Tương lai của ngành dệt may với sản xuất ứng dụng AI

Ngành dệt may là một trong những lĩnh vực thiết yếu và lớn nhất thế giới; ngành này bao gồm sản xuất, thiết kế và phân phối vải cùng quần áo. Ngành dệt may toàn cầu, được định giá 1,84 nghìn tỷ USD vào năm 2023, dự kiến đạt 3,77 nghìn tỷ USD vào năm 2033 do nhu cầu về sản phẩm chất lượng cao và tùy chỉnh tăng lên. Để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng này, trí tuệ nhân tạo (AI) có thể giúp nâng cao năng suất, thúc đẩy tăng trưởng và khơi mở đổi mới trong toàn ngành.

Hình 1. Dự báo tăng trưởng thị trường dệt may từ năm 2023 đến năm 2033.

Trí tuệ nhân tạo có thể hỗ trợ sản xuất dệt may bằng cách đảm nhiệm các tác vụ như bảo trì dự đoán và kiểm tra vải, đồng thời cải thiện chất lượng và giảm lãng phí. Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu cách AI có thể nâng cao chất lượng, tăng hiệu quả và hỗ trợ các hoạt động bền vững trong sản xuất dệt may. Chúng ta cũng sẽ thảo luận về tiềm năng và thách thức khi áp dụng công nghệ AI vào sản xuất dệt may trong tương lai.

Tìm hiểu về sản xuất dệt may ứng dụng AI#

Theo truyền thống, sản xuất dệt may gồm nhiều công đoạn thủ công và vận hành bằng máy như kéo sợi, dệt hoặc đan, nhuộm và hoàn tất. Các phương pháp này phụ thuộc nhiều vào lao động có tay nghề, thường dẫn đến lỗi và lãng phí vải. AI hiện đang giúp quy trình sản xuất nhanh hơn, chính xác hơn và ít lãng phí hơn. Bằng cách làm cho máy móc thông minh hơn, AI giảm nhu cầu con người phải liên tục can thiệp và giúp tinh gọn toàn bộ quy trình.

Dưới đây là cách AI tác động đến từng công đoạn sản xuất dệt may:

• Dự báo nhu cầu: Các công nghệ AI như Xử lý ngôn ngữ tự nhiên (NLP) có thể phân tích đánh giá của khách hàng, mạng xã hội và báo cáo thị trường để dự đoán xu hướng. Điều này giúp nhà sản xuất lập kế hoạch sản xuất tốt hơn và tránh sản xuất thừa hoặc thiếu hàng.
• Phân loại vải: Có thể sử dụng camera độ phân giải cao và thị giác máy tính để tự động phân loại sợi và chỉ bằng cách kiểm tra độ thẳng hàng, vị trí và chất lượng. Điều này bảo đảm tính đồng nhất, giảm lãng phí và hạn chế gián đoạn.
• Chuẩn bị nguyên liệu: Các hệ thống robot ứng dụng AI có thể hỗ trợ các tác vụ chuẩn bị nguyên liệu, chẳng hạn như lắp ống sợi lên giá cuộn sợi (khung lớn dùng để giữ nhiều cuộn sợi và giúp tháo sợi dễ dàng). Các hệ thống tự hành này sử dụng camera 3D và cánh tay robot để thực hiện chính xác những công việc lặp đi lặp lại và đòi hỏi nhiều sức lực. Tự động hóa công đoạn này giúp chuẩn bị hiệu quả cho quy trình kéo sợi.
• Kéo sợi và dệt: AI có thể tối ưu hóa quy trình kéo sợi và dệt bằng cách phân tích dữ liệu cảm biến như độ rung, tốc độ và lực căng của máy. AI điều chỉnh theo thời gian thực để đảm bảo chất lượng đồng đều, đồng thời dự đoán nhu cầu bảo trì nhằm giảm thời gian ngừng hoạt động.

Hình 2. Xe tự hành với cánh tay robot đang nạp ống sợi.

Các ứng dụng AI trọng yếu trong ngành dệt may#

Sau khi tìm hiểu cách AI giúp sản xuất dệt may nhanh hơn, thông minh hơn và hiệu quả hơn, hãy cùng xem xét chi tiết một số đổi mới then chốt đang chuyển đổi ngành sản xuất dệt may hiện nay.

AI trong kiểm soát chất lượng giúp giảm lỗi dệt may#

Trong sản xuất dệt may, kiểm soát chất lượng được sử dụng để kiểm tra vải và bảo đảm vải đáp ứng các tiêu chuẩn cụ thể như màu sắc và hoa văn đồng nhất. Vải được kiểm tra các lỗi như hoa văn lệch, sợi lỏng và màu sắc không đồng đều. Có thể sử dụng thị giác máy tính để quét vải tìm những lỗi này. Camera độ phân giải cao đặt phía trên các cuộn vải có thể quét toàn bộ khổ vải ở tốc độ cao, chụp ảnh chi tiết với ánh sáng mạnh để làm nổi bật các lỗi khó nhận thấy như nếp nhăn, vết bẩn hoặc sợi lỏng.

Các tác vụ thị giác máy tính, chẳng hạn như phát hiện đối tượng và phân đoạn đối tượng, có thể phân tích những ảnh này theo thời gian thực. Phát hiện đối tượng xác định và định vị các lỗi cụ thể, chẳng hạn như vết bẩn được gán nhãn trong bộ dữ liệu Fabric Stain, trong khi phân đoạn đối tượng tiến xa hơn bằng cách tách riêng từng thành phần như sợi hoặc hoa văn với độ chính xác đến từng pixel. Các phương pháp này có thể giúp xác định chính xác lỗi và phân biệt biến thể bình thường với lỗi thực sự. Nhờ phát hiện vấn đề sớm và giảm lãng phí, các phương pháp này cuối cùng có thể đẩy nhanh quá trình kiểm tra, đồng thời cải thiện độ chính xác, tính nhất quán và hiệu quả.

Ví dụ, hệ thống WiseEye là minh chứng điển hình cho việc sử dụng AI thị giác để phát hiện lỗi vải trên máy dệt. Hệ thống sử dụng thị giác máy tính để nhận diện hơn 40 loại lỗi, bao gồm nếp nhăn, vết bẩn và màu sắc không khớp, với độ chính xác trên 90%. Hệ thống có thể kiểm tra vải ở tốc độ lên tới 60 mét mỗi phút và hoạt động với nhiều loại vật liệu như vải trơn, vải chéo, vải jersey cũng như các hoa văn trơn, sọc và ca-rô.

Hình 3. Máy dệt tích hợp computer vision để phát hiện lỗi vải.

AI được ứng dụng để phối màu trong ngành dệt may#

Bạn có biết một màu đơn lẻ có nhiều sắc thái hơn bạn tưởng không? Những khác biệt tinh tế về sắc độ, độ sáng và độ bão hòa có thể tạo ra khác biệt đáng kể, đặc biệt là trong sản xuất dệt may. Phối màu là quá trình tạo ra sắc độ đồng nhất giữa các lô vải. Trước đây, việc phối màu dựa vào kiểm tra bằng mắt và điều chỉnh thủ công, dẫn đến sai sót. AI đang giúp giải quyết các vấn đề về phối màu vải. Machine learning và thị giác máy tính có thể cung cấp giải pháp chính xác, nhất quán và hiệu quả hơn.

Hình 4. Phối màu là một công đoạn then chốt trong ngành dệt may.

Các hệ thống phối màu dựa trên AI sử dụng camera độ phân giải cao để chụp ảnh chi tiết mẫu vải trong điều kiện ánh sáng được kiểm soát. Thị giác máy tính phân tích những ảnh này để đánh giá các thuộc tính màu sắc chính như sắc độ, độ sáng và độ bão hòa. Hệ thống so sánh các thuộc tính này với màu mục tiêu, có xét đến các biến số như loại vải và ánh sáng. Mạng nơ-ron nhân tạo (ANNs), được huấn luyện trên các bộ dữ liệu quy mô lớn, dự đoán cách thuốc nhuộm phản ứng trong những điều kiện khác nhau, cho phép AI đề xuất công thức nhuộm tối ưu với độ chính xác cao.

Bằng cách tự động hóa một công việc vốn tốn nhiều nhân lực và dễ xảy ra sai sót, AI có thể đảm bảo kết quả nhanh hơn và đáng tin cậy hơn, qua đó thay đổi cách ngành dệt may duy trì chất lượng đồng nhất giữa các lô sản xuất.

Hướng đến ngành dệt may bền vững với AI#

Tạo ra thời trang với ít hoặc không có chất thải đi kèm nhiều thách thức, nhưng AI đang giúp cộng đồng thời trang biến tầm nhìn này thành hiện thực. Các công cụ tiên tiến như công nghệ bản sao số và mô hình dự đoán đang giúp giải quyết những hạn chế lâu nay như giảm lãng phí và cải thiện độ vừa vặn của trang phục.

Bản sao số là một model ảo thể hiện chính xác một đối tượng trong thế giới thực, chẳng hạn như cơ thể một người. Với AI tạo sinh, các thông tin đầu vào cơ bản như chiều cao, cân nặng, tuổi, hình dáng cơ thể và thậm chí cả tư thế có thể được sử dụng để tạo ra hình ảnh kỹ thuật số chi tiết về số đo của một người. Model ghi lại các chi tiết chính xác như độ rộng vai, chiều dài chân và tỷ lệ thân mình. Những khả năng tiên tiến này cho phép các thương hiệu quần áo đưa ra đề xuất kích cỡ được cá nhân hóa cao, giúp trang phục vừa vặn hơn, giảm hàng trả lại và cải thiện trải nghiệm mua sắm tổng thể.

Shelly Xu, CEO của SXD, đã ứng dụng các công nghệ này để giải quyết vấn đề lãng phí vải ở quy mô lớn. Mỗi giây, lượng vải tương đương một xe chở rác bị đưa đến bãi chôn lấp hoặc đốt bỏ. Xu hợp tác với các chuyên gia AI để phát triển SXD AI, một nền tảng nhanh chóng và hiệu quả điều chỉnh các thiết kế không tạo chất thải.

Một tính năng chính của nền tảng này là sử dụng "mẫu thiết kế thích ứng" ứng dụng AI. Đây là những thiết kế kỹ thuật số linh hoạt được hỗ trợ bởi AI tạo sinh, có thể tự động điều chỉnh theo các kích cỡ, hình dáng cơ thể và loại vải khác nhau mà không cần thiết kế lại thủ công. Công việc từng mất hàng tuần nay có thể hoàn thành ngay lập tức, cho phép tăng tính linh hoạt và độ chính xác. Đổi mới này có thể giảm lãng phí vải tới 46%, hạ chi phí và đẩy nhanh sản xuất.

Hình 5. Ứng dụng AI tạo sinh để tạo bản sao số nhằm chọn kích cỡ vừa vặn hoàn hảo.

Ưu và nhược điểm của AI trong sản xuất dệt may#

Chúng ta đã điểm qua nhiều cách ứng dụng AI vào sản xuất dệt may. Bây giờ, hãy cùng tìm hiểu một số lợi ích chính mà AI có thể mang lại cho ngành này:

• Hiệu quả năng lượng: Cảm biến thông minh và hệ thống giám sát ứng dụng AI có thể tối ưu hóa mức tiêu thụ năng lượng tại các cơ sở sản xuất dệt may.
• Tăng cường khả năng tùy chỉnh: Công cụ thiết kế ứng dụng AI cho phép tạo hoa văn cá nhân hóa và sản xuất trang phục theo yêu cầu ở quy mô lớn.
• Thông tin thị trường: AI có thể phân tích xu hướng và sở thích của người tiêu dùng theo thời gian thực, giúp các thương hiệu nhanh chóng thích ứng với nhu cầu thay đổi.

Dù những lợi ích này cho thấy AI có thể chuyển đổi ngành dệt may như thế nào, chúng ta cũng cần cân nhắc các thách thức đi kèm với việc triển khai:

• Vấn đề tương thích: Nhiều nhà máy dệt may sử dụng máy móc cũ không tương thích với công nghệ AI, khiến việc nâng cấp trở nên khó khăn và tốn kém.
• Mất đi tay nghề thủ công: Tự động hóa có thể lấn át các kỹ thuật truyền thống vốn được coi trọng trong ngành dệt may cao cấp và thủ công.
• Bảo trì và thời gian ngừng hoạt động: Các hệ thống AI cần được cập nhật và bảo trì thường xuyên, điều này có thể làm gián đoạn lịch sản xuất, đặc biệt trong những giai đoạn nhu cầu cao.

Tương lai của vải thông minh và AI#

AI có thể sớm thay đổi hoàn toàn cách chúng ta nghĩ về và sử dụng vải. Vải điện tử, hay dệt may điện tử, tích hợp các thành phần kỹ thuật số như cảm biến, sợi dẫn điện và bộ vi xử lý, cho phép chúng cảm nhận và phản hồi môi trường xung quanh. Những loại vải thông minh này thích ứng với thay đổi về nhiệt độ, chuyển động hoặc áp lực, kết hợp thời trang, công năng và công nghệ. Bằng cách tương tác với cả người mặc lẫn môi trường, các loại vải này mở rộng khả năng của trang phục.

Nhìn chung, AI có thể đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao các loại vải này bằng cách hỗ trợ tương tác cá nhân hóa, theo dõi sức khỏe và phản hồi dữ liệu theo thời gian thực. Sử dụng các công nghệ như deep learning, thị giác máy tính và cảm biến tiên tiến, các thuật toán AI có thể phân tích dữ liệu thu thập từ các thành phần của vải.

Thông tin chuyên sâu thu được từ quá trình phân tích này có thể kích hoạt các hành động cụ thể, chẳng hạn như điều chỉnh nhiệt độ hoặc thay đổi màu sắc. Một ví dụ đáng chú ý là vải đổi màu do AiDLab ở Hong Kong phát triển, được giới thiệu tại Tuần lễ Thời trang Milan. Vật liệu này sử dụng camera và Sợi quang polymer (POF) để thay đổi màu sắc dựa trên cử chỉ. Người mặc thậm chí có thể chọn màu từ ảnh trên điện thoại, cho thấy tiềm năng của vải điện tử trong thời trang và phục hồi chức năng.

Dệt nên một tương lai thông minh hơn#

AI đang tạo ra những thay đổi căn bản trong ngành dệt may, giúp sản xuất nhanh hơn, chính xác hơn và hỗ trợ các quy trình thân thiện với môi trường. Với những công cụ có thể phát hiện lỗi nhỏ, dự đoán thời điểm máy móc cần bảo trì và phối màu theo thời gian thực, AI đang cải thiện công tác kiểm soát chất lượng và hiệu quả. AI cũng góp phần tạo ra các loại vải có thể đáp ứng những nhu cầu khác nhau và được tùy chỉnh theo sở thích cá nhân. Khi AI tiếp tục phát triển, công nghệ này sẽ thúc đẩy đổi mới, tính bền vững và cá nhân hóa mạnh mẽ hơn trong ngành dệt may.

Cập nhật những tin tức mới nhất về AI! Truy cập kho GitHub của chúng tôi để khám phá những tiến bộ mới nhất. Kết nối với cộng đồng của chúng tôi và tìm hiểu cách AI đang chuyển đổi các ngành như nông nghiệp và chăm sóc sức khỏe.