اسپانیایی AB Industries بوده است.

در این سیستم تکه های پارچه حدود یک اینچ بالای سطح میزی که از موی زیر تهیه شده، شناور می شوند و این امکان فراهم می شود تا یک بازوی رباتیک 360 درجه با استفاده از یک گریپر ساده تکه ها را به آسانی بلند کند(شکل 4).

به گزارش کمپانی این فناوری در حال حاضر در دست توسعه بوده و هنوز تجاری سازی نشده است. 

دوختن مهم ترین فناوری اتصال منسوجات به یکدیگر است و 85 درصد کل روش های اتصال را تشکیل می دهد. در این فرایند همچنان نقش نیروی انسانی ماهر برای انجام عملیات به صورت دستی بسیار پررنگ بوده و 35 تا 40 درصد کل هزینه ها را به خود اختصاص می دهد.

در طول چند دهه گذشته تولیدکنندگان محصولات دوخته شده با انتقال کارخانجات تولیدی به کشورهای در حال توسعه با دستمزد پایین کارگران، هزینه های تولید خود را کاهش داده اند. البته با تغییر شرایط بازار عمر این استراتژی هم رو به اتمام است.

در بسیاری از این کشورها هزینه های نیروی کار به سرعت در حال افزایش می باشد ضمن این که با کمبود نیروی کار ماهر در سرتاسر جهان مواجه هستیم و با وجود فست فشن یا مد سریع   رفتار مصرف کنندگان هم سریع تر از همیشه در حال تغییر است. بنابراین صنعت تولید پوشاک ناچار است تا برای ایجاد اتوماسیون در دوخت تلاش کند.

محبوب ترین شکل از دوخت اتوماتیک که در ایتمای 2019 به نمایش گذاشته شد، یک ماشین دوخت متداول و مرسوم بود که بر روی قسمت کلندر کردن یا برداشت پارچه سوار شده بود.

چند کمپانی از جمله کمپانی اسپانیایی Texma Machinery و کمپانی ایتالیایی Comatex Textile Machinery  از این روش برای تکمیل لبه های پارچه، اتصال رول های پارچه و یا ایجاد یک ساختار لوله ای از رول پارچه استفاده کرده اند(شکل 5a و 5b).

کمپانی ایتالیایی Monti-mac  تامین کننده ماشین آلات دوخت سیار برای این نوع از پیکربندی می باشد(شکل 5c). در بعضی واحدهای دوخت که هم زمان با دوخت فرایندهای تر نیز انجام می شود، از منبع نیروی پنوماتیک استفاده می شود. بخیه های رایج مورد استفاده در این موارد بخیه های زنجیری یا اورلاک هستند چون ماشین های دوخت مربوط به این بخیه ها مجهز به یک منبع تغذیه مداوم نخ در زیر است که برای قرار دادن نخ بر روی آن نیازی به توقف ماشین نمی باشد.

برای افزایش کارایی در دوخت، سیستم تعویض بوبین اتوماتیک می تواند یک راهکار نوآورانه باشد.

این سیستم اتوماتیک بر دو اصل مهم استوار است: بررسی میزان نخ باقیمانده بر روی بوبین و تعویض بوبین با یک بوبین پر زمانی که مقدار نخ مانده بر روی آن به مقداری که از پیش تعیین شده بود، برسد. 

کمپانی آلمانی RSG Automation Technics یک سیستم تعویض کاملا اتوماتیک بوبین را در ایتمای 2019 به نمایش گذاشته است. چک کننده بوبین در این سیستم از یک بوبین منحصر به فرد کدگذاری شده با ترکیبی خاص از رنگ های RGB استفاده می کند(شکل 6a).

یک سنسور نوری توالی رنگی را در هنگام چرخش بوبین در زمان کار کردن ماشین بررسی و حرکات عادی یا اشتباه بوبین را در صورت تمام شدن نخ بر روی آن شناسایی می کند. در واحد به نمایش گذاشته شده یک ایستگاه بوبین حاوی 15 محفظه بوبین پر وجود دارد که از هر 16 جایگاه یک جایگاه آن برای انجام عملیات تعویض خالی است(شکل 6b).

با این کار میزان توقف در تولید به حداقل می رسد و ماشین دوخت هر بار برای تعویض بوبین به مدت 6 تا 8 ثانیه از کار می ایستد. 

اصول اولیه دوخت اتوماتیک بسته به هندسه مسیرهای دوخت متغیر است. دوخت های دو بعدی را به آسانی می توان با استفاده از فناوری دوخت CNC که در آن سری دوخت تکی یا دوتایی سیار بر اساس مسیر دوخت برنامه ریزی شده بر روی منسوج پیش می رود، انجام داد.

در موارد پیچیده تر و تبدیل پارچه های دو بعدی به دوخت های سه بعدی، سری دوخت توسط یک ربات در فضای سه بعدی در طول مسیرهای دوخت و در حالی که پارچه ها به شکلی سه بعدی قرار گرفته اند، هدایت می شود.

با این حال در بسیاری از این موارد دو تکه از پارچه دارای خطوط و انحناهای متفاوتی در مسیر دوخت هستند که باید به هم متصل شوند. این نوع از دوخت ها با قرار دادن پارچه به شکل سه بعدی و اعمال کشش های مختلف به پارچه با زدن هر بخیه انجام می شود.

در دوخت دوبعدی یک یا چند لایه از منسوجات درون یک قاب ثابت به هم دوخته می شوند. با نگه داشتن تکه های پارچه توسط گیره نگهدارنده مشکل انعطاف پذیری ماده اولیه حل خواهد شد. نگهدارنده سری دوخت را در جهت ایکس و ایگرگ و بر اساس خطوط درز هدایت می کند. این روش معمولا برای دوخت های تزیینی به کار می رود.

فضای دوخت معمولا به دلیل ابعاد فیزیکی محورهای خطی در ماشین محدود است. این فضا در ماشین های دوخت بزرگ می تواند تا سه متر در سه متر باشد در حالی که ماشین های کوچک هم فضایی کمتر از ده سانتی متر در ده سانتی متر را پوشش می دهند. ماشین های دوخت CNC بزرگ برای دوخت پتو یا تشک به کار می روند(شکل 7b). 

پیشرفت های حاضر در عرصه سیستم های دوخت اتوماتیک به یک سری عملیات مشخص محدود می شود. سیستم های دوخت نیمه اتوماتیک متعددی توسط کمپانی های مختلف وارد بازار شده است از جمله کمپانی ژاپنی Juki، کمپانی ایتالیایی RI.MA.C و کمپانی آلمانی Durkopp Adler AG. کمپانی Juki در ایتمای 2019 یک سری از ماشین های دوخت اتوماتیک مخصوص دوخت دگمه، جادگمه و بارتاک را ارایه داده است؛ کمپانی Rimac  نیز یک ماشین بایندینگ اتوماتیک برای تکمیل گوشه های گرد ملحفه و کفی خودرو را به نمایش گذاشته است(شکل 8).

تکه مورد نظر با استفاده از یک بازوی موتوری در قسمت گوشه ها چرخانده شده تا یک انحنای ثابت ایجاد شود در حالی که نوار پارچه ای به صورت خودکار از طریق قسمت تغذیه بر روی آن قرار می گیرد.

کمپانی Durkopp Adler در ایتمای 2019 با نمایش سلسله مراتب دوخت جیب فیلتاب دوطرفه، یک سیستم تولید مدولار را عرضه کرده است(شکل 9).

جیب فیلتاب با استفاده از سری دو سوزنه با دوخت لاک استیچ و مکانیزم تغذیه سوزن دوخته می شود. برای دوخت مطابق با الگو از قاب هاب دوخت با یک مسیر ثابت استفاده می شود که در طول عملیات نیز تکه های پارچه را ثابت نگه می دارند. این سیتم نیمه اتوماتیک بوده و برای تراز کردن تکه های پارچه و تغذیه آن ها به سیستم به یک اپراتور نیاز است. 

کمپانی آمریکایی Softwear Automation در ایتمای 2019 شرکت نکرده اما به دلیل عرضه سیستم های  Sewbot نقش آن در صنعت دوخت اتوماتیک بسیار پررنگ است. مهم ترین نوآوری این کمپانی به کارگیری سیستم های بینایی کامپیوتری پیشرفته است که هر کدام از نخ های سوزن را جداگانه دنبال و حرکات دقیق پارچه را هماهنگ می کنند.

در سوبات ها برای سروکار داشتن با پارچه از یک بازوی رباتیک و سیستم کانوایر 360 درجه استفاده می شود. بازوی رباتیک چهار محوری می تواند با استفاده از گریپر خلا پارچه را بلند کند و آن را در محل مورد نظر قرار دهد؛ میز کانوایر نیز پارچه را به واحد دوخت هدایت می کند.

این میز مجهز به یک سری غلتک های کروی است که بر روی سطح میز قرار می گیرند. با وجود این غلتک ها امکان حرکت آرام و ملایم تکه های پارچه بر روی میز و در جهت دلخواه وجود دارد.

کمپانی کانادایی Automatex در ایتمای 2019 یک واحد کاملا اتوماتیک تولید روبالشی را به نمایش گذاشته است که در آن مراحل تزیین کردن، تا کردن، دوخت، برچسب زدن و بسته بندی همه در یک واحد انجام می شود.

کمپانی ایتالیایی Magetron و کمپانی های آلمانی Texpa Maschinenbau و Carl Schmale  نیز سیستم های مشابهی را برای تولید حوله عرضه کرده اند. تا کنون سیستم های کاملا اتوماتیک که به صورت تجاری عرضه شده باشند تنها مختص دوخت منسوجات مسطح نظیر حوله، ملحفه و فرش بوده است. 

برای دوخت سه بعدی لازم است تا سری های دوخت توسط ربات ها بلند و کنترل شوند. از آن جایی که بسیاری از فرایندها و مراحل ماشین دوخت نیمه اتوماتیک باید در این سیستم گنجانده شود، اقتصادی و انعطاف پذیر نگه داشتن تولید دشوار می باشد.

برای این کار به سرمایه گذاری های عظیمی نیاز است ضمن این که سیستم های رباتیک هنوز در خطوط تولید پوشاک به کار گرفته نشده اند. با این وجود کمپانی ایتالیایی ACG Kinna Automatic  نمایش چشمگیر و نوآورانه ای از تولید اتوماتیک را در معرض دید عموم گذاشته است که یک سیستم کاملا اتوماتیک به نام Borsoi مخصوص تولید بالش های سه بعدی با استفاده از ربات ها می باشد

این سیستم به طور خاص برای برداشتن روبالشی، بازکردن درز و پر کردن آن، انتقال بالش، بستن درز و بسته بندی کردن آن در یک کیسه پلاستیکی در یک خط تولید یکسره طراحی شده است(شکل 11a-11g).

مراحل بلند کردن و جلو رفتن تکه های پارچه در هر مرحله با استفاده از گیره ها و بازوهای رباتیک انجام می شود.

در سیستم های دوخت اتوماتیک پیشرفته انجام بیش تر از یک کار از نکات کلیدی و مهم است. پیکربندی سیستم های دوخت اتوماتیک بر اساس طراحی محصول و برنامه های های تولید می باشد و احتمال دارد هر سیستم تولیدی برای پوشاک مختلف سفارشی سازی شود.

استانداردسازی محصول می تواند به کاهش بار این مسولیت کمک کند. کمپانی هایی نظیر RSG Automation Technics خدمات سفارشی سازی را برای کارخانجات تولید منسوجات انجام می دهند.

صنعت نساجی 4.0

نخستین انقلاب صنعتی در صنایع نساجی در دهه 1800 رخ داد که همان تبدیل تولیدات دستی به سیستم های تولیدی بر پایه نیروی مکانیکی بود. با وقوع دومین انقلاب صنعتی امکان صنعتی سازی و تولید انبوه فراهم شد. انقلاب صنعتی سوم نیز بر پایه دیجیتالی شدن و فناوری های اتوماسیون بود.

امروزه خطوط تولید به ماشین آلات قابل برنامه ریزی مجهز شده اند و این صنعت در حال حرکت به سمت انقلاب صنعتی چهارم می باشد.

صنعت 4.0 یک ابتکار استراتژیک است که در سال 2011 توسط دولت آلمان معرفی شده است. این اقدام در پی بی نتیجه ماندن تلاش ها برای کاهش هزینه های تولید و نیاز به وجود استراتژی های جدید، صورت گرفته است.

بر اساس برآوردهای انجام شده، در کارخانه ای که در آن تدابیر و راهکارهای صنعت 4.0 به کار گرفته شده باشد، 10 تا 30 درصد در هزینه های تولید، 10 تا 30 درصد در هزینه های حمل و نقل و 10 تا 20 درصد در هزینه های مدیریت کیفیت صرفه جویی می شود.

سایر مزایای پیش بینی شده عبارتند از کوتاه شدن زمان تحویل، بهبود پاسخگویی به مشتری، اقتصادی شدن سفارشی سازی انبوه، محیط کاری دوستانه تر و استفاده بهینه تر از انرژی و منابع طبیعی. مهم تر از همه این که صنعت 4.0 می تواند فناوری های کلیدی برای تولید منسوجات هوشمند-یکی از بخش هایی که دارای پتانسیل رشد بالایی است-را فراهم کند. پیش بینی می شود بازار جهانی منسوجات هوشمند تا سال 2026 به 3 میلیارد دلار برسد.

مفهوم اصلی صنعت 4.0 اتوماسیون هوشمند بر پایه تعامل پذیری و ارتباط است. در صنعت 4.0 به کارگیری سیستم های سایبری-فیزیکی(CPS) و اینترنت اشیا(IoT) در سیستم های تولید صنعتی از اهمیت زیادی برخوردار می باشد. واحدهای تولیدی به شیوه سیستم های سایبری-فیزیکی است  یعنی تجهیزات فیزیکی با اجزای مربوط به فناوری های ارتباط و اطلاعات یکپارچه شده است. سیستم های خودگردان قادرند بر مبنای الگوریتم های یادگیری ماشین و داده های لحظه ای برای سازماندهی و بهینه سازی خود تصمیم گیری کنند.

در ایتمای 2019 به کارگیری سیستم های شبکه ای در ماشین آلات تولید پوشاک به نمایش گذاشته شده است. سیستم شبکه ای پیشرفته Juki(JaNets) نرم افزاری با یک سخت افزار پشتیبان است؛ ماشین های دوخت در یک خط تولید با یکدیگر لینک هستند و داده های مربوط به فعالیت های تولیدی را فراهم می کنند.

برای جمع آوری جزییات داده های مربوط به دوخت شامل کدهای خطا حتما به ماشین های دوخت دیجیتال نیاز است(شکل 12a). در هر ایستگاه کاری ترمینال هایی قرار گرفته است که تجزیه و تحلیل مربوط به روند تولید در همان لحظه را ارایه داده و زمان لازم برای واکنش نشان دادن به خطاها را کاهش می دهد.

کمپانی چینی Suzhou Transparent Electronic Technology پلتفورم یک کارخانه هوشمند برای تولید منسوجات خانگی را پیشنهاد داده است. این پلتفورم شامل یک سری ماشین آلات دیجیتال به هم مرتبط برای تولید محصول، نظارت، تجزیه و تحلیل، تجهیزات حمل و نقل و همچنین مواد اولیه می باشد(شکل 12b). در این حالت امکان نگهداری و تعمیرات پیشگویانه در کارخانجات تولیدی وجود خواهد داشت.

مفهوم طراحی و تولید پوشاک بر اساس تقاضا به این معنی که پوشاک پس از دریافت سفارش تولید می شوند، اخیرا مورد استقبال زیادی قرار گرفته است. این سیستم ها شامل یک پایگاه داده ای طراحی پوشاک و یک سری ماشین آلات تولیدی برای چاپ، برش و سرهم کردن پوشاک است.

اتوماسیون هوشمند برای کاهش هزینه ها و کوتاه کردن زمان تحویل ضروری است. با توجه به محصولات ارایه شده در ایتمای 2019 به وضوح می توان مشاهده کرد که صنایع نساجی و پوشاک در حال پیشروی مداوم به سمت انقلاب صنعتی چهارم یا همان صنعت 4.0 می باشد.

ایتمای 2019 نشان دهنده پیشرفت های صورت گرفته در اتوماسیون سازی در تولید پوشاک بوده است. مهم ترین ترند در فرایند برش پارچه استفاده از فناوری های تصویربرداری نوری بوده ضمن این که تنوع، دقت و بهره وری کاترها نیز افزایش یافته است.

توسعه اتوماسیون در دوخت در مقایسه با برش همچنان در مراحل اولیه قرار دارد و در این زمینه تنها امکانات محدودی موجود است. در حال حاضر به کارگیری یکپارچه سفارشی سازی در خطوط تولید موجود مهم ترین ترند در دوخت اتوماتیک محسوب می شود.