中国纺织工业联合会科学技术奖获奖项目选载（2021年度）

数字化全成形经编装备及智能生产管理系统

获奖等级：一等奖

主要完成单位：五洋纺机有限公司、东华大学、常州机电职业技术学院

主要完成人：陈革、王敏其、周其洪、孙志宏、王水、王云良、高燕、单鸿波、王菡珠、程凌

项目属于纺织机械高端智能装备制造与纺织成形织造技术领域，涉及纺织全成形技术、机电仪一体化、智能技术与互联网技术等跨学科领域。该项目研发的数字化全成形经编装备及智能生产管理系统突破了全成形产品生产，实现立体编织到服饰一次成形编织完成的“织可穿”全新生产模式，实现基于物联网技术的全成形产品生产线全产业链的智能化管理。主要包括无缝成形经编机、全成形3D 织物经编机、双面成形提花经编机、数控绒毯类经编机和经编智能生产线管理系统等。主要创新成果为：

（1）全成形精细化加工技术。突破了高机号全成形编织技术、压电陶瓷贾卡控制系统、智能多轴导纱针横移系统、多速多段电子送经、成形织物任意密度牵拉系统等关键技术，实现了精细化、数字化全成形系列经编装备及产业化的应用。

（2）经编机智能控制系统。开发了自主知识产权的经编机多维精协嵌入式智能控制系统，实现了设备、人员的生产过程管理、远程运维一体化协同控制，与ERP、智能生产管理系统全闭环运行，达到智能化高精度协同在线控制。

（3）基于物联网的高效智能化生产线。创新了智能化、远程监控、信息交换等技术的高效智能化生产线，集成订单、个性化服装设计、原料、整经、编织、缝剪、包装、仓储、物流等，实现了全成形服装的全产业链智能化生产和管理。

该项目已获专利授权21项，其中发明专利13项；已获软件著作权6项；“五洋”商标被认定为中国驰名商标。项目整体技术处于国际先进水平，部分技术达到国际领先水平。系列经编机及智能生产管理系统已累计销售1 500余台套，新增销售额超2.26亿元，新增利润3 341.3万元。项目完成单位及应用单位新增销售额36亿元，新增利润超3亿元，出口创汇500万美元。

基于数据流的智能纺纱工厂关键技术及产业化

获奖等级：一等奖

主要完成单位：魏桥纺织股份有限公司、东华大学、经纬纺织机械股份有限公司、青岛环球集团股份有限公司

主要完成人：程隆棣、张红霞、张洁、魏家坤、和杉杉、王晓芸、汪俊亮、赵素华、吕佑龙、李杰、张玉清、马法红、王森栋、赵宏伟、张海忠

当前国内外“智能纺纱”体系呈碎片化状态：分散化的纺纱装备制造企业难以建全完整的全流程桥接体系；纺纱企业对软硬件技术难有系统掌控，仅以拼接应用；检测设备制造商对产业发展未有深入了解，研发难有及时跟进；信息技术研发商仅开发通用软件难以满足纺纱企业的专业化需求。虽经十多年努力，“智能化”雏形初见端倪，但离真正意义的“智能化”尚有距离。项目建立了完整的连续化纤维流衔接系统，创建了全流程节点装备在线检测系统和数据流高效传输与融合及智能管控系统。

首次完成全流程纤维流传输无人化。根据不同工序产品特殊形态，结合AGV 智能机器人、智能连接装置等，接通工序间物流断点，研发智能上包、并粗间智能运输、管纱按质分流输送等技术，实现纺纱车间纤维流的智能化精准衔接。

首次实现全流程各节点装备实时在线采集与调控。实时采集产品质量、设备状态数据，获取问题并预警，由大数据中心指导当下解决问题，保证纤维制成率与生产效率。生条棉网质量在线监测，细纱生产管管监测，筒纱按质码垛等技术，建立了质量可追溯体系。

首次建立数据流在线处理与智能化管控系统。基于全工序在线监测系统，采用5G 高速网络对检测数据实时保真传输，通过全流程软件设计实现数据处理与挖掘，对工艺需求点进行实时人工干预；结合专件、设备数字化管理以及海量在线生产数据，快速判断并预警失效专件或设备；在线分析空调能耗、制成率等生产数据，宏观智能化管控车间运行。项目建立产品、工艺、设备等全系统大数据平台，设计“订单—选点排产—工艺优选—生产加工—产/质量标识—产品交付”的工作流程，为智能纺纱产品标准化、产能最大化、生产持续化、质量平稳化打下扎实基础。

项目已申请专利42 项，其中发明专利17 项，授权12项；软著12项；企标3项；论文3篇。树立起了纺纱行业的智能化标杆，也为纺织领域的智能化模式探索提供借鉴。

高端羊绒纱线制造智能工厂关键技术研发

获奖等级：一等奖

主要完成单位：康赛妮集团有限公司、浙江理工大学

主要完成人：薛惊理、钱淼、金光、薛正利、秦保新、陈文浩、沈春娅、韩庆锋、殷小锋、牟黄波、张武辉、汝欣、池祥、黄象杰、邱定坤

我国是全球最大的山羊绒产地，为世界提供90%以上的高端原料，同时也是羊绒纱线出口的第一大国。然而，由于普遍采用自动化程度低、市场快速响应能力弱、质量管控技术落后的羊绒纱线生产方式，企业在附加值高、技术含量高的羊绒纱线制造领域，产能不高、国际市场份额小、竞争力差，亟待在制造技术和生产方式上探索、创新。为此，项目通过自主创新，攻克了高端羊绒纱线制造智能工厂的一系列关键技术难题，创建智能工厂，并进行了产业化推广。

项目主要针对高端羊绒纱线制造智能工厂的关键技术进行研究。开发研制了羊绒粗纺纱线生产设备间的物流系统，建立了国际首条高端羊绒粗纺纱线全流程连续化智能生产线；研究了基于OPC UA规范的毛纺设备信息化模型构建技术，设计了信息模型，开发了羊绒粗纺生产设备的信息互联互通系统；研制了适合羊绒粗纺纱线生产的MES 系统和ERP 系统，实现了羊绒纱线制造的智能生产和管理。制订了《毛粗纺智能工厂》系列团体标准，规范了毛粗纺智能工厂的技术要求。项目颠覆了传统毛纺企业自动化和信息化技术落后的面貌，创立“纺纱单元化、工厂黑灯化、物流全自动、数据互联通、排产高智能、质量可追溯”的创新生产模式，实现了羊绒纱线的高端制造。

项目成果具有自主知识产权，授权发明专利4项，获得软件著作权13项，制订团体标准3项。评为浙江省智能工厂，并通过浙江省“未来工厂”培育验收。整体技术达到国际先进水平，在高端羊绒粗纺纱线全流程连续化智能生产方面达到国际领先水平。项目实现了羊绒纱线制造设备智能化控制及车间设备、产品、人员、订单的协同管理，提升了产品质量，增加了生产效率。

涡流纺经弹牛仔面料制备关键技术及产业化

获奖等级：一等奖

主要完成单位：东华大学、浙江鑫兰纺织有限公司、德州华源生态科技有限公司、百隆东方股份有限公司、浙江九舜纺织有限公司

主要完成人：王荣武、权震震、黄景明、李向东、覃小红、杨卫国、季东晓、金友谊、黄敏、景慎全、刘力、杨燿斌、刘琳、黄友洪、朱晓英

目前我国已成为全球最大的牛仔面料生产基地，年产量超20 亿m，但是现有弹力牛仔面料经弹不足。由弹性长丝和短纤维组成芯鞘结构的弹力涡流包芯纱在提高牛仔面料经向弹性的同时，还可使得牛仔服装更塑形，更挺括。为解决弹性涡流包芯纱牛仔面料生产过程中所涉及到的纺纱、染整、浆纱、织造等方面问题和提高牛仔面料生产企业智能制造水平，历经5年攻关，实现了涡流包芯经弹牛仔面料的制备及智能制造，并提供了一整套解决方案，该项目创新性成果：

(1) 建立了涡流包芯弹力纱弦振动模型和空心锭气流场模型，解决牛仔用高包覆率涡流包芯弹力纱制备存在的涡流包芯区芯纱张力不稳定，以及空心锭内“气+纤”流固场易紊乱的难点，将包芯纱包覆率（汉密尔顿指数）提高至80%以上；

(2) 开发了包芯纱活性氧界面活化预渗透处理技术和臭氧处理的快速氧化处理新技术，解决涡流包芯纱结构紧密导致的染料扩散困难、氧化时间长、染色牢度低、上色率低等技术难题，使得染色牢度由1～2级提高至2～3级，染色车速由20 m/min 提高至25 m/min;

(3) 开发了“两高一低一无”绿色高效浆纱关键技术，通过研发全淀粉浆料专用助剂，优化浆料配方与调浆工艺，提高浆料渗透率与浆纱回潮率，克服全淀粉浆料浆膜硬脆的缺陷，提高了浆膜柔韧性，将上浆率由16.5%降至10%，节省浆纱成本超50%；

(4) 构建了设备状态参数与生产工艺参数大数据采集、传输、分析和反馈系统，形成了“一个中心+多条臂膀”的可视化综合管理平台，解决设备生产数据缺乏有效分析手段、生产工艺确定严重依赖经验、存在大量冗余工作的难题，用工量减少了50%，综合能耗降低了4%。

项目获国家专利31项，软件著作权3项，团体标准2 项，发表论文24 篇，形成了完整的知识产权体系。项目成果已实现推广应用，形成了约1 200万m/年的“纺纱—色织”牛仔面料产能，新增利润达到1.88亿元。

数字化纺织品染色染料与助剂自动配送系统

获奖等级：一等奖

主要完成单位：杭州开源电脑技术有限公司、杭州开源科派思智能科技有限公司、浙江理工大学

主要完成人：汪斌荣、徐海江、向忠、许光明、王际明、李诚恺、陈志华、郑志成、刘杨、汪浩洋、崔志军、胡志龙、王彦达、景印武、戴冰

染色是用染料/助剂按一定的方法使纺织品获得颜色的加工过程，是提升纺织品附加值的主要环节。化学品用量精度在很大程度上决定了颜色加工质量，如加工敏感色时，0.1 g染料的计量偏差，可能造成加工颜色数量级上的偏差。近年来，我国染色装备的数字化与智能化水平有了质的提升，但在染色加工化学品辅料自动计量及配送方面，则发展相对缓慢。为适应染色加工向小批量、多品种、智能化方向的转变，亟需一种能替代传统人工计量和配送化学品的产品，以提升纺织品颜色加工精度和染色一次成功率。

该项目主要开发了一种能适应不同工况要求的染料助剂精确计量与智能配送系统。创造性将染料溶解稀释成标准母液后进行输送，并开发了与之相匹配的无弹簧分配阀及多阶流量控制技术，实现了对染料的高精度自动计量；打通了配送系统、实验室测配色系统、染缸集控系统三者间的通讯壁垒，实现了小样与大货处方的自动映射，提高了染色一次成功率和染料配送智能化程度；研发了染料母液密度法体积标定技术，确保了连续式染色时染料体积浓度的准确性。该系统可适应所有助剂，以及占染色加工染料用量比例最高（约50%）的分散染料的自动计量和配送需求，减少了生产和管理人员，提高了生产效率，提高了印染加工的数字化水平，为纺织行业由传统生产方式向智能制造转型升级示提供了示范作用。

项目成果具有自主知识产权，授权发明专利3项，授权实用新型专利2项，软件著作权11项，发表学术论文4篇，制定企业标准1项。项目近3年实现销售收入7 876万元、利润1 592万元。经用户反馈，应用项目产品后染色一次成功率提高16%以上，生产效率提高20%以上，减少染化料浪费10%以上，减少高强度用工50%以上，企业竞争力得到增强，经济效益和社会效益显著。