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O futuro da produção têxtil com fabricação orientada por IA

Abirami Vina

4 min de leitura

19 de novembro de 2024

Veja mais de perto como a IA na indústria têxtil está impulsionando a inovação, permitindo processos de produção mais inteligentes e preparando o setor para o futuro.

A indústria têxtil é um dos setores maiores e mais essenciais do mundo; envolve a produção, o design e a distribuição de tecidos e vestuário. A indústria têxtil global, avaliada em US$ 1,84 trilhão em 2023, deverá atingir US$ 3,77 trilhões até 2033 devido à crescente demanda por produtos personalizados e de alta qualidade. Para atender a essa crescente demanda, a inteligência artificial (IA) pode entrar em ação para impulsionar a produtividade, o crescimento e estimular a inovação em todo o setor. 

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Fig. 1. O crescimento projetado do mercado têxtil de 2023 a 2033.

A inteligência artificial pode ajudar na produção têxtil, lidando com tarefas como manutenção preditiva e inspeção de tecidos, ao mesmo tempo em que melhora a qualidade e reduz o desperdício. Neste artigo, exploraremos como a IA pode melhorar a qualidade, aumentar a eficiência e apoiar práticas sustentáveis na produção têxtil. Também discutiremos o potencial e os desafios da adoção de tecnologias de IA na produção têxtil no futuro. Vamos começar!

Entendendo a fabricação têxtil orientada por IA

Tradicionalmente, a produção têxtil abrangeu várias etapas manuais e baseadas em máquinas, como fiação de fibras, tecelagem ou tricô, tingimento e acabamento. Esses métodos dependiam muito de mão de obra qualificada, muitas vezes resultando em erros e desperdício de tecido. A IA agora está ajudando a tornar a produção mais rápida, precisa e menos desperdiçadora. Ao tornar as máquinas mais inteligentes, a IA reduz a necessidade de entrada humana constante e ajuda a otimizar todo o processo.

Veja como a IA está impactando cada etapa da produção têxtil:

  • Previsão de demanda: Tecnologias de IA como o Processamento de Linguagem Natural (PNL) podem analisar avaliações de clientes, mídias sociais e relatórios de mercado para prever tendências. Isso ajuda os fabricantes a planejar melhor a produção e evitar a superprodução ou a escassez.
  • Classificação de tecidos: Câmeras de alta resolução e visão computacional podem ser usadas para classificar automaticamente fibras e fios, verificando alinhamento, posicionamento e qualidade. Isso garante uniformidade, reduz o desperdício e elimina interrupções.
  • Preparação de materiais: Sistemas robóticos alimentados por IA podem ajudar nas tarefas de preparação de materiais, como carregar bobinas em креel de bobinas (grandes estruturas projetadas para conter vários carretéis de fio para facilitar o desenrolamento). Esses sistemas autônomos usam câmeras 3D e braços robóticos para lidar com tarefas repetitivas e fisicamente exigentes com precisão. Ao automatizar esta etapa, a produção é configurada de forma eficiente para o processo de fiação.
  • Fiação e tecelagem: A IA pode ajudar a otimizar a fiação e a tecelagem, analisando dados de sensores, como vibrações da máquina, velocidade e tensão. Ela faz ajustes em tempo real para garantir uma qualidade consistente e prevê as necessidades de manutenção para reduzir o tempo de inatividade.
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Fig 2. Um veículo autônomo com braços robóticos carregando bobinas.

Principais aplicações da IA na indústria têxtil

Agora que discutimos como a IA pode tornar a produção têxtil mais rápida, inteligente e eficiente, vamos detalhar algumas das principais inovações que estão transformando a produção têxtil atualmente.

A IA no controle de qualidade ajuda a reduzir defeitos têxteis

Na produção têxtil, o controle de qualidade é usado para inspecionar tecidos e garantir que eles atendam a padrões específicos, como cor e padrão consistentes. Os tecidos são verificados quanto a defeitos, como padrões desalinhados, fios soltos e variações de cor. A visão computacional pode ser usada para escanear tecidos em busca desses defeitos. Câmeras de alta resolução posicionadas acima de rolos de tecido podem escanear toda a sua largura em alta velocidade, capturando imagens detalhadas com iluminação brilhante para destacar defeitos sutis, como rugas, manchas ou fios soltos. 

Tarefas de visão computacional, como detecção de objetos e segmentação de instâncias, podem analisar essas imagens em tempo real. A detecção de objetos identifica e localiza defeitos específicos, enquanto a segmentação de instâncias vai além, isolando elementos individuais, como fios ou padrões, com precisão no nível do pixel. Esses métodos podem ajudar a identificar falhas e distinguir entre variações normais e defeitos reais. Isso pode, em última análise, acelerar a inspeção e melhorar a precisão, a consistência e a eficiência, detectando problemas precocemente e reduzindo o desperdício. 

Por exemplo, o sistema WiseEye é um ótimo estudo de caso de Visão de IA sendo usada para detecção de defeitos em tecidos em uma máquina de tecelagem. Ele usa visão computacional para identificar mais de 40 tipos de defeitos, incluindo rugas, manchas e incompatibilidades de cores, com mais de 90% de precisão. O sistema pode inspecionar tecidos a velocidades de até 60 metros por minuto e funciona com uma ampla gama de materiais, como lisos, sarja e jérsei, bem como padrões como sólidos, listras e xadrez. 

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Fig 2. Uma máquina de tecelagem integrada com visão computacional para detecção de defeitos em tecidos.

IA usada para correspondência de cores no setor têxtil

Você sabia que existem muito mais tons de uma única cor do que você pode imaginar? Variações sutis de tom, brilho e saturação podem fazer uma diferença significativa, especialmente na produção têxtil. A correspondência de cores é o processo de obtenção de tons uniformes em lotes têxteis. Anteriormente, a correspondência de cores envolvia inspeção humana e ajuste manual, levando a erros. A IA se tornou um divisor de águas na solução de problemas de correspondência de cores em tecidos. O aprendizado de máquina e a visão computacional podem fornecer soluções mais precisas, consistentes e eficientes.

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Fig 3. A correspondência de cores é um processo fundamental na indústria têxtil.

Os sistemas de correspondência de cores baseados em IA usam câmeras de alta resolução para capturar imagens detalhadas de amostras de tecido sob condições de iluminação controladas. A visão computacional analisa essas imagens para avaliar os principais atributos de cor, como tom, brilho e saturação. O sistema compara esses atributos a um tom alvo, levando em consideração variáveis como tipo de tecido e iluminação. As Redes Neurais Artificiais (RNAs), treinadas em extensos conjuntos de dados, preveem como os corantes se comportarão sob diferentes condições, permitindo que a IA sugira formulações de corantes ideais com alta precisão.

Ao automatizar o que antes era uma tarefa trabalhosa e propensa a erros, a IA pode garantir resultados mais rápidos e confiáveis, transformando a forma como os têxteis alcançam uma qualidade consistente em todos os lotes de produção.

Avançando em direção a têxteis sustentáveis com IA

Criar moda com pouco ou nenhum desperdício traz diferentes desafios, mas a IA está ajudando a comunidade da moda a transformar essa visão em realidade. Ferramentas avançadas como a tecnologia de gêmeos digitais e a modelagem preditiva estão ajudando a resolver limitações de longa data, como a redução de resíduos e a melhoria do ajuste das roupas. 

Um gêmeo digital é um modelo virtual que representa com precisão um objeto do mundo real, como o corpo de uma pessoa. Usando IA generativa, entradas básicas como altura, peso, idade, formato do corpo e até mesmo a postura podem ser usadas para criar uma representação digital detalhada das medidas de um indivíduo. Ele captura detalhes precisos, como largura dos ombros, comprimento das pernas e proporções do tronco. Esses recursos avançados permitem que as marcas de roupas forneçam recomendações de tamanho altamente personalizadas, garantindo um melhor ajuste, reduzindo as devoluções e aprimorando a experiência geral de compra

Shelly Xu, CEO da SXD, adotou essas tecnologias para enfrentar o enorme problema do desperdício de tecidos. A cada segundo, o equivalente a um caminhão de lixo de tecido acaba em aterros sanitários ou é queimado. Xu fez parceria com especialistas em IA para desenvolver o SXD AI, uma plataforma que adapta de forma rápida e eficiente designs de desperdício zero. 

Uma característica fundamental desta plataforma é o uso de "padrões adaptáveis" orientados por IA. Esses são designs digitais dinâmicos alimentados por IA generativa que podem se ajustar automaticamente a diferentes tamanhos, formatos de corpo e tipos de tecido sem exigir redesenho manual. O que antes levava semanas de esforço manual agora pode ser feito instantaneamente, permitindo flexibilidade e precisão. Essa inovação pode reduzir o desperdício de tecido em até 46%, diminuir os custos e acelerar a produção. 

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Fig 4. Usando IA generativa para criar gêmeos digitais para dimensionamento perfeito.

Prós e contras da IA na produção têxtil

Analisamos várias maneiras pelas quais a IA pode ser aplicada à produção têxtil, agora vamos discutir alguns dos principais benefícios que a IA pode trazer para este setor:

  • Eficiência energética: Sensores inteligentes e sistemas de monitoramento orientados por IA podem otimizar o consumo de energia nas instalações de produção têxtil.
  • Personalização aprimorada: Ferramentas de design orientadas por IA permitem padrões personalizados e produção de roupas sob medida em escala.
  • Insights de mercado: A IA pode analisar as tendências e preferências do consumidor em tempo real, ajudando as marcas a se adaptarem rapidamente às mudanças nas demandas.

Embora esses benefícios mostrem como a IA pode transformar a indústria têxtil, é importante considerar também os desafios que surgem com a sua implementação:

  • Problemas de compatibilidade: Muitas fábricas têxteis usam máquinas antigas que não são compatíveis com a tecnologia de IA, tornando as atualizações difíceis e dispendiosas.
  • Perda de artesanato: A automação pode ofuscar as técnicas tradicionais, que são valorizadas em têxteis de luxo e feitos à mão.
  • Manutenção e tempo de inatividade: Os sistemas de IA exigem atualizações e manutenção regulares, o que pode interromper os cronogramas de produção, principalmente em períodos de alta demanda.

O futuro dos tecidos inteligentes e da IA 

É possível que a IA em breve transforme completamente a forma como pensamos e usamos os tecidos. Os têxteis eletrónicos, ou e-têxteis, integram componentes digitais como sensores, fios condutores e microprocessadores, permitindo que detetem e respondam ao seu ambiente. Estes tecidos inteligentes adaptam-se a mudanças de temperatura, movimento ou pressão, criando uma combinação perfeita de moda, funcionalidade e tecnologia. Ao interagir com o utilizador e com o ambiente, estes têxteis inovadores estão a redefinir o que o vestuário pode fazer.

A IA pode, no geral, desempenhar um papel fundamental na melhoria destes tecidos, permitindo interações personalizadas, monitorização da saúde e feedback de dados em tempo real. Utilizando tecnologias como aprendizagem profunda, visão computacional e sensores avançados, os algoritmos de IA podem analisar os dados recolhidos dos componentes do tecido. 

As informações desta análise podem desencadear ações específicas, como ajustar a temperatura ou mudar as cores. Um exemplo interessante é o tecido que muda de cor desenvolvido pelo AiDLab de Hong Kong, apresentado na Semana da Moda de Milão. Este material inovador usa câmaras e fibras óticas poliméricas (POF) para mudar de cor com base em gestos. Os utilizadores podem até selecionar cores de fotos nos seus telemóveis, mostrando o potencial dos e-têxteis para redefinir a moda e a reabilitação

Tecendo um amanhã mais inteligente

A IA está a trazer mudanças fundamentais para o setor têxtil, tornando a produção mais rápida, mais precisa e apoiando processos ecologicamente corretos. Com ferramentas que podem detetar pequenas falhas, prever quando as máquinas precisam de manutenção e combinar cores em tempo real, a IA está a melhorar o controlo de qualidade e a eficiência. Também está a ajudar a criar tecidos que podem responder a diferentes necessidades e ser personalizados de acordo com os gostos pessoais. À medida que a IA continua a avançar, está preparada para impulsionar maior inovação, sustentabilidade e personalização na indústria têxtil.

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