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纺织智能制造发展战略研究

作者:未知

  摘要:近年来,我国纺织产业向智能制造转型升级已经启动,往智能化发展,在共性技术、智能制造车间示范、数字化智能化纺织装备和工艺、纺织服饰制造及网络协同制造、智能纺织材料等领域取得了一定进展。关键词:纺织智能制造;发展战略 引言经济的快速发展带动我国各行业发展迅速的同时,尤其为纺织智能制造发展迎来新的发展机遇和空间。纺织智能制造标准体系架构的建立,有助于纺织生产过程中生产设备、系统集成、生产执行和成品流通智能化改造的快速铺开,具有重要的意义。1纺织产业智能制造浅析纺织产业智能制造可分为三大技术领域,即纺织产业智能制造新模式、智能纺织装备及共性技术与标准、智能纺织材料。同时,在此基础上,梳理出我国纺织产业智能制造的八个重点技术方向,即纺织智能制造标准及共性技术、智能纺织装备、化学纤维智能制造车间(工厂)、纺织加工智能车间(工厂)、染整加工智能车间(工厂)、服装设计与加工智能化、纺织服务制造及网络协同制造、智能纺织材料。近年来,我国纺织产业向智能制造转型升级已经启动,并且在共性技术、智能制造示范车间、数字化智能化装备和工艺、纺织服饰制造及网络协同制造等领域取得了一定进展。但与国外先进水平相比,我国尚存在装备和数据缺乏互联互通,制造数据采集、信息融合、智能执行、智能运营能力不足,与新一代人工智能融合缓慢,关键部件、基础件和电子元器件大多依靠引进等问题。而制约智能制造发展的主要因素是传统工业思维、纺织科技人才队伍和科技资源力量薄弱、研发投入不足、软硬件基础能力弱、跨领域协同不够等。2智能制造涉及的关键技术结合工业技术发展历史和智能制造中的核心技术进行分析,可以发现在引领新一轮工业革命中,最重要的部分便是智能制造。智能制造、云制造和数字制造都属于智能制造的具体表现方式,是智能化技术、信息化和数字化有机结合在一起的新型研发产品。从整体上而言,以智能为基础的产品、装备、产线、研发、管理与决策、服务、物流和供應链、车间与工厂构成了智能制造的主要技术。智能制造装备是推动智能制造产业发展的基础设备,是人类和智能机器共同研发的人机一体化智能系统,这种装备在生产制造流程中具备分析、推理、决策等的功能,以提高生产制造的科学性。智能制造中的关键技术分为五种,分别是自动化智能技术;信息与互联网技术;大数据与建模技术;信息传感与检测;工艺装备集成和自动连接技术。3纺织智能制造发展现状随着移动互联网、物联网、云计算和大数据等新信息技术的发展,纺织企业的制造模式和技术架构面临着深刻变革。智能制造是与信息技术、工业技术以及管理技术都相关的系统技术,由此形成的智能制造系统是一个巨大复杂的系统,而标准化则是推动纺织智能制造科技发展与实施的强有力的工具。纺织智能制造系统的建设必须率先开展标准化建设,标准化是实现智能制造的基础,标准先行是信息化的基础和前提。经过数十年的发展,纺织生产过程已经基本实现了自动化、大部分纺织企业部署了企业资源计划(ERP)、生产执行系统(MES)、计算机辅助工艺规程设计(CAPP)、供应链关系管理(SCM)等信息系统。由于缺乏统一的规划标准,这些智能设备和信息系统的应用效果并不理想。自从国家工业和信息化部、国家标准化管理委员会共同组织制定了《国家智能制造标准体系建设指南》后,许多学者在智能制造标准领域展开研究:对通用智能制造标准体系构建提出建议;对针织面料生产智能制造进行研究,提出针织面料生产智能制造通用信息模型标准和验证平台;研究大数据驱动下的纺织智能制造平台架构等。目前,国家还没有相关的纺织智能制造标准发布,但工信部近两年来加快了对纺织智能制造标准的规划和建设:某大学开始展开对针织装备间互联互通及互操作标准的研究;高校、研究所和企业开始展开对针织织造、染整生产过程的智能制造标准展开相关研究,而纺织生产过程复杂,需要综合分析纺纱、机织、针织和染整等纺织生产工序智能制造需求,总体构建纺织智能制造标准体系架构,为纺织生产智能制造标准的发展提供参考。4纺织智能制造发展战略4.1纺织生产各工序装备的自动连接纺织加工中,所有工序之间的机械化的无缝衔接,是建设纺织加工智能工厂的重要内容,当下工序之间自动衔接的方法有两种:(1)结合车间的结构和每道工序设备研发专门的输送装置系统,实现上下道工序设备的自动输送;(2)建设自动引导小车作为输送系统。第一种方法的可靠性高,传送效率低,但是不具备理想的互换性,第二种方法互换性高,但是自动引导小车和工序设备之间,还需要企业提供转接装置。4.2智能执行与运营分析在互联互通和信息融合的基础上,可实现纺织智能工厂的智能制造执行和运营分析。利用纺织设备状态数据,可实现设备的实时状态监测和异常侦测,从而实现纺织设备的运行管理。通过纺织工艺数据、纺织过程数据和信息模型,可实现纺织生产各工序的质量分析与工艺优化,实现工艺执行管理和纺织生产质量控制。利用纺织物流控制数据和纺织过程数据,应用智能算法,可进行纺织生产全流程计划与调度,从而实现智能工厂生产物流管理和生产计划调度。借助智能工厂的ERP系统、CRM系统、WMS系统、纺织大数据分析和个性化定制平台,实现企业的系统管理、数据可视化、知识创新和科学决策,以及企业的智能运营分析和智能化运营,在纺织智能制造新模式中进行智能制造应用示范。4.3纺织生产的网络化与信息化纺织生产工艺一般存在装备类型多样化、工序多和工艺线路长等的特点,要想推动纺织生产达到网络化和信息化的标准,形成智能化纺织生产,就需要实现每项设备在网络平台中,实现各方面数据信息的衔接,以联网的方式对设备运行进行监控。基于此,需要确定纺织设备通信结构的具体协议、标准,研发科学的接口模块,这是一项应该被高度重视起来的工作。当下我国纺织机械协会推动下,形成了“棉纺设备网络管理通信接口和规范”,其它防止装备的通信结构规则也处于完善中,要想促使这些规范制度能够被每个纺织企业所遵循,还需要给出可行的监控机制,督促这些规则制度的落实。结语在移动互联网、物联网的浪潮下,如何最大化形成纺织生产线自动化、数字化、智能化,甚至互联、互通、共享、学习的系统都已成为智能化的核心。作为纺机企业,不仅要加强纺织装备的研发,更重要的是将信息技术发挥到极致,建设纺织智能生态链,以占据智能纺织一席之地。赢得未来,正所谓"意气成功日,春风起絮天"。参考文献[1]辛国斌,田世宏.国家智能制造标准体系建设指南(2015年版)解读[M].北京:电子工业出版社,2016:6-40.[2]周济.智能制造是中国制造2025的主攻方向[J].中国机械工程,2015,26(17):2273-2284.[3]祝宪民.数字化网络化智能化是纺织装备发展的必然趋势[J].纺织机械,2014(1):3-6.作者简介:余志伟(1980.05-),男,浙江省杭州市人,材料科学与工程,本科,研究方向:智能制造,材料工程;蒋小贞(1977.03-),女,浙江省杭州市人,染整工程,本科,研究方向:纺织,智能制造;李建华(1962.12-),男,浙江省杭州市人,制丝,本科,研究方向:丝织、智能制造。
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