纺织智能制造

在中国经济步入新常态的大形势下，中国的制造业处于转型升级的关键时期。在美国工业互联网、德国工业 4.0 先后出台之后，中国提出了自己的《中国制造 2025》总体战略和行动纲领，其主线体现为信息技术与制造技术的深度融合。在重点的创新驱动战略中，智能制造是核心内容，它不仅是两化深度融合的主攻方向，也是工业互联网的切入点。

　　智能制造是制造技术与数字化技术、智能化技术、新一代信息技术的交叉融合，面向产品的全生命周期，具有信息感知、知识获取、优化决策和执行控制功能，是一种高效、优质、清洁、安全的生产产品和服务用户的制造模式。它以自动化和数字化为础，网络化互联为支撑，突出知识获取、优化决策等智能化功能， 全面提升产品的设计、制造、管理和服务水平，深刻改变制造业的生产模式和产业形态。

　　在多年来推进两化融合的过程中，纺织工业面临诸多未能根本解决的困难和问题，如生产制造环节的数字化、智能化一直是个难点，亟待有所突破。智能制造及其一系列新技术的开发和应用，势必给解决这些问题带来新的思路和新的路径，突破某些关键环节的瓶颈，带动行业整体信息化水平的提升。工信部在 2015 年工作计划中，对传统行业给予了关注，明确选择钢铁、石化、纺织、轻工、电子信息等领域开展智能制造的应用示范，组织实施关键工序智能化工程。

　　鉴于纺织行业自身的特点，下面分几个方面对纺织智能制造的实施范围和领域、推进的路径和重点进行探讨和研究，主要分析不同领域在智能制造中的地位、重要性、现有基础和发展设想，以便采取有效的方式加以推进。

　　装备智能化是基础和重点

　　当前纺织装备普遍采用了数字化控制技术，如 PLC、数字信号处理芯片、工业控制计算机，变频器、伺服控制器也很普遍，许多配置了网络接口和在线监测装置。新近开发的如陕西华燕的喷气涡流纺纱机、江苏凯宫的高效精梳机、青岛赛特环球的全自动落纱粗纱机、杭州宏华的自适应数码印花机、常州五洋的高速双针床经编机、宁波慈星全自动电脑横机等设备都达到很高的数字化、自动化水平，也具备了一些智能化功能。

　　在此基础上的智能化要求， 已经成为装备用户的关注点，也是纺机企业正在努力的方向。如立信高温气流染色机通过传感器采集生产数据，通过数学模型计算和分析各种颜色在水洗过程中的变化，使设备具有优化的水洗功能。新型的智能纺织装备要能够实现对自身工作状态的感知；具有故障类型和部位的识别等自诊断功能；具有自适应能力，能够根据作业数据进行调整；具有通信功能，通过互联网与制造商平台连接，为制造商开展基于大数据的远程服务提供支撑。

　　产品智能化须具体分析

　　产品智能化是纺织行业与其他行业差异大的领域。比如机械行业的新型机床、机器人，电子行业的计算机、手机、传感器等智能化产品可以直接应用于各种智能制造系统；汽车、船舶、工程机械的智能化是产品未来的主流发展方向。就纺织行业而言，产品是终消费品，智能服装是典型的代表，这个项目也是“十二五”期间的基础研究项目。

　　智能服装可以看作是智能穿戴产品的一部分，但是具有自己的特点，其智能化功能主要分为以下三种实现途径： 一是开发智能纤维，织成智能面料，做成服装；二是通过新型染色或后整理加工的方法，使普通织物具有智能特性，再做成服装；三是将普通服装与外加电子智能元器件相结合，应用互联网技术。

　　目前火热的智能穿戴产品涉及的智能服装主要属于第三类。该类产品装有具有感知、分析和通信功能，以移动互联网为支撑，已经列入国家智能制造试点示范项目。随着高新技术的快速发展，智能服装开始走入人们的日常生活，各种应用逐步渗透到包括通讯、 医疗、防护、运动、军事、娱乐等领域，有一定的发展潜力。下一步要加强产学研结合，开展关键技术攻关，加快科研成果的转化，使产品真正走向市场。

　　生产过程智能化是核心

　　经过几年来的努力，生产过程智能化在纺织工业的多个生产环节都取得了明显的进展和显著的成效。如经纬的E系统，覆盖了从开清棉到并条、粗纱、细纱、络筒的纺纱生产全过程 ；杭州开源的印染 MES 系统，对染色生产工艺在线检测、自动控制及自动配送进行全方位管理；山东康平纳的全自动筒子纱染色系统，实现了包括染料助剂自动配料和筒子纱自动输送，建成了自动化、连续化生产线； 上海和鹰开发了从人体三维测量到服装 CAD、三维虚拟试衣、自动剪裁、吊挂缝纫的服装全过程生产系统。

　　生产过程智能化系统，向下连接智能化设备，向上与管理智能化软件系统集成，并对智能化新模式新业态提供必不可少的支撑，处于整个智能制造的核心地位。下一步的发展方向包括： 建立在线监测系统，能充分采集制造进度、现场操作、质量检验、设备状态等现场信息；建立生产过程实时数据库，并与过程控制、生产管理系统实现集成。很重要的是能够对生产计划、调度实现生产模型化分析，进行过程的量化管理，成本的在线动态跟踪。系统的目标是实现基础数据共享，工艺流程改造，实时在线优化，全面提升企业的生产资源优化配置水平。