隨著全球制造業(yè)向智能化、數(shù)字化轉(zhuǎn)型,我國(guó)紡織工業(yè)作為傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè),正積極探索智能制造的發(fā)展路徑,以期在提升生產(chǎn)效率、降低運(yùn)營(yíng)成本、增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力方面實(shí)現(xiàn)突破。本文將重點(diǎn)分析當(dāng)前我國(guó)紡織業(yè)智能制造的落地情況,聚焦于流程全自動(dòng)化與計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)集成服務(wù)兩大核心領(lǐng)域,探討其進(jìn)展、挑戰(zhàn)與未來(lái)趨勢(shì)。
一、 流程全自動(dòng)化:從單點(diǎn)突破到產(chǎn)線協(xié)同
流程全自動(dòng)化是紡織業(yè)智能制造最直觀的體現(xiàn),旨在通過(guò)自動(dòng)化設(shè)備、工業(yè)機(jī)器人、傳感器等技術(shù)的應(yīng)用,減少人工干預(yù),實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的連續(xù)、高效、精準(zhǔn)運(yùn)行。
- 進(jìn)展與亮點(diǎn):
- 紡紗環(huán)節(jié):清梳聯(lián)、粗細(xì)絡(luò)聯(lián)等自動(dòng)化生產(chǎn)線已在國(guó)內(nèi)大型紡企普及應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了從棉花到筒紗的連續(xù)自動(dòng)化生產(chǎn)。自動(dòng)落紗、智能搬運(yùn)機(jī)器人(AGV/RGV)的應(yīng)用進(jìn)一步提升了車(chē)間物流的自動(dòng)化水平。
- 織造環(huán)節(jié):噴氣織機(jī)、劍桿織機(jī)等設(shè)備普遍具備智能監(jiān)控和自動(dòng)引緯、斷經(jīng)自停等功能。穿經(jīng)、穿筘等工序的自動(dòng)化裝備正在逐步推廣,但普及率仍有提升空間。
- 印染環(huán)節(jié):作為高能耗、高污染的工序,印染自動(dòng)化備受關(guān)注。自動(dòng)調(diào)漿、中央配送系統(tǒng)、數(shù)字化印花、智能驗(yàn)布等技術(shù)的應(yīng)用,顯著提升了染色一次成功率、降低了水耗和能耗。
- 服裝加工環(huán)節(jié):自動(dòng)化難度相對(duì)較高,但在模板縫紉、自動(dòng)裁剪、智能吊掛系統(tǒng)(FMS)等方面取得了顯著進(jìn)展。智能吊掛系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)服裝部件的自動(dòng)流轉(zhuǎn)和工序分配,是柔性化生產(chǎn)的關(guān)鍵支撐。
- 現(xiàn)存挑戰(zhàn):
- 柔性不足:當(dāng)前許多自動(dòng)化產(chǎn)線仍偏向大規(guī)模、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn),難以快速響應(yīng)小批量、多品種的市場(chǎng)需求,柔性與敏捷性有待提升。
- 投資門(mén)檻高:全自動(dòng)化改造前期投入巨大,對(duì)中小型紡織企業(yè)構(gòu)成較大財(cái)務(wù)壓力。
- 環(huán)節(jié)割裂:各生產(chǎn)環(huán)節(jié)(紡、織、染、縫)之間的自動(dòng)化銜接與物料流轉(zhuǎn)的連續(xù)性仍有優(yōu)化空間,尚未形成全流程無(wú)縫集成的自動(dòng)化體系。
二、 計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)集成服務(wù):構(gòu)建智能制造的“神經(jīng)中樞”
如果說(shuō)自動(dòng)化硬件是“四肢”,那么計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)集成就是紡織智能制造的“大腦”和“神經(jīng)中樞”。它通過(guò)將企業(yè)資源計(jì)劃(ERP)、制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)、產(chǎn)品生命周期管理(PLM)、供應(yīng)鏈管理(SCM)以及設(shè)備層的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT)平臺(tái)等進(jìn)行深度融合,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的決策與運(yùn)營(yíng)。
- 集成實(shí)踐與成效:
- 管理層集成(ERP):國(guó)內(nèi)主流紡織企業(yè)已基本應(yīng)用ERP系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)財(cái)務(wù)、采購(gòu)、銷(xiāo)售、庫(kù)存等核心業(yè)務(wù)的數(shù)字化管理。
- 運(yùn)營(yíng)層集成(MES與IIoT):MES系統(tǒng)與生產(chǎn)設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)集成是當(dāng)前熱點(diǎn)。通過(guò)傳感器和數(shù)據(jù)采集(SCADA)系統(tǒng),實(shí)時(shí)獲取設(shè)備狀態(tài)、產(chǎn)量、質(zhì)量、能耗等數(shù)據(jù),并在MES中進(jìn)行分析與可視化,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的透明化、可追溯與動(dòng)態(tài)調(diào)度。
- 設(shè)計(jì)研發(fā)集成(PLM):在服裝和家紡領(lǐng)域,PLM系統(tǒng)與CAD(計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì))的結(jié)合,加速了產(chǎn)品設(shè)計(jì)、打樣到工藝制定的流程,支持個(gè)性化定制。
- 供應(yīng)鏈協(xié)同:部分龍頭企業(yè)開(kāi)始探索通過(guò)集成平臺(tái)與上下游供應(yīng)商、客戶進(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)接,初步實(shí)現(xiàn)需求預(yù)測(cè)、訂單協(xié)同和物流可視化。
- 面臨的主要問(wèn)題:
- “信息孤島”現(xiàn)象:企業(yè)內(nèi)部不同時(shí)期建設(shè)的信息系統(tǒng)之間,以及企業(yè)與外部伙伴之間的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)不一、接口不暢,導(dǎo)致數(shù)據(jù)難以貫通,集成深度不足。
- 數(shù)據(jù)價(jià)值挖掘淺:雖然數(shù)據(jù)采集能力增強(qiáng),但基于大數(shù)據(jù)、人工智能(AI)的深度分析(如質(zhì)量預(yù)測(cè)、設(shè)備預(yù)防性維護(hù)、智能排產(chǎn)等)應(yīng)用仍處于起步或試點(diǎn)階段,數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)決策的能力有待加強(qiáng)。
- 人才與安全短板:既懂紡織工藝又精通信息技術(shù)的復(fù)合型人才稀缺。隨著系統(tǒng)集成度提高,網(wǎng)絡(luò)安全、數(shù)據(jù)安全風(fēng)險(xiǎn)日益凸顯。
三、 與展望
我國(guó)紡織業(yè)的智能制造落地正從局部自動(dòng)化、單點(diǎn)信息化,向全流程自動(dòng)化與系統(tǒng)深度集成的方向穩(wěn)步邁進(jìn)。龍頭企業(yè)起到了良好的示范作用,但行業(yè)整體水平參差不齊,中小企業(yè)轉(zhuǎn)型之路任重道遠(yuǎn)。
未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)將集中在以下幾個(gè)方面:
- 深化集成,構(gòu)建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái):推動(dòng)設(shè)備、系統(tǒng)、人員、物料的全要素連接,構(gòu)建行業(yè)性或企業(yè)級(jí)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái),實(shí)現(xiàn)更廣范圍、更深層次的數(shù)據(jù)互通與業(yè)務(wù)協(xié)同。
- 強(qiáng)化柔性,發(fā)展模塊化自動(dòng)化:開(kāi)發(fā)更靈活、可重構(gòu)的自動(dòng)化單元和產(chǎn)線,結(jié)合MES的智能調(diào)度,以支撐大規(guī)模個(gè)性化定制(C2M)等新模式。
- 賦能數(shù)據(jù),應(yīng)用AI與數(shù)字孿生:利用人工智能技術(shù)優(yōu)化工藝參數(shù)、預(yù)測(cè)設(shè)備故障、實(shí)現(xiàn)智能品控;探索建立關(guān)鍵工序或產(chǎn)線的數(shù)字孿生模型,進(jìn)行仿真優(yōu)化,降低試錯(cuò)成本。
- 聚焦綠色,智能驅(qū)動(dòng)可持續(xù)發(fā)展:將智能制造技術(shù)與清潔生產(chǎn)、節(jié)能降耗緊密結(jié)合,通過(guò)精準(zhǔn)控制和優(yōu)化管理,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益的雙贏。
流程全自動(dòng)化與計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)集成服務(wù)是我國(guó)紡織業(yè)智能制造落地的兩大支柱。只有堅(jiān)持“軟硬結(jié)合、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)、集成創(chuàng)新”的發(fā)展思路,才能穩(wěn)步推進(jìn)紡織這一傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)向高端化、智能化、綠色化成功轉(zhuǎn)型,重塑?chē)?guó)際競(jìng)爭(zhēng)新優(yōu)勢(shì)。