纺织智能制造任重而道远——第11期纺织科技新见解学术沙龙后记

舒 伟

(中国纺织工程学会， 北京 100025)

纺织智能制造任重而道远
——第11期纺织科技新见解学术沙龙后记

舒 伟

(中国纺织工程学会， 北京 100025)

由中国纺织工程学会主办，《纺织学报》编辑委员会和江南大学教育部针织技术工程研究中心共同承办的第11期纺织科技新见解学术沙龙于2017年4月21日在江苏无锡举办。本期沙龙的主题为“智能制造”。中国工程院俞建勇院士、东华大学陈革教授、江南大学蒋高明教授、中国纺织机械协会祝宪民教授级高工共同担任本期沙龙领衔科学家。中国纺织工程学会伏广伟常务副理事长出席沙龙活动。来自清华大学、浙江大学、中国科学院、东华大学、江南大学、浙江理工大学、天津工业大学、武汉纺织大学、西安工程大学、青岛大学等高校，以及山东如意集团、无锡一棉纺织集团有限公司、泉州佰源机械科技股份有限公司、江苏润源控股集团有限公司、恒天重工股份有限公司等行业和企业的50余位代表应邀参加本期学术沙龙。现将本期沙龙的有关观点综述如下。

1 纺织智能制造背景与现状

经过几十年的快速发展，我国制造业转型升级进入重要历史时期，长期以来主要依靠资源要素投入、规模扩张的粗放型发展模式难以为继；尽管我国制造业规模跃居世界第1位，但是大而不强的问题突出，尤其是以纺织行业为代表的轻工业，存在智能化程度不高、系统集成能力不足，关键工艺过程数控化率和数字化研发设计工具普及率低于欧美发达国家。而加快发展纺织智能制造，对于推进我国纺织行业供给侧结构性改革，培育经济增长新动能，构建新型纺织制造体系，促进纺织行业向中高端迈进、实现纺织强国具有重要意义。

目前，智能化技术在纺织生产、研发、管理、仓储、物流等各环节已经开始运用。在棉纺、印染、化纤、服装、针织、家纺等领域，已开展以自动化和智能化生产、在线工艺和质量监控、自动输送包装、智能仓储、智能管理为主要特征的数字化、智能化工厂(车间)试点。通过智能化生产和信息化集成管理，可有效提高劳动生产率和产品质量稳定性，其中智能制造试点示范项目劳动生产率提高30%以上，产品开发生产周期缩短20%以上，残次品率下降30%。表1示出我国在2015—2016年纺织智能制造项目立项情况。

表1 我国在2015—2016年纺织智能制造项目立项情况

2 纺织智能制造平台的构建

针对纺织行业关键工序自动化、数字化改造需求，推广应用数字化技术、系统集成技术、智能制造装备，提高设计、制造、工艺、管理水平，努力提升发展层次，急需构建一个通用的纺织智能制造平台。

东华大学张洁教授详述了以工业互联网为基础、信息物理融合平台为核心、3大集成为手段的纺织智能制造平台体系。其中横向集成实现纺织生产车间及纺织供应链的协同优化；纵向集成实现制造过程的互联化、数据化、信息化、知识化和智能化；端到端集成实现企业不同部门之间协同管理。随着大量纺织工艺设备、众多供应链成员、不同信息系统的互通互联，纺织行业数据将呈现爆发趋势。智能制造平台通过对市场、设计、工艺、生产、管理和销售等的数据进行分析，有利于实现纺织产业链每个环节的融合与协同优化；挖掘这些数据中所蕴含的特征信息、规律知识，并将这些大数据技术应用到精准营销模式、众创设计平台、自动工艺规划、自适应生产调整和自主设备维护等环节，为纺织制造业带来新的业务增长与附加价值。

江南大学蒋高明教授从针织产品设计智能化、装备控制智能化、生产管理智能化、服装营销智能化、产品性能智能化和产业服务智能化6个方面介绍了针织行业的智能化发展方向。其开发的互联网针织CAD系统采用B/S架构，具有花型设计、工艺设计、织物仿真、虚拟展示等功能，并建有针织产品数据库，用户可直接通过智能终端随时对针织物进行设计。该系统结合云存储、针织物仿真、虚拟展示和三维模拟等技术，通过大数据相关技术，对所有存储信息进行分析，对针织产品进行智能设计与优化。免安装、免硬件、免维护是系统的最大特点，有利于降低企业成本，符合当前的“快时尚”营销理念。针织智能制造平台为针织企业产品的快速研发、提升质量水平和市场竞争力提供支持。

天津工业大学陈瀚林教授介绍了面向产业众创、支持互联网+服装纺织新模式和产业集群整合提升的智能纺织云服务平台，该平台可以为本地区乃至全国范围内的纺织服装文化创意设计、工艺创新设计等相关活动提供设计工具支持、资源整合、在线展示、在线交易、工艺库维护等完备的云服务，积极推动“互联网+纺织”这一新型商业模式的成熟度和市场规模，培育新型互联网产业。该平台还支撑研发、产品设计、工艺验证与产品试制等纺织生产活动，有效推动智能工厂、智能机器人技术等先进制造技术在纺织服装领域的研发和产业化。

通过构建基于大数据驱动的纺织智能制造体系，对纺织行业合理应用与集成物联网技术、服务互联网技术、大数据技术、信息物理融合技术具有重要借鉴价值，为我国纺织企业从自动化转型升级到智能化发展，提供了重要的参考。

3 转型升级及其设备技术创新

要实现纺织智能制造，如何将纺织设备与数字技术、智能技术及新一代信息技术融合，开发面向产品全生命周期的具有信息感知、优化决策、执行控制功能的制造系统，是当前纺织设备发展的重要难题。

武汉纺织大学梅顺齐教授认为装备的智能化是智能制造的核心，纺织智能制造装备涉及的关键技术包括：智能控制、网络化与信息化、纺织智能装置与机器人、纺织装备智能检测与故障诊断、工序装备的自动连接、纺织装备的大数据与建模。纺织智能制造装备是实现纺织智能生产的基础，而工艺装备的多领域建模是实现智能控制的基础，也是对“大数据”进行分析运用的核心。因此必须加强纺织智能制造装备相关理论技术基础的研究，为纺织智能制造装备的设计和实践提供理论技术支持。

机器视觉指以计算机模拟人的视觉功能，从客观事物的图像中提取信息，进行处理并加以理解，最终用于实际检测、测量和控制。江南大学高卫东教授介绍了机器视觉在原棉异纤检测、粗纱细纱断头、排花、穿经、织造、验布、染整等纺织领域的应用进展，机器视觉作为一项纺织智能制造关键技术，降低了纺织企业人工成本，提高了产品检测准确度，随着机器视觉硬件智能化程度不断提高，软件功能不断丰富，其必将成为未来纺织智能制造的一双慧眼。

浙江理工大学胡旭东教授围绕“数控一代”对纺织装备技术的促进、纺织装备智能制造进行了分析。以数控一代机械产品创新应用为基础，根据“创新结构设计+数控化工艺+智能传感器+专用数控系统”技术路线，充分利用国产数控系统和国产工业机器人，重点面向纺织机械、轻工机械、工程机械等行业，开展智能化连续化纺纱、织造及后整理、化纤及非织造布、纤维三维预制体及其复合材料成形等关键共性技术研究。目前，纺织机械成套数字化装备、智能化辅助装置等设备已经研发成功，逐步实现产业化。

与会企业家分享纺织智能制造在实际应用中的经验及问题。山东如意集团的丁彩玲执行总裁介绍了如意集团的生产智能化发展状况，并对企业在智能制造转型过程中如何实现设备互联、信息互通、数据共享，解决信息孤岛问题进行探讨。无锡一棉纺织集团有限公司周晔珺董事长介绍了公司在棉纺织智能制造方向和智能制造应用模式探索方面的经验和体会，针对自身企业发展的情况指出智能制造需从装备、管理和产品3个方面实现智能化，并从基础建设、数字化制造和智能制造的深度学习3方面进行智能制造应用模式的探索。

4 总结与展望

本期沙龙领衔科学家俞建勇院士做了总结发言，他指出：与会专家们提出的不同学术观点将对纺织行业实现智能制造具有重要的指导意义，智能制造必定是纺织行业未来的发展趋势；同时还要加大对纺织智能制造发展的投入，突破先进感知与测量、高可靠智能控制、建模与仿真、工业互联网安全等一批关键共性技术，推进制造过程各环节和全价值链的协同优化，完善针对多行业的信息网络、公共服务平台的搭建。他还指出实现智能制造要从信息化、自动化和数字化3个方面着手，要创造大数据环境，正确把握智能制造的实质，通过多行业间的交叉融合，加强产学研合作，推动我国纺织智能制造快速发展。

我国纺织行业的智能制造已取得初步的发展，但是在产业链中仍存在不少问题急需解决。随着各工序所用设备智能化程度的不断提高，工序间的互通互联成为生产整体化智能制造的制约；关键设备间实现了联网，各产业链生产数据可以提取，但大数据的分析和应用还没有达到生产应用的需求；互联网接口也没有统一标准，接口的安全机制需要得到高度重视；纺织行业的智能制造的发展还缺乏既擅长企业管理又熟悉信息技术，还能开展智能制造技术开发、技术改进、业务指导的的复合型人才。纺织智能制造，任重道远！