Desarrollos automatizados de corte y costura

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

Por el Dr. Minyoung Suh

Un producto textil es un bien de consumo con una gran cantidad de cadenas de suministro fragmentadas. Comienza con la selección de fibras, continúa con la producción de hilados y tejidos y finaliza con la fabricación de prendas de vestir. En muchos casos, varios sectores adicionales participan en el acabado del producto final, que pueden incluir adornos, fornituras, bordados, cuero y otros accesorios de moda.

Las principales operaciones del sector de fabricación de prendas de vestir, que requieren mucha mano de obra, se pueden clasificar en tres grupos: preproducción, producción y posproducción1. La preproducción se centra en preparar los materiales y servicios necesarios e incluye planificación de línea, desarrollo y aprobaciones de muestras, abastecimiento y programación de producción. Durante la producción, las telas se extienden, cortan, agrupan y cosen. A continuación se realizan varias tareas de postproducción, incluido el prensado, la inspección, el plegado y el embalaje, para preparar los productos para los consumidores. La producción de prendas de vestir todavía depende de prácticas manuales como lo era 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 confección son los dos gastos más importantes en la fabricación de prendas de vestir2. Las materias primas representan entre el 50 y el 70 por ciento del costo total del producto3, pero los compromisos en la calidad y cantidad del tejido influyen directamente en la calidad del producto final. En cambio, la solución viable para reducir el costo de la tela es lograr el marcador más eficiente mediante un corte exacto y preciso.

La costura representa entre el 35 y el 40 por ciento del costo total4. Los fabricantes de productos cosidos han reducido los costos laborales a través de la gestión de la cadena de suministro global durante las últimas décadas al ubicar instalaciones de producción en países en desarrollo. Sin embargo, esta estrategia empresarial 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 prevenir errores de fabricación. Los ejemplos incluyen el manejo mecanizado de telas, técnicas computarizadas y máquinas de coser automáticas y robots. Estos procesos ayudan a realizar transiciones automáticas suaves 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. Se trataba de equipos de desarrollo de productos; encoger, fusionar y cortar; de coser; suministros y consumibles de costura; acabado del producto. El corte y la costura son las principales áreas de observación, y se informan múltiples ejemplos de equipos automatizados para resaltar 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 de una instalación de fabricación de prendas de vestir se ha automatizado gracias a varios inventos nuevos. Una máquina esparcidora 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, el corte continuo fue posible. 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 y fabricación asistidos 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 sujeto 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 sobre 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 del corte durante el proceso de corte. Por este motivo, los materiales porosos, como por ejemplo los textiles, deben cortarse con una funda de plástico impermeable. Los sopladores de succión suelen ser el componente que más energía consume en las operaciones de corte5.

Para un dispositivo de corte están disponibles diversas tecnologías de corte, como cuchillas controladas por ordenador, láseres, chorros de agua, plasma o ultrasonidos. Las cortadoras de cuchillas son adecuadas para el corte de múltiples capas de materiales textiles pesados ​​y han sido las más adoptadas por los fabricantes de productos textiles5. El cabezal de corte con cuchilla está equipado con múltiples herramientas de corte (cuchillas, herramientas de muesca, perforadoras y marcadores) para satisfacer diversas demandas de corte y marcado. Las cortadoras láser son el segundo método de corte más utilizado y se adoptan con frecuencia para el corte de una sola capa. Los láseres pueden crear bordes antideshilachados en fibras artificiales, incluidos el poliéster y el nailon. Se pueden lograr diversos efectos de tratamiento, como cortar, besar y marcar, mediante el control de la intensidad del láser. La elección del método de corte depende de las propiedades de los materiales, así como de la complejidad de los contornos que se van a 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. Para aumentar la productividad se utiliza una mesa de corte con transportador, 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 varias pilas de una tela para cortar, por supuesto se requiere una mayor potencia de corte. Una cuchilla oscilante maximiza la capacidad de corte moviéndose 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 base en TurquíaSerkon Tekstil Makina introdujo el cuchillo inteligente que oscila no sólo 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 suelta para soportar el movimiento. En el corte de varias capas 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 estática garantiza una mayor precisión de corte que una superficie transportadora.

Desde Tolland, ConnecticutTecnología Gerber introdujo el primer sistema de corte totalmente automatizado en la década de 1960, el mercado del corte automatizado ha madurado y se ha vuelto más competitivo. Con sede en Francialectraes otro actor 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 un corte sincronizado y simultáneo. De acuerdo aKuris Spezialmaschinen GmbH , Alemania, los cabezales de corte dobles 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 Técnico 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 posteriores al corte. Los stickers, de diferentes dimensiones según requerimientos, se imprimen térmicamente y se colocan en el centro 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 lograr un uso versátil en una sola cortadora, 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). Se pueden seleccionar y montar en el soporte varios dispositivos de corte, incluidas herramientas oscilantes eléctricas o neumáticas, hojas giratorias o de cuchilla, módulos láser, herramientas de perforación o plegado y módulos de marcado o trazado, en unos pocos y sencillos pasos para operaciones de corte específicas.

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

Tradicionalmente, la combinación de patrones implicaba preparar marcadores seccionados y tener dos pasos de corte separados: corte aproximado y corte fino5. Aunque estos procesos consumían mucho tiempo y mano de obra, la precisión de la coincidencia de patrones aún era difícil de alcanzar y se generaba un desperdicio innecesario de material entre el corte desbaste y el corte 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 generando una imagen en pantalla de los patrones de la tela sobre la mesa de marcadores o proyectando imágenes de marcadores sobre la tela. En el primer método, 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 los patrones de las prendas y se prepara un marcador sobre la imagen de la tela (consulte la 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 manipularlas con patrones diseñados. Dado que el operador sigue desempeñando 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. Se procesan imágenes fotografiadas de la superficie de la tela para calcular las coordenadas de corte. Esta tecnología permite que una cortadora de una sola capa funcione incluso sin marcadores en casos de patrones de prendas impresos mediante un método de sublimación (consulte la Figura 3c). Basado 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 marcadores directamente en el cuero que coincidan con la zona de calidad (consulte la Figura 3c).

Los procesos de producción involucrados en el ensamblaje de prendas se dividen en dos subfunciones: manipulación del material y unión de los componentes de la tela. En la fabricación de prendas de vestir, se dedica mucho tiempo y mano de obra al manejo de materiales, como levantar, mover, montar, reposicionar y reorientar componentes de tela cortados o semiacabados. Es importante manipular las costuras con precisión y delicadeza, de forma 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 automatizarse8.

En comparación con el manejo de materiales rígidos, trabajar con telas es mucho más complicado. Los tejidos se deforman fácilmente de forma inadmisible incluso bajo una presión muy pequeña, como el peso propio o la resistencia del aire. Se informa que la manipulación durante el ensamblaje del producto se realiza manualmente el 79 por ciento del tiempo9. Ninguna de las plantas manejaba el material automáticamente, mientras que sólo el 21 por ciento de las empresas empleaban sistemas semiautomáticos. Cuando se fabrica una prenda de vestir, el tiempo de manipulación 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 manipulación.4

Existen varias tecnologías de agarre basadas en vacío, pinza Bernoulli, agujas o rodillos7. En las pinzas 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 el agarre sin contacto creando 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 de 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 por ciento de los sistemas de manipulación semiautomáticos actuales no emplean pinzas y el 28 por ciento restante utiliza agujas o pinzas para desechos. La única aplicación similar encontrada en ITMA 2019 fue la plataforma de selección demostrada por un proyecto en curso en EspañaIndustrias AB . En su sistema, las piezas de trabajo flotan aproximadamente una pulgada por encima de una superficie de mesa estructurada con cerdas. Esto permite que un brazo robótico de 360 ​​grados recoja las piezas de trabajo fácilmente utilizando un elemento de agarre simple (consulte la Figura 4). Según AB Industries, la tecnología está actualmente en desarrollo y aún no se comercializa.

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

La configuración de costura automatizada más popular y ampliamente adoptada que se observó 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, incluidas las españolasTexma Maquinaria SLy con sede en ItaliaComatex Maquinaria Textil SrlUsó este tipo de configuración para terminar 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 (consulte la Figura 5c). Algunas unidades de costura utilizan un suministro de energía neumática en caso de que se produzcan procesos húmedos simultáneamente durante las operaciones de costura. Los tipos de puntadas comunes utilizados 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 bobina es una solución innovadora para aumentar la eficiencia en la costura. En las máquinas de pespunte del tipo 301, una bobina completamente cargada dura menos de 20 minutos en costura continua y los cambios frecuentes de bobinas son un notorio cuello de botella 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, presentó en la ITMA un intercambiador de bobinas totalmente automático. Su comprobador de bobina 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 monitorea la secuencia de colores y detecta el movimiento habitual de la bobina o errores cuando se queda sin hilo. En la unidad que se exhibe en ITMA 2019, hay una estación de bobinas tipo cargador cerca con 15 cajas de bobinas llenas listas, mientras que un espacio de 16 ranuras permanece vacío para que se realice el cambio (consulte la Figura 6b). Esto conduce a paradas mínimas de producción en las que la máquina de coser se detiene sólo durante 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. Se pueden crear fácilmente costuras bidimensionales utilizando la tecnología de costura CNC, donde un cabezal de costura móvil simple o doble avanza sobre los textiles a lo largo de una ruta de costura programada. Para casos más complicados de 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 a unir. Este tipo de costuras deben manejarse posicionando las telas en 3D y aplicando diferente tensión 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 la manipulación flexible del material 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 utiliza 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 cubrir 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 sirven para acolchar una manta o un colchón (consulte la Figura 7a). Por lo general, se utiliza una máquina de tamaño pequeño para coser automáticamente etiquetas de marca o cuidado en la ropa (consulte la Figura 7b).

Los avances actuales en los sistemas de costura automatizados se limitan a determinadas operaciones. Muchos proveedores, incluido el japonésJuki Corp., con base 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 de automóviles (consulte la Figura 8). La pieza de trabajo gira en las esquinas mediante 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 demostrando una secuencia de bolsillos con doble ribete (consulte la Figura 9). Un bolsillo ribeteado se produce utilizando un cabezal de puntada de dos agujas con un cortador de cuchilla central y un mecanismo de alimentación de aguja8. Para la costura de plantillas se utilizan bastidores de costura con un recorrido de costura fijo que sujetan las piezas de trabajo durante las operaciones. Una configuración semiautomática, el proceso requiere que el operador alinee e introduzca 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 esAutomatización de ropa suave 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 del tejido8. Los Sewbots manipulan una tela mediante un brazo robótico y un sistema transportador de 360 ​​grados. Un brazo robótico de cuatro ejes puede levantar y colocar un trozo de tela utilizando una pinza de vacío, mientras que una mesa transportadora puede alimentar la tela a una unidad de costura. La mesa está equipada con rodillos esféricos, llamados periquitos, incrustados en la superficie. Gracias a estos periquitos, cada pieza de tela puede moverse suavemente sobre la mesa en cualquier dirección según sea necesario.

Con sede en Terrebonne, QuebecAutomatex Inc. demostró una unidad de producción de fundas de almohada totalmente automatizada en ITMA 2019, donde las tareas de producción secuenciales de recorte, plegado, costura, etiquetado y embalaje se completan en una sola unidad. Sistemas similares son ofrecidos por empresas con sede en Italia.Magetron 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 disponibles comercialmente con capacidad de producción totalmente automatizada se limitan a productos textiles planos, como toallas, sábanas y alfombras.

Los cabezales de costura deben estar montados y controlados por 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 aún no se han adoptado sistemas robóticos en las líneas de producción de prendas de vestir. Sin embargo, una demostración de producción realizada por la empresa italianaACG Kinna Automático proporcionó una impresionante y futurista exhibición para la producción automatizada. Un sistema totalmente automatizado llamado Borsoi manipulaba una almohada 3D mediante 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 mediante brazos robóticos con abrazaderas.

La finalización de más de una tarea de producción es una consideración clave en el avance de los sistemas de costura automatizados. Una máquina de coser debe integrarse dentro del flujo existente de otras operaciones en los procesos de montaje, como por ejemplo, alimentadores de embutición o prensadores de costura, como lo demostraron varias empresas en la ITMA. La configuración de los sistemas de costura automatizados depende del diseño del producto y los planes de producción, y es posible que cada sistema de producción deba personalizarse para diferentes productos de prendas de vestir. Los esfuerzos de estandarización de productos aliviarían 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 el siglo XIX, que supuso la transición de la producción artesanal a sistemas de fabricación basados ​​en la energía 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 se encamina hacia la cuarta revolución industrial.

La Industria 4.0 es una iniciativa estratégica introducida por el gobierno alemán en 201111. La iniciativa se desencadenó porque los intentos de reducir los costos de fabricación estaban casi agotados y se necesitan nuevas estrategias. Los informes estiman que las fábricas de Industria 4.0 pueden 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, una mejor capacidad de respuesta al cliente, una personalización masiva asequible, un entorno favorable para los trabajadores y un uso más eficiente de los recursos naturales y la energía11. En particular, las soluciones de la Industria 4.0 pueden proporcionar tecnologías clave para la producción textil inteligente, una de las mayores áreas de crecimiento de la industria textil. Se prevé que el mercado mundial de textiles inteligentes alcanzará los 3.000 millones de dólares en 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 las comunicaciones. Los sistemas autónomos son capaces de tomar sus propias decisiones de autoorganización y autooptimización basándose en algoritmos de aprendizaje automático y datos en tiempo real13.

En ITMA 2019 se introdujeron sistemas en red integrados en maquinaria de fabricación de prendas de vestir. El Juki Advanced Network System (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 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 Transparent Electronic Technology 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 basándose en la adquisición y el análisis de big data.

El concepto de diseño y producción de prendas bajo demanda, en el que se fabrica una prenda de vestir después de recibir el pedido personalizado, está empezando a despegar14. Los sistemas constan de una base de datos de diseño de prendas de vestir y una serie de maquinaria de fabricación para impresión, corte y ensamblaje de textiles. La automatización inteligente es esencial para reducir costos y acortar el tiempo de entrega. De la ITMA 2019 se desprende claramente que la industria textil y de la confección avanza constantemente hacia la Industria 4.0.

La ITMA más reciente destacó el avanzado estado de la automatización en la fabricación de prendas de vestir. La mayor tendencia en el corte es el uso de tecnologías de imágenes ópticas; y las cortadoras son cada vez más productivas, versátiles y precisas. En comparación con el corte, el desarrollo de la automatización de la costura se encuentra todavía en una etapa primitiva, donde sólo es factible una capacidad de costura limitada en configuraciones automatizadas. La perfecta integración de funciones personalizadas en las líneas de producción existentes es la tendencia más importante en la costura automatizada actualmente.

Referencias:

1Nayak, R. y Padhye, R. (2018). Automatización en la confección de prendas de vestir. En R. Nayak y R. Padhye (Ed.), Automatización en la fabricación de prendas de vestir (págs. 1-27). Sawston, Cambridge: Woodhead Publishing.

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

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

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

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

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 de vestir (págs. 165-177). Sawston, Cambridge: Woodhead Publishing.

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

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

10Aminpour, R. (2017). Selección automatizada de telas, patente estadounidense n.º 2017/0259445 A1. Washington, DC: Oficina de patentes y marcas comerciales 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.

12Bauernhansl, T., Krüger, J., Reinhart, G. y Schuh, G. (2016). Punto de vista de 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 de Alemania 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 prendas de vestir bajo demanda, patente estadounidense n.º 9.623.578. Washington, DC: Oficina de Patentes y Marcas de Estados Unidos.

Nota del editor: El Dr. Minyoung Suh es profesor asistente en el Wilson College of Textiles de NC State, Raleigh, Carolina del Norte, en el departamento de Textiles y Confección, Tecnología y Gestión. 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) del NC State Wilson College of Textiles. El artículo original se puede ver aquí: http://bit.ly/2020cutandsew.

marzo/abril 2020