В этом году, десятки роботов вступят в действие на новой фабрике в городе Литл-Рок, штат Арканзас, США. Фабрика не выпускает автомобили или электронику, или что-либо еще, что роботы уже умеют производить. Вместо этих изделий, роботы будут выпускать футболки. Очень много футболок. Когда роботы будут полностью готовые к эксплуатации, будут выпускать футболки в большом количестве с головокружительной скоростью: одна футболка каждые 22 секунды.
В течение многих десятилетий автоматизация процесса шитья предметов одежды «досаждала» робототехников. Стандартные роботы хорошо справляются с манипулированием твердыми предметами. Но они становятся неподходящими для обработки мягких, гибких материалов, таких как ткань. Предыдущие попытки автоматизировать шитье включали в себя обработку кусков ткани крахмалом, чтобы временно сделать их жесткими (Принцип изменения агрегатного состояния – изменить гибкость). Что позволяло роботу манипулировать ими, как будто куски ткани были стальными листами. Эти и другие подходы, однако, никогда не становились коммерчески жизнеспособными, потому что швейная промышленность сопротивлялась автоматизации процесса шитья, полагаясь на дешевую рабочую силу из развивающихся стран.
Теперь же филиал технологического института Джорджии, «Автоматизация шитья» в Атланте, утверждает, что создан робот-швея. И ткань не нужно крахмалить. Робот использует более высокую технологию, которая комбинирует машинное зрение и усовершенствованные манипуляторы. На Арканзасской фабрике, принадлежавшей китайской компании, одной из крупнейших производителей одежды, роботы с названием «Sewbots» объединены в 21 поточную линию, разработанную для выпуска 23 миллиона футболок в год для фирмы Адидас.
То, что китайская компания будет использовать роботы, чтобы делать футболки в Соединенных Штатах, кажется, становится «границей водораздела» для швейной промышленности. Директор центра передового производства в университете Южной Калифорнии, в Лос-Анджелесе, заявляет, что роботы-швеи позволят фабрикам выпускать одежду, не только быстрее и дешевле, но и с большей «настройкой» под конкретного заказчика. Можно будет сшить одежду на основе размера тела и вкусов моды конкретного человека. Это может значительно изменить швейную промышленность. Во всем мире даже самый дешевый рынок труда не сможет конкурировать с роботами, потому что ожидается, что себестоимость изготовления одной футболки будет порядка 33 американских центов.
Сегодня, если прийти на фабрику одежды, можно увидеть, что рабочие выполняют вручную почти каждую задачу, чтобы сделать какую-либо часть одежды. Что будет, когда роботы возьмут на себя эти задачи? Одни эксперты предупреждают, что миллионы рабочих потеряют свои рабочие места. Другие утверждают, что в долгосрочной перспективе автоматизация процесса шитья децентрализует производство, создавая новые рабочие места в малом бизнесе.
Генеральный директор швейной фабрики SoftWear: «Наша точка зрения в том, что необходимо производить одежду, не полагаясь на дешевую рабочую силу и аутсорсинг. Когда производители расположены ближе к своим потребителям, они могут проектировать и доставлять потребителям новые модели одежды быстрее, а также уменьшить транспортные расходы и стоимость складских запасов.
Однако, не стоит ждать быстрых революционных изменений в швейной промышленности, связанных с внедрением роботов. Остается ещё чрезвычайно сложные проблемы. Ткань существует во множестве вариантов (разная масса, структура ткани). И обработка такого большого разнообразия тканей все еще очень сложна для роботов. Везде, где есть потребность манипулировать тканью (например, загрузить её в швейную машину) человек ещё очень востребован. Потому, что при таких манипуляциях часто бывает перекос ткани, который работница на швейной машине устраняет вручную. Подход, который компания SoftWear придумала, чтобы решить эту проблему, довольно изобретателен. У компании есть три выпущенных патента и еще несколько заявок на патент. Вместо того, чтобы пытаться манипулировать куском ткани, отслеживая ее габаритные размеры, компания решила отслеживать отдельные нити в ткани (Переход на микроуровень). Чтобы сделать это, компания разработала специализированную видеокамеру, способную снимать со скоростью больше чем 1000 кадров в секунду и ряд алгоритмов обработки изображения, чтобы обнаруживать, где находятся нити в каждом куске ткани. Также компания создала роботизированные микроманипуляторы, которые подражают движениям пальцев работниц на швейных машинах, когда они обращаются с тканью. Эти микроманипуляторы, приводимые в действие точными линейными приводами, могут провести кусок ткани через швейную машину с точностью до долей миллиметра и устранять перекосы ткани. Кроме того, компания придумала две других системы, чтобы перемещать стопки ткани. Одна из них – 4-х осевая роботизированная рука с вакуумным захватом, которая может взять один кусок ткани из стопки и положить его на стол для шитья. Вторая система – конвейер, способный поворачиваться на 360 градусов. В нём используются сферические ролики, вмонтированные в стол, чтобы двигать и вращать стопки ткани с высокой скоростью (Принцип сфероидальности).
Нынешняя версия робота-швеи может изготавливать коврики для ванны, наволочки, полотенца и другие изделия, которые являются плоскими и по форме круглыми или квадратными. Генеральный директор компании говорит, что 2 миллиона таких изделий уже продаются в крупнейших сетях магазинов. И что до конца года роботы изготовят швейных изделий в количестве 30-ти миллионов штук.
Компания совершенствует свои роботы для работы на фабрике в г. Тяньюань, Китай. Изготовление футболки более сложно, чем коврика. Потому что футболка требует многократных швов и кромок, которые не являются плоскими. Если все пойдет как запланировано, робот сможет выполнить те же задачи, которые сейчас выполняют 10 рабочих на обычной поточной линии, например, пришивание рукава или прикрепление этикетки. Ожидается, что робот сможет сделать такую же футболку, минимум, в 2 раза быстрее.
После футболок, компания сосредоточится на джинсах, рубашках и униформе, которые сшить ещё труднее. Неужели роботы, в конце концов, сошьют любой предмет одежды, которую мы носим? Генеральный директор считает: «Нет. Высокая мода, свадебные платья, и подобные вещи все еще будут пошиты людьми. Кажется, что на данный момент времени высокая мода будет ещё долго ждать роботов.
