目前，工業(yè)4.0已在全球許多公司嶄露頭角，并將持續(xù)存在。紡織行業(yè)也已進(jìn)入數(shù)字化時(shí)代。微工廠僅用數(shù)小時(shí)即可生產(chǎn)定制服裝，這是基于網(wǎng)絡(luò)體系和數(shù)據(jù)分析進(jìn)行成本優(yōu)化與自我控制的生產(chǎn)形式。與此同時(shí)，也出現(xiàn)了減緩數(shù)字化進(jìn)程方面的挑戰(zhàn)，如數(shù)據(jù)保護(hù)和數(shù)據(jù)安全。

1 革命還是進(jìn)化？

令普華永道咨詢公司(PwC)的分析師們感到驚訝的是：2016年名為“工業(yè)4.0：建立數(shù)字企業(yè)”的研究項(xiàng)目表明，全球許多公司已經(jīng)開始采用數(shù)字化技術(shù)。來自26個(gè)國(guó)家9種行業(yè)的2 000多家參與公司，已在2015年(調(diào)查年份)提升其數(shù)字化程度，并計(jì)劃在2020年到來前的5年內(nèi)，使數(shù)字化程度平均增加33%～72%。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，這些企業(yè)計(jì)劃投資約5%的營(yíng)業(yè)額，相當(dāng)于每年投資9 070億美元。他們預(yù)計(jì)，作為回報(bào)，將可節(jié)省3.6%的成本且年銷售額平均增長(zhǎng)2.9%。

2 巨大的數(shù)字化投資

數(shù)字化技術(shù)投資趨勢(shì)不僅存在于工業(yè)化國(guó)家，在新興經(jīng)濟(jì)體和發(fā)展中國(guó)家也很常見。PwC研究發(fā)現(xiàn)，不同國(guó)家或地區(qū)的數(shù)字化投資目的不同。在德國(guó)、斯堪的納維亞半島和日本，主要是為了擴(kuò)大運(yùn)營(yíng)效率和提高產(chǎn)品質(zhì)量。美國(guó)企業(yè)主要是為開發(fā)新的數(shù)字商業(yè)模式并擴(kuò)展數(shù)字化產(chǎn)品和服務(wù)范圍。中國(guó)則希望將勞動(dòng)密集型生產(chǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)樽詣?dòng)化和數(shù)字化生產(chǎn)而獲益。

研究預(yù)測(cè)，企業(yè)面臨的挑戰(zhàn)首先在于對(duì)員工進(jìn)行數(shù)字化培訓(xùn)或招募專業(yè)員工，以及建立適當(dāng)?shù)膬?nèi)部組織和“數(shù)字文化”。這對(duì)使用數(shù)據(jù)分析來改進(jìn)和優(yōu)化規(guī)劃是必要的，也有利于充分發(fā)揮工業(yè)4.0的潛力。

3 紡織工業(yè)4.0的現(xiàn)狀

數(shù)字化在紡織行業(yè)內(nèi)掀起一場(chǎng)革命。目前，客戶已經(jīng)可以在線配置和訂購(gòu)定制產(chǎn)品，并且交貨時(shí)間非常短。這種制造形式越來越有利于制造商盈利。未來生產(chǎn)和物流過程將普遍實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和自我控制。然而，一些紡織品專家更愿意將這場(chǎng)革命視為演變，目前仍缺乏合格的人力、互惠的網(wǎng)絡(luò)和跨學(xué)科合作來實(shí)現(xiàn)這些愿景。當(dāng)數(shù)字化覆蓋整個(gè)價(jià)值鏈時(shí)，并非所有工業(yè)4.0的信息連接都已到位，例如，可能在中國(guó)的縫紉工廠已到位，而埃塞俄比亞或匈牙利的工廠未到位。因此，紡織工業(yè)首先需要各具體部門有針對(duì)性的解決方案。

越來越多的先驅(qū)者證實(shí)了紡織工業(yè)4.0的可行性。阿迪達(dá)斯公司能在銷售點(diǎn)對(duì)客戶進(jìn)行踏步分析后進(jìn)行設(shè)計(jì)，在幾乎全自動(dòng)化的工廠采用3D打印制造部分產(chǎn)品。經(jīng)過培訓(xùn)的人員可以在幾個(gè)小時(shí)內(nèi)而不是幾個(gè)月完成這個(gè)過程。在德國(guó)紡織和纖維研究所(DITF)的贊助指導(dǎo)下，微工廠證實(shí)了可在半天內(nèi)使用3D模擬模式制造毛衣和T恤，這對(duì)于任何大小批量的定制都可盈利。此案例體現(xiàn)了工業(yè)4.0解決方案所需知識(shí)和技術(shù)的融會(huì)貫通。3D打印模式更靈活、更以客戶為中心，遠(yuǎn)不同于傳統(tǒng)的大規(guī)模生產(chǎn)。德國(guó)亞琛工業(yè)大學(xué)正在采用類似的模式，其紡織技術(shù)研究所的數(shù)字能力中心展示了如何在網(wǎng)絡(luò)化紡織工藝鏈和輔助系統(tǒng)等的基礎(chǔ)上成功實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

圖1 Oerlikon Barmag的變形機(jī)采用數(shù)字聯(lián)網(wǎng)確保優(yōu)質(zhì)紗線順利生產(chǎn)

4 紡織工廠全網(wǎng)絡(luò)化進(jìn)程

從消費(fèi)者手里的產(chǎn)品開始追溯生產(chǎn)過程，最終到紡織機(jī)械制造商，他們也聚焦數(shù)字化，并且正在積極推動(dòng)整個(gè)行業(yè)發(fā)展。應(yīng)用于大規(guī)模生產(chǎn)的紡織機(jī)械制造商也關(guān)注數(shù)字化，未來的情景可能是紡織品生產(chǎn)、供應(yīng)鏈、發(fā)貨都在全網(wǎng)絡(luò)化工業(yè)4.0工廠中自動(dòng)控制。產(chǎn)品生產(chǎn)過程由嵌入式傳感器控制并監(jiān)控，生產(chǎn)狀態(tài)或訂單狀態(tài)全程可被查閱，原材料自動(dòng)重新排序，磨損維護(hù)被計(jì)劃為生產(chǎn)過程的一部分，誤差過程被識(shí)別、緩解或顯示。這可以降低成本，更靈活地轉(zhuǎn)換生產(chǎn)線，并且有助于減少停機(jī)時(shí)間和浪費(fèi)。為此，機(jī)器制造部門必須提供相應(yīng)的智能和網(wǎng)絡(luò)生產(chǎn)系統(tǒng)，能應(yīng)用有線或無線連接進(jìn)行通訊。這并非易事，因?yàn)檫@需要所有相關(guān)體系之間相互連接，且大量數(shù)據(jù)被實(shí)時(shí)整理、疏導(dǎo)和評(píng)估。

在德國(guó)歐瑞康巴馬格公司(隸屬瑞士歐瑞康集團(tuán)人造纖維部)的工廠運(yùn)營(yíng)中心的過程監(jiān)控下，紡織工廠全網(wǎng)絡(luò)化進(jìn)程的第一步已實(shí)施。例如，可實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵生產(chǎn)數(shù)據(jù)的整理且便于獲取。在2018年于中國(guó)上海舉辦的中國(guó)國(guó)際紡織機(jī)械展覽會(huì)(ITMA)暨亞洲展覽會(huì)上，歐瑞康巴馬格公司展示了基于機(jī)器數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)開發(fā)的未來前景，如識(shí)別錯(cuò)誤或偏差、提供診斷及支持和幫助使用人工智能。歐瑞康已推出微軟混合現(xiàn)實(shí)眼鏡(Microsoft HoloLens)的輔助系統(tǒng)，支持預(yù)測(cè)維修，并可通過旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)360°虛擬巡視。

5 數(shù)字化需提升員工素質(zhì)

數(shù)字化前景表明未來消費(fèi)者能夠在更大程度上共同決定紡織產(chǎn)品制造。新的業(yè)務(wù)和生產(chǎn)模式正在出現(xiàn)，這也將使較小批量的產(chǎn)品獲得盈利。這將再次使高工資國(guó)家成為具有吸引力的制造場(chǎng)所。專家們并不認(rèn)為智能化、自動(dòng)化工廠能夠完全免除對(duì)人力的需求。人們將在新創(chuàng)造的職業(yè)背景下承擔(dān)其他任務(wù)。在數(shù)字化背景下，合格員工及其工作態(tài)度(積極或消極)將決定紡織行業(yè)如何迅速開啟其數(shù)字化未來。此外，數(shù)據(jù)保護(hù)和數(shù)據(jù)安全顯現(xiàn)出不少問題，可能會(huì)使工業(yè)4.0的革新進(jìn)程減速。最終，許多事情能否成功還取決于紡織企業(yè)自身能力及其抓住數(shù)字化契機(jī)為自己和員工做好準(zhǔn)備的能力。