Digitala textila mikrofabriker skapar resurseffektivitet

Dr Thomas Fischer, från DITF, Europas största textilforskningscenter, om att analysera input och output för smidiga, hållbara, just-in-time modeprodukter.

Digital tryckteknik är en grund för digitala textila mikrofabriker, som erbjuder ett brett utbud av möjligheter för resurseffektivitet och hållbarhet samt att tillfredsställa kunder med personliga, högkvalitativa kläder som levereras snabbt.

Materialflödes- och kostnadsredovisning (MFCA) och livscykelanalys (LCA) är lämpliga metoder för att modellera, analysera och utvärdera processer vad gäller resurseffektivitet och hållbarhet. LCA är standardiserad genom ISO 14040 och ISO 10444 och kvantifierar miljöpåverkan genom indikatorer som global uppvärmningspotential, ozonnedbrytning och försurning. MFCA kan hjälpa företag att uppnå resurseffektivitet genom att specificera inmatningar av till exempel elektricitet, tryckluft, tyg, transferpapper, kasserade skrivhuvuden mot resultatet: i det här fallet ett plagg.

Mikrofabriker och industri 4.0

Digitala textila mikrofabriker är en plattform för digitalt konsekventa processer och ett nytt produktionsparadigm. De är ett genombrott för modeindustrin på väg till den nya världen av Industry 4.0, eller den fjärde digitala revolutionen, som inkluderar end-to-end-teknik från 3D-design till produktioner, med en helt nätverksansluten och integrerad produktionskedja från mönster och design till sista plagget.

Detta modulära koncept kan realiseras genom lämpliga arbetsflöden, processintegration och matchande affärsmodeller. Så, hur ser framtiden ut? Digitala mikrofabriker använder kroppsskannrar, 3D-design, virtuell verklighet och förstärkt verklighet för perfekt formgivna plagg. Utskrifter och skärning utförs med hjälp av digital teknik och sensorer, och data och artificiell intelligens utnyttjas för att minska slöseri och time-to-market.

Lokal produktion ger mindre avfall och kräver mindre transporter

Avfall som produceras – mekaniskt, termiskt eller kemiskt – återvinns: detta inkluderar högpresterande fibrer som C-fibrer, HMPE/PP och aramider; och monomaterialkompositer.

Dessa åtgärder förbättrar designen och produktionen av enskilda produkter för bättre passande plagg och ökad acceptans hos kunderna. Lokal produktion ger mindre avfall och kräver mindre transporter.

Textiltryckerier vill ha kortare time-to-market, ökad flexibilitet och nearshore-produktion, vilket ger mindre avfall och kräver mindre transporter. Sammanfattningsvis använder digitala mikrofabriker integrerade processkedjor, standardiserade gränssnitt och digitala twinning <lägg till hyperlänk till Matterport-artikel> för att översätta virtuella modeller direkt till fysiska produkter.

Mikro till makro

Det finns en konflikt mellan hållbara, ekonomiska och kvalitetsmål: skrivare måste ta hänsyn till global uppvärmningspotential, hållbarhet, kostnad och slutproduktens färgdjup, styvhet och beständighet. En teknisk analys av olika utskriftsuppsättningar vad gäller bläck och tyger är nödvändig för att välja den bästa kombinationen för det aktuella användningsfallet. Med en multi-criteria decision-making (MCDM) analys kan ekologiska och ekonomiska kriterier viktas och kombineras för bästa resultat.

I vår analys av att balansera dessa faktorer upptäckte vi till exempel att högre upplösning inte nödvändigtvis leder till högre kvalitet; reaktivt bläck verkar bättre för vissa kvalitetsmål; och det fanns ingen klar vinnare när man utvärderade polyester i motsats till bomull.

Digitala textilmikrofabriker har stor potential för nearshoring och förse marknaden med skräddarsydda produkter och små partistorlekar.