Upload
others
View
14
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
International Joint Conference on Environmental and Light Industry Technologies
21 – 22 November 2019 Budapest, Hungary
Obuda University
DIGITIZATION IN THE TEXTILE INDUSTRY - 4.0 INDUSTRIAL
REVOLUTION IN CLOTHING PRODUCTION
Vasilije PETROVIC1, Marija PESIC1, Danka JOKSIMOVIC1, Anita MILOSAVLJEVIC1
1 University of Novi Sad, Technical faculty “Mihajlo Pupin”
Abstract:
The paper presents the fourth industrial revolution in the European sector for textile and clothing. It is
defined that the 4.0 Industrial Revolution is the digitization and interconnection of every machine in
the company, every technological component and practically every piece of material that goes through
the manufacturing process of garment manufacturing. The needs of investing in research and
development, work education - to make the vision of a smart textile factory a reality were discussed. A
“smart factory” is explained, which allows links between innovation subject, universities and other
educational institutions, industry in the areas of procurement and distribution, as well as state
administration and banks. There are 4 key innovative topics highlighted that will shape the textile and
apparel industries of the future: advanced materials, digitalization, sustainability and emerging
growth markets. The importance of training staff for new jobs in the 4.0 Industrial Revolution was
emphasized. The example of the French company Lectra explains the digital transformation of the
clothing industry in strengthening brands and manufacturers from design to production. The influence
of the generation of Millennials born in 1980-2000 on changes in the fashion market is explained.
They make up 20-30% of the world's population.
Keywords: 4.0 industrial revolution, clothing production, millennials, personalization
1. INTRODUCTION
Danas se stvari menjaju velikom brzinom, tako da mnogo i ne primećujemo, na primer, koliko smo
vezani za mobilne telefone, kakve su nam nove navike, kako putujemo i donosimo poslovne odluke.
stvari će se i dalje menjati jako brzo i zbog toga je važno da učestvujemo u digitalizaciji odnosno
digitalnoj tranformaciji.
Školski rečeno digitalizacija je predstavljanje analognih signala nizom brojeva. Može se reći i da je
digitalizacija pretvaranje informacija u digitalan oblik. Digitalan oblik je onaj oblik informacija koji
računari mogu da obrađuju.
Termin digitalizacija danas dobija daleko šire značenje: digitalizacija je kada nam mobilni telefon
može da zameni papirnu mapu grada ; digitalizacija je kada koristeći telefon ulazimo u aplikaciju
umesto da ulazimo u zgradu banke da plaćamo račune; digitalizacija je i kada su nam informacije o
krojnim slikama neke jakne, koje smo radili pre 10 godina, sada dostupne za samo nekoliko sekundi.
Digitalizacija nije izjednačena sa tehnologijom. Tehnologija i tehnika je samo sredstvo, dok je
digitalizacija koncept. Kao takav koncept uključuje i sve ono što nije tehnologija, ali je prouzrokovano
njenim uvođenjem. Digitalizacija je sve ono što računari mogu da urade umesto nas.
Industrija 4.0 je novi koncept organizacije rada u industriji i uslužnim delatnostima. Ovaj pojam
pominje se u Nemačkoj 2011. od strane Deutsche Working Group. Plasiranje tog koncepta imalo je za
cilj usmeravanje ulaganja u projekte osavremenjivanja industrije u novim uslovima rasprostranjene
digitalizacije koje je omogućio razvoj tehnike. Cilj je usvajanje novih savremenih procesa rada,
razvojem tehnike i proizvoda. Postavljaju se zahtevi nužnog odgovora izmenjenim zahtevima tržišta,
kao i agresivnoj i sve brojnijoj konkurenciji.
International Joint Conference on Environmental and Light Industry Technologies
21 – 22 November 2019 Budapest, Hungary
Obuda University
Slika 1: Industrijske revolucije [1-3]
2. 4.0 INDUSTRIAL REVOLUTION
Evropska tehnološka platforma (ETF) za budućnost tekstila i odeće je najveća evropska mreža koja je
posvećena istraživanju i inovacijama u tekstilu (okuplja 500 stučnjaka). Oni daju sledeću definiciju:
4.0 industrijska revolucija je digitalizacija i međusobno povezivanje svake mašine u preduzeću, svake
tehnološke komponente i praktično svakog komada materijala koji prolazi kroz proizvodni process. [4]
Za razvoj 4.0 industrijske revolucije potrebna su značajna ulaganja u istraživanje i razvoj, radno
obrazovanje, da bi vizija pametne fabrike tekstila postala stvarnost.
Slika 2: 4.0 industrijska revolucija integriše poslovne izazove [5]
Evropska tehnološka platforma definiše 4 ključne inovativne teme koje će oblikovati tekstilnu i
odevnu industriju budućnosti: napredni materijali, digitalizacija, održivost i nova tržišta rasta. [4]
Iako se očekuje da se ovi događaji nastave, dodatno moćni inovatori će uticati na ovu industriju u
budućnosti u narednim godinama. To uključuje digitalizaciju proizvoda, procesa, fabrika, radnih
mesta, lanaca snadbevanja, distribuciju i trgovinu na malo.
Ključne karakteristike koncepta industrije 4.0 su:
1. Potpuna digitalizacija, računarima praćenje i upravljanje proizvodnim i poslovnim procesima,
međusobno kumuniciranje M2M (Maschine To Maschine), H2M (Human To Maschine) i M2H
(Maschine To Human).
Osposobljavanje ma[ina, uređaja, senzora i ljudi da se međusobno povezuju i komuniciraju putem
interneta stvari (IoT) ili interneta ljudi (IoP). Nužno je ujediničavanja mašinskog jezika, jer
postoji veliki broj protokola i transportnih medija koji danas čine gotovo nemogućim spajanje i
deljenje podataka o mašini. Danas postoji veliki asortiman mašina koji treba da ostvare
povezivanje i komuniciranje jedni s drugima kao i sa ljudima, jer postoji veliki broj različitih
jezika u svetu. [1-3]
2. Sveobuhvatna umreženost od kupca i dobavljača, banaka, državne uprave, do razvojnih i
obrazovnih institucija.
International Joint Conference on Environmental and Light Industry Technologies
21 – 22 November 2019 Budapest, Hungary
Obuda University
3. Sposobnost informacionih sistema za stvaranje virtualnih kopija fizičkog sveta s karakteristikama
objekata koji se temelje na podatcima senzora i podizanjem njihovih podataka na informacije
viših upotrebljivih vrednosti. [1-3]
4. Sposobnost sistema da omogući ljudima putem informacija donošenje odluka i rešavanje hitnih
problema u kratkom roku, kao i sposobnost kibernetički-fizičkih sistema da rade neprijatne,
previše iscrpljuće i opasne poslove. [1-3]
5. Sposobnost kibernetički-fizičkih sistema da samostalno donose odluke i obavljaju svoje zadatke
što je više moguće autonomno. Samo u slučaju izuzetaka, smetnji ili sukobljenih ciljeva, zadaci
su delegirani na viši (ljudsku) nivo. [1-3]
6. Personalizirana i fleksibilna proizvodnja prilagođena krajnjem potrošaču odnosno željama kupca.
7. Proizvodi nazvani internet stvarima (Internet of Things - IoT) u sebi imaju računarske i digitalne
sklopove koji se brinu pre svega o pravilnom radu proizvoda kao i njegovom održavanju.
8. Zahtevi tržišta ili nova inovativna rešenja i pronalsci od sirovina, procesa proizvodnje do finalnog
proizvoda implementiraju se trenutno ili u najkraćem roku u celokupni system preduzeća.
9. Mora biti osigurana intezivna zaštita podataka, ne samo proizvoda i postupaka izrade, već i
kupaca, jer opštom digitalizacijom ugrožena je privatnost, a s tim i su moguće i zloupotrebe.
3. “PAMETNA FABRIKA”
Koncept industrije 4.0 govori o „pametnoj fabrici“ (engl. smart factory) koja koristi informacijsku i
komunikacijsku tehnologiju za upravljanje proizvodnim i poslovnim procesima u cilju tržišne
dominacije, ostvarivanjem poboljšane kvalitete, nižih troškova i fleksibilnije proizvodnje prilagođene
potrebama tržišta. Za “pametnu fabriku” koristi se i naziv „fabrika koja uči“ (engl. learning factory).
Ovaj naziv se koristi jer u skladu sa promenama na tržištu, tehnici, nauci, raspoloživim resursima koji
su uključeni, kadrovi se u kontinuitetu obrazuju, a sustem preduzeća odmah ili brzo prilagođava novim
uslovima. [6-7].
Slika 3: „Pametna fabrika“ u okruženju [6-7]
“Pametna fabrika” sa okruženjem pokazuje povezanost između inovacijskih subjekata, univerziteta i
ostalih obrazovnih institucija, industrije u područjima nabavke i distribucije, kao i državne uprave i
banaka (slika 3). Ovde treba istaći da razvoj inovacija, a time i privredni razvoj, se zasniva na ključnoj
ulozi univerziteta, industrije i vlade putem stvaranja novih institucionalnih i društvenih okvira za
proizvodnju, prenos i primenu znanja. [6-7]
Industrija 4.0 treba da unapredi finansijske i tržišne rezultate tako što će smanjiti troškove rada jer će
dovesti do razvoja proizvodne infrastrukture koja bolje podržava robotiku i naprednu automatizaciju.
Takođe, nove generacije mašina biće produktivnije tako da će u proizvodnim linijama biti manje
International Joint Conference on Environmental and Light Industry Technologies
21 – 22 November 2019 Budapest, Hungary
Obuda University
radnika kao i otpada materijala. To će omogućiti umreženost mašina koja će imati viši nivo
automatizacije. Intelegentna proizvodnja će dovesti do manje cene proizvoda čime će se osvojiti veći
broj novih potrošača na tržištu. Pored toga inteligentna proizvodja otvara mogućnosti pružanja
dodatnih usluga kupcu. Posebno se ističe personalna proizvodnja. To je mogućnost pojedinačne
proizvodnje za poznatog kupca, prema njegovim zahtevima koji na taj način učestvuju u kreaciji
proizvoda. Virtualna izrada proizvoda stvara novi oblik komunikacije sa kupcima. To otvara
mogućnost da se želje kupaca uključe u sam proces eksperimentisanja s novim proizvodima i
njegovim dizajnom. [2-3]
4. 4.0 INDUSTRIJSKA REVOLUCIJA – PRIMENA U IZRADI ODEĆE
Danas automatizacija izrade odeće nije u potpunosti urađena jer je u industrijskoj izradi odeće učešće
ljudskog rada u finalnom proizvodu od 60 do 70%. Međutim, promene na tržištu pokazuju da pored
masovne proizvodnje sve više se traži industrijska izrada odeće po meri. Javlja se personalna
proizvodnja koja želi da ispoštuje zahteve svakog pojedinačnog kupca. To otvara novi poslovni izazov
da se proizvodne linije iz visokoserijske prevedu u masovnu proizvodnju. Masovna proizvodnja
odnosi se na veliki broj proizvoda istog procesa proizvodnje ali međusobno različitih: dimenzija
(veličinskih brojeva), kroja, dezena i sl. Ovo je rešenje koje predstavlja primenu ideje i načela
industrije odeće 4.0. [6-7]
Slika 4: Lectrin proizvodni model [5]
Primer danas razvijenog sistema od dizajniranja do proizvodnje odeće delimično je automatizovan i
obuhvata: automatsko uzimanje mera kupcu, automatska korekcija krojnjih delova prema merama
kupca, virtualna modna revija, proba odevnog predmeta, korekcija uočenih nedostataka, delimična
automizacija proizvodnje odeće i isporuka kupcu gotovog odevnog proizvoda. [6-8]
Slika 5: Proces izrade odevnog predmeta od dizajna do finalnog
proizvoda za pojedinačnog kupca [6-7]
International Joint Conference on Environmental and Light Industry Technologies
21 – 22 November 2019 Budapest, Hungary
Obuda University
Digitalizaciju proizvodnje za prelazak sa masovne na individualnu (personalnu) nudi francuska
kompanija Lectra. Razlika u proizvodnom procesu između masovne i individualne proizvodnje
prikazana je na slici 6.
Slika 6:Masovna i individualna proizvodnja [5]
Ključni razvojni segment, koji nudi Lectra je digitalizovano proizvodno odelenje za krojenje. Ovo
novo rešenje odelenja za krojenje je sposobno da primi pojedinačne naloge kupaca od samo jednog
odevnog predmeta u seriji za proizvodnju. Proizvodni sistem omogućava da se ispoštuju svi zahtevi
kupca za izradu samo jednog odevnog predmeta sa željenim dizajnom, odevnom veličinom i sl. Za
obradu svi podataka o odevnom proizvodu, koje kupci zahtevaju, potreban je veoma jak računar. To
pojedinačno kompanije ne mogu da imaju. Zbog toga Lectra koristi “oblak” odnosno jedan zajednički
računar odnosno centar za obradu podataka koji je dosta geografski udaljen od kompanija. Sve
kompanije preko internet se povezuju sa ovim centru u kome vrše obradu svojih podataka. Obrađeni
podaci se vraćaju u kompaniju veoma brzo i služe za realizaciju proizvodnje željenog odevnog
predmeta prema tehničkim karakteristikama koje je zadao kupac. [5]
Slika 7: Lectrina krojačnica bazirana na 4.0 principima [5]
Novo rešenje sa aktivnostima, koje nudi kompanija Lectra, prikazano je na slici 8.
International Joint Conference on Environmental and Light Industry Technologies
21 – 22 November 2019 Budapest, Hungary
Obuda University
Slika 8: Lectrina linija sa aktivnostima za personalnu proizvodnju [5]
Osnovni segment novog digitalnog rešenja koje nudi kompanija Lectra je njihova mašina za krojenje
(kater) prikazana na slici 9.
Slika 9: Lectrin kater 4.0 [5]
Razmišljanje velikih kompanija o prelasku na personalnu proizvdnju je zbog pojave nove generacije
kupaca za koju se koristi naziv milenijalci. To je generacija rođena između 1980. i 2000. godine.
Milenijalci imaju pristup kupovini proizvoda koji se u mnogome razlikuje od dosadašnjih generacija
kupaca. Na slici 10 je prikazana ova generacija.
Slika 10: Generacija milenijalaca
International Joint Conference on Environmental and Light Industry Technologies
21 – 22 November 2019 Budapest, Hungary
Obuda University
Oni čine 20-30% svetske populacije, mogu pristupiti svetu iz svog džepa, traže lični stil, žele trenutne
rezultate … Na slici 11 su prikazani potrošači po starosnim grupama.
4. KADROVI U 4.0 INDUSTRIJSKOJ REVOLUCIJI
Iz svega rečenog sledi da će se u tekstilnoj i odevnoj industriji ubuduće tražiti radna mesta vezana za
upotrebu računara i obradu podataka (IT). Tekstilnoj i odevnoj industriji sve više će trebati kadrovi za
robote i za njihovo programiranje, potom kadrovi za obradu industrijskih podataka (Industrial Data
Scientist), kreatori, odnosno arhitekti IT rešenja. Takođe tražiće se analitičari velikog broja podataka,
stručnjaci za veštačku inteligenciju i robotiku, programeri aplikacija za mobilne uređaje, web
programeri, administratori baze podataka, analitičari poslovne inteligencije, dizajneri, analitičari
poslovnih Sistema itd. Takođe će biti potrebna i dosadašnja zanimanja: inženjeri odevne i tekstilne
tehnologije, finansijski stručnjaci, pravnici, menadžeri projekata itd. [1-7]
Pitanje osposobljavanja kadrova za digitalizaciju tekstilnog i odevnog sektora će biti ključni problem u
budućnosti. Da li danas imamo kadrove za ciljeve 4.0 industrijske revolucije? Koje je postojeće
stanje? Evo primera Srbije ali i ostali u Regionu verujem da se ne razlikuje mnogo. Danas u Srbiji ima
oko 2.000 preduzeća koja se bave proizvodnjom tekstilnih prediva, tkanina i gotovih tekstilnih
proizvoda. U proizvodnji tekstila,odeće, kože zaposleno je 64.156 radnika: u proizvodnji tekstila
12.679, odeće 37.116, kože 14.361 radnika. U periodu januar – decembar 2018. godine, posmatrano u
ukupnoj tekstilnoj industriji Srbije, izvoz je ostvaren u vrednosti od 960,3 miliona dolara. [9]
Veliko pitanje je da li obučena osoba koja nije tekstilac, a radi sa softverima, može npr. da radi
optimizaciju troškova materijala uzimajući u obzir veličinu raporta šare. Danas su, glavna prepreka za
uvođenje u proizvodnju odeće CAD/CAM rešenja, ne toliko velika finansijska ulaganja, koliko
osposobljavanje operatera za rad kako bi se oprema maksimalno koristila. [10-12]
Naime, veliki proizvođači savremenih CAD/CAM rešenja nude mogućnosti dobijanja proizvodnih
podataka koji u velikoj meri daju menadžmentu proizvodnje da donosi racionalne odluke koje mogu
znatno smanjiti proizvodne troškove.
Slika 11: Racionalizacija troškova
Prave odluke o racionalizaciji troškova donose se uglavnom na osnovu podataka o tzv. „skrivenom
vremenu“ u proizvodnji koje je teško videti bez informacija iz analize proizvodnog procesa koju nude
CAD/CAM rešenja. Tako npr. mogu se razmatrati različiti scenariji smanjenja troškova pri uklapanju
krojnih slika.
Tokom procesa razvoja proizvoda, mnogo proizvodnih parametara se može kombinovati. Zahvaljujući
CAD/CAM naprednim rešenjima, može se proceniti na pravi način njihov uticaj na materijalne
troškove proizvodnje. Gde su područja smanjenja troškova? Sam dizajn tkanina – osnovni materijal,
dizajn odevnog predmeta, uklapanje krojnih slika, način šivenja i drugo ...
International Joint Conference on Environmental and Light Industry Technologies
21 – 22 November 2019 Budapest, Hungary
Obuda University
Slika 12: Proizvodni parametri koji se mogu kombinovati pri racionalizaciji troškova
Ono što je jako važno u proizvodnji sa kariranim materijalima je postizanje visokog kvaliteta i dobrog
dizajna proizvoda uz minimalne troškove. Kod toga postoji veliki broj proizvodnih kombinacija koje
se mogu jako razlikovati u ceni koštanja finalnog odevnog proizvoda. Ako se zna da materijal u ceni
koštanja odevnog proizvoda ima udeo i do 80%, onda je ovo ozbiljna stavka za analizu. Na slici 13 je
prikazana jedna od kombinacije dezena na materijalima i njihov uticaj na cenu koštanja finalnog
proizvoda.
Slika 13: Kombinacije dezena na materijalima
Na slici 15 je prikazana druga kombinacija gde je dezen na tkanini zarotiran za 90 stepeni čime je
povećana efikasnost iskorišćenja materijala za skoro 6%.
Slika 15: Druga kombinacija gde je dezen na materijalima zarotiran za 900
International Joint Conference on Environmental and Light Industry Technologies
21 – 22 November 2019 Budapest, Hungary
Obuda University
U novoj kombinaciji, na slici 16, može se zameniti osnovni materijal između bodija i suknje. Time će
se utrošak materijala smanjiti sa 56,5 % na 45,27 %.
Slika 16: Treća kombinacija gde je osnovni materijal između bodija i suknje zamenjen
U cilju povećanja efikasnosti, mogu se modifikovati motivi (raport ponavljanja) odnosno smanjiti
dimenzije raporta sa 25cm na 17cm. Ova promena povećava efikasnost za 12%.
Ako sumiramo različite izmene i njihov uticaj na ukupnu efikasnost, slika 19, zaključujemo da
operater koji ne zna šta je raport na tkanini ne može koristiti mogućnosti prikazanih industrijskih
softvera.
Slika 17: Sumirane različite izmene i njihov uticaj na ukupnu efikasnost
ZAKLJUČAK
4.0 industrijska revolucija je digitalizacija i međusobno povezivanje svake mašine u preduzeću, svake
tehnološke komponente i praktično svakog komada materijala koji prolazi kroz proizvodni proces
proizvodnje odeće. Cilj 4.0 industrijske revolucije je da vizija “pametne fabrike” tekstila postane
stvarnost. „pametna fabrika“ omogućava povezanost inovacijskih subjekata, univerziteta i ostalih
obrazovnih institucija u područjima nabavke i distribucije, kao i obuke kadrova, državne uprave i
banaka. Četiri ključne inovativne teme koje će oblikovati tekstilnu i odevnu industriju budućnosti su:
napredni materijali, digitalizacija, održivost i nova tržišta rasta. Od velike važnosti je osposobljavanje
kadrova za nova radna mesta u 4.0 industrijskoj revoluciji. Na primeru francuske kompanije lectra
objašnjena je digitalna transformacija odevne industrije u jačanju brendova i proizvodjača od dizajna
do proizvodnje. Objašnjen je uticaj generacije milenijalaca (millennials) rođenih 1980-2000.godine na
promene na tržištu modnih proizvoda. oni čine 20-30% svetske populacije, mogu pristupiti svetu iz
svog džepa, traže lični stil, žele trenutne rezultate,…
International Joint Conference on Environmental and Light Industry Technologies
21 – 22 November 2019 Budapest, Hungary
Obuda University
4. REFERENCES
[1] Petrovic, V.: How digital is the Adriatic Textile Industry? Reality and Trends, Medjunarodna
konferencija Digital Fashion, Lectra, Zagreb, 2019.
[2] https://futura-automation.com/2017/10/15/industry-4-0-will-manufacturers/ - pristupljeno
01.09.2019.
[3] https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/00207543.2019.1652777 - pristupljeno 03.09.2019.
[4] http://www.textile-platform.eu/ - pristupljeno 05.09.2019.
[5] https://www.lectra.com/en - pristupljeno 04.09.2019.
[6] Nikolić G.: Industrija 4.0 i obrazovni sustav, OpenInfoTrend, 207/3/2018, strana 28-36
[7] Nikolić G., Rogale D.: Industrija 4.0 - pravac razvoja tekstilne i odjevne industrije, Tekstil, Vol.
66, No. 3-4, 2017, strana 65-73.
[8] Rogale D., Ujević D., Rogale S., Hrastinski M.: Procesi proizvodnje odjece, 2011, Tekstilno –
tehnoloski fakultet, Univerziteta u Zagrebu.
[9] https://pks.rs/ - pristupljeno 01.09.2019.
[10] Petrovic, V., Gasovic, M.: Modna kolekcija, Tehnicki fakultet „Mihajlo Pupin“, Zrenjanin, 2016.,
ISBN 978-86-7672-257-0, COBISS.SR-ID 299045383
[11] Ujević D., Rogale D., Hrastinski M., Tehnike konstruiranja i modeliranja odjece, Tekstilno-
tehnoološki fakultet Zrinski d.d., Čakovec, Zagreb, 2010.
[12] Petrovic,V., Stepanovic, J., Stankovic, M., Reljic, M., Stefanovic, S.: Savremena kretanja u
tekstilnoj i odevnoj industriji u Evropi, Menadzment, Inovacije, Razvoj, Volume 8, No.1, str. 83 -
89, (2013). UDK005, ISSN 1452-8800.
Corresponding author:
Vasilije Petrovic
Department/Laboratory: Department of textile and clothing science and design
Faculty: Technical faculty “Mihajlo Pupin”
University/Company: University of Novi Sad
Address of Institution/Company: Djure Djakovica bb
Postal code, City, State: 23000, Zrenjanin, Serbia
E-mail: [email protected]