Desarrollos de corte y costura automatizados

La ITMA más reciente destacó las tendencias en la automatización del corte y la costura.

Por Dr. Minyoung Suh

Una prenda de vestir es un bien de consumo con un gran número de cadenas de suministro fragmentadas. Comienza con la selección de fibras, continúa con la producción de hilos y telas y termina con la fabricación de prendas de vestir. En muchos casos, varios sectores adicionales están involucrados en el acabado del producto final, que pueden incluir adornos, fornituras, bordados, cuero y otros accesorios de moda.

Las principales operaciones del sector de la confección de ropa con uso intensivo de mano de obra se pueden clasificar en tres grupos: preproducción, producción y posproducción1. La preproducción se centra en la preparación de los materiales y servicios necesarios, e incluye la planificación de líneas, el desarrollo de muestras y las aprobaciones, el abastecimiento y la programación de la producción. Durante la producción, las telas se extienden, cortan, empaquetan y cosen. Siguen varias tareas de posproducción, que incluyen prensado, inspección, plegado y embalaje, para preparar los productos para los consumidores. La producción de prendas de vestir todavía se basa en prácticas manuales tanto como hace unos cientos de años2.

La naturaleza dependiente de la mano de obra de las tareas de corte y costura las hace costosas. El costo de la tela y la mano de obra de corte y costura son los dos gastos más importantes en la fabricación de prendas de vestir2. Las materias primas representan del 50 al 70 por ciento del costo total del producto3, pero los compromisos en la calidad y cantidad de la tela influyen directamente en la calidad del producto final. En cambio, la solución viable para reducir el costo de la tela es realizar el marcador más eficiente a través de un corte exacto y preciso.

La costura representa del 35 al 40 por ciento del costo total4. Los fabricantes de productos de costura han reducido los costos laborales a través de la gestión de la cadena de suministro global durante las últimas décadas al ubicar las instalaciones de producción en países en desarrollo. Sin embargo, esta estrategia comercial es más difícil de mantener debido a los cambios recientes en el mercado laboral mundial. Existe una necesidad urgente de encontrar soluciones de fabricación alternativas y la automatización del proceso de corte y costura es una opción.

La automatización mejora la productividad y la calidad de los productos de moda al minimizar la intervención humana y evitar errores de fabricación. Los ejemplos incluyen el manejo mecanizado de telas, técnicas computarizadas y máquinas de coser automáticas y robots. Estos procesos ayudan a suavizar las transiciones automáticas de piezas de trabajo entre pasos o durante un proceso.

Se establecieron seis subsecciones bajo el sistema de confección de prendas presentado en la feria de maquinaria textil ITMA 2019. Esos eran equipos de desarrollo de productos; encoger, fusionar y cortar; de coser; suministros de costura y consumibles; acabado del producto. El corte y la costura son las principales áreas de observación, y se informan múltiples ejemplos de equipos automatizados para resaltar las características clave de las innovaciones técnicas en la automatización del corte y la costura.

Con el aumento de la producción en masa, la sala de corte en una planta de fabricación de prendas de vestir ha sido automatizada por varios inventos nuevos. Una máquina de extender que lleva un rollo de tela sobre la mesa ha reducido drásticamente la mano de obra humana. Introducidas a principios del siglo XX, las troqueladoras también aumentaron drásticamente la eficiencia y la calidad del corte. Con la aparición de las máquinas de control numérico (NC) en las décadas de 1940 y 1950, fue posible el corte continuo. Esto condujo a una mayor flexibilidad en la producción, así como a un uso más económico del material. Más tarde, la tecnología digital creó máquinas controladas numéricamente por computadora (CNC) y herramientas de apoyo, como programas de diseño asistido por computadora/fabricación asistida por computadora (CAD/CAM).

La mayoría de los sistemas de corte automatizado tienen una configuración similar, donde un dispositivo de corte está alojado en un carro que está unido a una barra transversal sobre la mesa de corte. El carro se mueve a lo largo de la barra transversal a lo ancho de la mesa de corte, mientras que la barra transversal se mueve a lo largo de la mesa. Estos movimientos permiten que el dispositivo de corte se desplace por la zona de corte y son gestionados con precisión por una unidad de control. En los dispositivos de corte modernos, las mesas de corte están equipadas con un sistema de vacío para sujetar el material y mejorar la precisión de corte durante el proceso de corte. Los materiales porosos, como los textiles, deben cortarse con una cubierta de plástico impermeable debido a esto. Los sopladores de succión suelen ser el componente que más energía consume en las operaciones de corte5.

Hay varias tecnologías de corte disponibles para un dispositivo de corte, como cuchillos controlados por computadora, láseres, chorros de agua, plasma o ultrasonido. Los cortadores de cuchillas son adecuados para el corte de múltiples capas de materiales textiles pesados ​​y han sido los más adoptados por los fabricantes de productos textiles5. El cabezal de corte con cuchilla está equipado con varias herramientas de corte (cuchillas, herramientas de muescas, punzones y marcadores) para satisfacer diversas demandas de corte y marcado. Los cortadores láser son el segundo método de corte más utilizado, adoptado con frecuencia para el corte de una sola capa. Los láseres pueden crear bordes antidesgaste en fibras sintéticas, como poliéster y nailon. Se pueden lograr diversos efectos de tratamiento, como corte, beso de corte y marcado, a través de la intensidad controlada del láser. La elección del método de corte depende de las propiedades de los materiales, así como de la complejidad de los contornos necesarios para cortar.

La consideración más importante al configurar un sistema de corte automatizado es si se cortará una sola capa o varias capas de tela. El corte de una sola capa permite procesos continuos y elimina la necesidad de un esparcidor porque la tela se puede alimentar al área de corte directamente desde un rollo. Se utiliza una mesa de corte con cinta transportadora para aumentar la productividad, donde el corte continúa con el avance de la superficie de corte. Con la superficie móvil, se puede cortar un componente extra grande que exceda la longitud de la mesa de corte usando esta configuración.

Cuando se extienden múltiples pilas de una tela para cortar, por supuesto se requiere una mayor potencia de corte. Una cuchilla oscilante maximiza la capacidad de corte al moverse hacia arriba y hacia abajo a medida que avanza la cuchilla. La profundidad de la carrera oscilante suele oscilar entre 5 milímetros (mm) y 200 mm y debe diseñarse de acuerdo con las condiciones de corte5. Con sede en TurquíaSerkon Tekstil Makina presentó el cuchillo inteligente que oscila no solo hacia arriba y hacia abajo, sino también de lado a lado. El movimiento adicional de la cuchilla es útil para cortar piezas con precisión en pilas gruesas de múltiples capas textiles. Debido a los movimientos oscilantes de la cuchilla, la superficie de las mesas de corte debe estar lo suficientemente floja para soportar el movimiento. En el corte de capas múltiples con una cuchilla oscilante, la superficie de una mesa de corte está hecha de cerdas, que normalmente es una mesa plana estática. Esta configuración de corte estático garantiza una mayor precisión de corte que una superficie transportadora.

Desde Tolland, Conn.Tecnología Gerber introdujo el primer sistema de corte totalmente automatizado en la década de 1960, el mercado de corte automatizado ha madurado y se ha vuelto más competitivo. con sede en Francialectraes otro jugador importante en el desarrollo de la tecnología de corte.

Las principales áreas de innovación actual están relacionadas con subfunciones elaboradas o asistencia complementaria a la tecnología de corte existente. Los principales campos de nuevos desarrollos observados en ITMA 2019 podrían resumirse en tres aspectos: productividad, versatilidad y capacidad de coincidencia de patrones.

Para mejorar la productividad, algunas cortadoras automáticas están equipadas con un dispositivo de corte adicional y una barra transversal, que realiza cortes sincronizados y simultáneos. De acuerdo aKuris Spezialmaschinen GmbH , Alemania, los cabezales de corte duales pueden reducir el tiempo de corte hasta en un 40 por ciento6. Otro ejemplo de mayor eficiencia es la implementación de una etiquetadora automática. Esta tecnología fue presentada por la empresa italianaMorgan Technical SpA y Serkon Tekstil Makina en ITMA 2019. Las etiquetadoras se incorporan a las cortadoras para aliviar los errores humanos y la confusión durante los procesos de descarga después del corte. Los adhesivos, de diferentes dimensiones según los requerimientos, se imprimen térmicamente y se colocan en el medio de cada pieza cortada (Ver Figuras 1a y 1b). Esto hace que la información necesaria, incluidos los códigos de barras, sea inmediatamente visible en las piezas cortadas.

Con el objetivo de un uso versátil en un solo cortador, con sede en SuizaZund Systemtechnik AG ha adoptado herramientas modulares en sus cortadores automatizados donde el usuario puede cambiar el dispositivo de corte de forma interactiva (consulte la Figura 2a). Varios dispositivos de corte, que incluyen herramientas oscilantes eléctricas o neumáticas, cuchillas giratorias o de cuchillas, módulos láser, herramientas de perforación o plegado y módulos de marcado o trazado, se pueden seleccionar y montar en el transportador en unos pocos pasos rápidos y sencillos para operaciones de corte específicas.

En ITMA 2019, con sede en AlemaniaEurolaser GmbH presentó un sistema de corte textil automatizado especializado para tejidos de lana basado en tecnología láser (Ver Figura 2b). Con el nombre de tecnología Cut'nProtect, su cortadora estaba equipada con un vaporizador que puede estabilizar la tela y crear bordes de corte suaves y sin pelusa. Este cortador también incorpora un dispositivo de corte dual con un láser y una cuchilla para mayor versatilidad.

Tradicionalmente, la coincidencia de patrones implicaba preparar marcadores en secciones y tener dos pasos de corte separados: corte basto y corte fino5. Aunque estos procesos requerían mucho tiempo y trabajo, la precisión de coincidencia de patrones aún era difícil de alcanzar y se generaba un desperdicio de material innecesario entre el corte basto y fino. Varias empresas, incluidas Zund, Morgan Technica y Kuris, han invertido esfuerzos para desarrollar hardware y software de coincidencia de patrones y demostraron la capacidad mejorada de coincidencia de patrones en ITMA 2019.

En un sistema automatizado, la coincidencia de patrones se puede lograr ya sea generando una imagen en pantalla de los patrones de tela sobre la mesa de marcadores o proyectando imágenes de marcadores en la tela. En el método anterior, las impresiones de tela se escanean mediante un dispositivo óptico en el cabezal de corte y se importan al software de creación de marcadores. Se colocan patrones de prendas y se prepara un marcador sobre la imagen de la tela (ver Figura 3a). Esto permite al operador optimizar los parámetros de corte para obtener resultados de corte exactos y precisos. Esta última tecnología, a menudo llamada nido visual, ayuda al operador a ver y editar marcadores en tiempo real, verificando una imagen de marcador proyectada en la superficie de la tela antes de cortar (consulte la Figura 3b). El operador puede reubicar o reorientar piezas para que coincidan con patrones de tela intrincados o manipular con patrones de ingeniería. Dado que el operador aún desempeña un papel importante durante los procesos, estos sistemas se consideran semiautomáticos.

La tecnología clave de Kuris destacada en ITMA 2019 fue el sistema de cámara integrado que registra y reconoce el material a cortar. Las imágenes fotografiadas de la superficie de la tela se procesan para calcular las coordenadas de corte. Esta tecnología permite que un cortador de una sola capa funcione incluso sin marcadores en los casos de patrones de prendas impresos mediante un método de sublimación (consulte la Figura 3c). Basándose en la tecnología de imágenes, su cortador de cuero también puede detectar los contornos arbitrarios de una pieza de cuero, determinar diferentes calidades de las condiciones de la superficie y anidar automáticamente los marcadores directamente en el cuero que coinciden con la zona de calidad (consulte la Figura 3c).

Los procesos de producción involucrados en el ensamblaje de prendas se dividen en dos subfunciones: manejo de materiales y unión de componentes de tela. En la fabricación de prendas de vestir, se dedica mucho tiempo y mano de obra a la manipulación de materiales, como levantar, mover, montar, reposicionar y reorientar componentes de tela cortados o semiacabados. Es importante manejar las costuras con precisión y cuidado de una manera económica y eficiente para garantizar una alta calidad7. En las estaciones de trabajo disponibles comercialmente, la carga suele ser manual, mientras que los procesos de costura y descarga pueden estar automatizados8.

En comparación con el manejo de materiales inflexibles, trabajar con telas es mucho más desafiante. Las telas se deforman fácilmente de manera inadmisible incluso bajo una presión muy pequeña, como el peso muerto o la resistencia del aire. Se informa que el manejo durante el ensamblaje del producto se realiza manualmente el 79 por ciento del tiempo9. Ninguna de las plantas manejó el material automáticamente, mientras que solo el 21 por ciento de las empresas emplearon sistemas semiautomáticos. Cuando se fabrica una prenda de vestir, el tiempo de manejo representa alrededor del 80 por ciento del tiempo total de producción, y aproximadamente el 80 por ciento del costo de fábrica está relacionado con el costo de manejo.4

Existen varias tecnologías de agarre basadas en vacío, pinza de Bernoulli, agujas o rodillos7. En las garras de vacío, los elementos de agarre están conectados a una bomba neumática y mantienen contacto con el material de agarre10. La diferencia de presión permite que el material de agarre se adhiera a las ventosas. Las pinzas Bernoulli permiten un agarre sin contacto al crear un efecto Bernoulli con el uso directo de aire comprimido. En las pinzas de agujas, las agujas penetran los materiales en ángulo y se entrelazan con el material a agarrar. Los sistemas de rodillos a menudo emplean pinzas de congelación y superficie, que crean una adhesión temporal utilizando elementos Peltier y efectos electrostáticos, respectivamente.

Sin embargo, estas tecnologías de agarre avanzadas aún no se han popularizado en los sistemas de ensamblaje de productos textiles. Szimmat9 informó que el 72 % de los sistemas de manipulación semiautomáticos actuales no emplean pinzas, y el 28 % restante utiliza agujas o pinzas para chatarra. La única aplicación similar que se encontró en la ITMA 2019 fue la plataforma de selección demostrada por un proyecto en curso en la empresa con sede en EspañaIndustrias AB . En su sistema, las piezas de trabajo flotan aproximadamente una pulgada por encima de la superficie de una mesa estructurada con cerdas. Esto permite que un brazo robótico de 360 ​​grados recoja las piezas de trabajo fácilmente usando un elemento de agarre simple (consulte la Figura 4). Según AB Industries, la tecnología se encuentra actualmente en desarrollo y aún no se comercializa.

La costura es la tecnología de unión textil más importante y representa el 85 % de todos los métodos de unión4. La costura todavía depende de mano de obra altamente calificada para las operaciones manuales y representa del 35 al 40 por ciento del costo total4. En las últimas décadas, los fabricantes de productos de costura redujeron el costo de producción al trasladar las instalaciones de producción a países en desarrollo con salarios bajos. Sin embargo, esta estrategia comercial está llegando al final de su vida útil a medida que cambian las condiciones del mercado. Los costos laborales están aumentando rápidamente en muchos países en desarrollo, existe una escasez mundial de mano de obra calificada y el comportamiento del consumidor cambia más rápido que nunca impulsado por las tendencias de la moda rápida. Por lo tanto, se insta a la industria de la confección de prendas de vestir a luchar por la automatización de la costura.

La configuración de costura automatizada más popular y ampliamente adoptada observada en ITMA 2019 fue la máquina de coser convencional montada en maquinaria de procesamiento de telas, como una unidad de bobinado o calandrado. Varias empresas, incluida la españolaTexma Maquinaria SLy con sede en ItaliaMaquinaria Textil Comatex Srlutilizó este tipo de configuración para rematar bordes, unir rollos de tela o hacer una estructura tubular a partir de un rollo de tela (Ver Figuras 5a y 5b).Monti-mac Srl , Italia, suministra una serie de máquinas de coser móviles para esta configuración (Ver Figura 5c). Algunas unidades de costura adoptan una fuente de alimentación neumática en caso de que los procesos húmedos estén involucrados simultáneamente durante las operaciones de costura. Los tipos de puntadas comunes que se usan para estas aplicaciones son puntadas de cadena (clase 100 o 400) o overlock (clase 500) ya que las máquinas de coser para esos tipos de puntadas están equipadas con un suministro continuo de hilo inferior que no requiere detener la máquina para cargar los hilos. .

Un sistema de cambio automático de bobinas es una solución innovadora para aumentar la eficiencia en la costura. En las máquinas de pespunte tipo puntada 301, una bobina completamente cargada dura menos de 20 minutos en costura continua y los cambios frecuentes de bobinas son un cuello de botella notorio en la costura8. El sistema automático se basa en dos principios: verificar la cantidad restante de hilo de la bobina y reemplazarla con una bobina llena una vez que se alcanza la cantidad predeterminada de hilo restante.

RSG Automation Technics GmbH & Co. KG , Alemania, demostró un intercambiador de bobinas totalmente automático en la ITMA. Su comprobador de bobinas patentado utiliza una bobina única codificada con una combinación específica de colores RGB (consulte la Figura 6a). A medida que la bobina gira durante las operaciones de la máquina, un sensor de luz controla la secuencia de colores y detecta el movimiento habitual de la bobina o los errores cuando se queda sin hilos. En la unidad que se exhibió en la ITMA 2019, una estación de bobinas tipo revista se encuentra cerca con 15 cajas de bobinas llenas listas, mientras que un espacio de las 16 ranuras permanece vacío para que se realice el cambio (consulte la Figura 6b). Esto conduce a paradas de producción mínimas donde la máquina de coser se detiene solo de 6 a 8 segundos cada vez para cambiar la bobina.

Los principios de la costura automatizada varían según la geometría de las rutas de costura. Las costuras bidimensionales se pueden crear fácilmente utilizando la tecnología de costura CNC, donde un cabezal de costura móvil simple o doble avanza sobre los textiles a lo largo de la ruta de costura programada. Para casos más complicados para convertir telas 2D en costuras 3D, el cabezal de costura es guiado por un robot en el espacio 3D a lo largo de las rutas de costura mientras las telas se colocan en una forma 3D. Sin embargo, en muchos de estos casos, dos piezas de tela tienen diferentes contornos o curvaturas a lo largo de la costura que se va a unir. Este tipo de costuras debe manejarse colocando las telas en 3D y aplicando diferentes tensiones a las telas en cada puntada.

En una configuración de costura 2D, se cosen una o más capas de textiles dentro de marcos de costura fijos. Se evita el manejo flexible de materiales sujetando las piezas de tela en los soportes. El soporte guía el cabezal de costura en las direcciones x e y siguiendo los contornos de costura programados. Esta configuración de costura se usa principalmente para costuras ornamentales y de diseño. El tamaño del campo de costura está básicamente limitado por las dimensiones físicas de los ejes lineales de la máquina. Las máquinas grandes pueden manejar un área de costura de hasta 3 metros por 3 metros, mientras que las máquinas pequeñas pueden cubrir menos de 10 cm por 10 cm4. Las máquinas de coser CNC grandes son para acolchar una manta o un colchón (consulte la Figura 7a). Por lo general, se usa una máquina de tamaño pequeño para coser automáticamente etiquetas de cuidado o de marca en la ropa (consulte la Figura 7b).

Los avances actuales en los sistemas de costura automatizados se limitan a ciertas operaciones. Varias unidades y autómatas de costura semiautomáticos están disponibles comercialmente de muchos proveedores, incluidos los de JapónCorporación Juki., con sede en ItaliaRI.MA.CSrl, y con sede en AlemaniaDurkopp Adler AG . En ITMA 2019, Juki demostró una serie de máquinas de coser automáticas para botones, ojales y presillas; mientras que Rimac exhibió una máquina encuadernadora automática para el acabado de esquinas redondeadas de ropa de cama y tapetes para automóviles (Ver Figura 8). La pieza de trabajo gira en las esquinas usando un brazo motorizado para crear una curvatura constante mientras la cinta textil se inserta automáticamente a través de una unidad de alimentación.

Durkopp Adler presentó un sistema de producción modular en ITMA 2019 al demostrar una secuencia de bolsillo de doble ribete (consulte la Figura 9). Un bolsillo de ribete se produce utilizando un cabezal de puntada de bloqueo de dos agujas con un cortador de cuchilla central y un mecanismo de alimentación de aguja8. Los bastidores de costura con un recorrido de costura fijo se utilizan para la costura de plantillas y sujetan las piezas de trabajo durante las operaciones. Una configuración semiautomática, el proceso requiere que el operador alinee y alimente las piezas en el sistema.

Una empresa que no participó en ITMA 2019, pero que está haciendo contribuciones significativas a la industria de la costura automatizada con sus Sewbots esSoftwear automatización inc. , Atlanta. Su principal innovación tecnológica es la integración de sistemas avanzados de visión por computadora, que rastrean hilos individuales en la aguja y coordinan el movimiento preciso de la tela8. Los Sewbots manejan una tela usando un brazo robótico y un sistema transportador de 360 ​​grados. Un brazo robótico de cuatro ejes puede levantar y colocar una pieza de tela usando una pinza de vacío, mientras que una mesa transportadora puede alimentar la tela a una unidad de costura. La mesa está equipada con los rodillos esféricos, llamados periquitos, incrustados en la superficie. Gracias a estos periquitos, cada pieza de tela se puede mover suavemente sobre la mesa en cualquier dirección que se necesite.

Terrebonne, con sede en QuebecAutomatex Inc. demostró una unidad de producción de fundas de almohada totalmente automatizada en ITMA 2019, donde las tareas de producción secuencial de recorte, plegado, costura, etiquetado y embalaje se completan en una sola unidad. Sistemas similares son ofrecidos por ItaliaMagetron Srl., con sede en AlemaniaTexpa Maschinenbau GmbH & Co. KGy con sede en Alemania Carl Schmale GmbH & Co. KG para la producción de toallas. Hasta ahora, los sistemas de producción comercialmente disponibles con capacidad de producción totalmente automatizada se limitan a productos textiles planos, como toallas, sábanas y alfombras.

Los cabezales de costura deben montarse y controlarse mediante robots para operaciones de costura 3D. Dado que se deben incorporar muchos procesos y pasos de máquinas semiautomáticas, es difícil mantener una producción económica y flexible. Se necesitan grandes inversiones y los sistemas robóticos aún no se han adoptado para las líneas de producción de prendas de vestir. Sin embargo, una demostración de producción realizada por la empresa con sede en ItaliaACG Kinna Automático proporcionó una impresionante pantalla futurista para la producción automatizada. Un sistema completamente automatizado llamado Borsoi estaba manipulando una almohada 3D usando robots. Específicamente, Borsoi pudo recoger una funda de almohada, asegurar la abertura de la costura, rellenar la funda de almohada, transportar la almohada, cerrar la abertura y empacar un producto terminado en una bolsa de plástico en una sola línea de producción continua (Ver Figuras 11a-11g) . Todas las piezas de trabajo se manipulan y avanzan entre cada tarea utilizando brazos robóticos con abrazaderas.

Completar más de una tarea de producción es una consideración clave en el avance de los sistemas de costura automatizados. Una máquina de coser debe implementarse dentro del flujo existente de otras operaciones en los procesos de ensamblaje, como alimentadores de relleno o prensas de costura, como lo demostraron varias empresas en la ITMA. La configuración de los sistemas de costura automatizados se basa en el diseño del producto y los planes de producción, y es posible que cada sistema de producción deba personalizarse para diferentes prendas de vestir. Los esfuerzos de estandarización de productos disminuirían la carga. Empresas como RSG Automation Technics ofrecen servicios de personalización para plantas de productos textiles.

La industria textil lideró la primera revolución industrial durante la década de 1800, que trajo consigo la transición de la producción artesanal a sistemas de fabricación basados ​​en la fuerza mecánica. La segunda revolución industrial hizo posible la industrialización y la producción en masa, mientras que la tercera revolución se basó en las tecnologías de digitalización y automatización. Hoy en día, las líneas de producción están equipadas con máquinas programables y la industria actualmente se dirige hacia la cuarta revolución industrial.

Industry 4.0 es una iniciativa estratégica presentada por el gobierno alemán en 201111. La iniciativa se activó porque los intentos de reducir el costo de fabricación casi se agotaron y se necesitan nuevas estrategias. Los informes estiman que la fábrica de Industria 4.0 puede ahorrar costos entre un 10 y un 30 por ciento en producción, entre un 10 y un 30 por ciento en logística y entre un 10 y un 20 por ciento en gestión de calidad12. Otros resultados esperados incluyen plazos de entrega más cortos, mayor capacidad de respuesta al cliente, personalización masiva asequible, entorno favorable para los trabajadores y uso más eficiente de los recursos naturales y la energía11. Especialmente, las soluciones de Industria 4.0 pueden proporcionar tecnologías clave para la producción textil inteligente, una de las áreas de mayor crecimiento en la industria textil. El mercado mundial de textiles inteligentes se pronostica en $ 3 mil millones para 2026.

El concepto principal de la Industria 4.0 es la automatización inteligente basada en la interoperabilidad y la conectividad. La aplicación de sistemas ciberfísicos (CPS) e Internet de las cosas (IoT) a los sistemas de producción industrial es importante para la Industria 4.0. Las instalaciones de producción son CPS, que representa el equipo físico integrado con componentes de tecnología de la información y la comunicación. Los sistemas autónomos pueden tomar sus propias decisiones para la autoorganización y la autooptimización basadas en algoritmos de aprendizaje automático y datos en tiempo real13.

Los sistemas en red integrados en la maquinaria de fabricación de prendas de vestir se presentaron en ITMA 2019. El sistema de red avanzada Juki (JaNets) es un software en combinación con hardware de soporte, donde las máquinas de coser en una línea de producción están interconectadas para proporcionar datos sobre las actividades de producción. Las máquinas de coser digitales son un componente esencial para recopilar datos de costura detallados, incluidos los códigos de error (consulte la Figura 12a). Los terminales ubicados en cada estación de trabajo brindan análisis detallados del progreso de la producción en tiempo real y reducen el tiempo para reaccionar ante los problemas.Suzhou Tecnología Electrónica Transparente Co. Ltd., China, (TPET®) también propone una plataforma de fábrica inteligente para la fabricación de textiles para el hogar. Su sistema consta de una serie de máquinas digitales interconectadas para fabricar productos, monitorear instalaciones, realizar análisis y transportar equipos y materiales (Ver Figura 12b). Esto permite el mantenimiento predictivo de las instalaciones de fabricación basado en la adquisición y el análisis de big data.

El concepto de diseño y producción de prendas bajo demanda, donde se fabrica una prenda después de recibir el pedido personalizado, está comenzando a despegar14. Los sistemas consisten en una base de datos de diseño de prendas y una serie de maquinaria de fabricación para impresión, corte y ensamblaje de textiles. La automatización inteligente es esencial para reducir el costo y acortar el tiempo de entrega. Es obvio a partir de la ITMA 2019 que la industria textil y de la confección está progresando constantemente todos los días hacia la Industria 4.0.

La ITMA más reciente destacó el estado avanzado de automatización en la fabricación de prendas de vestir. La mayor tendencia en el corte es el uso de tecnologías de imagen óptica; y los cortadores son cada vez más productivos, versátiles y precisos. En comparación con el corte, el desarrollo de la automatización de la costura aún se encuentra en una etapa primitiva, donde solo es factible una capacidad de costura limitada en configuraciones automatizadas. La integración perfecta de funciones personalizadas en las líneas de producción existentes es la mayor tendencia en la costura automatizada en la actualidad.

Referencias:

1Nayak, R. y Padhye, R. (2018). Automatización en la Fabricación de prendas de vestir. En R. Nayak y R. Padhye (Ed.), Automation in Garment Manufacturing (págs. 1-27). Sawston, Cambridge: publicación de Woodhead.

2Burns, L., Mullet, K. y Bryant, N. (2011). El negocio de la moda: diseño, fabricación y marketing. Nueva York, NY: Bloomsbury Publishing.

3Vilumsone-Nemes, I. (2018b). Corte Industrial de Materiales Textiles (págs. 139-164). Sawston, Cambridge: publicación de Woodhead.

4Gries, T. y Lutz, V. (2018). Aplicación de la robótica en la confección de prendas de vestir. En R. Nayak y R. Padhye (Ed.), Automation in Garment Manufacturing (págs. 179-197). Sawston, Cambridge: publicación de Woodhead.

5Vilumsone-Nemes, I. (2018a). Automatización en la extensión y el corte, en R. Nayak y R. Padhye (Ed.), Automatización en la fabricación de prendas de vestir (págs. 139-164). Sawston, Cambridge: publicación de Woodhead.

6Kuris Spezialmaschinen GmbH (2010). Cutty, obtenido de https://www.kuris.de/wp-content/uploads/2010/12/KURIS_CuttyDoppelbrucke_4Seiter-GB-Web.pdf

7Lutz, V., Fruh, H., Gries, T. y Klingele, J. (2018). Automatización en el manejo de materiales, en R. Nayak y R. Padhye (Ed.), Automatización en la fabricación de prendas (págs. 165-177). Sawston, Cambridge: publicación de Woodhead.

8Jana, P. (2018). Automatización en tecnología de costura, en R. Nayak y R. Padhye (Ed.), Automatización en la fabricación de prendas (págs. 199-236). Sawston, Cambridge: publicación de Woodhead.

9Szimmat, F. (2007). Contribución a la separación de componentes deslizantes de flexión plana. Stuttgart, Alemania: Sociedad Fraunhofer.

10Aminpour, R. (2017). Selección automatizada de telas, Patente de EE. UU. No. 2017/0259445 A1. Washington, DC: Oficina de Patentes y Marcas de EE. UU.

11Rojki, A. (2017). Concepto de Industria 4.0: Antecedentes y descripción general. Revista internacional de tecnologías móviles interactivas, 11(5), 77-90.

12 Bauernhansl, T., Krüger, J., Reinhart, G. y Schuh, G. (2016). Punto de vista WGP Industria 4.0. Berlín, Alemania: Sociedad Científica de Ingeniería de Producción.

13Kusters, D., Prab, N. y Gloy, Y. (2017). Fábrica de aprendizaje textil 4.0: preparación de la industria textil alemana para el futuro digital, Procedia Manufacturing, 9(1), 214-221.

14Aminpour, R., Barnet, A., Liang, N., Alexander, A., Wilson, J. y Mata, J. (2017). Fabricación de ropa bajo demanda, Patente de EE. UU. No. 9,623,578. Washington, DC: Oficina de Marcas y Patentes de los Estados Unidos.

Nota del editor: la Dra. Minyoung Suh es profesora asistente en el Wilson College of Textiles en NC State, Raleigh, NC, en el departamento de Textiles y prendas de vestir, tecnología y administración. Este artículo fue adaptado para Textile World de un artículo del Dr. Suh publicado en el Journal of Textile and Apparel, Technology and Management (JTATM) de NC State Wilson College of Textiles. El documento original se puede ver aquí: http://bit.ly/2020cutandsew.

marzo/abril 2020