紡織智能制造

    在中國經濟步入新常態的大形勢下，中國的制造業處于轉型升級的關鍵時期。在美國工業互聯網、德國工業 4.0 先后出臺之后，中國提出了自己的《中國制造 2025》總體戰略和行動綱領，其主線體現為信息技術與制造技術的深度融合。在重點的創新驅動戰略中，智能制造是核心內容，它不僅是兩化深度融合的主攻方向，也是工業互聯網的切入點。

　　智能制造是制造技術與數字化技術、智能化技術、新一代信息技術的交叉融合，面向產品的全生命周期，具有信息感知、知識獲取、優化決策和執行控制功能，是一種高效、優質、清潔、安全的生產產品和服務用戶的制造模式。它以自動化和數字化為礎，網絡化互聯為支撐，突出知識獲取、優化決策等智能化功能， 全面提升產品的設計、制造、管理和服務水平，深刻改變制造業的生產模式和產業形態。

　　在多年來推進兩化融合的過程中，紡織工業面臨諸多未能根本解決的困難和問題，如生產制造環節的數字化、智能化一直是個難點，亟待有所突破。智能制造及其一系列新技術的開發和應用，勢必給解決這些問題帶來新的思路和新的路徑，突破某些關鍵環節的瓶頸，帶動行業整體信息化水平的提升。工信部在 2015 年工作計劃中，對傳統行業給予了關注，明確選擇鋼鐵、石化、紡織、輕工、電子信息等領域開展智能制造的應用示范，組織實施關鍵工序智能化工程。

　　鑒于紡織行業自身的特點，下面分幾個方面對紡織智能制造的實施范圍和領域、推進的路徑和重點進行探討和研究，主要分析不同領域在智能制造中的地位、重要性、現有基礎和發展設想，以便采取有效的方式加以推進。

　　裝備智能化是基礎和重點

　　當前紡織裝備普遍采用了數字化控制技術，如 PLC、數字信號處理芯片、工業控制計算機，變頻器、伺服控制器也很普遍，許多配置了網絡接口和在線監測裝置。新近開發的如陜西華燕的噴氣渦流紡紗機、江蘇凱宮的高效精梳機、青島賽特環球的全自動落紗粗紗機、杭州宏華的自適應數碼印花機、常州五洋的高速雙針床經編機、寧波慈星全自動電腦橫機等設備都達到很高的數字化、自動化水平，也具備了一些智能化功能。

　　在此基礎上的智能化要求， 已經成為裝備用戶的關注點，也是紡機企業正在努力的方向。如立信高溫氣流染色機通過傳感器采集生產數據，通過數學模型計算和分析各種顏色在水洗過程中的變化，使設備具有優化的水洗功能。新型的智能紡織裝備要能夠實現對自身工作狀態的感知；具有故障類型和部位的識別等自診斷功能；具有自適應能力，能夠根據作業數據進行調整；具有通信功能，通過互聯網與制造商平臺連接，為制造商開展基于大數據的遠程服務提供支撐。

　　產品智能化須具體分析

　　產品智能化是紡織行業與其他行業差異最大的領域。比如機械行業的新型機床、機器人，電子行業的計算機、手機、傳感器等智能化產品可以直接應用于各種智能制造系統；汽車、船舶、工程機械的智能化是產品未來的主流發展方向。就紡織行業而言，產品是最終消費品，智能服裝是最典型的代表，這個項目也是“十二五”期間的基礎研究項目。

　　智能服裝可以看作是智能穿戴產品的一部分，但是具有自己的特點，其智能化功能主要分為以下三種實現途徑： 一是開發智能纖維，織成智能面料，做成服裝；二是通過新型染色或后整理加工的方法，使普通織物具有智能特性，再做成服裝；三是將普通服裝與外加電子智能元器件相結合，應用互聯網技術。

　　目前火熱的智能穿戴產品涉及的智能服裝主要屬于第三類。該類產品裝有具有感知、分析和通信功能，以移動互聯網為支撐，已經列入國家智能制造試點示范項目。隨著高新技術的快速發展，智能服裝開始走入人們的日常生活，各種應用逐步滲透到包括通訊、 醫療、防護、運動、軍事、娛樂等領域，有一定的發展潛力。下一步要加強產學研結合，開展關鍵技術攻關，加快科研成果的轉化，使產品真正走向市場。

　　生產過程智能化是核心

　　經過幾年來的努力，生產過程智能化在紡織工業的多個生產環節都取得了明顯的進展和顯著的成效。如經緯的E系統，覆蓋了從開清棉到并條、粗紗、細紗、絡筒的紡紗生產全過程 ；杭州開源的印染 MES 系統，對染色生產工藝在線檢測、自動控制及自動配送進行全方位管理；山東康平納的全自動筒子紗染色系統，實現了包括染料助劑自動配料和筒子紗自動輸送，建成了自動化、連續化生產線； 上海和鷹開發了從人體三維測量到服裝 CAD、三維虛擬試衣、自動剪裁、吊掛縫紉的服裝全過程生產系統。

　　生產過程智能化系統，向下連接智能化設備，向上與管理智能化軟件系統集成，并對智能化新模式新業態提供必不可少的支撐，處于整個智能制造的核心地位。下一步的發展方向包括： 建立在線監測系統，能充分采集制造進度、現場操作、質量檢驗、設備狀態等現場信息；建立生產過程實時數據庫，并與過程控制、生產管理系統實現集成。很重要的是能夠對生產計劃、調度實現生產模型化分析，進行過程的量化管理，成本的在線動態跟蹤。系統的目標是實現基礎數據共享，工藝流程改造，實時在線優化，全面提升企業的生產資源優化配置水平。