第50卷第5期中®皮革Vol.50 No.5 2021 年5 月CHINA LEATHER M ay 2021 冉诗雅\赵义红2，王巍h2，杨璐铭
(1.制革清洁技术国家工程实验室（四川大学），四川成都610065;
2.皮革化学与工程教育部重点实验室（四川大学），四川成都610065)
摘 要：数字化技术是“智能制造工程”的核心技术，也是皮革行业转型升级的关键因素。从皮革加工、皮革检测、皮革制品设计、皮革制品生产与皮革企业管理五大方面，对数字化技术在皮革领域的应用研究现状进行 了系统地综述，并展望了数字化技术在皮革行业数控设备研发、自动化生产以及智能化管理等方面的未来发 展和面临的挑战，为皮革行业的数字化进程提供参考^ 关键词：数字化技术；皮革行业；皮革加工；自动化；智能制造工程
中图分类号TS 58 文献标识码 A DO丨：10. 13536/jki.issnl001-6813. 2021-005-008
Application status and prospect of digital
technology in leather industry (Continued)
RAN Shiya', ZHAO Yihong2, WANG Wei''2, YANG Luming{2
(1. National Engineering Laboratory for Clean Technology Leather Manufacture, Sichuan
University, Chengdu 610065, China；2. The Key Laboratory of Leather Chemistry and10.10.0.10
Engineering, Ministry of Education, Sichuan University, Chengdu 610065, China)
A b s tr a c t:Digital technology,as the core technology of"intelligent manufacturing engineering" ,is the key factor in the transform ation of leather industry.Herein,the applications of digital technology in leather making,leather inspection,leather product design,leather product processing and leather enterprise management were systematically summarized.The future development and challenges of digital technology in numerical control equipment,automated production and intelligenl management of leather industry were prospected,which provide a reference for the digital process of leather industry.
Key words：digital technology;leather industry;leather making;automation;intelligent m anufacturing engineer-ing
(上接202丨年第4期）
集激光加工技术和数控加工技术于一体的数控 激光切割机可用于皮革精细雕刻，能自动控制下料、雕刻、镂空等皮革加工工序[79]。较模压切割和手工 切割这类传统加工方法而言，激光加工有一定优势：*切割过程中不需要更换刀具，生产速度更快；可以切 割复杂几何形状的零件，具有较好的灵活性等[8〇]。一般来说，激光切割机的切割速度可以达到每秒5 ~ 30 mm，雕刻速度可以达到每秒600 在国外的数控激光切割机中，德马吉（DMG)生产的LASER-
收稿日期:2020-04-14；修订日期:2021-03-17
第一作者简介：冉诗雅（丨997_)，女，硕士研究生，729276623@qq. com
*通讯联系人：杨胳铭（1982—)，女，博士，副教授，yanglinninglulu@ qq. com，主要从事革制品丁.程与材料方向的研究7.作
第5期冉诗雅等数字化技术在皮革行业的应用现状及展望（续）
TEC65Shape全数字化复合加工机床，可进行3D雕刻
纹理加工，相较于传统手工加工方式，数控激光雕刻
切割机可解放劳动力，提高皮料利用率[82]。
除了激光数控剪裁技术外，基于超声波技术的数
控皮革裁料机，以冲裁加工为主，可适用于各种非金
属材料，且数控设备结构简单，在加工条件和加工质
量上较传统皮革裁剪机床有一定改善[831。为了实现
皮革排样和裁断的自动化生产，余世明等人％基于
机器视觉技术、CAN总线网络和Ethernet/IP工业以
太网的异构网络融合技术，优化了皮革二维排样算
法，并提出了工业摄像机+多机协调裁断的裁断技术。
在国外，皮革智能切割系统也早已得到推广和使
用：德国Humantec公司的皮革自动化裁則系统Laser-
录播服务
nest 和 Autonest，产量尚达每 8 h 裁剪 160 张皮革；法
国力克（Lectra)公司开发的激光裁剪系统Focus和裁
剪机器Versalis，最高能节省5%的皮革原料；美国格
伯（Gerber)公司的智能化Taurus-II皮革裁剪系统，
可以节省约10%的皮革材料；意大利Taglio公司开发
的CutVision扫描仪及其系列智能裁剪系统，具有快
速识别皮革缺陷和干燥、清洁皮革的功能[85]。
对于皮革面料的自动化加工生产，可将图像捕
捉、计算机视觉、轮廓识别、畸变处理、自动化排版及
数字化切割等技术集成在一起，形成“技术+算法+系
统”的创新思维，为皮革面料裁剪CAD/CAM应用技
术提供科技和理论支撑[86]。数字化技术的高速发展
使社会对皮革制品加工的自动化程度提出了越来越
高的要求，先进的皮革数控切割技术也将在皮革加工
领域得到更加广泛的应用。
3.3数字化涂胶与缝制
为了控制成本并提高生产效率，制鞋业必须改变
传统生产模式，生产出极具竞争力的产品[87]。Pagano
S等人[881的研究中介绍了一种基于视觉控制的新型
自动涂胶系统，该系统能直接识别出被黏物体的形
状，并根据其所获参数来确定黏合路径，将路径信号
传达给涂胶机器人控制单元，实现自动化上胶过程。
这种新型自动涂胶系统有很强的黏合灵活性，可应用
于鞋类生产中的皮革黏接工序，如鞋帮与鞋底的
网络流量测试黏接。
而在皮革制品加工生产中，皮革三维产品的曲面
缝制是非常规的高精度缝制任务，因此其自动化程度制 革
较低，主要是由人工来完成。为稳定产品质量，提高 生产效率，Yoshimi T等人刚研发了一种三维皮革产 品缝制系统，并验证了该系统在一定速度下曲面缝制 运动的平顺性。在未来的研究中，还需将该系统缝制 轨迹跟踪精度提高到实际应用水平。
4数字化技术在皮革制品设计中的应用
在大数据、人工智能的驱动下，皮革行业也相继 提出在“互联网+”大背景下的个性化智能化定制策 略。目前国内皮革行业在服装、鞋等革制品设计领域 中，已经广泛应用三维人体扫描系统、样板设计系统、计算机辅助设计鞋楦系统、面料仿真设计系统等先进 的数字化技术[9〇]。
4.1服装的数字化设计
计算机辅助技术在服装领域的应用主要包括计 算机辅助服装设计（服装CAD)、计算机辅助服装制 造（服装CAM)、计算机辅助服装检验（服装CAT)、服 装管理系统（服装MIS)[86]。在服装数字化设计的应 用研究中，服装智能化样板设计技术是基于服装CAD 制板技术，能根据生产需求生成不同形状、不同尺寸 的新样板集合的自动化技术[91]。服装CAD系统的 款式设计中心具有快速绘制服装平面效果图的功能，面料设计中心能够进行机织面料、针织面料和皮革印 花面料的图案设计，能对扫描的面料进行二次设计。而网络安全技术的发展也将智能元件广泛应用于皮 革制品设计领域，以“可持续发展”“人机交互”等概 念为设计原则的智能化安全皮革服装掀起了数字化 浪潮:92]。谢展[93]基于NFC无线通信技术设计了智 能温度监测童装、无线定位登山童装等智能安全服装，通过网络通信技术对穿戴者的生理数据和活动状 态进行实时监测，以达到服装设计中舒适性和安全性 的双标准。荷兰设计师利用蓝牙以及手机APP等网 络互动技术，使其设计出的Paulinevan Dongen智能风 衣具有无线定位功能[94]。
4.2鞋类的数字化设计
在鞋类数字化设计的研究中，交互设计理念和智 能交互技术也广泛应用于鞋类产品的设计研发中，如 NIKE公司基于云端交互技术推出的NIKEiD线上定 制服务、Adidas公司基于数字光合成技术研发的3D
中（8 皮革第50卷制革
打印高性能跑鞋、李宁公司基于智能芯片技术研发的 智能跑鞋等产品95:。利用三维扫描技术和CAD/ CAM技术，郭华忠96基于逆向工程和反求设计方法，以人脚测M模型为设计原型进行三维鞋楦的设计，完 成在鞋楦上直接设计鞋款的数字化设计全过程。在 个性化鞋楦设计方法中，徐永昌等人47同样利用逆 向设计方法，在Geomagic Design X设计平台上通过曲 面重建方法完成鞋楦3丨）草图的提取和模型构建。基 于人体工程学知识和三维非接触式测量技术，孙慜 倩:98通过对脚型数据的分析处理，实现了三维鞋楦 的设计以及鞋楦与不同脚型的选配。
在互联网大数据时代下，三维设计软件的开发、物联网技术和网络交互技术的应用能使得皮革制品 的设计过程具有设计智能化、制作集约化、展示直观 化等特点，不仅能使设计样本数据在企业ERP、P L M 等管理系统中得到保存备份，还能缩点设计周期，使 皮革制品的设计更高效。
5数字化技术在皮革企业管理中的应用
数字化时代下，网络通信技术推动皮革企业重构 了全新的运营管理模式，将生产模式从传统的“集中 批量生产”转型为全新的“个性定制生产”[99]。
5. 1数字化技术在产品研发管理中的应用
在皮革产品研发管理过程中，智能CADA：AM系统、VR虚拟试衣系统等服装智能定制系统的出现，
能 实现皮革服装快速准确的改版设计，具有协调客户进 行服饰搭配、自动采集各项数据等功能特点，可以高 效解决定制类服装不合体等问题[91_|00]。同时，设计 信息管理系统（DIMS)使设计信息在产品设计过程中 具有数字化、形式化、系统化的特点，使设计过程具有 合理、全面、完整的支持机制和环境，能实现信息处理 和设计决策的自动化l(H]。企业可通过设计信息管理 系统建立皮革纹样图案库、皮革下料版式库、皮革研 发工艺库等具有针对性的数据库，搭建数字化智能定 制商业模式管理平台（如图1所示），从根本上解决产 品设计研发与消费者需求不匹配的问题11(121。
5.2数字化技术在企业运营管理中的应用
在皮革企业运营管理过程中，企业间可以通过大 数据分析技术，利用电子数据交换来传输和储存关于
研发团队
1第三方设计师
I用户参与设计
云计算
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图i教字化智能定制管理平台
米购单、存货单、包装单等单据倍息，实时对库存量进 行检测，使用数据流程降低时效成本和劳动成本，提 高公司内部运营效率11(131。而由意大利和瑞士合作伙 伴实施的M astrit Skin项目_I W ，通过建立信息通信技 术工具，来整合皮革行业的卖家和买家，以改善他们 的沟通和业务流程。这一信息通信技术工具支持供 应链合作伙伴之间的新型协作，买家可以根据不同的 行业和工作方式，在网上获取不同的产品信息，从而 选择心仪的皮革产品。此外，在皮革企业售后管理过 程中，皮革在线维护系统通过物联网技术和网络交互 处理技术，收集客户购买的皮革产品售后信息，为客 户提供线上咨询服务和线下维修服务，提高了在线维 护效率，缩短了在线维护时间|I U5]。
数字化技术在皮革企业产品研发和运营管理中 的应用，真正让皮革企业的管理模式具有信息扁平 化、决策科学化、网络协同化、资源共享化的特点，为皮革企业的创新转型奠定基础。
6总结与展望
数字经济的发展带领皮革行业走向转型升级的 道路，数字化技术也逐渐在皮革行业中得到广泛应 用。从现有研究和发展现状来看，皮革数字化生产加 工具有缩短制造周期、降低劳动成本、提高生产效率 等优势。将数字化技术应用在皮革制品设计研发及 皮革企业管理中，能实现“创新+科技”共存的智能化 运行模式。但是，数字化技术在皮革行业的规模化应 用中还存在一定局限性，如数字化软件
的算法运行速 度慢、数控机械设备研发和运行成本高，缺乏普适性 等。因此，要完成从“皮革制造”向“皮革智造”的转 型，还需把握国内外皮革行业的新形势、新动态，并对 数字化技术在皮革行业中的应用做出进一步研究和 实践，以此提高皮革行业竞争性，为建造制造强国打
第5期 冉诗雅等数字化技术在皮革行业的应用现状及展望（续）制革
下基础。（全文完）
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(参考文献有删减）
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