紡織智能制造發展戰略研究

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　　摘要：近年來，我國紡織產業向智能制造轉型升級已經啟動，往智能化發展，在共性技術、智能制造車間示范、數字化智能化紡織裝備和工藝、紡織服飾制造及網絡協同制造、智能紡織材料等領域取得了一定進展。關鍵詞：紡織智能制造；發展戰略 引言經濟的快速發展帶動我國各行業發展迅速的同時，尤其為紡織智能制造發展迎來新的發展機遇和空間。紡織智能制造標準體系架構的建立，有助于紡織生產過程中生產設備、系統集成、生產執行和成品流通智能化改造的快速鋪開，具有重要的意義。1紡織產業智能制造淺析紡織產業智能制造可分為三大技術領域，即紡織產業智能制造新模式、智能紡織裝備及共性技術與標準、智能紡織材料。同時，在此基礎上，梳理出我國紡織產業智能制造的八個重點技術方向，即紡織智能制造標準及共性技術、智能紡織裝備、化學纖維智能制造車間（工廠）、紡織加工智能車間（工廠）、染整加工智能車間（工廠）、服裝設計與加工智能化、紡織服務制造及網絡協同制造、智能紡織材料。近年來，我國紡織產業向智能制造轉型升級已經啟動，并且在共性技術、智能制造示范車間、數字化智能化裝備和工藝、紡織服飾制造及網絡協同制造等領域取得了一定進展。但與國外先進水平相比，我國尚存在裝備和數據缺乏互聯互通，制造數據采集、信息融合、智能執行、智能運營能力不足，與新一代人工智能融合緩慢，關鍵部件、基礎件和電子元器件大多依靠引進等問題。而制約智能制造發展的主要因素是傳統工業思維、紡織科技人才隊伍和科技資源力量薄弱、研發投入不足、軟硬件基礎能力弱、跨領域協同不夠等。2智能制造涉及的關鍵技術結合工業技術發展歷史和智能制造中的核心技術進行分析，可以發現在引領新一輪工業革命中，最重要的部分便是智能制造。智能制造、云制造和數字制造都屬于智能制造的具體表現方式，是智能化技術、信息化和數字化有機結合在一起的新型研發產品。從整體上而言，以智能為基礎的產品、裝備、產線、研發、管理與決策、服務、物流和供應鏈、車間與工廠構成了智能制造的主要技術。智能制造裝備是推動智能制造產業發展的基礎設備，是人類和智能機器共同研發的人機一體化智能系統，這種裝備在生產制造流程中具備分析、推理、決策等的功能，以提高生產制造的科學性。智能制造中的關鍵技術分為五種，分別是自動化智能技術；信息與互聯網技術；大數據與建模技術；信息傳感與檢測；工藝裝備集成和自動連接技術。3紡織智能制造發展現狀隨著移動互聯網、物聯網、云計算和大數據等新信息技術的發展，紡織企業的制造模式和技術架構面臨著深刻變革。智能制造是與信息技術、工業技術以及管理技術都相關的系統技術，由此形成的智能制造系統是一個巨大復雜的系統，而標準化則是推動紡織智能制造科技發展與實施的強有力的工具。紡織智能制造系統的建設必須率先開展標準化建設，標準化是實現智能制造的基礎，標準先行是信息化的基礎和前提。經過數十年的發展，紡織生產過程已經基本實現了自動化、大部分紡織企業部署了企業資源計劃（ERP）、生產執行系統（MES）、計算機輔助工藝規程設計（CAPP）、供應鏈關系管理（SCM）等信息系統。由于缺乏統一的規劃標準，這些智能設備和信息系統的應用效果并不理想。自從國家工業和信息化部、國家標準化管理委員會共同組織制定了《國家智能制造標準體系建設指南》后，許多學者在智能制造標準領域展開研究：對通用智能制造標準體系構建提出建議；對針織面料生產智能制造進行研究，提出針織面料生產智能制造通用信息模型標準和驗證平臺；研究大數據驅動下的紡織智能制造平臺架構等。目前，國家還沒有相關的紡織智能制造標準發布，但工信部近兩年來加快了對紡織智能制造標準的規劃和建設：某大學開始展開對針織裝備間互聯互通及互操作標準的研究；高校、研究所和企業開始展開對針織織造、染整生產過程的智能制造標準展開相關研究，而紡織生產過程復雜，需要綜合分析紡紗、機織、針織和染整等紡織生產工序智能制造需求，總體構建紡織智能制造標準體系架構，為紡織生產智能制造標準的發展提供參考。4紡織智能制造發展戰略4.1紡織生產各工序裝備的自動連接紡織加工中，所有工序之間的機械化的無縫銜接，是建設紡織加工智能工廠的重要內容，當下工序之間自動銜接的方法有兩種：（1）結合車間的結構和每道工序設備研發專門的輸送裝置系統，實現上下道工序設備的自動輸送；（2）建設自動引導小車作為輸送系統。第一種方法的可靠性高，傳送效率低，但是不具備理想的互換性，第二種方法互換性高，但是自動引導小車和工序設備之間，還需要企業提供轉接裝置。4.2智能執行與運營分析在互聯互通和信息融合的基礎上，可實現紡織智能工廠的智能制造執行和運營分析。利用紡織設備狀態數據，可實現設備的實時狀態監測和異常偵測，從而實現紡織設備的運行管理。通過紡織工藝數據、紡織過程數據和信息模型，可實現紡織生產各工序的質量分析與工藝優化，實現工藝執行管理和紡織生產質量控制。利用紡織物流控制數據和紡織過程數據，應用智能算法，可進行紡織生產全流程計劃與調度，從而實現智能工廠生產物流管理和生產計劃調度。借助智能工廠的ERP系統、CRM系統、WMS系統、紡織大數據分析和個性化定制平臺，實現企業的系統管理、數據可視化、知識創新和科學決策，以及企業的智能運營分析和智能化運營，在紡織智能制造新模式中進行智能制造應用示范。4.3紡織生產的網絡化與信息化紡織生產工藝一般存在裝備類型多樣化、工序多和工藝線路長等的特點，要想推動紡織生產達到網絡化和信息化的標準，形成智能化紡織生產，就需要實現每項設備在網絡平臺中，實現各方面數據信息的銜接，以聯網的方式對設備運行進行監控?；诖?，需要確定紡織設備通信結構的具體協議、標準，研發科學的接口模塊，這是一項應該被高度重視起來的工作。當下我國紡織機械協會推動下，形成了“棉紡設備網絡管理通信接口和規范”，其它防止裝備的通信結構規則也處于完善中，要想促使這些規范制度能夠被每個紡織企業所遵循，還需要給出可行的監控機制，督促這些規則制度的落實。結語在移動互聯網、物聯網的浪潮下，如何最大化形成紡織生產線自動化、數字化、智能化，甚至互聯、互通、共享、學習的系統都已成為智能化的核心。作為紡機企業，不僅要加強紡織裝備的研發，更重要的是將信息技術發揮到極致，建設紡織智能生態鏈，以占據智能紡織一席之地。贏得未來，正所謂"意氣成功日，春風起絮天"。參考文獻[1]辛國斌，田世宏.國家智能制造標準體系建設指南（2015年版）解讀[M].北京：電子工業出版社，2016：6-40.[2]周濟.智能制造是中國制造2025的主攻方向[J].中國機械工程，2015，26（17）：2273-2284.[3]祝憲民.數字化網絡化智能化是紡織裝備發展的必然趨勢[J].紡織機械，2014（1）：3-6.作者簡介：余志偉（1980.05-），男，浙江省杭州市人，材料科學與工程，本科，研究方向：智能制造，材料工程；蔣小貞（1977.03-），女，浙江省杭州市人，染整工程，本科，研究方向：紡織，智能制造；李建華（1962.12-），男，浙江省杭州市人，制絲，本科，研究方向：絲織、智能制造。
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