紡織行業(yè)數字化、網絡化、智能化的時代已經到來。目前，國內的一些紡織企業(yè)在自動化、智能化建設方面也取得了一些成果，有的紡紗企業(yè)已經實現(xiàn)了清梳聯(lián)、粗細聯(lián)、細絡聯(lián)，通過工藝連接大幅減少用工，縮減人力資源成本，提高產品利潤。如果在此方向繼續(xù)深入發(fā)展，采用更多智能化技術，未來國內將有望建成少人、無人棉紡工廠或車間。
智能化、自動化設備在工業(yè)制造4.0時代逐步深入人心，并受到了越來越多企業(yè)的高度關注。
紡織裝備逐步邁向智能化
智能化，無疑是近兩年來從紡織產業(yè)到紡機行業(yè)點擊率較高的關鍵詞之一。無論是提高生產率、減員增效，還是節(jié)能環(huán)保、轉型升級，幾乎所有的領域都包含著智能化變革的需求和內容。智能化無疑代表著一次全新工業(yè)革命的到來，而從產業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)反饋至源頭的需求，則是直指紡織機械的全面智能化。提升智能化制造水平，首先應該從發(fā)展智能化裝備入手，研發(fā)基于信息化架構下的智能化與數字化高端紡織裝備技術平臺，開展紡織裝備的人因工程工業(yè)設計，實現(xiàn)各工序生產設備的數字化智能控制。紡機的智能化已經不是未來，而是現(xiàn)在。
智能化紡織機械是在原有機電一體化設備的基礎上，通過數字化和計算機技術，融合傳感器技術、信息科學、人工智能等新思想、新方法，模擬人類智能，使其具有感知、推理和邏輯分析功能，以實現(xiàn)自適應、自學習、自組織、自主決策能力。比如，紡織過程各種工藝參數、運行狀態(tài)等能夠在線檢測、顯示和自動調節(jié)；機臺具有自適應的生產控制、智能化加工編程、故障自動診斷、遠程監(jiān)控等功能。
自動化可以說是智能化的前身，而自動化的需求又從智能化變革而來，也是智能化較重要的內容之一。紡織企業(yè)勞動力短缺和用工成本大幅上升，加之人工落紗、粗紗輸送等工序的勞動強度大，催生了滿足不同要求的全自動粗紗落紗機以及粗紗輸送系統(tǒng)。從自動落紗長車到自動絡筒機這些年在市場上的長盛不衰可以看出，自動化機型將是“鎮(zhèn)店”的經典產品，同時也還在不斷提高生產率，向更高技術領域升級。
例如，恒天集團旗下的天津宏大公司今年推出的新型粗紗機的關鍵核心部件均由其自主研發(fā)，能夠很好地適應國內粗細設備的運輸系統(tǒng)。天津宏大的產品能滿足用戶企業(yè)的不同需求，如單臺粗紗機可同時供應不同區(qū)域任意一臺細紗機，滿足不同品種工藝要求。此外，天津宏大的全自動系統(tǒng)通過輸送系統(tǒng)軌道代替細紗機原有紗架，完全取消人工置換粗紗和空管。該系統(tǒng)通過人機界面操作，實時監(jiān)控粗細紗供需情況，實現(xiàn)生產運行、統(tǒng)計分析和管理。
西班牙Electro-jet公司今年新開發(fā)的全自動落紗及粗細紗輸送系統(tǒng)，已經從自動化全面升級到智能化階段，其較大亮點是粗紗的落紗時間短。據悉，該系統(tǒng)的落紗時間為全世界較短，僅1.5分鐘。
就目前紡機企業(yè)而言，研發(fā)智能化、自動化產品已然成為發(fā)展主流。從近兩年的情況來看，國外企業(yè)、國內許多大型企業(yè)已然走在了行業(yè)的前端，國內眾多的中小紡機企業(yè)也正緊跟形勢，不斷加大創(chuàng)新研發(fā)力度，與國際化先進水平接軌。
物聯(lián)網、云計算融入紡機核心技術
“互聯(lián)網+”的核心是將互聯(lián)網作為創(chuàng)新源動力，實現(xiàn)強大的融合性和可擴展性。中國工程院院士俞建勇指出：“互聯(lián)網+”的發(fā)展趨勢是深度融合互聯(lián)網新技術與制造業(yè)，優(yōu)化制造業(yè)的生產方式、投資方式、管理方式和商業(yè)模式等，改造提升中國制造業(yè)。于紡機企業(yè)而言，智能制造的終極目標是要實現(xiàn)智慧制造，不僅是立足個性需求的快速反應、個性化定制、準交快交系統(tǒng)，而且還是立足于以互聯(lián)網技術嵌入產業(yè)的系統(tǒng)集成。 信息化的外延非常廣闊，包括物聯(lián)網、ERP管理系統(tǒng)等全新企業(yè)管理概念。在建設信息化企業(yè)的同時，生產輸出信息化產品也已經是紡機企業(yè)轉型的必由之路。
為了實現(xiàn)紡織機械的智能化制造，要將互聯(lián)網、物聯(lián)網的大數據、云計算、移動互聯(lián)、安全信息等技術集成應用于產品設計、生產、管理和服務的全生命周期，實現(xiàn)數控技術和智能化技術的持續(xù)創(chuàng)新。紡機企業(yè)在重視硬件研發(fā)的同時，也要將企業(yè)的軟件開發(fā)同步進行。令人欣喜的是，我國紡機行業(yè)中很多以互聯(lián)網、物聯(lián)網、自動化智能軟件等為核心技術的產品得到了大力發(fā)展。經緯軟信科技無錫有限公司、北京經緯紡機新技術有限公司、中達電通股份有限公司等，已經在工廠信息化、自動化、智能化、網絡化等方面取得了階段性成果。
例如經緯軟信科技無錫有限公司的經緯“e”系統(tǒng)，基于物聯(lián)網采集技術和大數據應用技術的棉紡生產智能管理系統(tǒng)，運用“e”系統(tǒng)開發(fā)的新技術，將生產運轉數據、質量和人員信息、電量、溫濕度集成到大數據云計算平臺進行計算分析。并通過Web方式、PC和手機客戶端等形式實施遠程狀態(tài)監(jiān)控，有效降低了管理成本，提高了生產、商務和服務智能化水平。
研發(fā)基于信息化架構下的智能化與數字化高端紡織裝備設計技術平臺，開展紡織裝備的人因工程工業(yè)設計，能更好地實現(xiàn)各工序生產設備的數字化智能控制。
無人化紡織工廠不再是夢 日前，一則有關東莞誕生了首個無人工廠的信息在諸多紡織人微信朋友圈內熱傳：60臺機器手日夜無休地打磨一個個手機中框結構件，每條生產線只需33名工人負責看管和檢查。
東莞無人工廠，這僅僅是今后未來中國制造業(yè)發(fā)展的一個縮影。可以預見數字工廠將是未來紡織工廠發(fā)展的終極形態(tài)之一。在眾多展會和行業(yè)會議上多次出現(xiàn)的無人自動化管理流程概念演示令很多企業(yè)心動。
隨著人口紅利的逐漸消失，推進減員增效，緩解招工難，拉開了我國“機器換人”的大幕。機器換人是紡織服裝行業(yè)發(fā)展到一定階段后所出現(xiàn)的必然現(xiàn)象。與以往的設備相比，高效、節(jié)能、省人工是這些設備的共性。機器換人不是簡單地用無腦取代有腦，同時，希望通過機器換人一勞永逸的想法也是不正確的。機器換人應該是一個綜合的轉型過程，同時也是一種全新生產經營理念的誕生。18世紀，發(fā)生在英國的“羊吃人”以及機器替代勞工的歷史故事，曾是工業(yè)革命中的標志性事件。如今，機器換人對于中國工業(yè)化與城鎮(zhèn)化的轉型也將注定具有標志性意義。
為進一步提高生產效率，更多地發(fā)揮機器人在生產領域的運用，五洋紡機與南京理工大學專家團隊進行了對接，雙方將合作打造數字化工廠。今年3月，常州市武進五洋紡織機械有限公司與南京理工大學簽訂校企合作協(xié)議，雙方將聯(lián)合開發(fā)數字工廠項目。該項目總投資1.5億元，建成后將成為業(yè)內首個數字化工廠。
該數字化工廠占地35000平方米，按照德國工業(yè)4.0要求規(guī)劃布局。五洋紡機將采購世界一流的生產裝備，包括桁架式工業(yè)機器人、AGV小車、立體倉庫等設施。南京理工專家團隊負責開發(fā)各生產裝備串聯(lián)形成的傳感器和服務架構、應用PDM、CAPP、ERP、MES、刀具管理系統(tǒng)以及生產信息物理系統(tǒng)、物聯(lián)網和互聯(lián)服務等，通過信息串聯(lián)共享，實現(xiàn)整個生產廠區(qū)實時生產和管理。
據介紹，該公司數字化工廠投用后，工人只需把生產經編機的原料準備好，所有生產都在既定程序上完成，產品還能做到自動入庫。
經緯紡機也早已開始了新型無人化數字棉紡工廠的研發(fā)。按照構想，經緯新型無人化數字棉紡工廠主要由智能化單元設備、車間數據采集與監(jiān)控系統(tǒng)、智能物流與搬運系統(tǒng)、基于大數據和云計算的智能數據處理與分析等系統(tǒng)組成。數字棉紡工廠提供的棉紡成套工藝方案包括：精梳/緊密紡成套工藝、普梳成套工藝、氣流紡成套工藝。緊密紡流程：清梳聯(lián)合機（含清花設備、異性纖維分檢機、梳棉機）→頭并并條機→條并卷聯(lián)合機→精梳機→末并并條機→自動落紗粗紗機→集體落紗環(huán)錠細紗機→細絡聯(lián)型自動絡筒機。轉杯紡流程：清梳聯(lián)合機→并條機→轉杯紡紗機。
無人化數字棉紡工廠能夠把傳統(tǒng)上分為多個工序的棉紡裝備通過自動化、連續(xù)化、數字化技術集成為一個智能化的整體進行管理。將原來需要大量人工管理的生產流程統(tǒng)一在系統(tǒng)智能管控之下；將原來大量需要人工搬運的原料和半成品實現(xiàn)自動輸送；將原來大量需要一線工人掌握高超技能的操作簡化為裝備的自動化標準操作，各項生產工藝數據實現(xiàn)自動采集分析、預測。無人化數字棉紡工廠是現(xiàn)代紡織工業(yè)化、信息化、智能化融合的綜合體現(xiàn)，也是實現(xiàn)智能化紡織的必經之路。
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