很快,你的下一件 T 恤就將由機器人生產

      Georgia Tech 的分公司 SoftWear Automation 正在研發超高速縫紉機器人,這可能會顛覆整個服裝行業。

      預計今年晚些時候,數十臺機器人將在美國阿肯色州的小石城(Little Rock)的一家新工廠里投入使用。這家工廠不生產汽車和電子產品,也不生產目前機器人已經駕輕就熟的其他產品。相反,它生產的是 T 恤——大量 T 恤。當這些縫紉機器人完全投入使用后,其生產速度能達到驚人的每 22 秒一件。

      數十年來,實現服裝紡織行業的自動化一直是困擾機器人專家的難題。傳統的機器人擅長操作剛性物體,但是在處理像布類這種柔軟的材料時就顯得相當笨拙。

      在早期,人們嘗試實現自動縫紉時,會給布塊上漿使其暫時變硬,這樣機器人就能像操作鋼板一樣操作它們了。然而,雖然嘗試過多種方法,但在商業上都不可行,主要是因為服裝行業依賴發展中國家的廉價勞動力,導致其抵制自動化。

      現在 Georgia Tech 的分公司——位于亞特蘭大的 SoftWear Automation 公司聲稱,他們已經制造出了一種實用的縫紉機器人。該機器人采用的是一種將機器視覺和先進的機械手結合起來的高科技方法,而且使用過程中無需給布料上漿。阿肯色州的一家工廠(屬于中國最大的服裝制造商之一的 Tianyuan 服飾有限公司)將會把 SoftWear 公司的機器人 Sewbots 裝配到其 21 條生產線上,并計劃每年為阿迪達斯生產 2300 萬件 T 恤。

      Tianyuan 公司董事長 Tang Xinhong 去年接受《中國日報》采訪時表示,他預計生產每件 T 恤的成本只有 33 美分,他說,“在全世界,即便是最便宜的勞動力市場都不能與我們競爭”。

      中國公司將在美國使用機器人生產 T 恤的事實似乎是服裝行業的分水嶺。南加利福尼亞大學先進制造中心主任、美國洛杉磯的薩蒂揚德拉·K·古普塔說,縫紉機器人最終將使工廠生產服裝不僅更快、更便宜,而且定制化程度更高。他說:“你拿到的是根據你的身材和時尚品味而生產的衣服。這將從根本上改變服裝行業?!?/span>

      今天,如果你走進一家制衣廠,你會發現工人幾乎參與了制作衣服的每一項工作。當機器人接管他們的工作后會發生什么?一些觀察人士警告說,數以百萬計的人可能會失去工作,另一些人則認為,從長遠來看,自動化將分散制造業,在更多的地方創造新的、更好的工作崗位。

      SoftWear 的董事長兼首席執行官 Palaniswamy“Raj”Rajan 表示,“我們的愿景是能夠在世界任何地方生產服裝,而不是依靠廉價的勞動力和外包”。SoftWear 公司已經從風險投資公司 CTW Venture Partners 籌集了 750 萬美元。他說,當制造商離他們的客戶較近時,他們可以更快地設計和交付新產品,并減少運輸和庫存成本。

      但是,這些改變不會在一夜之間發生。盡管 SoftWear 和其他公司展示了自動化縫紉技術,但他們的面對的問題仍然極具挑戰。紡織物的重量和紋理各有不同,對于機器人來說,處理這么多種類的東西還是很棘手的??▋然仿〈髮W機器人研究所的首席科學家 David Bourne,他重點研究的是構建制造業的自動化智能系統,他說:“人類的作用仍然至關重要,例如操作紡織物或安裝縫紉機。不過,整個生產過程的材料處理部分正在消失?!?/span>

      圖 | SoftWear Automation 的縫紉機器人 “頂部”使用高分辨率攝像機 “底部”監控紡織物的變形,來跟蹤單條細線的移動。

      SoftWear 公司用來解決材料問題的方法相當巧妙(該公司擁有三項發明專利和多項專利申請)。由于紡織品的拉伸和變形讓問題變得很棘手,公司決定跟蹤織物中的單個線程,而不是試圖通過跟蹤其整體尺寸來控制一塊紡織物。為此,公司開發了一種能夠每秒捕獲 1000 幀以上的專用相機,以及一套圖像處理算法,用以在每一幀上檢測線程的位置。

      與此同時,該公司模仿縫紉機操作員用手指處理紡織物的方式,制作了機器人操縱器。這些由精密線性致動器驅動的顯微操作器可以通過縫紉機用亞毫米級精度引導一塊布料,糾正原材料的變形。

      此外,SoftWear 公司推出了另外兩個系統來移動紡織物面板:一個是帶有真空夾子的四軸機器人手臂,它可以將紡織物放在縫紉臺上;另一種是 360°的傳送系統,它使用嵌在桌面上的球形滾輪使面板高速滑動和旋轉。

      該公司現有的 Sewbots 機器人可以制造浴巾、枕套、毛巾和其他大多數平整的、圓形或方形的產品。首席執行官 Rajan 說,目前已經有 200 萬種這類產品在 Target、沃爾瑪和其他主要零售商上銷售。而且在年底之前“我們的機器人將會每年生產 3000 萬件產品”。

      SoftWear 公司現在正在改善 Tianyuan 工廠的縫紉機器人。生產 T 恤比生產地毯要復雜得多,因為 T 恤需要多個不平整的接縫和下擺。如果一切按計劃進行,Sewbot 機器人將能夠執行與 10 名工作人員等量的任務(例如在傳統的生產線上縫制袖子或貼上標簽),而機器人大約只需要一半的時間。

      在實現生產 T 恤之后,SoftWear 公司希望把重點放在牛仔褲、襯衫和制服的生產上,而這些更難做。機器人最終會縫制我們穿的每一件衣服嗎?“不”,Rajan 說,“類似高級時裝,新娘禮服這樣的東西,還是要由人來完成”。所以現在看來,“機器人時裝”的到來還有待時日。


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