Warum Roboter dein T-Shirt nicht nähen können
Maschinen können Textilien bedrucken, Stoffe schneiden und Kleidung falten. Aber es ist schwer, ihnen beizubringen, so schnell und präzise wie Menschen zu nähen.
SOFTWEAR AUTOMATION ist ein Robotikunternehmen, das T-Shirts herstellen möchte. „Wir wollen in den USA jährlich eine Milliarde T-Shirts herstellen, die alle nach Bedarf gefertigt werden“, sagt Palaniswamy Rajan, CEO von SoftWear.
Das Unternehmen wurde 2012 mit Hilfe des Georgia Tech Advanced Technology Development Center und einem Vertrag mit Darpa gegründet . Zwei Jahre später war ein Prototyp in Betrieb. Bis 2017 begann die Arbeit an der Entwicklung einer Produktionslinie, die Hemden in Massenproduktion herstellen kann. Im selben Jahr schloss das Unternehmen mit einem chinesischen Bekleidungshersteller einen Vertrag über die Einrichtung einer großen Produktionsstätte in Arkansas ab . Dieser Deal scheiterte jedoch und SoftWear konzentriert sich nun darauf, seine eigenen Bekleidungsfabriken zu eröffnen.
Die lange Zeit, die es gedauert hat, um zu diesem Punkt zu gelangen, ist nicht überraschend. Maschinen haben sich in vielen Schritten der Kleidungsherstellung bewährt, vom Bedrucken von Textilien über das Schneiden von Stoffen bis hin zum Falten und Verpacken fertiger Kleidungsstücke .
Das Nähen ist jedoch bekanntermaßen schwierig zu automatisieren, da sich Textilien bei der Verarbeitung bauschen und dehnen. Menschliche Hände sind geschickt darin, Stoff zu organisieren, während er durch eine Nähmaschine läuft. Roboter sind in der Regel nicht geschickt genug, um die Aufgabe zu bewältigen.
Die Roboter von SoftWear überwanden diese Hürden. Sie können ein T-Shirt machen. Aber sie so billig zu machen wie menschliche Arbeiter in Ländern wie China oder Guatemala, wo Arbeiter einen Bruchteil dessen verdienen, was sie in den USA verdienen könnten, wird eine Herausforderung sein, sagt Sheng Lu, Professor für Mode- und Bekleidungsstudien an der Universität von Delaware.
SoftWear nennt seine Robotersysteme Sewbots. Sie sind im Grunde aufwändige Arbeitstische, die Nähmaschinen mit komplexen Sensoren koppeln. Das Unternehmen hütet eifrig die Details ihrer Arbeitsweise, aber hier sind die Grundlagen: Der Stoff wird in Stücke geschnitten, die Teile des Hemdes werden: die Vorderseite, die Rückseite und die Ärmel. Diese Teile werden in eine Arbeitsstraße geladen, wo anstelle einer Person, die den Stoff durch eine Nähmaschine schiebt, ein kompliziertes Vakuumsystem das Material dehnt und bewegt. Kameras verfolgen die Fäden in jedem Stoffteil, sodass das System Anpassungen vornehmen kann, während das Kleidungsstück hergestellt wird.
Aber keine zwei Chargen Baumwolle sind genau gleich und variieren oft von Ernte zu Ernte; Variationen im Stoff und in den Farbstoffen erschweren die Sache zusätzlich. Jede Abweichung kann eine Neukalibrierung des Systems und eine Unterbrechung des Betriebs erforderlich machen, und SoftWear muss seine Maschinen darauf trainieren, entsprechend zu reagieren. „Die größte Herausforderung, mit der wir konfrontiert waren, um ein Produktionssystem zu erreichen, war die Anforderung, rund um die Uhr mit hohen Geschwindigkeiten und einer Qualität von mehr als 98 Prozent arbeiten zu können“, sagt Rajan.
Bekleidungsfabriken produzieren mehr als 20 Milliarden T-Shirts pro Jahr, die überwiegende Mehrheit außerhalb der USA. Um die T-Shirt-Herstellung in den USA zu ermöglichen, muss es billiger sein als der Import. Aber die Beseitigung von Versandkosten und Einfuhrzöllen reicht nicht aus, um die Kosten für die Bezahlung von US-Arbeitern für das Nähen von Kleidungsstücken zu decken. Das Bureau of Labor Statistics sagt, dass der durchschnittliche Nähmaschinenbediener in den USA knapp 28.000 Dollar pro Jahr verdient. Das sind rund 13,50 Dollar pro Stunde – weit mehr als in den Ländern, in denen derzeit viele T-Shirts hergestellt werden. Laut Professor Lu aus Delaware betragen die Löhne in China für diese Art von Arbeit etwa ein Drittel der Löhne in den USA, während sie in Guatemala weniger als ein Fünftel der US-Löhne betragen.
Die Fokussierung auf T-Shirts ermöglicht es SoftWear, ein weiteres Problem automatisierter Nähsysteme zu umgehen: das Wechseln von einer Art von Kleidungsstück zu einer anderen. Ein erfahrenes Team von Menschen könnte an einem Tag kurzärmlige Herrenhemden und am nächsten Damenjeans nähen. Solche Übergänge sind für Roboter anspruchsvoller. Die Art und Weise, wie ein Baumwollpolo zusammengenäht wird, unterscheidet sich erheblich von der Konstruktion einer Polyesterhose. Die Entwicklung einer neuen Arbeitslinie für verschiedene Stoffzuschnitte und zum Nähen verschiedener Stiche ist kompliziert und kostspielig. Sobald die Produktion für die Herstellung von T-Shirts eingerichtet ist, wäre es schwierig, die Sewbots schnell neu zu konfigurieren, um etwas anderes herzustellen.
Seit seiner ersten Finanzierung hat SoftWear 30 Millionen US-Dollar an Risikoinvestitionen und Zuschüssen aufgebracht – einschließlich eines Zuschusses in Höhe von 2 Millionen US-Dollar von der Walmart Foundation. Rajan sagt, es werde weitere zig Millionen brauchen, um die Produktion auf 1 Milliarde T-Shirts pro Jahr zu steigern. Um dieses Ziel zu erreichen, benötigt das Unternehmen mehrere Einrichtungen mit jeweils eigenen Sewbots und Facharbeitern für deren Wartung. Rajan sagt, dass eine Sewbot-Arbeitslinie alle 50 Sekunden ein T-Shirt herstellen kann. Bei dieser Rate könnte eine Arbeitslinie bei kontinuierlichem Betrieb etwas mehr als 620.000 T-Shirts pro Jahr produzieren – was bedeutet, dass 1.607 Sewbots ununterbrochen arbeiten müssten, um 1 Milliarde in einem Jahr zu erreichen. Rajan sagt, eine realistischere Zahl liegt eher bei 2.000; Bisher hat das Unternehmen weniger als 50 hergestellt.
Roboter wecken unweigerlich den Verdacht, Menschen zu verdrängen und Arbeitsplätze zu vernichten. Rajan räumt ein, dass SoftWear weniger Mitarbeiter beschäftigen wird als ein traditioneller T-Shirt-Hersteller, aber er glaubt, dass sein Unternehmen höher bezahlte Jobs für Leute schaffen wird, die die Maschinen warten. „Man möchte die Belegschaft weiterentwickeln und die Belegschaft schulen“, sagt er. „Unsere Absicht ist es, qualifizierte Arbeitskräfte und eine schnelle, agile Produktion zu haben.“
Seit seiner ersten Finanzierung hat SoftWear 30 Millionen US-Dollar an Risikoinvestitionen und Zuschüssen aufgebracht – einschließlich eines Zuschusses in Höhe von 2 Millionen US-Dollar von der Walmart Foundation. Rajan sagt, es werde weitere zig Millionen brauchen, um die Produktion auf 1 Milliarde T-Shirts pro Jahr zu steigern. Um dieses Ziel zu erreichen, benötigt das Unternehmen mehrere Einrichtungen mit jeweils eigenen Sewbots und Facharbeitern für deren Wartung. Rajan sagt, dass eine Sewbot-Arbeitslinie alle 50 Sekunden ein T-Shirt herstellen kann. Bei dieser Rate könnte eine Arbeitslinie bei kontinuierlichem Betrieb etwas mehr als 620.000 T-Shirts pro Jahr produzieren – was bedeutet, dass 1.607 Sewbots ununterbrochen arbeiten müssten, um 1 Milliarde in einem Jahr zu erreichen. Rajan sagt, eine realistischere Zahl liegt eher bei 2.000; Bisher hat das Unternehmen weniger als 50 hergestellt.
Roboter wecken unweigerlich den Verdacht, Menschen zu verdrängen und Arbeitsplätze zu vernichten. Rajan räumt ein, dass SoftWear weniger Mitarbeiter beschäftigen wird als ein traditioneller T-Shirt-Hersteller, aber er glaubt, dass sein Unternehmen höher bezahlte Jobs für Leute schaffen wird, die die Maschinen warten. „Man möchte die Belegschaft weiterentwickeln und die Belegschaft schulen“, sagt er. „Unsere Absicht ist es, qualifizierte Arbeitskräfte und eine schnelle, agile Produktion zu haben.“
Ein anderes Unternehmen, Sewbo mit Sitz in San Francisco, geht das Falt- und Bündelproblem an, indem es den Stoff vorübergehend nicht biegsam macht. Polyvinylalkohol, ein wasserlösliches Verdickungsmittel, wird auf den Stoff aufgetragen, um ihn zu versteifen. Es lässt sich dann leichter handhaben, wie eine Kunststoff- oder Metallfolie. Sobald das Kleidungsstück genäht ist, wird das Verdickungsmittel abgewaschen. Dieser Prozess könnte ideal für Produkte wie Jeans sein, die häufig aus Stilgründen gewaschen und behandelt werden. Aber es erfordert viel Platz, um die Versteifungs- und Waschprozesse unterzubringen, und viel Geld, um es einzurichten.
Sewbo-Gründer Jon Zornow hat nicht in der Bekleidungsindustrie angefangen. Er führt sein Interesse an Robotik und eine Episode der TV-Show How It's Made als Inspiration für die Arbeit an der automatisierten Bekleidungsproduktion an. „Eines Tages machten sie Blue Jeans, und statt dieser ruhigen, sich wiederholenden Maschinen war alles manuell“, sagt er. „Das war der Moment, in dem mir klar wurde, oh warte, Leute machen unsere Kleidung?“
Der Ansatz von Sewbo unterscheidet sich von dem von SoftWear. Es verwendet handelsübliche Nähmaschinen in Verbindung mit Robotern. Ein Roboterarm manipuliert den versteiften Stoff, während er gemäß vorprogrammierten Anweisungen durch die Nähmaschine geführt wird, die bearbeitet werden können, um ein Stichmuster zu ändern oder die Größe anzupassen. Dennoch muss Sewbo noch viel Kleidung produzieren. Zornow glaubt, dass Denim die Eintrittskarte zur Skalierung sein könnte. Jeans sind kompliziert zusammenzusetzen, daher sind die Vorteile des automatisierten Nähens in Bezug auf eine höhere Gewinnspanne möglicherweise erheblich. Einige der Prozesse bei der Herstellung von Jeans, wie das Schneiden von Stoffbahnen, sind bereits halbautomatisiert, was Möglichkeiten für eine stärkere Automatisierung schafft.
Befürworter der automatisierten Bekleidungsherstellung sagen, dass sie den CO2-Fußabdruck der Branche verringern könnte, indem die Produktion näher an die Verbraucher verlagert und der internationale Versand reduziert wird. Die USA sind der drittgrößte Baumwollproduzent der Welt, aber über 70 Prozent der Ernte werden jedes Jahr exportiert – ein Großteil davon kehrt als Kleidung in die USA zurück. Die automatisierte On-Demand-Produktion bietet Marken auch die Möglichkeit, nur das zu bestellen, was sie brauchen, wenn sie es brauchen, wodurch Überproduktion und überschüssige Lagerbestände reduziert werden. Lu, Professor an der University of Delaware, sagt, dass weit mehr Kleidung in die USA importiert wird, als jemals verkauft wird. Eine automatisierte Produktion näher am Verbraucher könnte dazu beitragen, diese Lücke zu schließen. Dennoch bleiben Fragen zur Zukunft der Herstellung von Dingen in den USA und was damit passiertMenschen in Übersee, die derzeit unsere Kleidung herstellen .
Wo Kleidung hergestellt wird, hängt weitgehend von den Arbeitskosten und dem Zugang zu Materialien ab. Mit der Weiterentwicklung automatisierter Systeme wird die Herstellung von Kleidung mit weniger menschlicher Beteiligung immer praktikabler. Dies ebnet den Weg für eine effizientere Herstellung von Kleidung und näher am Verkaufsort der Endprodukte, wodurch Abfall in den Lieferketten reduziert wird. Vorerst müssen jedoch menschliche Hände an der Herstellung unserer Kleidung beteiligt bleiben.
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