L’innovazione tecnologica per l’industria Tessile Abbigliamento

Lo scenario di riferimento per il sistema TA

E’ arduo prevedere l’evoluzione dell’industria TA, la sua futura collocazione, ovvero rispondere alle domande:

  • quanto e quale tessile verrà prodotto?
  • quale paese e quale tipo di impresa produrrà il tessile?
  • quali saranno le sue caratteristiche strutturali?

Ma è comunque indispensabile cercare di evidenziare gli elementi più importanti e più probabili di quest’evoluzione, perché altrimenti non ha senso ipotizzare un’azione d’INNOVAZIONE.

Si cerca quindi di individuare gli elementi che caratterizzano l’attuale fase dell’evoluzione del TA :

A) Nella catena che porta dal concepimento del prodotto alla sua collocazione sul mercato, assume un ruolo sempre più importante la grande distribuzione (ovvero la distribuzione collocata in grande aree commerciali) in contrapposizione al commercio tradizionale.

Quindi le esigenze fondamentali del mercato, in termini di tipologia di prodotto, prestazioni, caratteristiche di distribuzione e di costi, sono dettate da questo attore, in modo sempre più deciso rispetto al passato.

Anche le grandi esigenze socio-culturali del mercato (ricerca della leggerezza, della freschezza, del comfort…) sono filtrate ed interpretate dalla distribuzione.

Il tutto comporta anche un diverso approccio da parte dei fornitori di semilavorati, quali i filati, i tessuti greggi, i tessuti finiti.

B) L’evoluzione del modo di produrre avvicina gli operatori di aree differenti: le differenze tecnologiche e qualitative sono destinate ad ulteriori riduzioni. Fornitori di materie prime, di macchine e d’impianti hanno un ruolo notevole di unificazione.

I prodotti "medi", come tipologia, come fascia di prezzo, destinati ad impieghi di massa, devono essere prodotti realizzando significative economie di scala: il loro successo si basa su fattori per i quali altri paesi sono molto competitivi rispetto a quelli più industrializzati. Questo porta ad enfatizzare sempre più il problema dei tempi e dei costi di produzione.

C) La delocalizzazione, sia dell’industria della confezione che dell’industria tessile, è un fenomeno d’estrema importanza; il maggiore ricorso ad azioni virtuali può ridurre i costi legati alla distanza tra il mercato e l’origine del prodotto, ma resta un grave problema, economico e logistico: il trasporto di prodotti finiti ha un’incidenza notevole, superiore a quella delle materie prime e dei manufatti tessili.

D) Industria tessile ed industria dell’abbigliamento di uno stesso paese o di una stessa area non sono destinati ad avere necessariamente lo stesso sviluppo. E’ comunque probabile che la produzione resterà nella zona di attrazione costituita dai consumi, ovvero ci sarà la tendenza a produrre in zone omogenee rispetto alle aree che consumano.

E) L’ecologia di prodotti e processi (produzione ecologicamente corretta) non sembra essere ancora un fattore di competitività significativo.

F) Gli imperativi: flessibilità, rapidità d’accesso al mercato, riduzione di errori e sprechi, sembrano essere decisivi per la competitività all’interno di un’area omogenea più che per quella tra aree differenti.

G) Nei paesi di più antica industrializzazione, c’è una forte pressione causata dalla crescita delle importazioni (legate alla forza relativa delle monete, alla sostanziale caduta di regole e di vincoli) e dalla conseguente necessità di ridimensionamento.

H) La riduzione delle dimensioni dei lotti e la contrazione dei tempi di vita dei prodotti è destinata a continuare: la produzione si evolve per nicchie di prodotti, d’utenti e di mercati. Ma anche le nicchie sono in contrazione e i concorrenti sono quindi più numerosi, con una crescita di concorrenza in alcuni casi esasperata.

Le opportunità della ricerca

La situazione macroeconomica tratteggiata prima, è sostanzialmente la stessa da alcuni anni a questa parte, ovvero è dominata dagli stessi fattori-elementi che si sono però accentuati ed esasperati.

Tra le varie strategie che possono essere messe in campo alcune sono intimamente connesse all’innovazione tecnologica.

L’obiettivo più ambizioso può essere quello di realizzare una tecnologia tessile che sia il risultato della stretta cooperazione tra i vari segmenti dell’industria, dal produttore di fibre, ai trasformatori tessili, ai confezionisti, tenendo conto anche dell’apporto dei costruttori di macchine ed impianti e della ricerca.

Le strategie adottabili, da parte delle imprese, nell’area legata alla tecnologia, sono, a priori, molteplici:

lasciare il tessile abbigliamento per il tessile tecnico, (Fig.1) cogliendo così delle opportunità a fronte però di difficoltà notevoli;

innovare il prodotto realizzando qualcosa che venga percepito come nuovo:

  • per l’aspetto,
  • per le caratteristiche (es. per la mano),
  • per le prestazioni (es. per la traspirabilità),

innovare il processo:

  • per ridurre i costi.
  • per ottenere una "compatibilità ecologica",
  • per ottenere flessibilità, elasticità, velocità,

Strategia di riconversione verso i Tessili per impieghi tecnici: la situazione giapponese

Fig.1

La distinzione tra innovazione di prodotto e di processo è schematica e non tiene conto delle complessità dei fenomeni: in alcuni casi l’innovazione di processo può essere così rilevante da cambiare significativamente i parametri di competitività.

D’altra parte anche le innovazioni più spinte del prodotto devono sottostare ad esigenze di tipo economico assicurate solo con alcuni tipi di processo e non con altri.

Si può comunque affermare che l’innovazione di prodotto è strettamente legata alla ricerca nell’area dei materiali, della chimica e della fisica, della biologia, ovvero alla ricerca di base e fondamentale. L’anello della catena più direttamente coinvolto è certamente quello dell’industria chimica, produttrice delle materie prime, le fibre, e degli ausiliari.

L’innovazione di processo coinvolge invece più direttamente le macchine, gli impianti e la loro gestione; anche qui la ricerca di base (teoria e tecnica della visione, fisiologia, ecc.)possono dare dei contributi effettivi alla soluzione dei problemi.

Il ricorso all’informatica ed alla telematica, privilegiando le azioni virtuali rispetto a quelle fisiche sta assumendo un’importanza decisiva per lo sviluppo dell’industria TA, soprattutto per quello che riguarda l’innovazione di processo, dall’ideazione dei prodotti, all’organizzazione della loro produzione alla distribuzione nel mercato, tenendo però presenti le esigenze sempre più spinte di flessibilità e di rapidità.

Le esigenze più sentite e tipiche per il mondo del TA sembrano essere quindi quelle di poter accedere ai risultati della ricerca di base tenendo in considerazione le esigenze specifiche di questa industria.

L’esempio Giappone

Chi ha da tempo intrapreso la strada dell’innovazione, come il Giappone, sta lavorando intensamente per mantenere una leadership tecnica aumentando i ritmi del processo d’innovazione ed espandendo la ricerca di base a più lungo termine, sia nei materiali, sia nei processi.

L’attenzione è concentrata sui prodotti comunque speciali più che sui prodotti commodity, perché i primi sono più sensibili all’effetto delle tecnologie.

In sintesi:

  • è cresciuta un’ampia gamma di tessuti speciali, come quelli realizzati con filamenti ultrafini, che costituiscono una nuova era per i prodotti sintetici aprendo nuove dimensioni all’estetica ed al tatto;
  • è spinta l’ottimizzazione dei processi, in particolare quelli di finissaggio meccanico e chimico, per sfruttare appieno il potenziale dei tessuti nuovi;
  • l’incremento della velocità dei processi e l’automazione nella catena della produzione hanno raggiunto livelli notevoli;
  • risulta fattibile l’automazione completa della produzione delle confezioni, grazie all’applicazione della robotica ai materiali flessibili; il futuro vede tra le priorità la ricerca di base, sia nei materiali, sia nei processi.

Macrotemi di ricerca nell’industria tessile giapponese

A. La caratterizzazione oggettiva del tessile

  • Individuazione delle specifiche obiettive per la qualità di un tessuto e di un abito
    • mano
    • aspetto
    • confezionabilità
    • drappeggio
    • pieghe, difetti alle cuciture
    • comfort degli abiti
  • modellazione della meccanica del tessuto
    • meccanismi di deformazione
    • meccanismi di usura

B. L’innovazione di prodotto

  • prodotti standard (commodity)
    • tessuti no-pilling
    • elastomeri
  • prodotti speciali grazie a caratteristiche che riguardano:
1. il colore
  • incremento dell’intensità (fibre con microcrateri, finissaggi speciali)
  • termocromismo (fibre, finissaggi dei tessuti)
  • luminosità
2. odore & fragranza

(fibre, finissaggi dei tessuti)

3. azione antimicrobica

(fibre, finissaggi dei tessuti)

4. suono
5. calore
6. leggerezza (bassissima densità)
7. elettroconducibilità
8. conversione luce-calore

(fibre, finissaggi dei tessuti)

9. freschezza

riflessione ultravioletta, assorbimento e riflessione infrarossa

(fibre, finissaggi dei tessuti)

10. secchezza

finissaggi idrofili

  • senza impermeabilizzazione
    • penetrazione per capillarità
    • a superfici idrofile
    • b fibre a sezione modificata
    • gradiente di idrofilia
    • microporosità delle fibre
  • con impermeabilizzazione
    • membrane
11. simulazione delle fibre naturali
  • fibre ultrafini
  • filatura diretta
  • filatura coniugata
    • prima materializzazione
    • proliferazione
    • fibrillazione meccanica

C. Innovazione di processo

  • fibre e filati
    • filatura chimica
      • alta velocità
      • flessibilità
      • composizione a due polimeri

ricorso ai processi a getto fluido

  • tessuti
  • tessitura e maglieria
  • finissaggio
    • trattamento alcalino del poliestere
    • finissaggi topici
    • stampa
    • decatissaggio
  • confezione
    • cucitura automatica attraverso i moduli:
    • ispezione (automatica) dei tessuti
    • taglio
    • precucitura: preparazione delle parti
    • cucitura 2D
    • cucitura 3D
    • ispezione
    • stiro
  • just in time

D. Progetti futuribilli

  • Polimeri a memoria di forma
  • Kansei engineering:
    • caratterizzazione quantitativa delle risposte fisiologiche,
    • correlazione statistica tra stimoli e risposte,
    • progettazione di prodotti che migliorino le risposte fisiologiche e psicologiche del consumatore.

4 L’esempio USA

Per il Tessile Abbigliamento negli Stati Uniti viene privilegiata l’innovazione di processo e si cerca di far arrivare il sistema tessile nelle sue varie articolazioni, al massimo dell’efficienza. L’area dove vengono immesse le massime risorse riguarda il finissaggio, dove esistono oggi le diseconomie e le inneficienze più gravi.

Progetti di ricerca in essere nel Tessile Abbigliamento in USA

COMPUTER-AIDED FABRIC EVALUATION (CAFE)

  • Ispezione dei filati
  • Ispezione on-line del tessuto
  • Ispezione on-line della maglia
  • Ispezione on-line del colore
  • Ispezione per i tessuti 3D
  • Sistemi di marcatura dei manufatti tessili

TEXTILE RESOURCE CONSERVATION (TRC)

  • Recupero di coloranti ed ausiliari
  • Reimpiego degli scarti fibrosi
  • Reimpiego dei metalli dagli scarichi idrici
  • Riduzione dell’emissione in aria
  • Miglioramento delle applicazioni chimiche
  • Tecnologie alternative di pulizia
  • Sviluppo di strumenti decisionali per l’ambiente
  • Reingegnerizzazione delle bozzime

ON-LINE PROCESS CONTROL (OPCon) IN FLEXIBLE FIBRE MANUFACTURING

  • Caratterizzazione del crimp delle fibre
  • Analisi del finissaggio e dell’umidità delle fibre
  • Caratterizzazione della morfologia delle fibre
  • Caratterizzazione della relogia dei polimeri

COTTON BIOTECHNOLOGY (BioCot)

RAPID CUTTING (RCUT)

ELECTRONIC EMBEDDED FINGERPRINT (EEF)

  • Identificazione dei prodotti
  • Incremento dell’integrità dei dati
  • Eliminazione delle contraffazioni
  • Aumento della sicurezza sul punto, di vendita
  • Facilitazione dell’inventario
  • Promozione del riciclo con il ritiro dei capi

SENSOR FOR AGILE MANUFACTURING( Sensors)

Il futuro del tessile USA attraverso alcune previsioni:

% IMPRESE ITC CHE UTILIZZANO E-MARKETPLACE
fatturato
1994
1997
2000
2003
2006
2009
<50 M$
0
10
30
50
60
80
>50 M$
0
20
40
60
80
100

ITC=INTEGRATED TEXTILE COMPLEX

M$=milioni di dollari

INDICATORI per il futuro del tessile USA:

INNOVAZIONE DI PROCESSO
FIBRE TESSILI
1994
1997
2000
2003
2006
2009
resa materie prime (%)
95
96
97
98
99
99+
prima qualità (%)
90
92
94
96
98
99+
produttività (kkg/M-h)
0,9
1
1,1
1,2
1,3
1,4
energia (kWh/kg)
18,1
16,8
15,5
14,2
12,9
11,6
scarti (%)
3
2,8
2,6
2,4
2,2
2
lotto minimo (kkg)
45
36
27
18
9
4,5
tempo di risposta (gg)
30
25
20
15
10
5
tempo di convers.(min)
60
50
40
30
20
10
costo dei test off-line %
4,5
3,6
2,7
1,8
0,9
0

EVOLUZIONE DELLA % DI PIANTE GENETICAMENTE MODIFICATE PER RAGGIUNGERE I SEGUENTI RISULTATI:
   
1994
1997
2000
2003
2006
2009
Piante resistenti a siccità
0
0
5
10
30
60
  resistenti al freddo
0
0
5
10
20
40
  resistenti ad insetti
0
0
0
2
5
20
  decidue
0
0
5
10
20
80
Semi maggiori raccolti
0
5
80
85
85
85
Fibre lunghezza
0
0
20
50
75
80
  uniformità
0
0
10
30
60
90
  finezza
0
0
0
10
20
40
  tenacità
0
0
10
30
60
90
  maturità
0
5
10
40
50
55

EVOLUZIONE DELLA % DI MATERIALE EFFETTIVAMENTE UTILIZZATO NEI VARI PROCESSI
Conversione materiale (%) 1994 1997 2000 2003 2006 2009
Dalla fibra al filato
94
94
95
96
97
98
Dal filato al tessuto            
Senza considerare l'acqua
97
98
98
98,5
99
99
Considerando l'acqua
47
50
55
60
80
95
Dal tessuto greggio al tessuto finito            
Senza considerare l'acqua
70
71
72
75
90
95
Considerando l'acqua
1,5
5
15
20
50
90

EVOLUZIONE PREVISTA NELLA PRODUTTIVITÀ
 
1994
1997
2000
2003
2006
2009
produttività (kg/m-h)            
Dalla fibra al filato
20
21
23
25
27
30
Dal filato al tessuto
28
29
30
31
33
35
Dal tessuto greggio al tessuto finito
15
54
90
136
400
600
energia (kW-h/kg)            
Dalla fibra al filato
3,1
3
2,8
2,6
2,4
2,2
Dal filato al tessuto
3,9
3,7
3,5
3,2
2,8
2,6
Dal tessuto greggio al tessuto finito
10,7
8,4
7,6
6,7
5,4
1,3

EVOLUZIONE PREVISTA NELLA QUALITÀ DEI PRODOTTI TESSILI
 
1994
1997
2000
2003
2006
2009
Prima qualità %            
Dalla fibra al filato
99,5
99,6
99,7
99,8
99,9
99,9
Dal filato al tessuto
98
98,5
99
99,5
99,9
99,9
Dal tessuto greggio al tessuto finito
85
87
90
92
95
99
Flessibilità (lotto minimo)            
tessuto greggio>tessuto finito
5
3,3
2,5
1,6
0,3
0,04
tempo per cambiare articolo min.            
Dalla fibra al filato
180
180
170
120
50
30
Dal filato al tessuto
240
220
200
150
75
30
Dal tessuto greggio al tessuto finito
120
100
70
40
10
1

EVOLUZIONE DELLE PRESTAZIONI NEI PROCESSI DI CONFEZIONAMENTO
 
1994
1997
2000
2003
2006
2009
macchina di taglio (strato singolo)            
velocità (cm/sec)
400
450
500
600
700
800
precisione (cm)
0,4
0,2
0,2
0,1
0,1
0,1
prezzo/capo (k$)
800
500
300
250
150
75
macchine da cucire multipunto            
tipi di punto
0
2
3
4
4
4
tempo di cambio (min)
-
30
20
15
10
5
prezzo/capo (k$)
-
5
4,5
4
3,5
3
Applicazione colore al tessuto (%)            
cilindri/piani
3
4
2
1
0
0
stampa digitale tessuto
0
2
4
10
12
15
stampa digitale capo
3
6
6
11
12
15


Questo articolo è pubblicato sulla rivista NT Nuovi Tessili , consulta il sommario.