吳迪：紡織智能制造　別說你聽不懂？

        在中國經濟步入新常態(tài)的大形勢下，中國的制造業(yè)處于轉型升級的關鍵時期。在美國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、德國工業(yè) 4.0 先后出臺之后，中國提出了自己的《中國制造 2025》總體戰(zhàn)略和行動綱領，其主線體現(xiàn)為信息技術與制造技術的深度融合。在重點的創(chuàng)新驅動戰(zhàn)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(yè)互聯(lián)網(wǎng)的切入點。

　　智能制造是制造技術與數(shù)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(yōu)化決策和執(zhí)行控制功能，是一種高效、優(yōu)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(shù)字化為礎，網(wǎng)絡化互聯(lián)為支撐，突出知識獲取、優(yōu)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(yè)的生產模式和產業(yè)形態(tài)。

　　在多年來推進兩化融合的過程中，紡織工業(yè)面臨諸多未能根本解決的困難和問題，如生產制造環(huán)節(jié)的數(shù)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(fā)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(huán)節(jié)的瓶頸，帶動行業(yè)整體信息化水平的提升。工信部在 2015 年工作計劃中，對傳統(tǒng)行業(yè)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(yè)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(xiàn)有基礎和發(fā)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(shù)字化控制技術，如 PLC、數(shù)字信號處理芯片、工業(yè)控制計算機，變頻器、伺服控制器也很普遍，許多配置了網(wǎng)絡接口和在線監(jiān)測裝置。新近開發(fā)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(huán)球的全自動落紗粗紗機、杭州宏華的自適應數(shù)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(shù)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(yè)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(shù)據(jù)，通過數(shù)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(yōu)化的水洗功能。新型的智能紡織裝備要能夠實現(xiàn)對自身工作狀態(tài)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(jù)作業(yè)數(shù)據(jù)進行調整；具有通信功能，通過互聯(lián)網(wǎng)與制造商平臺連接，為制造商開展基于大數(shù)據(jù)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(yè)與其他行業(yè)差異最大的領域。比如機械行業(yè)的新型機床、機器人，電子行業(yè)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(tǒng)；汽車、船舶、工程機械的智能化是產品未來的主流發(fā)展方向。就紡織行業(yè)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(xiàn)途徑： 一是開發(fā)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(lián)網(wǎng)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(lián)網(wǎng)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(fā)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(yī)療、防護、運動、軍事、娛樂等領域，有一定的發(fā)展?jié)摿?。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(yè)的多個生產環(huán)節(jié)都取得了明顯的進展和顯著的成效。如經緯的E系統(tǒng)，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(tǒng)，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(tǒng)，實現(xiàn)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(xù)化生產線； 上海和鷹開發(fā)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(tǒng)。

　　生產過程智能化系統(tǒng)，向下連接智能化設備，向上與管理智能化軟件系統(tǒng)集成，并對智能化新模式新業(yè)態(tài)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(fā)展方向包括： 建立在線監(jiān)測系統(tǒng)，能充分采集制造進度、現(xiàn)場操作、質量檢驗、設備狀態(tài)等現(xiàn)場信息；建立生產過程實時數(shù)據(jù)庫，并與過程控制、生產管理系統(tǒng)實現(xiàn)集成。很重要的是能夠對生產計劃、調度實現(xiàn)生產模型化分析，進行過程的量化管理，成本的在線動態(tài)跟蹤。系統(tǒng)的目標是實現(xiàn)基礎數(shù)據(jù)共享，工藝流程改造，實時在線優(yōu)化，全面提升企業(yè)的生產資源優(yōu)化配置水平。