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O futuro da produção têxtil com o fabrico baseado em IA

Vê mais de perto como a IA na indústria têxtil está a impulsionar a inovação, a permitir processos de produção mais inteligentes e a preparar o sector para o futuro.

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

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

A inteligência artificial pode ajudar na produção têxtil, realizando tarefas como a manutenção preditiva e a inspeção de tecidos, melhorando a qualidade e reduzindo o desperdício. Neste artigo, vamos explorar a forma 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. Toca a começar!

Compreender o fabrico de têxteis com base em IA

Tradicionalmente, a produção têxtil tem englobado várias etapas manuais e baseadas em máquinas, como a fiação de fibras, tecelagem ou tricotagem, tingimento e acabamento. Estes métodos dependiam em grande medida de mão de obra especializada, resultando frequentemente em erros e desperdício de tecido. A IA está agora a ajudar a tornar a produção mais rápida, mais precisa e com menos desperdício. Ao tornar as máquinas mais inteligentes, a IA reduz a necessidade de intervenção humana constante e ajuda a otimizar todo o processo.

Eis como a IA está a ter impacto em cada fase da produção têxtil:

  • Previsão da procura: As tecnologias de IA, como o Processamento de Linguagem Natural (PNL), podem analisar as opiniões dos clientes, as redes sociais e os relatórios de mercado para prever tendências. Isto ajuda os fabricantes a planear melhor a produção e a evitar a sobreprodução ou a escassez.
  • Classificação de tecidos: As câmaras de alta resolução e a visão por computador podem ser utilizadas para classificar automaticamente as fibras e os fios, verificando o alinhamento, o posicionamento e a qualidade. Isto assegura a uniformidade, reduz o desperdício e elimina as interrupções.
  • Preparação do material: Os sistemas robóticos alimentados por IA podem ajudar nas tarefas de preparação do material, tais como o carregamento de bobinas em rolos de bobinas (grandes estruturas concebidas para conter várias bobinas de fio para facilitar o desenrolamento). Estes sistemas autónomos utilizam câmaras 3D e braços robóticos para realizar com precisão tarefas repetitivas e fisicamente exigentes. Ao automatizar esta fase, a produção é preparada de forma eficiente para o processo de fiação.
  • Fiação e tecelagem: A IA pode ajudar a otimizar a fiação e a tecelagem, analisando os dados dos sensores, como as vibrações, a velocidade e a tensão da máquina. Faz ajustes em tempo real para garantir uma qualidade consistente e prevê as necessidades de manutenção para reduzir o tempo de inatividade.
Fig. 2. Um veículo autónomo com braços robóticos a carregar bobinas.

Principais aplicações da IA na indústria têxtil

Agora que já discutimos a forma como a IA pode tornar a produção têxtil mais rápida, mais inteligente e mais eficiente, vamos analisar mais detalhadamente algumas das principais inovações que estão a transformar a produção têxtil atual.

A IA no controlo de qualidade ajuda a reduzir os defeitos dos têxteis

Na produção têxtil, o controlo de qualidade é utilizado para inspecionar os tecidos e garantir que cumprem normas específicas, como a consistência da cor e do padrão. Os tecidos são verificados quanto a defeitos como padrões desalinhados, fios soltos e variações de cor. A visão por computador pode ser utilizada para analisar os tecidos em busca destes defeitos. As câmaras de alta resolução posicionadas por cima de parafusos de tecido podem analisar toda a sua largura a alta velocidade, captando imagens detalhadas com iluminação intensa para realçar defeitos subtis como rugas, manchas ou fios soltos. 

As tarefas de visão por computador, como a deteção de objectos e a segmentação de instâncias, podem analisar estas imagens em tempo real. A deteção de objectos identifica e localiza defeitos específicos, enquanto a segmentação de instâncias vai mais longe, isolando elementos individuais, como fios ou padrões, com precisão ao nível do pixel. Estes métodos podem ajudar a identificar falhas e a distinguir entre variações normais e defeitos reais. Isto pode, em última análise, acelerar a inspeção e melhorar a precisão, a consistência e a eficiência, detectando os problemas atempadamente e reduzindo o desperdício. 

Por exemplo, o sistema WiseEye é um excelente caso de estudo de IA de visão a ser utilizado para a deteção de defeitos em tecidos numa máquina de tecelagem. Utiliza a visão por computador para identificar mais de 40 tipos de defeitos, incluindo rugas, manchas e desvios de cor, com uma precisão superior a 90%. O sistema pode inspecionar tecidos a velocidades de até 60 metros por minuto e funciona com uma vasta gama de materiais, tais como liso, sarja e jersey, bem como padrões como sólidos, riscas e xadrez. 

Fig. 2. Uma máquina de tecer integrada com visão computacional para deteção de defeitos no tecido.

IA utilizada para a correspondência de cores no sector têxtil

Sabias que existem muitos mais tons de uma única cor do que possas imaginar? Variações subtis no 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 de têxteis. Anteriormente, a correspondência de cores envolvia a inspeção humana e o ajuste manual, o que conduzia a erros. A IA tornou-se um fator de mudança na resolução de problemas de correspondência de cores em tecidos. A aprendizagem automática e a visão por computador podem fornecer soluções mais precisas, consistentes e eficientes.

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

Os sistemas de correspondência de cores baseados em IA utilizam câmaras de alta resolução para captar imagens detalhadas de amostras de tecido em condições de iluminação controladas. A visão por computador analisa estas imagens para avaliar os principais atributos da cor, como o tom, o brilho e a saturação. O sistema compara estes atributos com uma tonalidade alvo, tendo em conta variáveis como o tipo de tecido e a iluminação. As Redes Neuronais Artificiais (RNAs), treinadas em extensos conjuntos de dados, prevêem como os corantes se comportarão em diferentes condições, permitindo que a IA sugira formulações de corantes ideais com alta precisão.

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

Avança em direção a têxteis sustentáveis com IA

Criar moda com pouco ou nenhum desperdício acarreta diferentes desafios, mas a IA está a ajudar a comunidade da moda a transformar esta visão em realidade. Ferramentas avançadas como a tecnologia de gémeos digitais e a modelação preditiva estão a ajudar a resolver limitações de longa data como a redução de resíduos e a melhoria do ajuste das peças de vestuário. 

Um gémeo digital é um modelo virtual que representa com precisão um objeto do mundo real, como o corpo de uma pessoa. Utilizando a IA generativa, os dados básicos como a altura, o peso, a idade, a forma do corpo e até a postura podem ser utilizados para criar uma representação digital detalhada das medidas de um indivíduo. Capta detalhes precisos como a largura dos ombros, o comprimento das pernas e as proporções do tronco. Estas capacidades avançadas permitem que as marcas de vestuário forneçam recomendações de tamanhos altamente personalizadas, garantindo um melhor ajuste, reduzindo as devoluções e melhorando a experiência geral de compra

Shelly Xu, CEO da SXD, adoptou estas tecnologias para resolver o enorme problema dos resíduos de tecido. A cada segundo, um camião de lixo de tecido vai parar a aterros ou é queimado. Xu fez uma parceria com especialistas em IA para desenvolver a SXD AI, uma plataforma que adapta rápida e eficientemente designs sem desperdício. 

Uma das principais caraterísticas desta plataforma é a utilização de "padrões adaptáveis" baseados em IA. Trata-se de designs digitais dinâmicos alimentados por IA generativa que se podem ajustar automaticamente a diferentes tamanhos, formas do corpo e tipos de tecido sem necessidade de redesenho manual. O que antes exigia semanas de trabalho manual pode agora ser feito instantaneamente, permitindo flexibilidade e precisão. Esta inovação pode reduzir o desperdício de tecido em até 46%, diminuir os custos e acelerar a produção. 

Figura 4. Utiliza a IA generativa para criar gémeos digitais para um dimensionamento perfeito.

Prós e contras da IA na produção têxtil

Já analisámos as várias formas como a IA pode ser aplicada à produção têxtil, agora vamos discutir alguns dos principais benefícios que a IA pode trazer a esta indústria:

  • Eficiência energética: Sensores inteligentes e sistemas de monitorização baseados em IA podem otimizar o consumo de energia nas instalações de produção têxtil.
  • Personalização melhorada: As ferramentas de design orientadas por IA permitem padrões personalizados e produção de vestuário à medida em escala.
  • Percepções do mercado: A IA pode analisar as tendências e preferências dos consumidores em tempo real, ajudando as marcas a adaptarem-se rapidamente às novas exigências.

Embora estes benefícios mostrem como a IA pode transformar a indústria têxtil, também é importante ter em conta os desafios que acompanham a sua implementação:

  • Problemas de compatibilidade: Muitas fábricas têxteis utilizam máquinas mais antigas que não são compatíveis com a tecnologia de IA, pelo que as actualizações podem ser difíceis e dispendiosas.
  • Perda de artesanato: A automatização pode ofuscar as técnicas tradicionais, que são valorizadas nos têxteis de luxo e nos têxteis feitos à mão.
  • Manutenção e tempo de inatividade: Os sistemas de IA requerem actualizações e manutenção regulares, o que pode perturbar os calendários de produção, especialmente em períodos de elevada procura.

O futuro dos tecidos inteligentes e da IA 

É possível que, em breve, a IA venha a transformar completamente a forma como pensamos e utilizamos os tecidos. Os e-têxteis, ou têxteis electrónicos, integram componentes digitais como sensores, fios condutores e microprocessadores, permitindo-lhes sentir e responder ao que os rodeia. Estes tecidos inteligentes adaptam-se às mudanças de temperatura, movimento ou pressão, criando uma mistura perfeita de moda, funcionalidade e tecnologia. Ao interagir tanto com o utilizador como com o ambiente, estes têxteis inovadores estão a redefinir o que o vestuário pode fazer.

A IA pode, de um modo geral, desempenhar um papel fundamental na melhoria destes tecidos, permitindo interações personalizadas, acompanhamento da saúde e feedback de dados em tempo real. Utilizando tecnologias como a aprendizagem profunda, a visão por computador e sensores avançados, os algoritmos de IA podem analisar os dados recolhidos dos componentes do tecido. 

As informações obtidas a partir desta análise podem desencadear acções específicas, como o ajuste da temperatura ou a mudança de 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 utiliza câmaras e fibras ópticas poliméricas (POF) para mudar de cor com base em gestos. Os utilizadores podem até selecionar cores a partir de fotografias nos seus telemóveis, demonstrando o potencial dos têxteis electrónicos para redefinir a moda e a reabilitação

Tecendo um amanhã mais inteligente

A IA está a trazer mudanças fundamentais para o sector têxtil, tornando a produção mais rápida, mais precisa e apoiando processos amigos do ambiente. Com ferramentas que conseguem 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 destinada a impulsionar uma maior inovação, sustentabilidade e personalização na indústria têxtil.

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