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智能化、信息化技术在纺织行业中的应用与发展

时间:2022-10-21 09:05:07 来源:网友投稿

信息技术在纺织业的应用支持着近代纺织历史上的第三次革命,它是计算机与自动控制等信息技术在纺织技术研究与设计、生产、管理、市场营销等方面的应用,而它与新材料、先进制造技术及纺织业其他变革等因素的综合作用正推动传统纺织步入现代纺织的新阶段。近年来,信息技术正越来越多地被应用于纺织生产和经营管理中,使纺织生产向自动化、柔性化、智能化、网络化和快速反应方向发展,企业信息化管理系统也由推广普及逐步向行业化的深层次应用推进。而随着全球化的不断深入,以及云计算、物联网、移动计算等信息技术的快速发展和应用,新的营销模式不断涌现,有利于纺织品服装开拓新市场,创造新的消费需求。

为了加快应用信息技术改造传统产业的步伐,提高工业企业信息化和工业化融合的层次和水平,国家已出台了一系列政策和规划,纺织行业作为其中的代表性产业,其“两化融合”正稳步向纵深方向推进。本专题以智能化装备和系统、数字化工厂、物联网等为主要研究对象,多维度展现了目前信息化技术在纺织生产和管理中的应用现状及发展前景,以期对行业企业的信息化建设有所启发。

综 述

我国纺织行业信息化建设的现状

“两化融合”,即信息化与工业化融合,是将信息技术充分渗透在产品设计与生产过程的诸多环节中,使设计与生产过程自动化、数字化、网络化、智能化、可视化。把信息技术“嵌入”产品研发和生产中,可有效提高产品的信息技术含量和附加值,促进产品转型与升级换代,既保证了生产的高效,又节约了人力与能耗。

与发达国家先工业化、后信息化的发展历程和模式不同,我国工业化和信息化两个历史进程交汇发展,两化融合具有显著的中国特色,而决非简单引入和模仿国外先进的相关技术和理念,须自行深入探索和实践。

我国纺织行业的信息化建设起步于20世纪70年代末期,到80年代初,一些创新意识较强的棉纺企业开始探索应用电子和计算机技术对生产过程进行检测、监控,并使用计算机管理原棉库、物料库,在生产上优化配棉,记录产量,实施成本核算。

现阶段,电子信息技术已融入纺织产业链的各个环节,包括企业管理、生产自动控制、生产过程监测、计算机辅助设计/制造、虚拟加工、信息网络和电子商务等,对于纺织企业提高生产效率、产品质量、营销水平等,产生了明显的促进作用。特别是近年来,信息技术被越来越多地应用于纺织生产和经营管理中,使纺织生产向自动化、柔性化、智能化、网络化和快速反应方向发展,企业信息化管理系统也由推广普及逐步向行业化的深层次应用推进。而随着全球化的不断深入,以及云计算、物联网、移动计算等信息技术的快速发展和应用,新的营销模式不断涌现,有利于纺织品服装开拓内销市场,创造新的消费需求。

发展至今,我国纺织行业信息化建设经历了起步、推广、实现转变和发展等 4 个阶段,整个行业的信息技术应用现状在制造业中大致处于中等水平。根据中国纺织工业联合会对行业企业进行的相关调查,目前行业的信息化建设主要呈现出以下几个特点。

(1)管理信息化为重点,其中MIS、ERP等管理系统一直是纺织行业信息技术应用的主要领域。根据中国纺织工业联合会针对全行业规模以上企业进行的信息化抽样调查结果,被调查企业中有100多个系统正常运行,在企业管理中发挥着关键作用。其中北京铜牛、北京雪莲、经纬纺机、吉林化纤、安徽华茂、华纺股份、南山精纺、山东德棉、山东帛方、山东华兴、雅戈尔、美特斯邦威、远纺织染、江苏联发、常州蕴尔芬、福建凤竹、九牧王、富安娜等近百家企业都实施了MIS或ERP项目,取得了很好的经济和社会效益。

(2)CAD推广面大。CAD应用体现了明显的纺织行业特点,涵盖服装、印花、绣花、纹制、织物组织、配色等领域,目前已得到大面积推广,投资在 5 万元至十几万元之间,经济效益显著。其中,具有自主知识产权的软件占有很大的市场份额,有的已到达国际先进水平,而价格却远低于国外同类产品,在国际市场上具有较强的竞争力。

(3)MES发展迅速。棉纺织厂自动监测系统、服装厂车间生产物流系统、印染厂生产过程集中管理系统等MES应用处于起步阶段。应用比较好的企业有无锡一棉、西北五环、洛阳白马、南通大生、天纺集团等。近年来我国纺织业的高速发展带动了生产装备的改造与更新,从而为自动监测系统应用带来转机,一些企业借建设新厂的机会,为全线的纺纱织布设备配置了数据在线采集装置,同时准备建立全厂的监测系统,集管理与监测系统为一体的综合信息系统是其发展方向。

(4)自动控制技术得到了广泛推广与应用,产生的经济效益明显。如华纺股份、芜湖中天、浙江恒逸、宜宾丝丽雅等企业均取得了明显的使用效果。采用各种自动控制技术,可明显提高生产效率和经济效益,尤其是在当前节能减排的大环境下,这类技术日益得到企业的重视,具有较大的发展空间。

(5)产业集群地区面向中小企业的公共服务平台建设已初见成效。如中纺网络公司、杭州爱科、杭州开源、绍兴轻纺、宁夏汇成这类面向中小服装企业的服务平台,发挥了较好的辐射作用。

“两化融合”相关的政策、规划及实施

两化融合领域的重点任务是支持企业在工业产品研发设计、生产过程控制、市场营销与售后服务、企业管理等环节的信息化建设,提升产业园区等重点领域的信息化服务能力,全面提高行业信息化水平,加快应用信息技术改造传统产业步伐,提高信息化和工业化融合的层次和水平。

工业和信息化部于2011年发布的《工业转型升级投资指南》,从投资的角度对“十二五”工业转型升级规划的主要任务和发展重点进行了细化,其中直接涉及纺织工业的技改项目共计35项,分布在品种质量(15项)、节能减排(9项)、装备改善(6项)、两化融合(4项)、军民结合(1项)等5 个部分,项目涵盖了新型纺织纤维材料、现代纺织加工技术、纺织节能环保、现代服装制造技术、新型纺织装备、纺织信息化技术等领域,其中信息化项目分为企业信息化、行业信息化、重点领域信息化等若干类,具体包括:

棉纺织在线检测及监控。纺纱设备、织造设备在线监测和管理系统;

印染数字化及在线检测。印染在线检测及控制系统、染色中央配送系统、印花自动调浆系统、高效数字化印花集成技术等;

纺织品智能加工。将微电子产品植入防护纺织品的技术及加工设备、柔性体纺织开关、柔性电子线路板、导电纱线等相关原材料的开发和商业化;

服装、家纺企业数字化综合集成和大规模定制。计算机辅助测量(CAT)、大类服装人体标准数据库、计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)、自动吊挂系统(FMS)、产品数据管理(PDM)、计算机辅助工艺计划(CAPP)、服装自动化立体整烫折叠包装系统、服装整烫加工中心、单元自动缝制系统、智能仓储配送系统、射频识别(RFID)技术应用等;改善服装企业管理和营销的相关技术。

《纺织工业“十二五”发展规划》(以下简称“《规划》”)中强调了“十二五”要重点攻关的纺织信息化技术,包括面向生产制造层面的制造执行系统(MES)、自动监测和动态精细化管理系统,以企业资源计划系统(ERP)为核心的信息系统的集成应用;利用新一代信息通讯技术,特别是物联网技术,在纺织行业生产制造、供应链环节推广使用条形码和射频识别(RFID)技术;初步建立面向国内主要纺织专业市场的电子商务公共服务平台体系,面向供应链和行业宏观决策层面的纺织宏观经济决策支持和知识库系统。

针对如何促进不同分行业和纺织企业实现两化深度融合,《规划》也提出了重点,如引导龙头企业开展基于研发设计、生产制造、经营管理、销售服务等全流程的信息系统集成建设;中小纺织企业依托社会化服务体系,按照行业特点和关键需求,开展信息化建设;纺织、化纤和印染等前道生产企业重点推进生产制造系统的信息化应用,并与生产经营系统进行集成应用;服装、家纺等终端产品企业重点推进经营系统的建设,重点提升设计研发和供应链管理的信息化水平;纺织装备企业重点提升产品的自动化、数字化、网络化和智能化水平。

工业和信息化部于2013年9月发布了《信息化和工业化深度融合专项行动计划(2013 — 2018年)》(以下简称“《计划》”)。《计划》指出,全球新一轮科技革命和产业分工调整对我国工业发展既有挑战,也有实现赶超的机遇。推动信息化和工业化深度融合,以信息化带动工业化,以工业化促进信息化,对于破解当前发展瓶颈,实现工业转型升级,具有十分重要的意义。《计划》中与纺织行业相关的内容主要包括加快装备智能化开发和推动智能制造生产模式的集成应用等。根据《计划》,围绕“推进装备智能化开发”,将重点实施“数控一代”装备创新工程,对生产装备实现数控化集成开发;实施智能制造装备发展专项,重点发展重大智能制造成套装备。而在“推动智能制造生产模式的集成应用”进程中,将建立技术开发与推广服务平台,实现协同创新,同时在重点行业企业建设数字化车间,鼓励开展智能工厂建设试点。

根据工信部关于两化深度融合创新推进专项行动的精神,棉纺织行业已被确定为开展信息化改造提升试点行业,进行在线生产监控及管控集成试点攻关,启动试点项目,建立行业整体解决方案,并在全行业进行推广应用,带动棉纺织行业两化融合水平的整体提升。改造提升工作将分为两个阶段进行,第一阶段到2014年底,完成技术攻关、企业试点、重点企业推广;第二阶段从2015 — 2018年,实行行业全面推广。

纺织行业的“两化融合”已进入关键发展时期。业内专家表示,行业企业要深化信息化应用,首先要解决云计算、物联网、移动互联等新技术的行业化应用,按细分行业形成有特点的示范应用,逐步渗透到产业链的各个环节,提高企业信息化的技术水平。其次要解决不同应用系统的集成问题,向下可以与生产设备自动化系统、MES连接,在线采集生产数据;横向可以与产品设计系统(如CAD、PDM、PLM)、工艺设计系统(CAPP、配棉系统、配色配料系统)、各种实验室系统连接,做到充分整合企业内部各种不同的系统资源,发挥信息化的综合效益。此外还要解决与本行业的电子商务系统、供应链管理系统、社交网络的结合,实现企业对非结构化和结构化数据的整合管理,从而具有更强大的协同能力。而对于行业量大面广的中小企业,由于其本身具有规模小、资金少、人力缺等弱点,行业一要逐步提高数字化设备在这些企业中的应用,同时要从产业集群、电子商务等方面加强公共信息服务,以实现行业“两化融合”进程的全面、平稳推进。

(以上内容根据公开资料整理)

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