2019年3月,山東省科下發了關于2018年度山東省可續技術獎勵的決定。由魯泰紡織股份有限公司牽頭完成的“紡織服裝行業紗線與面料顏色數字化關鍵技術及產業化應用”項目,榮獲2018年山東省科技進步獎一等獎,為魯泰紡織在科技創新發展道路上再立一塊豐碑。
魯泰紡織是全球高檔色織面料生產商和頂級品牌襯衫制造商,經過20多年的發展,魯泰紡織現擁有紗錠75萬枚,線綻10萬枚年產色織面料19000萬米、匹染面料8500萬米、襯衣2000萬件,是全球最具規模的高檔色織面料供應商和頂級品牌襯衫面料制造商。同時,其還是“全國質量獎”、“中國工業大獎”、“全球卓越績效獎”、“國家料技進步一等獎”等獎項的獲得者。
多年來,魯泰紡織始終把推進信息化與工業化融合作為企業加快發展的重要策略。智能制造是貫徹《中國制造2025》的重要突破口和轉型升級、實現新舊動能轉換的新引擎。魯泰紡織是智能化、數字化紡織的全球倡導者和踐行者。
而此次由魯泰紡織股份有限公司、香港理工大學、東華大學、浙江大學和中原工學院共同完成的“紡織服裝行業紗線與面料顏色數字化關鍵技術及產業化應用”項目,通過將顏色進行數字化表達,對紡織面料的測色、配色、呈色和傳色等方面開展了系列攻關,突破了顏色數字化表達的關鍵裝備和技術瓶頸,實現了顏色從產業鏈到供應鏈的精準和高效傳遞。
該項目已獲國內外授權發明專利15件,發表論文21篇,核心技術填補國內外空白,總體技術達到國際領先水平。為此,《紡織服裝周刊》特采訪了魯泰紡織服裝工程研究院主任劉淑云,為我們詳細講解了該項目的主要創新成果,成果如下:
創新研發多尺度精密測色裝備與技術。以往,由于來樣面料尺度不同的問題,會造成生產企業分色和測色難題,該項目通過光學優化設計和系統校正,創新研發了多光譜成像的顏色測量系統,解決了多尺度精密測量難題??蓽y樣品最小寬度由原來的3mm顯著降低至0.4mm;同時,針對由樣品材質和形態變化導致的顏色測量偏差問題,該項目通過數據復雜關聯性建模技術,確保了多尺度和異形態樣品顏色的準確測量,測色準確率由32%提升至80%以上。
創新研發面料多因素精準配色技術。過去,由于來樣與所需產品面料材質不同,在對面料著色的過程中,顏色很容易產生偏差,對于這樣一問題,很多企業只能賴于配色師的經驗并需反復修正,即使有一些計算機配色技術,也因理論模型不完整,色域配置狹窄,使得配色精準度和效率低、染料消耗大、開發耗時長。
對此,該項目在精準控制原料品質和加工工藝的基礎上,探析了不同種類和色系的染料在纖維、紗線和織物介質的飽和濃度特征,實現了染料配方的智能檢索配對;研究出面料六分光學模型,奠定了精準配色理論根基;在匹配混色纖維、紗線和面料的顏色效果時,用單一顏色等色匹配產品的空間混色效果是難題,為此,項目還創建了混色和單色的光譜匹配模型,確保了混色樣品和單色面料的高度匹配,樣品配色成功率提升至90%以上。
突破面料紋理高精仿真和保真及全設計信息的智能化調用技術。面料紋理是由紗線與織物的結構和顏色帶來的面平均效應疊加,纖維原料、紗線結構和織物組織多元變化形成的精致紋理外觀,是計算機虛擬樣品在屏幕和紙卡仿真顯示時的難題。
對此,該項目研發了顏色和結構疊加的面料精致紋理的調色技術,實現了細小凹凸和色塊等精致紋理的精確仿真,探究了電腦屏幕與紙卡樣品的顯色特性,研制了面料圖像采集的新型熒光校正色板,保障了影像化面料的高保真再現。
同時,針對大規模圖像數據庫檢索效率低、面料紋理特征識別難的瓶頸,對面料結構、顏色及其排列模式進行映射識別,并通過哈希編碼提升檢索精度和效率,在百萬級面料圖像數據庫上檢索時間達到毫秒級,檢索準確率達89%,面料開發周期由12天縮短至2天。
構建了數字化紡織面料高效云平臺。面料協同創新設計的生產模式需要上下游企業內實現資源開放共享,特別是實現面料時尚性的顏色等各模塊需要上下游統一,同時,跨區域設計信息的傳輸受不同顯示介質、不同地域的影響,顏色不一致等瓶頸問題亟需解決。
對此,項目研究了面料數據的規范化處理和云服務插件開發,創建了面料設計加工的統一語義規則庫,實現了專用知識云平臺高效集成和共享;研究了不同設備的色度參數自調轉換模型和不同機臺的偏差控制標定方法,探究了不同地域染料配方數據的差異,解決了異地異介質面料顏色傳輸再現的一致性難題,實現了跨區域設計、制造和供應鏈的協同。
同時,解決了紡織面料對顏色高效精準管控的迫切需求,有效地推進了個性化和時尚化的產品開發進程,滿足了全球化產業鏈布局、跨區域設計開發和分包加工模式,對我國紡織行業的數字化和智能化發展具有積極的示范作用。
后記
行業受益于“顏色”數字化 跨界應用值得關注
可以看到,該項目對各項技術的攻關,必將成為今后數字化車間、智慧化工廠的核心技術資源,而該項目成果也將為行業發展帶來深遠影響。
比如其紡織面料顏色的精密和精準測配技術,以精準的機器視覺代替人眼識別,大大提高面料來樣設計和改進設計的效率和準確率,減少了試樣次數,降低了原材料消耗,有效緩解了設計開發人員的短缺和染化料能源的浪費等問題,對于提高產品品質和節能減排發揮了顯著作用。
同時,該項目的“面料紋理顏色的精致仿真、保真存儲和全設計信息的智能化調用技術”,對產品的創新提供了技術源動力,以高逼真的虛擬樣品代替實物加工,以高還原、高信息容量的設計信息大數據庫代替實物進行存儲和傳遞,形成體系化的產品創新模式,大幅提升產品開發的敏捷性,引領了紡織行業的自主設計發展趨勢。
此外,該項目構建的數字化紡織面料高效云平臺,集數字化、網絡化和智能化于一體,實現了紡織面料上下游產業鏈及跨區域生產企業資源的開放、共享和協同創新,推動了紡織行業全球化產業鏈布局的發展。
可以看到,項目成果破解了以勞動密集型、生產經驗化為特點的紡織行業技術革新難點,大幅提高了產品的研發效率并降低研發成本。并可以通用于棉、麻、毛、絲和化纖等色紡、色織和印染,同時魯泰紡織在全球布局的各生產工廠和重要客戶間已實現顏色的數字化傳輸。項目成果推進了紡織面料的高端化和時尚化進程,提升了行業整體技術實力和國際競爭能力。