中國工程院：2018年我國紡織產業智能制造發展戰略研究研究報告（185頁）.pdf

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1、中國工程院咨詢研究項目 中國工程院咨詢研究項目 我國紡織產業智能制造發展戰略研究 我國紡織產業智能制造發展戰略研究 研究報告 研究報告 “我國紡織產業智能制造發展戰略研究”項目組“我國紡織產業智能制造發展戰略研究”項目組 2018 年 1 月 I 目目 錄錄 第一章第一章 研究背景研究背景.1 一、發達國家先進制造戰略概況.1 二、我國創新驅動和制造強國發展戰略.5 三、我國紡織產業的優勢與新挑戰和新機遇.6（一）我國紡織產業的優勢.6（二）我國紡織產業面臨的新挑戰.10（三）我國紡織產業面臨的發展新機遇.11 四、智能制造助推我國紡織產業由大轉強走向中高端.13 第二章第二章 紡織產業智能制

2、造技術發展概況紡織產業智能制造技術發展概況.16 一、智能制造基本概念和主要支撐技術.16（一）智能制造基本概念.16（二）智能制造主要支撐技術.17 二、國際紡織智能制造技術發展概況.20 三、國內紡織產業智能制造技術進展.24 四、國內外紡織產業智能制造發展比較.34 五、我國紡織產業智能制造發展中的問題及制約因素.54 第三章第三章 我國經濟社會發展對紡織產業智能制造的需求我國經濟社會發展對紡織產業智能制造的需求.57 一、我國經濟社會發展對紡織產業的影響.57（一）供給側結構性改革收入增長促使紡織產業須提升市場響應度.57（二）勞動力成本等上升促使紡織產業須提升全要素生產率.58（三）

3、城鎮化持續發展促使紡織產業須提供更好就業.58（四）高端制造戰略促使紡織產業須加快走向中高端.59（五）生態綠色發展促使紡織產業須節能減排減量.60（六）互聯網經濟促使紡織產業須加快發展新模式和智能產品.60 二、我國紡織產業新發展對智能制造的需求.61（一）提升生產率、增強需求響應等亟需發展紡織智能制造新模式.61（二）構建紡織智能制造體系亟需智能裝備及共性技術和標準支撐.62（三）適應時代需求拓展紡織應用亟需發展智能紡織材料.63 第四章第四章 我國紡織產業智能制造的實踐與探索我國紡織產業智能制造的實踐與探索.65 II 一、紡織產業制造特征.65 二、紡織產業領域智能制造實例分析.66（

4、一）義烏華鼎全流程錦綸生產智能工廠.66（二）中復神鷹千噸級碳纖維智能制造新模式應用.71（三）福建百宏滌綸長絲紡絲工程模擬計算系統及工藝優化.73（四）山東華興紡織集團有限公司智能紡生產線.75（五）山東康平納筒子紗染色智能工廠.79（六）青島酷特服裝大規模個性化定制產業模式.83（七）浙江報喜鳥大規模個性化服裝智能定制系統.87（八）泉州海天紡織服裝網絡協同制造.90（九）常州五洋紡機數字化全成形經編裝備及智能生產管理系統.92（十）深圳智裳科技有限公司智能服裝技術.100（十一）安潤普有限公司智能可穿戴技術.103 三、紡織產業智能制造技術架構探索.106（一）紡織產業智能制造技術發展研

5、究分類.107（二）紡織產業智能制造基本范式.109 第五章第五章 我國紡織產業智能制造發展戰略定位與目標我國紡織產業智能制造發展戰略定位與目標.114 一、發展戰略定位與發展思路.114（一）發展戰略定位.114（二）發展思路.114 二、發展戰略目標.115（一）2020 年發展目標.116（二）2025 年發展目標.117 三、紡織產業智能制造總體發展路徑.118 第六章第六章 我國紡織產業發展智能制造的重點任務與路經我國紡織產業發展智能制造的重點任務與路經.120 一、紡織產業智能制造基礎及支撐技術領域.120（一）紡織智能制造標準及共性技術.120（二）智能紡織裝備技術.124 二、

6、紡織產業智能制造新模式技術領域.128（一）化學纖維智能制造車間（工廠）技術.128（二）紡織加工智能車間（工廠）技術.132 III （三）染整加工智能車間（工廠）技術.135（四）服裝設計與加工智能化技術.139（五）個性化定制和網絡協同制造及遠程運維技術.143 三、智能紡織材料技術領域.146 第七章第七章 我國紡織產業智能制造重大專項建議我國紡織產業智能制造重大專項建議.151 一、基于 CPS 的紡織智能生產技術.151 二、新一代紡織服裝產品大規模個性化定制技術.154 三、智能紡織裝備及紡織加工智能化技術.160 四、服裝綠色智慧制造生態系統.165 五、柔性智能可穿戴紡織技術

7、.168 六、紡織產業智能制造生態系統支撐平臺.171 第八章第八章 推進我國紡織產業智能制造的政策措施建議推進我國紡織產業智能制造的政策措施建議.175 一、加強紡織產業智能制造組織機構和網絡等基礎設施建設.175 二、國家層面進一步增設各類專項加快紡織產業智能制造發展.175 三、加快推進國家、產業、行業層面紡織智能平臺體系建設.176 四、多方籌資促進紡織產業智能制造核心技術研發及應用.177 五、出臺政策措施加強紡織產業智能制造人才隊伍建設.178 IV 1 “十三五”以來，我國創新驅動發展戰略深入實施。以技術創新為引領，新技術、新產業、新業態、新模式為核心，以知識、技術、信息、數據等

8、新生產要素為支撐的經濟發展新動能正在形成。中國制造 2025、“互聯網+”、“新一代人工智能”等行動綱領加快了傳統產業改造提升，促進了實體經濟轉型升級。十九大報告指出我國社會主要矛盾已經轉化為人民日益增長的美好生活需要和不平衡不充分的發展之間的矛盾。未來 10 年我國將向基本實現社會主義現代化方向邁進，初步形成創新型經濟格局，不斷創造新技術和新產品、新模式和新業態、新需求和新市場，實現更可持續的發展、更高質量的就業、更高水平的收入、更高品質的生活。新時代中國特色社會主義發展戰略安排，以及創新驅動發展戰略為我國紡織產業創新驅動、智能轉型、強化基礎、綠色發展、提升品質，實現網絡化、智能化、服務化、

9、協同化，盡快突破發展瓶頸制約，走向創新驅動的科技產業、文化引領的時尚產業、責任導向的綠色產業，實現大而強指明了方向。第一章第一章 研究背景研究背景 一、發達國家先進制造戰略概況一、發達國家先進制造戰略概況 21 世紀第二個十年以來，在新科技革命和新工業革命推動下，以及發達國家加快再工業化，發展先進制造技術，國際制造業的形態和模式正在發生前所未有的變化。國際發展趨勢預示，制造業對勞動力高度依賴時代行將結束，智能制造正在引領制造業的發展。世界工業化進程已經歷了兩次工業革命，目前正處于第三次工業革命和第四次工業革命交匯點。第一次工業革命的標志是出現了以煤炭為能源基礎，蒸汽機為動力的紡織機械，開啟了人

10、類的機械化時代。第二次工業革命的標志是以石油為能源基礎，內燃機為動力，伴隨發電機的問世，開啟了人類的電氣化時代。第三次工業革命以原子能、電子計算機、空間技術等應用為標志，開啟了人類的自動化時代。第四次工業革命以信息技術為標志，網絡通信技術、大數據、云計算、2 智能工廠、智能生產，開啟了人類智能化時代。當今世界數字化、智能化、定制化等使得智能制造與企業和經濟發展的關系比以往任何時候都更加直接和密切。與此同時，2008 年世界金融危機之后的后金融危機時代，發達國家充分認識到“去工業化”導致的國家抗危機能力不足弱點，正在推進“再工業化”戰略，利用其技術綜合優勢，制定先進制造發展戰略，在高起點上重歸實

11、體經濟。美國。美國。2012 年，美國公布先進制造業國家戰略計劃，將先進制造業提升為國家戰略。蘋果、卡特彼勒等制造業企業開始將海外生產線遷回美國本土。同年，美國投資 10 億美元建立 15 個制造業創新研究所(Manufacturing Innovation Institutes)，并將以信息網絡、智能制造、新能源和新材料領域的創新技術為核心，重新樹立美國制造業在21 世紀的競爭優勢。美國制造業協會對美國“再工業化”提出了四大目標：第一，現在到未來要使美國成為世界上最優越的制造中心和吸引國外直接投資的地方。第二，拓展全球市場，要使美國制造商的市場擴大到 95%的國外顧客。第三，要使美國制造商擁

12、有符合 21 世紀經濟需求的勞動力。美國制造業要保持其世界主導地位，必須擁有精通科學、技術、工程和數學等領域的知識，掌握制造商所需要的技能最優秀的高技能人才。第四，要使美國制造商成為世界制造業的創新主導者，美國必須保持研發活動，保護制造商知識產權。2016 年美國設立革命性纖維與織物制造創新機構，支持具有與眾不同屬性的智能等功能的纖維和織物創新，開展柔性智能可穿戴等新技術的研發。德國。德國。2013 年，德國針對來自亞洲制造業的競爭和美國的“先進制造業”發展，公布工業 4.0計劃。工業 4.0計劃以智能制造為主導，充分發揮德國在制造業領域的綜合技術優勢，旨在通過充分利用信息通訊技術和網絡空間虛

13、擬系統信息物理系統（Cyber Physical System）相結合的手段，將制造業向智能化轉型。工業 4.0計劃有兩大主題：一是“智能工廠”，重點研究智能化生產系統及過程，以及3 網絡化分布式生產設施的實現；二是“智能生產”，主要涉及整個企業的生產物流管理、人機互動以及 3D 技術在工生產過程中的應用等。德國依托其在工業過程中廣泛應用的信息和通信技術、強大的機械和裝備制造業、在嵌入式系統和自動化工程方面的高技術水平和全球市場的領導地位，通過工業 4.0計劃的實施。德國正在進一步鞏固其作為全球領先生產制造基地、生產設備供應商和 IT 業務解決方案供應商的地位。2014 年，工業 4.0 在紡

14、織產業領域推出了“future TEX”計劃，重點是可再生的纖維材料，以顧客為中心的纖維產品制造，未來的新興纖維材料等。法國。法國?！肮I強則國家強”，面對伴隨“去工業化”而來的工業增加值和就業比重的持續下降，法國政府于 2013 年 9 月推出了新工業法國戰略，旨在通過創新重塑工業實力，使法國處于全球工業競爭力第一梯隊。新工業法國戰略為期十年，主要解決能源、數字革命和經濟生活三大問題，共包含 34 項具體計劃，展現了法國在第三次工業革命中實現工業轉型的決心和實力。34 項計劃包括軟件和嵌入式系統、智能創新紡織技術、大數據、云計算、物聯網、增強現實技術、非接觸式服務、超級計算機、機器人、網絡安

15、全、未來工廠等。目前，法國已推出了 10 項標志性成果，包括：無人機、搭載氫燃料電池的雷諾 kangoo 電動汽車、外骨骼機器人、智能仿生腿、聯網 T恤、新型電動飛機等。歐盟。歐盟。2014年，歐盟開始實施經費高達800億歐元的“地平線2020”（Horizon2020 計劃）。Horizon 2020 重點關注三個主要目標：“做杰出的科學”（預算 246 億歐元）、“做產業界領袖”（預算 179 億歐元）和“應對社會挑戰”（預算 317 億歐元）。將通過投資 1.02 億美元推進工業和服務機器人技術在醫療、消費和運輸領域的發展，以及推進認知、人機交互（HRI）、機電一體化、導航和感知等“關鍵

16、機器人技術”的發展。在紡織產業領域，他們的重點主要是智能纖維的制品，新工4 業發展用的高技術非織造布，輕質化的高性能復合纖維材料，納米纖維的先進材料，安全防腐纖維等。同年，歐盟正式宣布歐委會和歐洲機器人協會euRobotics下180個公司及研發機構共同啟動全球最大的民用機器人研發計劃“SPARC”?！癝PARC”計劃項目主要研發內容包括機器人在制造業、農業、健康、交通、安全和家庭等各領域的應用。到 2020 年歐委會將投資 7 億歐元，euRobotics 將投資 21 億歐元，大幅推動機器人研發、項目建設、成果轉換等。歐委會預計，該“SPARC”計劃將在歐洲創造 24 萬就業崗位，使歐洲機

17、器人行業年產值增長至600 億歐元，占全球市場份額提高至 42%。日本。日本。2015 年，日本政府公布機器人新戰略。該戰略提出要提升機器人“易用性”，并向與信息技術相融合的方向發展；制定著眼于機器人新時代的“世界機器人創新基地徹底鞏固機器人產業的培育能力”、“世界第一的機器人應用社會使機器人隨處可見”、“邁向領先世界的機器人新時代”三大核心戰略，實現機器人革命，并解決社會問題。到 2020 年，要最大限度應用包括政府改革在內的多項政策，擴散機器人開發投資，推進 1000 億日元規模的機器人扶持項目。該戰略提出將通過營造創新環境、人才培育和面向下一代（即推進下一代技術的研發），三方面鞏固機器人

18、產業培育能力；該戰略還提出了以系統集成為主推進機器人安裝、擴大各類企業參與度、機器人應用的管理制度改革等支持機器人靈活應用的總體政策。預計，到 2020年日本機器人市場規模為現在的 3 倍以上，達到約 2.8 萬億日元(約合1700 億元人民幣)。未來 5-10 年，在新工業革命和美、歐、日等發達國家先進制造發展計劃、“再工業化”的推動下，網絡經濟與實體經濟的相互融合程度將日趨加深，生產能力的復蘇與增長必然奠基于新的生產方式之上，形成以互聯網為支撐的智能制造生產方式。發達國家在更高的層次上爭奪制造業發展主動權，必然會對全球產業尤其是制造業活動的空間5 分布，以及各國產業結構的調整產生重大影響。

19、二、我國創新驅動和制造強國發展戰略二、我國創新驅動和制造強國發展戰略 為加快我國的創新型國家建設，以及把我國建設成為引領世界制造業發展的制造強國，我國于 2016 年和 2015 年發布了實施創新型國家戰略和制造強國戰略的綱領性文件國家創新驅動發展戰略綱要和中國制造 2025。國家創新驅動發展戰略綱要。國家創新驅動發展戰略綱要。2016 年，黨中央和國務院發布國家創新驅動發展戰略綱要，標志立足全局、面向全球、聚焦關鍵、帶動整體的創新驅動國家重大戰略，進入到加快實施階段?！笆濉奔拔磥?30 年，我國將在全面建成小康社會的同時，初步形成創新型經濟格局。若干重點產業進入全球價值鏈中高端，成長起一

20、批具有國際競爭力的創新型企業和產業集群；主要產業進入全球價值鏈中高端。不斷創造新技術和新產品、新模式和新業態、新需求和新市場，實現更可持續的發展、更高質量的就業、更高水平的收入、更高品質的生活。部署了發展新一代信息網絡技術、智能綠色制造技術、資源高效利用和生態環保技術、先進有效安全便捷的健康技術、引領產業變革的顛覆性技術等方面重要戰略任務。中國制造中國制造 2025。2015 年，我國發布了實施制造強國戰略的行動綱領中國制造 2025，提出到 2020 年制造業數字化、網絡化、智能化取得明顯進展；到 2025 年，制造業整體素質大幅提升，創新能力顯著增強，全員勞動生產率明顯提高，兩化融合邁上新

21、臺階。在全球產業分工和價值鏈中的地位明顯提升；到 2035 年，我國制造業整體達到世界制造強國陣營中等水平。同時提出了改造提升傳統產業，推動生產型制造向服務型制造轉變，推動傳統產業向中高端邁進，全面推進輕工、印染等傳統制造業綠色改造及制造過程智能化等新要求。新一代人工智能發展規劃。新一代人工智能發展規劃。2017 年，我國發布了搶抓人工智能發展重大戰略機遇，構筑我國人工智能發展先發優勢，加快建設創6 新型國家和世界科技強國的綱領性文件 新一代人工智能發展規劃。文件提出：到 2020 年人工智能總體技術和應用與世界先進水平同步，人工智能產業成為新的重要經濟增長點，人工智能技術應用成為改善民生的新

22、途徑，有力支撐進入創新型國家行列和實現全面建成小康社會的奮斗目標。到 2025 年人工智能基礎理論實現重大突破，部分技術與應用達到世界領先水平，人工智能成為帶動我國產業升級和經濟轉型的主要動力，智能社會建設取得積極進展。到 2030 年人工智能理論、技術與應用總體達到世界領先水平，成為世界主要人工智能創新中心，智能經濟、智能社會取得明顯成效，為躋身創新型國家前列和經濟強國奠定重要基礎。同時提出：加快培育具有重大引領帶動作用的人工智能產業，促進人工智能與各產業領域深度融合，形成數據驅動、人機協同、跨界融合、共創分享的智能經濟形態。數據和知識成為經濟增長的第一要素，人機協同成為主流生產和服務方式，

23、跨界融合成為重要經濟模式，共創分享成為經濟生態基本特征，個性化需求與定制成為消費新潮流，生產率大幅提升，引領產業向價值鏈高端邁進，有力支撐實體經濟發展，全面提升經濟發展質量和效益。三、我國紡織產業的優勢與新挑戰和新機遇三、我國紡織產業的優勢與新挑戰和新機遇 面對洶涌而至的新工業革命和發達國家先進制造技術、“再工業化”發展浪潮，長期依靠要素驅動，在資源比較優勢基礎上快速發展壯大，產業規模世界第一的我國紡織產業，既擁有多年積累的產業優勢，也面臨制造業發展新模式和先進制造技術新環境下，可持續發展和高端發展的新挑戰和新機遇。（一）我國紡織產業的優勢（一）我國紡織產業的優勢 紡織產業是我國傳統支柱產業、

24、重要的民生產業和創造國際化新優勢的產業，是科技和時尚融合、生活消費與產業用并舉的產業。近年來，我國紡織產業在國內經濟下行、國際上原紡織大國“再工業化”的雙重壓力下，仍保持了相當的優勢。7 1、產業規模世界第一、產業規模世界第一 2016 年，我國紡織全行業纖維加工總量 5420 萬噸，占全球纖維加工總量 50%以上，紡織品服裝出口額全球占比達到 37.4%，紡織產業規模穩居世界第一。我國紡織產業在規模增長的同時，效益也穩定增長。2011 年-2015 年間，規模以上紡織企業主營業務收入從 2011年的 5 萬億元，提高到 2016 年 7.3 萬億元。規模以上紡織企業實現利潤從 2011 年的

25、 2956 億元，增加到 2016 年的 4003.57 億元，年均增長率 13%左右，高于全國規模以上企業 10%左右的年均增長率。2015 年，我國規模以上紡織工業增加值、主營業務收入、利潤總值分別占全國規模以上工業的 5.9%、6.4%和 6.1%，紡織產業規模以上企業的利潤增長了 5.4%，全行業保持就業人數約 2300 萬人，涉及全產業鏈就業人數接近 1 億。表表 1-1 全國規模以上紡織企業全國規模以上紡織企業 2011 年-2016 年經濟指標年經濟指標 年份年份 紡織企業主營業務收入（億元）紡織企業主營業務收入（億元）實現利潤（億元）實現利潤（億元）全國企業全國企業 紡織企業紡

26、織企業 2011 53397 54544 2956 2012 56852 55578 3015 2013 63849 62831 3506 2014 67220 64715 3663 2015 70714 63554 3860 2016 73302 68803 4004 表表 1-2 我國化纖產量我國化纖產量 2010 年-2016 年全球占比 單位：萬噸單位：萬噸 年份年份 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 全球全球 5166.8 5570.2 6021.8 6380.0 6653.1 6647 6940 中國中國 2983.3 3361.0 3796.5

27、 4107.5 4352.6 4832 4944 中國占比中國占比 57.7%60.3%63%64.4%65.4%72.7%69.4%8 注：參考注：參考“中國紡織工業發展與展望中國紡織工業發展與展望”（高勇）相關圖表繪制（高勇）相關圖表繪制 圖圖 1-1 我國纖維加工總量占世界比重我國纖維加工總量占世界比重 2、行業科技持續進步、行業科技持續進步 通過行業關鍵技術的持續攻關，2011 年-2016 年間，紡織產業在高品質纖維新材料、先進紡織加工、數字化與智能化清潔印染、新型產業用紡織品、數字化紡織裝備等領域 20 項成果獲國家科學技術獎。其中“筒子紗數字化自動染色成套技術與裝備”獲國家科技進

28、步一等獎。2014 年，大中型紡織企業研究與試驗 R&D 經費支出 257 億元，比 2010 年增長 81%，研發投入強度為 0.67%；有效發明專利數 5381件，是 2010 年的 2.3 倍?！笆濉逼陂g，人均勞動生產率年均增長10%左右。碳纖維、間位芳綸等高性能纖維及海洋生物基纖維等實現技術突破；信息化集成應用及智能制造形成若干試點示范。9 表表 1-3 紡織科技領域紡織科技領域 2011 年年-2016 年國家級科技獎項統計表年國家級科技獎項統計表 獲獎年份獲獎年份 國家技術發明獎二等獎國家技術發明獎二等獎 國家科技進步獎國家科技進步獎 合合 計計 一等獎一等獎 二等獎二等獎 2

29、011 年年 0 0 3 3 2012 年年 1 0 3 4 2013 年年 0 0 3 3 2014 年年 1 1 2 4 2015 年年 0 0 2 2 2016 年年 1 0 3 4 總總 計計 3 1 16 20 3、電商與品牌協同發展、電商與品牌協同發展 高速發展的互聯網技術、移動通信技術和電子商務技術與品牌紡織產品的協同發展，不斷擴大了紡織品牌產品的市場影響力。依托互聯網、移動終端和電子商務技術，服裝家紡網上銷售額年均增長超過40%，一批服裝家紡品牌在海外建立設計機構和銷售網絡。紡織行業品牌培育管理體系與品牌價值評價體系初步形成。中國國際服裝服飾博覽會、中國服裝大獎、中國國際時裝周

30、、各地服裝節等活動連續舉辦，纖維、面料、家用紡織品流行趨勢研究和發布，紡織服裝行業年度品牌發展報告發布等，推動了行業品牌發展。目前活躍在國內市場的服裝家紡品牌約 3500 個，全行業擁有“中國馳名商標”300 多個。中國設計師作品得以在國際舞臺展示交流。CSC9000T 中國紡織服裝社會責任管理體系廣泛推廣，企業社會責任建設取得積極進展。4、綠色發展成效明顯、綠色發展成效明顯 2011-2015 年，紡織品低溫前處理、筒子紗數字化自動染色等大量節能降耗、減量減排新技術的應用，促使紡織行業百米印染布新鮮水取水量由 2.5 噸下降到 1.8 噸以下，水回用率由 15%提高到 30%以上，全面完成單

31、位增加值能耗降低、取水下降以及污染物總量減排等約束性指標。再利用纖維占纖維加工總量比重由 2010 年的 9.6%提高到 2015 年的 11.3%。廢舊紡織品回收、分撿和綜合利用產業鏈建設啟動，“舊衣零拋棄”活動推動了舊服裝家紡規范回收和再利用進程。10 （二）我國紡織產業面臨的新挑戰（二）我國紡織產業面臨的新挑戰 新一輪工業革命是信息技術與制造業深度融合，以制造業數字化、網絡化、智能化為核心，建立在物聯網和務（服務）聯網基礎上，結合新能源、新材料等方面的新突破而引發的產業變革。面對新一輪工業革命，我國紡織產業面臨諸多挑戰。對我國紡織產業新發展構成的新挑戰既來自于紡織產業自身發展的瓶頸，也來

32、自于紡織產業與網絡和信息新技術的融合。1、紡織產業生產效率增速面臨低于制造成本增速的挑戰、紡織產業生產效率增速面臨低于制造成本增速的挑戰 美國波士頓咨詢集團最近公布的研究報告，對出口排名世界前25 位經濟體的制造業成本進行了量化比較。以美國作為標準，美國是 100，中國是 94。比較結果表明，中國作為低成本制造業大國的競爭優勢正在逐步喪失，部分商品在中美兩國的生產成本幾乎沒有差異。我國紡織產業也面臨同樣的生產效率增速低于制造成本增速的挑戰。雖然我國紡織產業在過去的“十二五”期間取得了穩定增長的效益，但隨著勞動力成本及其他要素成本上升，以及國內外其他因素影響，企業利潤增長幅度已經從 2011 年

33、的 43.9%降到 2015 年的 5.3%。2、傳統生產經營模式面臨飛速發展的網絡信息技術挑戰、傳統生產經營模式面臨飛速發展的網絡信息技術挑戰 工業互聯網、信息物理系統、大數據、云計算、電子商務和跨境電商等網絡信息新技術的發展，既給我國紡織產業發展智能制造帶來機遇，同時也對紡織產業傳統生產經營模式提出了挑戰。企業如不適應信息化新技術發展，不轉變傳統生產經營模式，必然無法生存。因此絕大多數紡織企業的生產經營模式將面對與“信息物理系統”、“互聯網+”、“電子商務”等智能化生產經營模式的磨合。轉型過渡期，不僅有網絡信息新技術推進產業結構優化，還將面臨企業成本和管理能力方面的陣痛，這是紡織產業必然面

34、對的挑戰。3、紡織產業智能轉型面臨起點低和處于價值鏈低端的挑戰、紡織產業智能轉型面臨起點低和處于價值鏈低端的挑戰 目前我國紡織產業發展智能制造的基礎整體比較弱。雖然紡織產11 業領域有福建百宏、寧夏如意、寧波慈星、泉州海天列為智能制造示范試點單位，青島酷特以“互聯網+服裝產業”，實現了服裝的大規模個性化定制，但就全國紡織產業 3 萬多家規模以上企業而言，這僅僅是示范和代表，絕大多數企業與國內的其他傳統制造企業類似，還處于工業 2.0 與 3.0 交匯，并向工業 4.0 發展的階段，既需要加快與信息化的融合，又需要實現“互聯網+”的跨越。一些紡織產品制造工藝落后，主要依靠人工操作和控制，工人勞動

35、強度大，加工精準度和生產效率低，能源和水資源消耗大，污染物排放量大，產品以中低檔居多，高檔產品國際競爭力低下，整體看尚處于紡織產業價值鏈低端。4、網絡服務安全和協同信用機制不健全與轉型風險挑戰、網絡服務安全和協同信用機制不健全與轉型風險挑戰 面向紡織制造和服務的網絡信息系統主要作用是機器與機器、設備與設備通信，以及客戶與企業互通。其最大特點是實時通信，對現場環境部署加密技術難度很大。目前網絡信息的頂層安全戰略設計、網絡風險意識、相關法規制度、開放式產品驗證和檢驗機制等，還在建立和完善過程中。網絡信息服務的可信體系和產業鏈協同合作共享信用機制尚不健全。網絡化、信息化主體和交易客體以及交易行為真實

36、性的在線監測和信用管理，企業的可信交易、移動支付、網絡安全解決方案、電子商務交易安全等存在漏洞，也構成了紡織產業向智能制造轉型升級的挑戰。此外企業轉型中資金投入的風險，以及缺乏新模式下企業生產經營經驗，也構成了新的挑戰。（三）我國紡織產業面臨的發展新機遇（三）我國紡織產業面臨的發展新機遇 對接新一輪工業革命的中國制造 2025、關于積極推進“互聯網+”行動的指導意見綱領性文件的發布，為我國紡織產業從制造向“智”造發展提供了新機遇。1、互聯網、大數據等技術為紡織產業發展智能服務奠定基礎、互聯網、大數據等技術為紡織產業發展智能服務奠定基礎 中國互聯網絡信息中心（CNNIC）統計，我國迄今已經有 6

37、.5 億網民，5 億智能手機用戶，互聯網普及率達到 46.9%。智能終端、APP12 軟件應用異軍突起，使我國成為全球智能終端增長的絕對主導力量。大數據、云計算技術日趨發展，通信網絡的進步、互聯網、智能手機、智能芯片在企業、人群和物體中的廣泛安裝，以及以智能終端為接入界面異彩紛呈的 APP，為“互聯網+”奠定了堅實的基礎。紡織產業很大程度上與消費品的營銷、體驗、展示、定制、發布等服務關聯?？焖侔l展的互聯網和移動終端，以及大數據及其運用，為紡織產業發展智能化服務型制造奠定了基礎，帶來發展新機遇。2、制造業與互聯網業相互滲透，為紡織產業智能制造提供機遇、制造業與互聯網業相互滲透，為紡織產業智能制造

38、提供機遇 隨著智能制造逐漸成為推進工業化和信息化兩化深度融合的核心，制造企業與互聯網企業的相互滲透趨勢日益明顯。雙方利用各自的市場競爭優勢尋求合作，共同應對由智能化與互聯網化發展帶來的挑戰和機遇，這也是兩化深度融合的結果。小米 1 入股美的，上汽和阿里巴巴打造智能化互聯網汽車，百度和寶馬合作發展高度自動化駕駛技術，東風和華為合作開發汽車電子和智能汽車等等，傳統制造企業與 IT（信息技術）企業聯手，將開創我國制造業嶄新一頁。紡織產業目前總體上屬于傳統產業，與日益發展的互聯網企業相互滲透融合，為紡織產業加快向智能制造方向轉型升級發展帶來了機遇。3、工業機器人技術為紡織產業機器換人高效發展提供機遇、

39、工業機器人技術為紡織產業機器換人高效發展提供機遇 2013 年，國家工信部發布了關于推進工業機器人產業發展的指導意見，提出到 2020 年，培育 3-5 家具有國際競爭力的龍頭企業和 8-10 個配套產業集群，高端機器人方面國產機器人占到 45%左右市場份額。目前，國產機器人發展有很大的進步。機器人突破了主要用在汽車行業的界限，已經在紡織等工業行業里逐步得到應用。隨著中國制造 2025戰略的實施，我國機器人技術將在國際先進技術的基礎上，迎來自主創新大發展。2015 年全球工業機器人銷量為 24.8萬臺，我國的工業機器人全年銷量累計 6.67 萬臺，占全球工業機器人市場份額超過 14。預計到 2

40、020 年我國將擁有 30 萬臺機器人，13 機器人及系統產值約 1000 億元，將帶動 3000 億元零部件市場。紡織產業目前大部分制造單位還是勞動密集型企業，工業機器人技術的發展，為紡織產業用機器換人，破解勞動力成本上升，以及企業用工緊張、連續制造過程中的工序銜接等問題，高效率發展提供了機遇。四、智能制造助推我國紡織產業由大轉強走向中高端四、智能制造助推我國紡織產業由大轉強走向中高端 中國工程院院長周濟提出智能制造三種基本范式：第一種基本范式（數字化制造），第二種基本范式（數字化網絡化制造），第三種基本范式（數字化網絡化智能化制造，也稱為新一代智能制造）。這三種基本范式指明了我國智能制造的

41、發展路徑，也給紡織產業智能制造提供了基本路線圖。針對 中國制造 2025 等的要求，我國紡織行業已經提出了“十三五”紡織行業智能制造工程實施方案，其要點為：主要目標。主要目標。通過工程 5-10 年的持續實施，明顯提升紡織行業智能制造共性技術水平與應用水平，完善紡織工業智能制造標準體系，基本實現紡織裝備智能化、成套化，紡織生產控制互聯互通、數據化，紡織管理和商貿數字化，智能制造新模式廣泛推廣，紡織工業、紡織裝備智能制造水平大幅度提升，初步建立從原料的生產、加工到成品及與供應商、市場緊密銜接的新型紡織制造服務體系。到到 2020 年具體目標。年具體目標。智能制造關鍵共性技術取得突破。利用信息技術

42、成果，實現紡織行業在大數據處理、工業互聯網、人工智能等技術的研發與應用同步發展，推動紡織機器人、增材制造技術與裝備、紡織專用智能傳感與控制裝備、智能檢測與裝配裝備、智能物流和倉儲裝備等五類關鍵技術的應用與發展。初步建立基本完善的紡織行業智能制造標準體系，完成 3-5 項重點標準的編制。重點智能裝備研發產業化。利用感知、控制、決策、執行等智能制造核心關鍵技術，研發并產業化一批工藝先進、綠色節能、信息技14 術深度嵌入的智能化裝備及其紡織專用基礎件。最大程度減少人為因素對生產的干擾，提高生產效率，穩定并提高紡織品質量，降低工人的勞動強度，降低能耗和減少污染物排放量，有效降低企業的生產和用工成本。紡

43、織生產過程全流程自動化、智能化推廣應用。在紡絲、紡紗、織造、非織造、染整、服裝六大領域展開生產過程智能化的研發與試點示范，建立 20-30 個智能制造示范點。棉紡萬錠用工從 80 人降低到 28 人以下；色織及后整理智能化裝備可使生產過程中水回用率不低于 50%，余熱回收率不低于 30%；高效能短流程高黏度聚酯智能制造成套裝備節能 25%以上；非織造粉塵過濾材料數控生產線生產的除塵袋產品將廣泛用于發電、水泥、鋼鐵行業；服裝實現模版化縫紉、吊掛式輸送；紡織生產全流程實現 ERP 與 MES 集成管理。智能制造新模式試點示范。在紡絲、非織造領域開展流程型智能制造、在紡紗、織造、染整領域開展離散型智

44、能制造、在針織產品與服裝、家用領域開展以電子商務、個性化定制、網絡協同設計與制造為代表的智能制造等五類新業態新模式試點，建立10-15個試點示范。試點示范項目運營成本降低 30%、產品生產周期縮短 30%、不良品率降低 30%，同時改善作業環境。紡織機械制造智能化示范應用。研究紡織機械智能制造制造過程數字化設計與仿真技術，裝配質量控制技術，信息物理單元等關鍵技術，推進并進行紡織機械智能制造試點示范應用，建立紡織機械主機、專用基礎件智能化生產試點示范 2-5 個。勞動生產率提高 30%、產品可靠性提高 50%。立足我國紡織產業優勢，面對紡織產業發展面臨的新挑戰和新機遇，以“十三五”紡織行業智能制

45、造工程實施方案為起點，進一步開展我國紡織產業智能制造發展戰略研究，將助推我國紡織產業在新形勢下加快向智能制造新方向發展，由大轉強，率先走向中高端。15 首先將有助于紡織產業在我國深化供給側結構性改革，加快建設制造強國建設進程中發揮更大作用。紡織產業是我國國民經濟支柱產業之一，其產出在國家 GDP 中占有舉足輕重地位。紡織產業對接 國家創新驅動發展戰略綱要和中國制造 2025，發展智能制造，加快產業轉型升級，實現品質革命，將對我國深化供給側結構性改革，加快建設制造強國，顯著增強經濟質量優勢起到強有力的支撐作用，同時也將進一步鞏固紡織產業在國民經濟體系中的重要地位。第二將有助于我國紡織產業在新形勢

46、下加快產業新舊發展模式轉換，實現新發展。面對日益發展和泛在的信息網絡技術，制造業與信息網絡相融合，轉變生產經營模式是必然的選擇。不融入網絡化、信息化，不發展智能制造，企業就沒有出路。只有將智能制造作為紡織產業實施工業化與信息化兩化深度融合的主攻方向，推進紡織生產裝備智能化，紡織生產過程智能化，紡織產品智能化，加快紡織產業新舊發展模式轉換，培育紡織產業新業態，提升紡織企業研發、設計、生產、產品、管理、服務的智能化水平，才能促進紡織產業“增品種、提品質、創品牌”，實現新發展。第三將有助于我國紡織產業生態、綠色、高端發展，進一步向新興領域拓展。發展紡織產業智能制造，推進我國紡織產業鏈的纖維制造、紡紗

47、、機織、針織、非織造、染整加工、服裝設計與加工智能化，推動紡織產業向智能紡織材料領域拓展，實現個性化智能定制、紡織協同制造、紡織電子商務、紡織裝備遠程運行維護等，將有助于我國紡織產業加快向技術密集、附加值高、成長性好、帶動性大的產業高端轉型升級，加快提質增效，走向生態、綠色、低碳、高端，加大向新興產業領域拓展的比重。16 第二章第二章 紡織產業智能制造技術發展概況紡織產業智能制造技術發展概況 一、智能制造基本概念和主要支撐技術一、智能制造基本概念和主要支撐技術（一）智能制造基本概念（一）智能制造基本概念“智能制造”最早出現在1988年美國 Manufacturing Intelligence中

48、，指出智能制造是利用集成知識工程、制造軟件系統及機器人視覺等技術，在沒有人工干預條件下，智能機器人獨自完成小批量生產的過程。中國機械工程學會在 2011 年出版的中國機械工程技術路線圖一書中提出，智能制造是研究制造活動中的信息感知與分析、知識表達與學習、智能決策與執行的一門綜合交叉技術，是實現知識屬性和功能的必然手段。我國科技部 2012 年發布的智能制造科技發展“十二五”專項規劃指出，智能制造是面向產品全生命周期，實現泛在感知條件下的信息化制造。智能制造技術是在現代傳感技術、網絡技術、自動化技術、擬人化智能技術等先進技術的基礎上，通過智能化的感知、人機交互、決策和執行技術，實現設計過程、制造

49、過程和制造裝備智能化，是信息技術和智能技術與裝備制造過程技術的深度融合與集成。歐美日等發達國家在 1995 年啟動的“智能制造系統”（IMS）計劃實施 15 年之后，提出“智能制造系統 2020”愿景，其智能的含義更加廣泛。從目前 IMS 計劃關注的 5 個關鍵領域主題“可持續的制造、產品與服務；高能效制造；關鍵技術；標準化；創新、技能發展與教育”，可以發現，精益、可持續、節能、綠色技術以及標準、教育也是 IMS 計劃著力發展的，體現了智能的另一層含義“應付新情況和新問題所需的能力”。而 IMS 計劃的柔性制造系統、低成本制造系統、節能制造系統、嵌入產品四方面關鍵技術中，智能更多是指“有效地使

50、用推理和推斷力的能力”。2014 年美國政府由能源部牽頭組建國家制造創新網絡中智能制造創新機構。美國能源部將智能制造定義為：智能制造是先進傳感、17 儀器、監測、控制、工藝/過程優化的技術和實踐的組合，它們將信息和通信技術與制造環境融合在一起，實現工廠和企業中能量、生產率、成本的實時管理。智能制造將制造從原材料進入到成品交付所有方面連接起來。它建立了一個跨產品、運行和商務系統譜系，富含知識的環境，這個譜系延伸至工廠、分銷中心、企業和整個供應鏈。智能制造的典型應用包括：帶有嵌入式、自動過程控制的數字控制系統、運行工具和信息服務系統，以使工廠的運行和安全管理最優化；使用預先維修工具、具有統計評估和

51、先進測量的資產管理，以最大限度地提升工作可靠性；智能傳感器發現異常并幫助避免異常和災難事件；工業能量管理系統中的智能系統與智能電網集成，以實現實時的能量優化。（二）智能制造主要支撐技術（二）智能制造主要支撐技術 智能制造通過工業自動化與信息技術（IT）的融合，提升企業生產靈活性，節約能源、保護環境、降低成本、提高質量和人身安全，是一種高度網絡連接、知識驅動的制造模式，它優化了企業全部業務和作業流程，實現生產力可持續增長、能源可持續利用、生產高效率，從根本上改變產品研發、制造、物流和銷售過程。實現智能制造需要工業物聯網、云計算、工業大數據、工業機器人、增材制造、信息物理系統、實時定位系統、工業網

52、絡安全、虛擬現實、人工智能等主要技術的支撐。工業物聯網。工業物聯網是智能制造的核心基礎，它是利用局部網絡或互聯網等通信技術，把傳感器、控制器、機器、人員和物品等通過新的方式聯在一起，形成人與物、物與物相聯，實現信息化、遠程管理控制和智能化的網絡，從而最大限度地提高機器效率以及整個工作的吞吐量。應用范圍包括運動控制、機器與機器通信、預防性維護、大數據分析以及互聯醫療系統等。云計算。在互聯網虛擬大腦的架構中，互聯網虛擬大腦的中樞神18 經系統是將互聯網的核心硬件層，核心軟件層和互聯網信息層統一起來為互聯網各虛擬神經系統提供支持和服務，而云計算就是互聯網虛擬大腦中樞神經系統?！霸啤逼鋵嵤蔷W絡、互聯網

53、的比喻說法，它是一種按使用量付費的模式，這種模式提供可用的、便捷的、按需的網絡訪問，進入可配置的計算資源共享池（資源包括網絡、服務器、存儲、應用軟件和服務等），這些資源能夠被快速提供，只需投入很少的管理工作，或與服務供應商進行很少的交互。工業大數據。大數據具有“4V”的特征，即 Volume容量，從 TB級別，躍升到 PB 級別；Velocity速度，根據 IDC 的“數字宇宙”的報告，預計到 2020 年，全球數據使用量將達到 35.2ZB，在如此海量的數據面前，處理數據的效率就是企業的生命；Variety多樣性，相對于以往便于存儲的以文本為主的結構化數據，非結構化數據越來越多，包括網絡日志

54、、音頻、視頻、圖片、地理位置信息等，這些多類型的數據對數據的處理能力提出了更高要求；Veracity真實性，即避免數據收集和提煉過程中發生的數據質量污染所導致的“虛假”信息。工業大數據是以工業 4.0 數據分析和特色收集為基礎，對設備、裝備的質量和生產效率，以及產業鏈進行更有效的優化管理，并為未來的制造系統搭建無憂的環境。它通過工業傳感器、無線射頻識別、條形碼、工業自動控制系統、企業資源計劃、計算機輔助設計等技術來擴充工業數據量。工業機器人。工業機器人是面向工業領域的多關節機械手或多自由度的機器裝置，它能自動執行工作，是靠自身動力和控制能力來實現各種功能的一種機器。工業機器人由主體、驅動系統和

55、控制系統三個基本部分組成，具有可編程、擬人化、通用性的特點。它可以接受人類指揮，也可以按照預先編排的程序運行，現代的工業機器人還可以根據人工智能技術制定的原則綱領行動?，F階段，工業機器人已廣泛應用于汽車、電子電氣、金屬和機械等領域，機器人替代人工生產19 是未來制造業重要的發展趨勢，是實現智能制造的基礎，也是未來實現工業自動化、數字化、智能化的保障。增材制造（Additive Manufacturing）。增材制造（3D 打?。┛胺Q一項顛覆性的技術，它實際上是從生產材料的角度來定義的?！霸霾闹圃臁痹?1984 年被提出，1986 年實現樣機，到現在不過 30 年時間，是極有前景的制造技術。增材

56、制造是采用材料逐漸累加的方法制造實體產品的技術，是一種“自下而上”的制造方法，其不需要傳統多道加工工序，在一臺設備上可快速精密地制造出任意復雜形狀的產品，從而實現了產品“自由制造”，解決了許多復雜結構產品的成形，并大大減少了加工工序，縮短了加工周期。而且產品結構越復雜，其制造速度的作用就越顯著。我國的自然資源稟賦并不占優勢，人均資源占有量在很多方面都低于世界平均水平，“增材制造”可能會對我國發展方式帶來顛覆性的重大轉變。信息物理系統（cyber physical systems,簡稱 CPS）。CPS 作為計算進程和物理進程的統一體，是集成計算、通信與控制于一體的下一代智能系統。信息物理系統通

57、過人機交互接口實現和物理進程的交互，使用網絡化空間以遠程的、可靠的、實時的、安全的、協作的方式操控一個物理實體。信息物理系統包含了將來無處不在的環境感知、嵌入式計算、網絡通信和網絡控制等系統工程，使物理系統具有計算、通信、精確控制、遠程協作和自治功能 工業網絡安全。信息網絡是智能制造系主要支撐。在制造業全球聯網的趨勢中，工業網絡安全將極大地促進制造業互聯環境的構建和全球制造業的持續復蘇。這需要管理與產品相結合、企業與供應商相合作，才能夠使建立的工業網絡安全體系真正作用于抗擊外來的惡意攻擊。信息安全不拘泥于從產品的角度來著手，更要從服務的角度來考慮。信息的獲取和數據的安全必須制定嚴格的規范；需建

58、立比較完備的系統安全應急措施。當系統遭受攻擊，失效乃至崩潰時，要有強20 大、快速的應急方案和系統恢復方案，使原有的系統可以最低限度地正常運行。虛擬與增強現實。虛擬現實（VR）和增強現實（AR）技術是一種可以創建和體驗虛擬世界的計算機仿真系統。它將多源信息融合的交互式三維動態視景和實體行為相連接，生成一種模擬環境，仿真使用戶沉浸于該環境之中。與傳統的人機界面以及流行的視窗相比，作為未來人機交互的新形式，該技術通過視覺、聽覺、觸覺、語音，甚至感情、情境等多重感官方式，讓計算機設備能夠感知人類意圖，讓人與設備之間的交互變得更加自然，是智能制造的一種新型人機交互界面。人工智能。人工智能亦稱機器智能，

59、是指由人制造出來的機器所表現出來的智能，該領域的研究包括機器人、語言識別、圖像識別、自然語言處理和專家系統等。如今人工智能發展進入新階段，呈現出深度學習、跨界融合、人機協同、群智開放、自主操控等新特征。大數據驅動知識學習、跨媒體協同處理、人機協同增強智能、群體集成智能、自主智能系統成為人工智能的發展重點，正在引發鏈式突破，推動經濟社會各領域從數字化、網絡化向智能化加速躍升。二、國際紡織智能制造技術發展概況二、國際紡織智能制造技術發展概況 近年來，在新科技革命和新工業革命、“工業 4.0”、發達國家重振制造業等多重因素影響下，國際紡織工程科技呈現“極限、多元、智能、綠色、融合、服務”等新的發展主

60、題。美國、歐盟、日本等發達國家憑借其在互聯網、計算機、工業大數據、工業機器人、增材制造、信息物理系統、虛擬現實、人工智能等技術領域的綜合優勢,在紡織產業智能制造為代表的新一代紡織工程科技創新中占據主導地位，處于領先水平。紡織產業智能制造支撐技術快速發展。CPS 技術成為研究熱點，得到深入應用。歐、美、日等發達國家大幅度地對現有的制造過程進21 行優化，企業建立全球化的網絡，并將機器、倉儲系統和生產設施都納入 CPS 中，給企業的制造、工程、材料使用、供應鏈、生命周期管理等帶來根本性的改進；信息網絡技術對傳統制造業帶來顛覆性、革命性的影響?！拔锫摼W”將產品、機器、資源和人有機聯系在一起，推動各環

61、節數據共享，實現產品全生命周期和全制造流程的智能化；美國、德國、歐盟、日本、韓國等通過政府主導的先進制造伙伴計劃、新經濟增長戰略等，投入巨資發展工業機器人，掌握了機器人本體、減速器、伺服系統、控制系統等關鍵零部件核心技術，各領域工業機器人應用密度遠高于我國（見圖 2-1）。在智能制造主要支撐技術支持下，紡織產業智能制造技術快速發展。如德國工業 4.0 項目之一的“future TEX”項目構建以顧客為中心的柔性價值鏈，并設定了未來的紡織品工廠、數字化制造過程、大規模定制和新的商業模型四大方向。目前國外已研發出多種紡織工藝參數在線監控技術和裝置。如在織物印染中檢測皂洗及水洗牢度、汗漬牢度，分析織

62、物表面殘余物質（漿料、堿度、酸度、鹽分、雙甲醛等）、導電性等，檢測整緯、織物含水率、廢氣含濕率、溫度、定形時間和色差等的監控技術和裝置方面，有德國瑪諾、意大利編可和日本賽練的光電自動整緯技術，以色列 evs 公司的 svalite 在線色差分析儀，以及德國瑪諾公司的colorscancms 匹（軋）染色差控制系統等。數據來源：數據來源：IFR世界機器人世界機器人 2014，2015 年年 1 月月 圖圖 2-1 各國工業機器人密度各國工業機器人密度 22 紡織產業全流程數字化、智能化、網絡化全面發展。美國、日本和歐盟等發達國家投入巨資，建立“快速反應”中心，通過信息技術提升本國紡織產業核心競爭

63、力。他們在紡織加工數字化、智能化、網絡化等方面采用組合技術，實現紡織流程中基于物聯網的監控，以及高精度控制與快速柔性反應，保證紡織產品加工質量的恒定性，為面向大眾的個性快速定制奠定基礎，同時降低紡織企業人力成本，推動紡織產業在時間、市場的廣闊空間爭取效益。如德國公司以間歇式染整車間為對象開發而成的 Sedo-Treepoint 系統得到了產業化應用，該系統包含 Color Master 配方控制系統、Sedo Master 生產與工藝控制系統和能源控制系統三大模塊。據報道，應用該系統后織物一次染色成功率提高至 90%，用工減少 50%，單位產品節水 25%，節能 20%，綜合效益顯著。紡織裝備

64、智能化取得新發展。智能紡織裝備是構成紡織產業智能制造的重要內容。近年來發達國家智能紡織裝備技術不斷發展，達到了新的高度。瑞士洛菲公司的新一代清紗器 YarnMaster ZENIT+，使用了先進和高速的處理器和測量技術，能夠可靠地檢測出極小的不規則紗疵，清紗更精確，并能夠對測量結果進行多層面計算，使紗線制造實現 100%的在線質量監控；德國阿迪達斯公司將自動化，信息技術、新型生產（包括3D技術）和創新產品相結合，打造了SpeedFactory，把紡織和體育用品制造中心帶回德國和用戶現埸，并推廣到其他行業；意大利 SAVIO MACCHINE TESSILI SPA 研發的 Eco Pulsar

65、S 絡筒機每個獨立紗錠和筒子自動喂送系統都可以按所需的吸力水平來獨立設定，因此將能耗降至最低，同時由于減少了非生產循環，提高了效率，在自動絡筒工藝上實現了巨大突破。紡織品增材制造投入實際應用。增材制造作為一種新型成型技術，被稱為“改變世界的制造新技術”，其市場規模不斷增長，未來發展空間相當大（見圖 2-2）。從技術發展水平看，目前增材制造技術最強的23 國家是以色列、美國和德國。紡織品增材制造近年發展迅速，英國的紡織品增材制造技術已經有突破。紡織品增材制造主要優勢有：一是能夠按照個體設計進行單件制造，真正實現個性化；二是一次成型，快速制造，省去傳統工藝的多道工序；三是采用增量法而非傳統的減量法

66、，節省原料，基本上沒有廢棄物產生。服裝增材制造技術配合3D 人體測量、CAD、CAPP 等技術，將實現智能化的“單量單裁”，量身定制滿意的衣服，是服裝業期待的新技術。英國公司 Tamicare取得了名為 Cosyflex 的紡織品增材制造紡織工藝和生產系統相關專利，并宣布正式運作第一條生產線，可實現用增材制造技術年產 300萬件服裝。數據來源：數據來源：Wohlers Associates 2015 年年 2 月月 圖圖 2-2 全球全球 3D 打印產業市場規模打印產業市場規模 智能紡織材料從戴向穿及更寬領域發展。該類紡織材料融紡織、電子、醫學、計算機、物理、化學等多技術于一體，可感知環境變化

67、，并依此作出反應，對提高生活質量，改善勞動條件，滿足特種行業需要等方面發揮著重要作用。美國、英國、日本等已開展大量研究，研制出了具有調溫功能，透濕量大大提高兼有保暖性和伸縮性的織物，以及可對軍用車輛或坦克移動偵查，或人體各項生理指標檢測的紡織材料。谷歌聯手李維斯推出智能服飾，將導電纖維嵌入任何類型的紡織品來制作智能化面料，在衣物上加入紐扣大小的超小型計算系統，24 將可穿戴技術融入牛仔褲、夾克、襯衣甚至內衣中。英特爾聯手建筑學運動服裝設計師 Chromat 推出“響應式服裝”。智能服裝搭載了英特爾只有紐扣大小的硬件平臺 Curie，利用傳感器收集的心跳、體溫等人體生理信號，并通過在衣服中集成的

68、形狀記憶合金進行衣服變形。加拿大 OMsignal 智能服裝開發公司，已完成了 100 萬美元融資，并發布了在服裝內嵌入傳感器的智能服裝技術，能追蹤心率、呼吸頻率、呼吸量、運動狀態、熱量消耗運動的強度，以及心率等信息。葡萄牙納米技術和智能材料中心（CeNTI）研究人員已開發出一種能產生足夠能量讓衣服發光的智能紡織物。CeNTI 一直專注于通過智能紡織品采集能源，并用在一些常見的應用領域中，例如不依賴傳統的電網充電。此外，CeNTI 還專注于自潔紡織品的商業化，該產品旨在顯著提高人們的整體生活質量。三、國內紡織產業智能制造技術進展三、國內紡織產業智能制造技術進展 作為傳統制造業，我國紡織產業如何

69、通過自動化、數字化實現升級發展一直是產業重點思考的問題。1990 年代初，紡織裝備行業就開始嘗試對棉紡行業重要的自動化裝備-自動絡筒機 AC238 進行國產化。隨著我國計算機技術、網絡和通信及相關的軟硬件技術、裝備制造等的發展，尤其在中國制造 2025等計劃的推動下，我國紡織產業制造技術從自動化、數字化向智能化方向發展已經起步，并取得初步成效。1、共性技術為發展紡織智能制造奠定基礎、共性技術為發展紡織智能制造奠定基礎 紡織裝備互聯互通技術以及高速化通信網絡技術方面。紡織產業要成功轉型，邁向智能制造，首先需要解決的問題是實現裝備互聯、消除信息孤島。實現設備間、設備與系統間互聯互通與互操作，需要紡

70、織制造系統的垂直集成，既要有智能設備的支持也要有數據交換的標準化，才能打破紡織企業生產過程中的信息孤島，將整個工廠連接成一個整體。目前，我國各大紡織企業都在積極實現智能制造轉型升25 級，打造自己的信息化生產管控平臺。部分企業的管理系統已實現通過以太網、互聯網遠程實時獲取設備運轉及實時質量情況，供決策管理參考。通過數據分析與處理，對每臺設備進行故障統計與效率評價。設備維護、電氣維護、生產管理等人員通過對多發性故障、低效率設備的分析,采取有針對性的維護與管理措施（對部分電氣故障可以做到遠程診斷），從而提高企業的生產效率。如陜西華燕的噴氣渦流紡紗機、江蘇凱宮的高效精梳機、青島賽特環球的全自動落紗粗

71、紗機、杭州宏華的自適應數碼印花機、常州五洋的高速雙針床經編機、寧波慈星全自動電腦橫機等設備都具備了不同程度的自動化、數字化和智能化功能。在紡織裝備互聯互通技術以及高速化通信網絡技術方面，我國也取得了一定的進步。數據采集與傳輸技術方面。智能制造離不開車間生產數據的支撐。在紡織制造過程中，通過對機器所產生的各種數據的自動化采集、統計、分析和反饋，將結果用于優化制造過程，大大提高制造過程的柔性和加工過程的集成性，從而提高生產效率。紡織設備現場數據的采集依賴于智能傳感設備與技術。一般來說，智能傳感器能夠實現對傳感器的原始數據進行加工處理，而并非僅僅是將模擬信號轉換為數字信號。智能傳感器具備的特征包括：

72、根據輸入信號值進行判斷和制定決策，通過軟件控制作出多種決定且與外部進行信息交換，有輸入輸出接口，具有自檢測、自修正和自保護功能。目前越來越多成本低廉具備 Internet/Intranet 網絡化功能的智能傳感器、執行器涌向市場?，F場總線技術是在儀表智能化和全數字控制系統的需求下產生的?，F場總線是連接智能化現場設備和控制室之間全數字式、開放式和雙向的通信網絡。隨著各種智能傳感器、變送器和執行器的出現，傳統的集散控制系統 DCS（Distributed Control System）正在被新的工業控制系統體系-數字化到現場、控制功能到現場、設備管理到現場的現場總線控制系統 FCS（Fieldbu

73、s Control System）所取代。26 信息融合技術方面。數據的融合感知有著重要的作用。數據融合技術包括對各種傳感器數據的采集、實時可靠的傳輸、綜合和過濾后，最終通過規則來實現數據的關聯分析，以便輔助人們獲取對應機器的狀態和生產狀況，實現生產資源的合理分配。數據融合的關鍵是數據模型、數據關聯、數據轉換、數據分析和存儲等。數據模型技術包括數據結構、數據操作和數據約束。數據模型技術的應用，對于紡織制造智能轉型升級有很大的價值和意義。紡織企業通過構建整個紡織生產流程信息模型，融合紡織工藝數據、紡織設備狀態數據、紡織加工過程數據、紡織物流控制數據，為生產活動提供決策和支持。目前國內相關紡織企業

74、重點應用了鄭州天啟的 MES 系統、品特的細紗單錠檢測系統、長嶺紡電的實驗室管理系統，實現了數據的融合、集成、共享。在設備之間和設備與操作者之間進行互聯，通過設備系統所帶的傳感器或添加傳感器來采集設備狀態及生產數據信息。通過因特網、工業以太網、現場總線，實現了機器聯網，快速進行在線數據檢測，設定調整各種工藝參數，進行遠程故障診斷。智能執行技術方面。紡織智能制造執行技術，向下連接智能化設備，向上與管理智能化軟件系統集成，并對智能化新模式、新業態提供必不可少的支撐，處于整個智能制造的核心地位。通過智能執行技術，紡織企業建立在線監測系統，能充分采集制造進度、現場操作、質量檢驗、設備狀態等現場信息；建

75、立生產過程實時數據庫，并與過程控制、生產管理系統實現集成。并能夠對生產計劃、調度實現生產模型化分析，進行過程的量化管理，成本的在線動態跟蹤。系統的目標是實現基礎數據共享、工藝流程改造、實時在線優化，全面提升企業的生產資源優化配置水平。經緯紡織機械公司的 E 系統，覆蓋了從開清棉到并條、粗紗、細紗、絡筒的紡紗生產全過程；杭州開源電腦技術有限公司研發了全自動電腦調漿系統及 MES 系統，集合色彩空間理論、范例推理、色光-粘度數學模型、數據庫、全閉環控制及精27 密稱量技術等，對織物染色生產工藝在線檢測、自動控制及自動配送進行全方位管理，應用于印花調漿、染色配液，可準確控制調漿核心工藝參數，完成快速

76、自動調漿配液及殘漿殘液回用，實現節能減排；山東康平納的全自動筒子紗染色系統，實現了包括染料助劑自動配料和筒子紗自動輸送，建成了自動化、連續化生產線；上海和鷹開發了從人體三維測量到服裝 CAD、三維虛擬試衣、自動剪裁、吊掛縫紉的服裝全過程生產系統。智能運營技術方面。國內部分紡織企業生產車間已經實現生產數據的分布式采集，決策信息的集中式管理。ERP 等管理系統一直是紡織企業信息化應用的主要領域，ERP 系統的使用率正呈現逐步上升的勢頭，約占應用的 70%。在紡織企業內，通過車間的監控系統既可實現與 ERP 系統的無縫集成，也可在生產現場對各機臺的產量、質量等信息進行實時采集、存儲、處理、計算和統計

77、分析，實現從制定生產計劃到生產任務分配，從生產過程監控到對設備運行狀態和產質量管理，廠級信息控制中心的管理系統對各車間生產數據進行整合，形成生產管理決策數據，為企業的生產管理者提供真實、可靠的依據。但目前大量小型紡織企業管理信息化仍需加強。2、智能制造試驗車間等示范性試點覆蓋紡織產業鏈、智能制造試驗車間等示范性試點覆蓋紡織產業鏈 目前，我國化纖、紡紗、織造、印染、服裝制造的自動化、數字化、智能化水平都有相當程度提升，國內已經有了化纖全流程自動化、智能化長絲車間，智能化紡紗工廠、針織內衣工廠、筒子紗車間，筒子紗數字化自動染色生產線等。在工信部組織開展的智能制造試點示范專項行動中，福建百宏聚纖科技

78、實業有限公司的滌綸長絲熔體直紡智能制造數字化車間、寧波慈星股份有限公司的針織品智能柔性定制平臺、山東康平納集團有限公司的筒子紗染色智能工廠、寧夏如意科技時尚產業有限公司的年產 3 萬噸紗線染色智能化工廠、青島酷特集團有限公司的服裝大規模個性化定制、浙江報喜鳥服飾股份有限公司28 的服裝大規模個性化定制、泉州海天材料科技股份有限公司的紡織服裝網絡協同制造、浙江理工大學的針織裝備間互聯互通及互操作標準研究與實驗驗證等被列為試點示范。山東華興智能紡以 MES 等應用系統為平臺，使工廠內部的人、機、料等生產要素互通、互聯、互動，建立了全集成自動化紡紗生產線、環錠智能紡紗管理系統、多維數據分析與逆向動態

79、追蹤，構建了智能紡紗車間系統，使紗線制造走向高柔性、高效率、低成本、短交期、高品質。山東華紡股份公司 2013年提出智慧華紡目標，發展紡織品染整智能生產線、智能檢測和監控、自動立體倉庫等，實現印染加工的在線檢測和管控?？傮w上通過橫向整合形成中央集控系統 HFCPS，加強縱向延伸發展個性化智能制造技術，發展具有企業特色的智能制造。適應紡織行業管理特點的企業管理信息系統（如企業資源計劃ERP 系統）在棉紡、毛紡、針織、印染、服裝等行業已進入應用階段，不同程度地覆蓋了銷售、采購、倉儲、研發設計、生產、分銷、能源、財務等業務管理環節。3、數字化智能化紡織裝備和工藝有突破、數字化智能化紡織裝備和工藝有突

80、破“十二五”以來，大量數控新技術進入我國紡織機械領域，使國產紡織裝備在自動化方面快速追趕國際先進水平，與國外先進產品的差距明顯縮小，新型紡織裝備基本實現數控化，并向智能化方向發展。目前，國產紡織裝備數字化普及率已達到 70%以上。國內紡織裝備采用數控和網絡等新技術，效能全面提升，逐步縮小了與國際先進水平的差距?！巴沧蛹啍底只詣尤旧商准夹g與裝備”項目創新研發了筒子紗數字化自動染色成套裝備和染色生產全過程的中央自動化控制系統，實現了筒子紗染色從原紗到成品全過程數字化自動生產，獲 2014 年國家科學技術進步獎一等獎。江蘇賽格公司在消化吸收歐洲先進設計理念基礎上，并行改造創新，設計研發了新型智能

81、環保高速退煮漂聯合機，其核心部件配置均跟國際接軌，采29 取全自動加料工作方式，具有水、電、汽和 pH 在線監控系統，可對水、電、汽消耗量進行精準控制，減少不必要的浪費，能通過 ERP、互聯網、局域網等完成在線監測與遠程診斷，并可實現訂單管理及工藝儲存，有效避免批差，保證產品質量的穩定性；“高效能棉紡精梳關鍵技術及其產業化應用”項目建立了多目標綜合優化模型，實現多系統高速運行及精準配合等，打破了高端精梳機依賴進口的局面，獲2014 年國家科學技術進步獎二等獎。自動落紗粗紗機及粗細聯輸送系統、細絡聯型和紗庫型自動喂管自動絡筒機均已形成小批量生產規模。全自動粗紗機及粗細聯輸送系統的全自動集體落紗及

82、自動生頭技術、管紗識別技術等關鍵技術取得突破，達到國際先進水平?；w裝備的智能化、全流程自動化和信息化技術正開始在化纖企業中推廣?；w長絲生產自動落卷和物流系統已實現產業化。印染設備工藝參數數字化在線檢測與控制技術已取得長足發展，濃堿及雙氧水濃度在線檢測及自動配送系統、染料與助劑自動配送系統、定形機在線監控系統等在不斷研發中得到應用。三維人體測量設備及三維虛擬試衣系統技術的研制取得了較大進展?？偤筌娦柩b備研究所、北京服裝學院、天津工業大學、上海和鷹機電科技股份有限公司等科研機構與企業研發了不同的三維人體測量系統。例如西安蒜泥科技研發的 Visbody 三維人體掃描儀采用多視圖融合技術實現了 3

83、60人體瞬時掃描，能夠在 1 秒內完成數據采集。東華大學、蘇州大學和江南大學等與企業合作，在三維人體體型數據庫的建立、人體體型特征數據的提取與分析、虛擬三維人體模型的構建等方面取得了一定進展。香港 Gay Giano、上海蔓樓蘭等，開始采用三維人體掃描技術代替手工測體，獲取人體三維尺寸數據，進行服裝個性化定制；多家企業獨立開發了三維虛擬試衣系統，系統整體緊跟國際先進水平。如好買衣公司研發的虛擬試衣系統可根據用戶輸入的身高、體型等數據，結合人體體形數據庫，建立用戶的虛擬三維人30 體模型。通過二維圖片生成三維圖像，還原面部形態。該系統在個性化人臉三維重建、機器人尺碼智能推薦等方面具有一定技術優勢

84、。目前國內大部分網上交易平臺，如淘寶、京東、麥考林等，都配備在線三維虛擬試衣功能?！熬〇|試衣間”推出擁有自主知識產權的 2.5D 技術，可以對不規則的物體進行識別測量，將平面的圖片變成平面立體的效果，實現 2.5D 服裝展示，解決了個性化虛擬試衣的功能和商業化要求。服裝增材制造技術研發取得持續進展。國內增材制造技術產業聯盟和技術創新中心相繼成立，推動了增材制造技術產業化和市場化進程。在服裝增材制造方面，國內高校與服裝企業合作開展 3D 打印服裝的設計與制作。武漢紡織大學、青島一華正紅服裝公司與青島尤尼科技公司合作，香港愛莎集團推出了 3D 打印服裝、配飾、裙子等。成衣智能化縫制設備技術取得一定

85、進展。鋪布和裁剪方面，使用新型激光技術提高裁剪速度，借助圖像分析技術協助排版提高布料的利用率和裁剪的準確性。東莞愛瑪數控科技有限公司研發的皮革智能裁剪機器人，通過高清圖像自動識別面料疵點，提高面料利用率，同時能進行智能精確排版和切割；縫紉加工方面，國內主要縫紉機研發及生產企業有近 60 家，包括大豪、斯邁迪、鮑麥克斯、星火等，其研發的縫紉機可實現半自動化操作，即人工完成縫制準備和輔助工作后，由縫紉機自動車縫，實現多人承擔的工序由一人完成。目前國內的研發重點轉移至半自動化縫紉機與操作人員的適配性。如南邦推出“會說話”的包縫機，其操作面板布局合理，縮短了手與操作面板的距離，提升了工作效率。我國的杰

86、克縫紉機采用傳感技術對面料進行感應，并自動調整縫紉參數，確保面料移動、縫紉針和縫紉線等參數的高度匹配性，實現高精度、準確無誤的面料縫合；服裝生產智能調度與吊掛線方面。目前，我國工人規模達到 350 人以上的服裝企業大部分都采用了智能服裝吊掛系統。九牧王服飾首批引進瑞典 ETON 公司31 的最新設備，根據生產工藝的要求，自動將衣片、半成品及成衣按加工順序輸送到各個工序，并且直接輸送到每個操作人員最方便的位置，提升褲裝的生產效率。波司登羽絨服生產車間通過引進智能吊掛生產線，使得同一工序效率提高了 60%。威明男裝、夢舒雅和逸陽等企業陸續配置了智能吊掛系統。然而，大部分服裝企業所實現的自動化生產大

87、多依托于日本、瑞典和美國等發達國家的進口加工設備或技術，國產吊掛流水系統所占比例不足 10%。4、大規模個性化定制和網絡協同制造等得到發展、大規模個性化定制和網絡協同制造等得到發展 紡織服裝產品線上營銷日趨成熟。電子商務（B2B）、移動電子商務在行業中得到了快速發展，O2O 線上線下聯動成為行業電子商務的重要經營模式。2015 年紡織服裝 B2B 電商交易額達 2.85 億元，約占行業電子商務交易總額的 77%，在行業電子商務發展中占主體地位；互聯網技術、數字技術與傳統服裝制造業融合的服裝大規模個性化定制得到發展。目前，國內服裝企業的大規模個性化定制服務進入成長階段，出現了青島酷特、浙江報喜鳥

88、、廣東愛斯達等領軍企業。青島酷特集團的服裝大規模個性化定制憑借款式數據、工藝數據、流行元素數據等海量數據，能滿足超過萬萬億種設計組合，員工在互聯網云端上獲取數據，與市場和用戶實時對話，零距離服務，整個企業具備了超強的滿足大規模個性化定制需求能力，效率質量大大提升，增強了市場的競爭力；物聯網推動家紡產品個性化制造。山東愉悅家紡有限公司建立紡織品印染和整理生產資源管控系統（PRCS），對相關的物料、能源、工藝等進行實時在線監控、檢測、管控，實現紡織品印染和整理加工智能化。并通過商業網絡平臺對接，實現產品個性化定制，大規模生產；互聯網助推紡織協同制造。泉州海天材料科技股份有限公司依托面料研發生產和成

89、衣加工方面的優勢，通過互聯網技術將供應鏈向前延伸到服裝設計、向后延伸到銷售終端，形成一個集消費者、設32 計師、面料商、輔料商、智能工廠及智能化銷售終端于一體的，完整的紡織服裝供應鏈閉環體系，以及協同優化的紡織服裝綠色智慧制造生態系統，進行休閑運動服飾小批量、多批次補貨需求的敏捷制造、柔性制造，為消費者提供個性化定制服務。5、智能紡織材料成為產業拓展新熱點、智能紡織材料成為產業拓展新熱點 近年來我國智能溫控紡織材料研發和應用取得了較大的進步。國內已有部分企業通過不同的技術手段研發出了多款智能調溫紡織品。例如恒天海龍股份有限公司同天津工業大學合作采用微膠囊技術開發的具有蓄熱、放熱雙向溫度調節功能

90、的“耐高溫相變材料微膠囊及高儲熱量儲熱調溫纖維”，實現了發熱、蓄熱、保暖的銜接，提高了人體穿著冬季服裝后的靈活性性。此外，安伯士國際集團和河北省雄亞紡織集團共同將太空相變調溫纖維與進口高級洛科絨合成，設計出了相變智能調溫紡織品，而且還推出了國內首款具有“冬暖夏涼”性能的服裝。國內已有初具規模的生產廠家，并形成了智能紡織材料市場。例如青島雪達集團有限公司、青島益泉針織服裝有限公司和青島榮海服飾有限公司合力研發了智能調溫纖維商務休閑服裝，并實現了批量規模生產，具有良好的國內外競爭力。但我國智能溫控紡織材料研發起步較晚，一方面在產品研發方面還存在著許多突出問題，如技術不成熟、加工難度大、服裝耐久性差

91、、產品性能不足等；另一方面，技術研發與產業結合較弱，導致智能溫控紡織材料應用相對滯后，處于產品探索開發階段，沒有規?；a。國內一些企業或研究機構的智能形狀記憶紡織材料研發和應用取得了較大的進展。如天津工業大學利用后處理技術對纖維進行處理，設計出了熱致感應型形狀記憶纖維。香港理工大學形狀記憶研究中心發明了纖維素基形狀記憶紡織品，并深入研究了智能形狀記憶纖維的組成、結構對形狀記憶溫度、恢復力和記憶效果的影響，在溫敏形狀記憶聚合物、形狀記憶面膜等方面的研究發揮了重要的作用。國內智33 能形狀記憶紡織材料已有了初步應用。該類智能紡織材料可用于制作襯衣、內衣、外套、家用裝飾織物等，尤其可滿足織物自定形

92、要求。如七匹狼男裝采用形狀記憶纖維、斜紋記憶功能面料等研發的休閑茄克，用手輕抹，便可如熨燙般平整，快速恢復至原形，免除了熨燙的步驟。博柏利貿易有限公司利用具有形狀記憶功能的面料制成服裝，可自如迎合身體律動。國內在形狀記憶紡織材料方面研究雖然較多，但大多處于試驗階段，用料單一，整體創新度不夠，且大多為跟蹤研究，許多新的品種尚在開發中，尚未實現規?；I生產。智能變色纖維與傳統服裝制造技術結合，實現了服裝智能變色。如深圳智裳科技有限公司利用光的傳導原理，結合互聯網技術與電子傳感技術，設計制造出智能變色婚紗，且能實現手機 APP 遠程控制，一鍵變色，自動閃爍。近年來我國多家企業和研究機構開發了智能變

93、色纖維，整體水平緊跟國際先進水平。例如，石獅森科智能科技有限公司通過在衣服內層植入森科自主研發的“柔屏”產品，實現服裝的自動變色，且能呈現各式各樣的燈光圖案，滿足當今年輕人對時尚紡織品的追求。目前，智能變色紡織材料的研究技術已經比較成熟，且智能變色纖維種類較多。針對不同的應用環境，智能變色紡織材料可起到保護、娛樂等作用。但我國智能變色紡織材料的價值有待開發，產品的產業化和市場范圍有待發展。我國已形成了相對較成熟的電子信息智能紡織材料技術研發。如博迪加科技（北京）有限公司將傳統服裝工藝與電子技術結合，采用柔軟高強彈力透氣面料，在服裝內層嵌入織物電極，實現了對人體心率、呼吸頻率的實時監測，快速準確

94、地采集人體運動生理信號。我國在應用電子信息智能紡織材料監測人體生理指標、收集運動數據、智能化理療、服裝微氣候監測等方面取得了較大的進展。電子信息紡織材料在國內已有部分市場。例如，東莞市南耀智能服飾有限公司研發出的智能理療內衣，可通過 APP 操控內衣進行智能健康按摩，實現34 紡織品與人體健康的結合。目前，我國電子信息智能紡織品研發主要以具有傳輸信號功能的導電纖維和織物技術為主，并加大了人體生理指標與傳感器、系統結合的研究投入。該類智能紡織材料還需解決電子傳感設備給服裝洗滌帶來的不便問題和穿著舒適性等問題，并需進一步優化產品類型，加快產品的產業化。四、國內外紡織產業智能制造發展比較四、國內外紡

95、織產業智能制造發展比較 在 中國制造 2025、關于積極推進“互聯網+”行動的指導意見、新一代人工智能發展規劃等綱領性文件的指引下，我國紡織產業向智能制造升級已經啟動，并取得了一定進展。但與國外先進水平相比，我國在紡織裝備互聯互通，紡織產業鏈各制造領域的數據采集、信息融合、智能執行，以及紡織企業的智能運營等方面的發展還有一定差距。1、共性技術領域、共性技術領域 互聯互通技術。發達國家紡織機械設備互聯互通水平領先于我國。國際上絕大多數新型紡織設備都自帶有智能通訊接口，并且控制通訊容量比較大，可極為便捷地進行紡織機械聯網集中控制管理。目前在瑞士、比利時、德國等紡織機械技術先進的國家，60%的小型企

96、業、80%的中型企業、90%以上的大型企業已經采用信息化管理模式。這些國家新型的智能紡織設備能夠實現互聯互通，設備在運轉過程中產生的信息和數據可視、可傳遞、可讀取。利用MES系統來獲取和傳遞設備的信息數據，將其傳輸到云平臺上，SCM、APS、WMS各個產品模塊也能從云平臺讀取對自身有價值的數據，從而支持整個紡織企業高效運行。德國、日本等國家先進紡織企業在設備互聯互通，并建立在線監測系統的基礎上，能充分采集生產進度、現場操作、質量檢驗、設備狀態等現場信息數據，通過建立生產過程實時數據庫，與過程控制、生產管理系統實現集成。數據采集技術。目前英國、德國、日本等國紡織企業的生產管理35 已實現信息化，

97、并開發了相應的數據采集和信息管理系統，如英國Crosrol公司為紡織制造開發的人機界面系統、德國特呂茨勒公司為紡織設備開發的數據采集系統等，都不同程度地實現了紡織設備之間的聯鎖控制，提高了單機運轉效率，較大程度推動了車間乃至企業信息化的發展，提升了企業在國際市場上的核心競爭力。我國由鄭州紡機公司和中國紡織科學研究院相繼聯合組織開發了一種紡織網絡監控系統，其通過人機交互在計算機上進行工藝設計、原料優化搭配等，但其主要體現在信息的管理方面，而非真正意義上的數據采集。近年來，隨著網絡技術、控制技術的發展，紡織制造的智能信息傳感技術與檢測控制系統技術得到了快速發展，相關的先進技術被應用到了系統中。但總

98、體而言，我國目前還沒有真正比較通用的紡織網絡化數據采集與信息系統。信息融合技術。國外先進紡織企業通過構建整個紡織生產流程的信息模型，融合紡織工藝數據、紡織設備狀態數據、紡織制造過程數據、紡織物流控制數據，為生產活動提供決策和支持。國內重點應用了鄭州天啟的 MES 系統、品特的細紗單錠檢測系統、長嶺紡電的實驗室管理系統，實現了數據的融合、集成、共享。在設備之間和設備與操作者之間進行互聯，通過設備系統所帶的傳感器或添加傳感器來采集設備狀態及生產數據信息。通過因特網、工業以太網、現場總線，實現了機器聯網，快速進行在線數據檢測，設定調整各種工藝參數，進行遠程故障診斷。智能執行技術。國外先進紡織企業大多

99、已應用了相關智能系統來進行生產管理與制造執行。紡織行業智能執行技術應用比較好的企業主要在美國、歐盟、日本以及韓國。紡織智能執行綜合系統的使用，使大多數紡織裝備實現高精度運動控制，并實現了紡織生產和工藝仿真、智能物流和倉儲等。我國紡織制造智能執行技術研究、開發和應用還處于初級階段。隨著制造業信息化的發展，國內紡織行業也開始36 意識到紡織生產智能執行的重要性。目前國內東華大學與福建百宏公司，山東華興集團合作開展 MES 定制開發與實施，北京雪蓮羊絨集團與中科院以“雪蓮流程業 MES 應用示范研究”課題開展紡織制造智能執行技術合作研究。此外，還有一些大中型針織企業如北京銅牛針織集團、寧波申洲等也在

100、開展 MES 的課題研究。智能運營技術。德國、美國和日本等國在運用大數據、云計算、互聯網等技術的基礎上，使用先進的傳感器技術和通信技術，對設備運行數據、工藝質量數據和生產能耗數據進行在線分析，為企業調整生產、優化管理以及降低能耗提供數據支持，從而實現生產全流程的網絡化、集成化，提高了生產效率和管理精細化水平，實現制造的智能化。全球 500 強中的紡織企業有 80%采用了 ERP 系統，使企業合理利用資源、降低庫存、降低成本、提高生產效率和市場占有率。如德國奧伽（OrgaSystem）公司采用 MEP 原理和方法開發的 TEXIS 軟件，包括合同訂單、生產過程、成品原材料庫存、采購計劃、成本核算

101、、成品發貨等模塊。目前，國內紡織企業在智能運營方面處于初步運行階段，還不成熟和完善，還需以智能化的理念，不斷豐富和完善。2、紡織裝備技術領域、紡織裝備技術領域 紡紗裝備。運用電子技術、先進制造技術、可靠性以及人性化設計上有大幅度的提高，國產紡紗設備整體技術水平有所突破。紡紗設備廣泛采用自動控制、信息采集分析及網絡化管理等先進技術，機電氣儀一體化、數字化、智能化、模塊化技術迅速發展。與國外先進水平設備相比，我國紡紗成套設備在自動化、生產工序連續化、數字化、網絡化、機電一體化技術，設備的可靠性、穩定性，設備的專配件、材料和制造精度上仍有差距?；w裝備。智能化、全流程自動化和信息化逐步在企業中推廣。

102、化纖裝備自動化、數字化、智能化包括原料配送與投料系統、聚合與紡絲操作系統、落絲系統、纖維外觀檢測系統，以及包裝、倉儲及物37 流系統的自動化、數字化、智能化。在線添加等技術的研發成功為滌綸差別化生產的自動化、數字化提供了基礎支撐；自動化、數字化、智能化技術促使化纖設備專用件高速卷繞頭錠長從 1200 毫米發展到1800 毫米，為化纖長絲的快速發展和技術進步做出了貢獻；高速連續紡絲系統、自動吸切絲裝置、自動卷繞裝置、毛絲斷絲的自動監測、紡絲設備的自動維修更換等不僅提高了產品品質，還減少人員傷害，提高了勞動效率，實現工序無人化、少人化操作；纖維張力及均勻性在線檢測和監控系統，以及纖維外觀在線檢測技

103、術與系統的廣泛應用，實現了纖維產品自動化、智能化外檢，提高外觀質量判定的準確度，減少個人差異，大幅提升檢測效率；纖維智能自動包裝線以及全自動倉儲物流系統可大幅度提高工作效率（效率可提升 1.2 倍以上）?；w智能裝備良好的產品質量和經濟效益正在顯現。與國外先進水平相比，國內差距主要表現在缺乏應用工程理論和數學模型的支持，裝備產品質量不穩定維修率比進口設備高 2 至 3 倍，關鍵零部件仍存在瓶頸等方面。機織與準備機械。應用新型主電機及數控直接驅動技術，不僅推進了織機的完全自動化，并可節能 15%20%，接近世界先進水平。噴氣、高檔劍桿兩種機型均向高效、節能、智能、模塊化應用方向快速發展。但國產噴

104、氣、噴水織機和劍桿織機在品種適應范圍、機電集成化、信息化、智能化等技術以及可靠性方面，尚與國外先進水平仍有一定差距。針織機械。國產針織機械中經編機電子送經技術已經得到普遍應用，電子牽拉卷取技術也在逐步推廣使用，電子賈卡提花技術以及EL 電子梳櫛橫移機構、新型鋼絲花梳橫移機構等電子橫移技術已經趨于成熟。具有自主知識產權的經編針織物計算機輔助設計系統已取得用戶的認可并得到廣泛應用。但經編機高速運行狀態下的穩定性仍需加強。38 印染機械。國產印染設備工藝參數在線檢測與控制技術已取得長足進步，濃堿及雙氧水濃度在線檢測及自動配送系統、聯合機張力同步控制系統、定形機生產在線監控系統等得到應用。自動化筒子紗

105、染色生產物流系統研發成功，流程中引入機器人，實現從化料、上料、染色、脫水、烘干及物料轉運全過程計算機監控與自動化操作。紡織品數碼噴印技術與裝備的一些關鍵技術已突破，噴印速度大幅度提高。但國產印染設備自動化停留在單機的控制層，未能將所有的現場分散信息集成在一起，為決策者提供有效的管理信息，現場總線控制系統（FCS）與工業以太網絡的應用還很少，企業存在著很多信息孤島。設備控制的智能化水平不足，大部分無通訊接口，數據無法上傳和共享；非織造布裝備自動化、信息化等方面取得了成效，制造水平和電氣控制檔次都大有提升。但在設備運行穩定性、自動化、連續化、信息化、智能化等方面與世界先進水平還存在一定差距。非織造

106、機械。近年來，我國通過技術引進、消化吸收，非織造設備在高速度、高性能、高質量以及連續化、自動化、信息化等方面取得了成效，制造水平和電氣控制檔次都大有提升。目前我國已能生產大部分非織造布干法、紡絲直接成布法以及部分后整理的單機和生產線，常規非織造布產品的成套生產線基本可以實現國產化。新型高檔水刺法非織造布生產線在水壓自密封式水刺頭、水刺頭密封條快換裝置、三輥筒提花水刺設備、水刺與紡粘復合設備等關鍵技術領域處于世界前列。但國產非織造設備運行穩定性、自動化、連續化、信息化、智能化等方面與世界先進水平還存在一定差距。特別是非織造布設備的電氣自動化控制水平與國外仍有差距，設備與流程的人性化和智能化稍顯不

107、足。3、化纖制造技術領域、化纖制造技術領域 化纖生產智能化裝備與系統集成技術。國際上先進紡絲裝備系統應用計算機、可編程邏輯控制器，提高了高速紡絲系統的智能化水平，39 已出現最高轉速 8000r/min 的高速紡絲卷繞機。國外先進卷繞設備研發和制造主要集中在歐瑞康巴馬格公司、日本 TMT 機械株式會社、瑞士立達公司和意人利康尼坦克斯公司等少數幾家企業。這些公司生產的高端卷繞機處于世界領先水平。我國恒天重工股份有限公司、北京中麗制機有限公司等也開展卷繞機研制，在一定程度上打破了外公司壟斷。但與國際先進水平相比，卷繞速度控制、卷裝成型質量等還存在一定差距；化纖生產自動化落絲系統方面，歐瑞康巴馬格公

108、司、日本 TMT 機械株式會社都是自動落絲系統的先進生產廠家。自動落絲系統可實現自動與卷繞設備、監控系統、輔助轉運設備進行數據通訊，自動檢測故障并報警系統，自動檢測運行端點并停止設置，具有自動防護裝置。國內，由北京機械工業自動化研究所推出的全自動落絲系統已在多家化纖生產企業應用。系統實現了落絲、裝車和轉運的自動化，并自動完成絲餅產品信息的跟蹤及標簽打??；恒逸、新鳳鳴、榮盛、恒力、盛虹、百宏等大型化纖企業使用了聚酯長絲的智能檢測系統，將聚酯長絲外觀檢驗嵌入在智能包裝系統中，實現外觀指標檢驗的在線智能檢驗，減少人為因素對檢驗結果的影響。自動包裝、檢測和倉儲物流方面，由北京機械工業自動化研究所與盛虹

109、股份公司共同合作開發的自動化物流系統是國內化纖行業首套國產化纖生產自動化物流系統（見圖 2-3），技術水平與國際 autafa 基本一致?；w生產物流系統中涉及的智能測控技術和裝置，如機器人、自動小車、立體倉庫、PLC 系統、車間管理系統 MES、大型生產物流系統集成等，國內都具備了一定的技術基礎、裝備準備和工程經驗，但可靠性偏低。圖圖 2-3 全自動落絲及機器人落卷系統全自動落絲及機器人落卷系統 40 化纖生產數字化、智能化控制執行系統。Aspen 公司近年來成功開發了 Polymer Plus 聚合物流程模擬軟件，可實現聚合體系物性、相平衡、聚合反應動力學、傳質傳熱和結晶動力學等的高效耦合

110、，并支持開放式結構，能夠解決聚合物過程模型的復雜問題，可實現聚合過程的穩態及動態建模以及仿真。福建百宏聚纖科技實業有限公司與東華大學聯合開發了“熔體直紡滌綸長絲紡絲工程模擬計算及工藝優化系統”，提升了熔體直紡滌綸長絲產品品質，指導了細旦等新產品開發，產品開發周期從 180 天縮短到 150 天。中國昆侖工程有限公司開發聚酯產業鏈工藝仿真系統和設計聚酯上下游一體化裝置，優化了聚合工藝，獲得高品質的功能性聚酯纖維。在化纖數控技術方面，目前國產化纖機械數控裝置已無處不在，除普遍利用 PLC、變頻器進行邏輯控制和簡單的運動曲線控制外，工控機、伺服驅動等也已大量應用，多電機分部傳動也被應用到多種裝備上。

111、化纖生產過程控制方面，普遍采用了 DCS。一些大型化纖企業已經開始利用 DCS 較強的和開放的通信功能，使全廠 DCS 組成監控網絡，并與以管理為主的信息網絡一起，形成一個管控一體化的綜合信息網絡，使之在實時控制的同時，為經營管理和領導決策提供依據。此外，PLC 系統與下層設備采用 Profibus-DP 通訊，更加經濟，節約成本?，F場傳感器設備采用 ASI總線模式連接，減少了設備的故障，保證系統的穩定可靠，同時極大減少了現場施工的工作量；質量控制方面，國外已有針對化纖生產的專家系統，能不間斷監視和分析有“問題”的絡筒單元，隨時提出相應的改進建議；Picanol 公司還推出了用于化纖生產的實時

112、診斷咨詢專家系統 Realtex，該系統與美國的 Barco 設備監視系統相聯并一起工作，當故障發生后，故障分析系統便自動被激活，根據存儲在計算機內知識庫里的知識，系統能夠對應該檢查那些部件以及如何改變工藝參數提出建議。國內的專家系統由于質量控制技術相對落后而且單一?；w企業智能化、網絡化管理系統（圖 2-4）。目前國內先進化纖41 企業的計算機管理信息系統可實現連通生產、管理、決策三級應用，系統可把網絡觸伸到生產現場，由數十個先進的傳感設備采集原始數據，將龐大的、環環相扣的連續性生產狀況實時、直觀地輸送給主控部門。生產、計劃、財務等職能部門也擁有分層次信息。國內一些大型化纖企業通過應用 ER

113、P 改善管理，經濟效益大大提升，如儀征化纖、江蘇盛虹、浙江恒逸等，已經初步形成 ERP 大面積應用。除企業資源計劃 ERP 以外，還有智能化生產執行系統 MES。在實際生產中應用 MES 的有美國 Honeywell 公司的 Business FLEXTM Solutions解決方案，ASPENTech 公司的 AspenORION 調度系統等。我國化纖行業使用 MES 來優化生產制造過程比起國外起步晚。智能化運營管理方案主要是給化纖企業提供全面的智能制造方案。歐瑞康集團的化學纖維工業 4.0 系統可以提供覆蓋整個紡織增值鏈的解決方案。根據智能的“POC-工廠運行中心 4.0”系統控制軟件提供

114、的新功能和服務，生產商可以持續掌握所有工藝的基本情況從縮聚、紡絲、加彈直至下游進一步的處理工序，可幫助客戶提高系統生產效率，節約能源，有效利用資源。普立萬公司是世界領先的特種聚合物材料、服務和解決方案供應商。公司的特色產品，普立萬 OnColor 纖維著色劑系列解決方案兼具優異的可紡性和環保性，其中 ColorMatrix 纖維著色劑解決方案為聚酯纖維提供了一種創新的熔體擠出紡紗著色技術，在流程后階段進行液體顏色注入，可有效減少生產過程中的浪費和換色時間。圖圖 2-4 纖維制造纖維制造 MES 及及 ERP 系統系統 42 4、紡織加工技術領域、紡織加工技術領域 發達國家紡織加工控制系統的自動

115、化、數字化、智能化達到了新的高度。一些紡織加工控制系統采用西門子公司集運動控制、邏輯控制及工藝控制功能于一身的 SIMOTION 運動控制系統，以及PROFIBUS 通訊方式，實現高速、穩定，高精度的運動控制和定位；立達（Rieter）公司研發的 C.I.S.紡紗自動化生產線，在清鋼工序中釆用了 Aero-feed 散棉喂給裝置，再用 ABC-Control 型處理機控制清鋼連續化和自動化生產線，VDU 彩色圖表管理機臺為操作人員提供了控制、監視、報警和記錄等多種功能；日本島津公司 SSR112 橫編機的 DSCS 數控紗環系統首創數字控制紗線裝置，只要在配備DSCS 數控紗環系統的橫編機上輸

116、入目標線圈長度程式，該系統就會對紗線消耗情況進行連續的監控，同時亦會調整紗線的輸送和張力，從而確?？椢镎w質量的一致性；韓國山水公司的 LT 系列襪機產品，其突出提點是可以通過人機交互界面的控制，實現針距可變，選針位置和針數可變，很大幅度的提高了襪機對不同產品的適應性。目前我國紡織加工技術仍處于工業1.0和2.0階段。為適應需求，我國加快了紡織加工系統智能化研發和創新。青島宏大公司研發生產了 ISPERO-M 系列自動絡筒機的智能接頭，經緯紡機公司研發和生產了 ZAX 系列噴氣機的織造導航系統（見圖 2-5）等。柔性織造單元技術方面。青島宏大、經緯紡機等公司已陸續開發了以絡筒機、劍桿織機為中心

117、，通過集成自動換模系統、工業機器人以及其它周邊設備，實現高度自動化的織造生產，可面向不同材料，不同產品，實現多品種，小批量，快切換的柔性化生產。目前產品已成功應用在客戶制品生產；織布機工業 4.0 解決方案方面。針對無梭織機行業智能制造的發展要求，國內以經緯紡機為代表的企業推出了自主研發的紡機行業4.0 解決方案。采用 CAN 總線控制器區域網絡的電控系統，可與中央電腦系統形成整體網絡監測，調整和控制每臺織機的織造全過程，并43 可進行遠程遙控診斷及處理。這些方案構建了基于互聯網的織機運行數據采集和數據庫平臺，可實現設備的遠程監控、工藝參數管理、生產任務調度、設備的維保管理以及遠程登錄維護等功

118、能，并且后續的功能模塊還在進一步開發和國產化之中。圖圖 2-5 ZAX 系列噴氣機織造導航系統系列噴氣機織造導航系統 總體上，我國紡織加工技術領域在一批行業優勢企業的帶動下，在智能化裝備和核心零部件、裝備智能化集成、信息化管理軟件等方面緊跟紡織機械智能化發展方向，取得了一定的進步。但由于大多還沒有完全掌握紡織加工自動監控核心技術，關鍵功能部件依靠進口，如織造加工采用日本津田駒等國外公司的織機監控系統解決方案等，導致集成自主性差以及機器的制造成本高，缺乏競爭力。伺服系統是織造加工實現精密化、智能化的關鍵，國產技術在系統可靠性等方面尚存在一定不足，導致國內紡織加工裝備廠家仍不得不選用國外的伺服系統

119、，產品在價格、交貨期等方面均不占優。5、染整加工技術領域、染整加工技術領域 生產參數快速檢測及與控制技術。在單臺印染裝備的數字化控制44 技術以及織物含水率、光電整緯、織物密度在線調控系統、雙氧水濃度在線調控系統、pH 值在線調控系統等方面，國內外目前基本處于同一水平。國際上針對染色織物開發的在線色差監控裝置方面處于領先地位，國內則在印花疵點在線監測系統方面有創新突破。在產品質量（如染色牢度、織物漿料退除率、含堿等）快速檢測方面，德國Sedo 公司有成套技術，國內在這方面與國外差距較大。染化料助劑的精準配送技術。染化料助劑的自動配送系統，國外技術較為成熟，比較成熟的系統有意大利拉沃公司的 Do

120、s-Chem 全自動配液系統，韓國的 TADS-LS2001 染/助劑供給自動化系統，瑞士貝寧格的染助劑稱量系統，香港立信代理的德產CHD distribution system，以及近來進入中國市場的 UPSON 公司的助劑自動移送系統等。國內康平納機械有限公司、杭州開源有限公司、杭州凡騰科技股份有限公司等多家公司也推出了自主品牌產品，但在系統運行的穩定性和精準度等方面與國外還存在一定差距。單機臺數字化控制技術。國內外大多數染整設備都實現了數字化控制，但由于不同類型、不同廠家制造的染整設備、制造系統其網絡通信接口、數據協議不一致，各機臺成為相互獨立的信息孤島，基本無法實現設備數據、運行數據、

121、生產數據、質量數據及工藝數據等的實時傳輸、實時監控、故障報警、故障診斷和遠程控制等功能。染整生產裝備間及生產裝備與制造系統之間實現全面的互聯互通及互操作是實現印染智能生產面臨的最大難題。印染專用制造執行系統（MES）。針對間歇式印染加工，德國SEDO 公司開發的 Sedo-Treepoint 印染數字化系統以網絡信息管理為平臺，實現印染工廠全流程數字化管理。其主要功能為：原料及產品性能快速檢測功能、生產配方管理功能、染液配置管理功能、生產與工藝控制功能、能源管理功能。Sedo-Treepoint 系統以網絡信息管理為平臺，以面向生產應用的模型為核心系統，連接實時數據庫和關系45 數據庫，對生產

122、過程進行全程監視、控制和診斷、能源監測、單元整合、模擬和優化。為企業提供一個快速反應、有彈性、精細化的生產環境，減少用工，降低成本、按期交貨、提高產品質量。最終達到一次染色成功率提高至 98，生產操作人員減少 50，用水量節約 45，能源降 30。但該系統只適用于間歇式印染工程，不適合連續式印染加工的企業。國內印染行業 MES 系統的研究起步較晚。目前，浙江大學、東華大學、浙江理工大學、浙江工業大學、杭州訊博軟件有限公司、華紡股份有限公司和杭州開源電腦有限公司等在此領域的研究工作主要是系統體系結構的構建，開發紡織印染行業 MES 系統的總體模式，側重研究間歇式染色車間的集中監控、生產作業調度和

123、生產過程能耗管理模塊的構建等。6、服裝設計制造技術領域、服裝設計制造技術領域 服裝產品流行趨勢與市場需求智能化預測技術。歐洲、美國等企業的數據源豐富、預測技術集成化、智能化程度高，且預測結果逐步精細化。如 Stylesignal 公司研發的 Trend Science 社交監測工具，能夠實時獲取更新用戶的瀏覽記錄及流行機構發布的信息，進行流行趨勢的快速準確預測，同時實現不同服裝種類的分類預測和不同服裝風格的細分預測。日本企業進行基于人工智能的流行趨勢預測，通過優化大數據學習技術，提高預測過程的智能性和預測結果的準確性。早稻田大學的 Edgar Simo Serra 研發了基于人工智能的“服裝樣

124、式和流行”預測系統，利用人工智能學習了近 14 萬件衣物的搭配方式，以用戶對搭配方式的互動及反饋為標準量化評價了用戶服裝搭配的時尚度，利用該系統還能推測具備高時尚度的搭配方式以及世界各國的時裝特性。國內大多數服裝企業對于大數據、人工智能等新技術應用不足，數據源的獲取渠道狹隘且具有滯后性，預測方法耗時精度差，預測周期長、結果準確性低、無法實時反映消費者動態需求。智能化三維人體測量及虛擬試衣技術。發達國家三維人體測量技46 術已經相對成熟，美國 Cyberware 系統、德國 Human Solution 系統和TecMath系統、法國Telmat系統等的商業化應用也相當廣泛。Creaform公司

125、生產的 MetraSCAN 3D 能夠測量尺寸在 13.5m 范圍內的物體，精度可達 0.064mm，且在不同環境下也能維持較高的測量精度。西班牙 IBV 公司開發出三維人體掃描 APP，只需通過手機拍攝人體前面和側面兩張圖片即可完成對人體全身的 3D 建模。國內企業生產的三維測試系統在測量精度、特征尺寸的快速識別、圖像的修復和操作的便攜性等方面仍存在技術差距。隨著三維人體掃描技術的發展和普及，英國、美國、日本、韓國等國家已經建立了本國規模性的三維人體數據庫。日本已經展開大規模的全國第二次三維人體測量項目。歐洲實施了以服裝人體數據庫更新和服裝工業革新為目標的“e-Taylor”項目。我國人體體

126、型數據庫仍局限在局部小規模范圍內，缺乏大型人體數據庫；三維虛擬試衣的基礎是三維人體建模。我國與歐美日等發達國家均實現了間接和直接兩種建模技術，例如我國好買衣公司研發的虛擬試衣系統以及國外的 My Virtual Model 和 H&M 試衣系統。我國在虛擬試衣技術發展及其應用方面，部分產品和系統已經達到國際先進水平。在虛擬試衣服務一體化研究方面，美國 Memomi 公司、俄羅斯AR Door 公司研發的虛擬試衣系統為每個消費者建立用戶信息，并記錄消費者瀏覽和試穿過的服裝，根據這些數據為用戶推送相關服裝產品，并且提供線上購買服務。國內這方面的發展主要在網上交易平臺，線下試衣系統的研發仍處于初級階

127、段。智能化服裝設計技術。以日本的自動化制版技術為代表，YUKA 公司的自動打版功能，旭化成 AGMS3D 虛擬打板系統等，實現固定款式的自動生成以及隨時任意位置的修改版型，大幅縮短了傳統制版的時間和工作量。美國格伯公司、法國力克公司、加拿大 PAD 公司等研發的服裝 CAD 軟件也基本實現了服裝 3D 虛擬設計功能，包括基于虛擬人體的服裝三維款式設計、三維服裝向二維紙樣轉換、二維47 紙樣的修正和放碼排料等功能。國內目前基于平面設計的二維服裝CAD 技術已經成熟，3D 服裝虛擬設計技術的應用尚未普及。富怡、愛科、智尊寶紡等服裝 CAD 開發商與供應商在 3D 技術上有所突破，但較國外水平仍有差

128、距，尚不具備成果產業化廣泛應用的條件。成衣智能化生產加工技術。隨著機器人手臂（美國 Softwear）、機器人裁縫（日本 Juki、日本 Brother）、自動疵點圖像識別技術（美國 Gerber）的開發，自動化生產已應用到服裝生產流水線的縫前、縫中和縫后各個流程，在提高服裝生產效率的同時增加了服裝產業鏈下游的附加價值。國內品牌企業基于人機工程學進行產品研發，如開發語音提示功能、設計符合手部操作的零件等，以滿足產品的用戶友好化和人性化需求。國內服裝生產環節的自動化、智能化設備普及程度較低，主要體現在單一環節（如排版和車縫），總體上自動化普及率不及 5%。相比之下，歐美等發達國家普及率高達 60

129、80%。鋪布和裁剪環節，美國格柏（Gerber）推出的 PRARAGON CUTTER 系列自動裁床，綜合運用傳感和自動化運動控制技術，實現生產準備階段的高度自動化?？p紉方面，日本重機（Juki）運用傳感技術精準控制縫紉軌跡，降低線跡誤差率。美國 Softwear 自動縫紉技術公司研發多維度自由推布齒條，確保面料移動和縫紉針移動的高度匹配性，實現高精度、準確無誤的面料縫合；整燙和折疊加工等后整理階段應用高新技術提升生產效率、提高服裝生產附加價值。其中，高壓、低體力消耗、無死角的整燙設備及技術已逐漸成熟。結合三維掃描、圖像分析、具有機器人手臂的折疊設備，智能成衣折疊技術逐漸應用于服裝生產后整理環

130、節。日本松下公司借助圖像分析技術開發了 Laundroid 智能衣柜，通過識別服裝的材質和配件，自動生成折疊方案并執行。智能折疊設備和技術有利于多品種的服裝加工模式，在生產終端實現全生產流程的高度自動化；大規模個性化定制生產方式對服裝智能生產線的高效運行提出了新要求。美國 Softwear 通過機器人手臂實現服裝半48 成品在多道工序間的傳遞，輔助工序的自動化，極大地提高了前后工序的銜接效率?；诰W絡信息傳輸技術，例如 RFID（Radio Frequency Identification，射頻識別）傳感技術和無線網絡信息集成技術，實現服裝加工信息的實時共享，減少了工序反應時間，保證了生產上游

131、根據下游變化的及時響應。服裝增材制造技術。3D 打印設備的高速化、高精度化以及打印產品的實用化一直是服裝增材制造技術的發展方向。美國、德國、以色列、日本和瑞典等發達國家在相關裝備及材料研發上處于領先地位，主要體現在各類柔性打印材料的研發、新型設備的開發方面。英國Tamicare 公司利用新工藝所開發的“Cosyflex”彈性可降解的織物，在3 秒內可完成打印一次性內衣，該工藝可使用各種類型的液體聚合物和紡織纖維以打印不同類型的內衣、外套和運動服。發達國家的一些服裝企業，如英國公司 Tamicare 于 2015 年正式運行第一條增材制造服裝生產線，該生產線可以進行大批量紡織品的 3D 打印生產

132、。目前4D 打印技術已經開始發展。美國麻省科技設計公司 Nervous System研發出全球第一件“4D 打印裙”，使得打印成品的形狀能夠自動組裝或自動轉變形狀，提升了第四維度的靈活性，增加了服裝的舒適性能。與發達國家相比，我國服裝增材制造裝備和材料研發尚處于攻關階段?；?3D 打印技術的服裝設計也仍處于探索階段，國內服裝企業的關注重點主要在新技術的應用以及新款式設計，對服裝舒適性以及功能性的關注較少，在 3D 打印服裝產業化方面相對滯后。7、個性化定制及網絡協同制造和遠程運維技術領域、個性化定制及網絡協同制造和遠程運維技術領域 紡織品服裝大規模個性化定制技術。網上電子商務交易平臺的發展為

133、個性化定制奠定了基礎。自 20 世紀末以來，隨著網絡技術和計算機技術的快速發展，網上電子商務交易平臺得到了快速的發展，且以服裝業最為突出。美國企業 Proper Cloth 發展了一套專利算法來解決定制服裝合身的問題，提高定制服裝的合體性。國內以青島酷特紅49 領為代表的大規模個性化定制服務模式的形成，使得紡織服裝行業由提供單一產品向提供產品與服務整體解決方案方向發展，成為我國在全球推進工業 4.0 進程中具有國際競爭優勢的重要環節。網易推出的網易嚴選、阿里的 OEM 生產（定點生產）的個性化運作以及京東的“京制”戰略等相繼出現。大楊集團發布“大楊定制”智能化和信息化的定制平臺。通過建模、版型

134、智能匹配，實現訂單處理的程序化、自動化以及遠程下單。同時，高效整合訂單管理、量體數據、材料備貨、生產工序、終端店面等多方資源，提升了訂單效率和生產效率。國際服裝廠商在消費終端為消費者提供定制端口和生產信息查詢。如阿迪達斯在終端店鋪服務器內安裝產品定制系統，消費者根據已有數據庫選擇服裝款式、色彩組合以及尺寸，操作系統直觀地為消費者呈現定制產品的樣貌。這種基于網絡的互動型訂單模式縮短了服裝設計、生產和銷售周期，降低了制造成本。消費者掌握實時的服裝生產進度信息，也可以在進程中調整和細化定制需求?？傮w上國內在個性化定制方面，部分技術比較前沿，但在很多方面和國外先進技術還存著差距。國內大規模個性化定制化

135、服務所需的各階段技術尚未完全成熟，如虛擬試衣階段服裝細節和面料質感等的仿真模擬，虛擬服裝動態全方位展示等，尚須應充分融合大數據、云計算、智能化、互聯網等新技術。裝備遠程運維技術。目前國際上最先進的遠程設備控制與維護的代表企業之一，是瑞典的 HMS 公司。HMS 發明了“Anybus”產品概念。Anybus 產品有兩種不同類型的工業應用：一是提供”嵌入式”Anybus，產品可以集成在設備之中，實現多種網絡接口。二是系統集成，包括工廠升級、現場安裝、廠房改造中的監測控制，HMS 提供“網關產品”，可以實現不同網絡之間的聯接。網絡協同制造（Collaborative Production Comme

136、rce）。這是 21 世紀的先進制造模式，也是敏捷制造、協同商務、智能制造、云制造的核心內容。我國對網絡協同制造技術方面的研究在 CAD/CAE/CAM50 和仿真技術等基礎上開展。目前主要集中在網絡化設計制造技術的理論研究和技術實施準備階段，系統的研究尚處于國外虛擬制造技術的消化和與國內環境的結合上。近年來，網絡化協同設計制造在紡織產業領域也已經開展。泉州海天材料科技股份有限公司構建以客戶需求為導向的面料快速反應供應鏈管理體系，實現面料產供銷協同，以及織造、染整等主要生產環節的實時管控。該公司與中國科學院軟件研究所合作，建立快速補貨的拉式供應鏈信息化生產計劃系統；引進德國 SEDO 公司的全

137、流程數字化印染工藝控制系統，在印染環節實現標準化、數字化管理；引進美國甲骨文公司的服裝 JDE 管理系統，對服裝供應鏈上的打樣、計劃、采購、生產、物流、銷售等主要環節進行整合，同時加入財務集成，形成業務、財務一體化的服裝供應鏈協同云平臺。運用網絡協同制造技術，該公司在上海建立研發和市場推廣中心，在泉州建立織造、染整、服裝生產基地，在廈門建立紡織品進出口基地。8、智能紡織材料技術領域、智能紡織材料技術領域 智能調溫紡織材料。該類智能紡織材料被選為“改變 21 世紀人類生活的 21 項革新”之一，具有超高的實用性與適用性。目前智能調溫紡織品技術向高性能、高技術水平、大規模產業化方向發展，智能紡織品

138、的技術研發、服裝設計和操作便利性設計等方面不斷滿足人類對智能產品的需求。隨著德國工業 4.0 概念、美國 CPS 智能化系統的提出，國外在產品技術研發和產業化方面已經相對成熟，美國 Outlast公司的 PCM（相變）技術在美國、英國等地已有了相當廣泛的產業化應用。Mid6 技術公司開發了一種新型的智能潛水服 SmartSkin，其外層是閉孔氯丁橡膠泡沫材料，中間夾層是溫敏性水凝膠與開孔的聚氨酯泡沫材料的復合物。美國 Triangle 公司合成了直徑 15-40 直徑的微膠囊，這種微膠囊具有吸放熱的作用，將其整理在織物表面，就使織物具有溫度調節的功能。與發達國家相比，國內該類產品研發渠道、51

139、 全流程數字化制造以及基于信息通信技術的模塊集成還不太成熟，無法實現大規模的產業化制造。當前國內大多數產品還需要國外技術的支持，自主創新不夠，如香港福田實業集團與美國杜邦公司合作，采用 Outlast 相變材料微膠囊技術，生產出具有溫度調節功能的針織面料，制成的“Fountian”牌溫度響應型智能服裝。智能形狀記憶紡織材料。該類智能紡織材料綜合實現以下三個目標，綠色環保材料的設計、高記憶性產品的研發以及產品的批量化生產，是目前形狀記憶紡織品的主要發展方向。國外在形狀記憶紡織品的研究起步較早，市場范圍大、整體技術水平高、數據源豐富、智能化程度高。目前，在日本、美國、英國、意大利、荷蘭等地有關形狀

140、記憶纖維的研究已取得了很大的進展。如，英國紡織機構在研制防燙傷服裝時，對形狀記憶合金類智能紡織品成功實踐，將鎳鈦合金纖維進行加工并固定在服裝內部，一旦接觸高溫形狀記憶纖維就會被激發，達到防燙傷的目的。日本是提出形狀記憶纖維最早的國家，以日本東洋紡公司為首的眾多企業在此領域已有深入的研究。日本三菱重工的一個子公司開發出了一種具有形狀記憶功能的聚氨酯類新材料Diaplex，這種膜與外衣面料層壓附和，不僅表現出高拒水性，而且通過對熱量釋放的控制，可對穿著者新陳代謝釋放的熱量進行智能性響應，適用于制造具有形狀記憶且能在環境溫度較高時產生散熱和水氣通道的多功能智能服裝，目前已有此種材料的商業化產品，如智

141、能運動服、登山服等。與國外企業相比，國內企業在研發方面緊跟世界發展水平，但存在人才隊伍相對薄弱、競爭乏力、投入少、開發力度不夠等問題，此外對于共享技術、智能技術等新技術的認識較為不足，國內實現形狀記憶紡織品的工業化生產仍有較長路要走。智能變色紡織材料。這是一種具有高附加值和高效益的智能產品，在紡織、軍事、娛樂、防偽等領域具有良好的發展前景。智能變色紡織品技術朝著高實用性、高安全性、高智能化方向發展，變色纖維的52 結構設計、功能設計以及智能化設計等全方位滿足產品應用的需求。目前，智能變色材料的研發技術主要分為兩類，一是對變色纖維的直接研發，如后整理技術、接枝聚合技術等，設計出具有不同功能的變色

142、纖維；另一種將變色染料與纖維的結合，如微膠囊技術。目前，我國與國外一些發達國家均已實現以上兩種技術的研發，但在技術水平上與發達國家相比還存在較大的差距。在產品的制造技術水平方面，國內企業大多處于初級階段。國外已實現智能產品的市場銷售。如以美國國家航空航天局的技術為支撐，目前已投入市場的名為 Radiate的運動衣。該產品能根據身體輻射出來的熱量改變光子的反射方式，身體散發出的熱量不同，衣服對應部位的顏色就會有所不同。此款智能變色運動衣最大的功能就是讓用戶實時看到肌肉的發熱情況，調整不同的運動策略，實現智能產品與人體運動的結合。日本 Kanebo 公司將吸收 350400nm 波長紫外線后由無色

143、變為淺藍色或深藍色的光敏物質包敷在微膠囊中，用于印花工藝制成智能光敏變色織物，采用這種技術生產的光敏變色 T 恤衫早已供應市場。電子信息智能紡織材料。全球經濟大環境下，電子信息在推動紡織業的技術革新、優化紡織業的產業結構和產品類型中發揮出了非常重要的作用。電子信息智能紡織品作為不同技術領域的融合產品，正朝著多系統結合、多功能化、優異產業結構與產品類型的方向發展。電子信息智能紡織品的主要技術包括三類：第一，對外部環境和條件進行感知的技術研發；第二，反饋功能的技術研發；第三，響應功能的技術研發。目前，在互聯網、大數據的背景下，國外對于電子產品與服裝的融合，已達到了較高的技術水平。如加拿大 OMsi

144、gnal 智能服裝開發公司，已完成了 100 萬美元融資，并發布了在服裝內嵌入傳感器的智能服裝技術，能追蹤心率、呼吸頻率、呼吸量、運動狀態、熱量消耗、運動的強度以及心率等信息。聯想與英特爾共同發布了一款智能運動鞋，由于內置了英特爾的 Curie 模塊，不僅可以實時監測53 鞋的壓力、發光、位置等數據，還可以監控走路的姿態，并收到個性化的信息推送，將娛樂和健身合二為一有利于滿足當代人們對服飾產品的需求。目前國內已有部分企業研發出電子信息智能紡織品，但其應用并未普及。國內如深圳智裳、Aika 愛家科技、石獅森科智能有限公司、金利萊斯等企業在智能紡織品的研發與應用上有所進步，但還未達到發達國家的整體

145、水平，且尚未形成大規模的生產模式。表表 2-1 國內外紡織產業智能制造技術水平比較國內外紡織產業智能制造技術水平比較 技術項技術項 發達國家水平發達國家水平 國內水平國內水平 比較結論比較結論 設備互聯互通 新型智能紡織設備都自帶有智能通訊接口，且控制通訊容量比較大，設備互聯互通水平高 紡織設備具備了一定的數字化、自動化水平，也具備了一些智能化功能 國內紡織設備互聯互通標準缺失，發達國家紡織機械設備互聯互通水平領先于我國 數據采集 英國、德國、日本等紡織生產管理已實現了信息化，并開發了相應的數據采集和信息管理系統 目前還沒有真正比較通用的紡織網絡化數據采集與信息系統 與國外先進水平相比，生產過

146、程數據采集技術水平存在一定的差距，急需突破 信息融合 紡織企業能構建整個紡織生產流程的信息模型 部分紡織企業在紡織生產信息融合、集成與共享方面做了相關的研究 國內信息化水平尚處于初級階段，需進一步擴大應用，提升管理智能化水平與信息化水平 智能執行 能夠實現大多數紡織設備高精度運動控制、紡織生產和工藝仿真、智能物流和倉儲等 智能執行技術在我國的研究和應用已有明顯的效果。國內外紡織產業智能執行技術水平相差不大，國內的智能執行技術水平需進一步提升。智能運營 德國、美國和日本等國在紡織企業智能運營方面做了一定的研究與應用 紡織企業在智能運營方面處于初步運行階段 國內外在智能運營方面都處于初級階段，但國

147、外技術基礎較好 供應鏈 管理技術 形成智能化產品生命周期管理系統，實現無紙化管理，降低人力、物力、財力消耗，提高生產效率吊掛生產線及自動化倉儲已發展成熟；海瀾之家等企業開始往智能倉儲方向發展 國內外差距顯著，國內需在生產信息實時共享及生產計劃智能化技術上有所突破 個性化 定制技術 已實現訂單信息和成品信息網絡化交易；借助大數據，為用戶提供個性化產品方案，提升用戶體驗，降低庫存 近幾年發展較快，已有青島酷特等為代表的成功案例；此類技術多見于下游工廠，終端店鋪較少見國內外智能化程度相當；國內需拓展大規模個性化定制技術的應用渠道，增加銷售終端的個性化產品定制體驗 54 技術項技術項 發達國家水平發達

148、國家水平 國內水平國內水平 比較結論比較結論 紡織品 增材制造 技術 研發了各類柔性打印材料和新型設備；一些公司已經形成 3D 打印服裝生產線；開始發展 4D 打印技術 主要通過進口國外設備；3D 打印服裝僅限于展示和裝飾 國內紡織品增材制造設備關鍵技術、適用的材料研發，以及紡織品增材制造批量化等方面落后于發達國家 智能紡織材料技術 智能調溫、形狀記憶紡織材料技術研發相對成熟，已有部分商業化應用；智能變色紡織材料技術成熟；電子信息智能紡織材料技術趨向成熟 智能調溫、形狀記憶紡織材料水平相對較弱，自主創新不足，基礎能力薄弱；智能變色紡織材料緊跟世界發展水平；電子信息智能紡織材料小規模應用，技術水

149、平較低 智能調溫、形狀記憶紡織材料研發及產業化有較大差距；智能變色紡織材料技術水平與國外相當，市場須拓展；電子信息智能紡織材料水平較落后，需加大研發力度 五、我國紡織產業智能制造發展中的問題及制約因素五、我國紡織產業智能制造發展中的問題及制約因素 在中國制造 2025等重大戰略和計劃的推動下，我國紡織產業界已經認識到，在世界新科技革命和新產業革命的環境下，紡織產業可持續發展，走向高端，直至引領世界，產業領域實現智能制造是必由之路。近年來我國已經開始在紡織產業領域推進智能制造，并取得了一定的成效。但目前總體上我國紡織產業領域制造水平還處于工業 2.0 與 3.0 交匯，并向工業 4.0 發展的階

150、段，與發達國家相比，紡織產業領域智能制造水平差距仍然相當大。制約我國紡織產業領域智能制造快速發展的主要因素是數量眾多紡織企業的傳統工業思維、紡織人才隊伍和科技資源薄弱、紡織智能制造研發投入不足、紡織智能制造軟硬件基礎能力弱、跨領域協同不夠等方面。數量眾多的紡織企業尚停留于傳統工業思維。隨著新科技革命和新工業革命的深入發展，紡織產業也進入了互聯網時代?；ヂ摼W思維的核心是開放、平等、互動、合作，互聯網時代的工業思維須更加關注產品個性化、制造柔性化、服務延伸化、組織扁平化、經營虛擬化、競爭系統化。與傳統紡織產業生產大規模、標準化，組織架構多層次、多單元，營銷依靠實體店，競爭單一的思維相比，有本質的區

151、別。我國規模以上紡織企業有 38000 多家，少部分企業已經融入到互聯網時代，著手重構以互聯網為基礎的智能制造企業經營管理模式。但相當55 多的企業還基本停留于傳統工業思維，或者簡單“觸網”，企業內外價值鏈數據化尚未形成，互聯網與企業的生產和經營管理等未能深度融合。企業的傳統經營管理模式仍在延續，組織架構層次多，制造規?；?、產品同質化、要素成本高、競爭乏力。紡織智能制造人才隊伍和科技資源力量薄弱。一方面缺乏具有紡織制造和網絡信息交叉復合知識和實踐能力的人才。發展紡織產業領域智能制造，以機器換人，是紡織制造由傳統向智能制造發展的一個顯性標志。但機器換人不是不需要人，目前最緊缺的恰恰是具備紡織制造

152、技術與互聯網技術相融合的知識和能力，適應紡織產業領域智能制造的各層次人才。多年前紡織產業需要優秀的擋車工、機修工、營銷業務員等。隨著紡織產業領域智能制造的推進，機器人、網絡、傳感器等紡織智能制造裝備和器件將在紡織企業普及，企業急需熟知紡織流程特征的機器人工匠、網絡工程師、自動控制工程師等各類各層次的復合型人才。這類人才的缺乏，還反應在教育領域，目前紡織行業類高校等的相關專業人才培養存在課程設置過于老化，缺乏學科交叉，專業教育與企業實際需要脫節，學生所學在短時間內難以致用等問題；另一方面缺乏相應的科技創新基地和服務平臺。目前雖然紡織產業領域有幾家企業成為智能制造示范試點企業，但就紡織產業3800

153、0 多家規模以上企業而言，帶動力有限。尤其是紡織產業領域智能制造需要一批共性技術、標準的支撐，相關的基地和平臺目前一是非常缺乏，二是現有幾個與智能制造相關的平臺，目前尚未能夠真正發揮出相應的作用。紡織產業領域智能制造研發投入不足。從企業層面看，目前國內制造業 32 個行業中屬于紡織行業的化學纖維制造、紡織、服裝服飾行業的年度 R&D 經費投入強度都低于 1%，而且紡織、服裝服飾行業業的年度 R&D 經費投入強度排名居于制造業 32 個行業的中下游。理論上企業都有銷售收入 3%的研發投入，但投入的研發資金主要用56 于硬件設施的引進、更新，真正用于紡織智能制造相關關鍵技術創新研發的投入普遍偏少。

154、從國家層面看，目前國家對于紡織產業領域智能制造技術研究方面的投入相對少，如 2016 年度的國家重點研發計劃項目中，尚無紡織產業領域的智能制造重點研發計劃項目。國家重點研發計劃的重點專項按照基礎前沿、重大共性關鍵技術到應用示范進行全鏈條設計，一體化組織實施，涉及紡織產業領域的智能制造須以紡織制造為主體，跨領域組織聯合相關力量開展科技攻關，相關的機制目前尚不完善，各方的積極性尚未充分調動。紡織產業領域智能制造軟硬件基礎和應用能力薄弱。與美國、歐盟、日本等發達國家相比，我國紡織產業領域智能制造技術總體落后，主要表現在紡織智能制造的裝備、傳感器、專用控制器件、控制軟件、管理軟件等軟硬件基礎能力相對弱

155、。已經開始實施兩化融合的企業大多采用跟隨和模仿戰略，核心技術缺失，共性技術不足，高端裝備、關鍵部件，基礎件和電子元器件等大多依靠引進，或通過引進，消化、吸收，進行二次開發。大多數紡織企業尚未建立 MES（執行制造系統），即使建立了 MES 的企業，其計劃和成本控制對象也未細化，未完全實現與 ERP（企業資源計劃）的集成應用。紡織全產業的“兩化”（工業化與信息化）尚未能深度融合?！盎ヂ摼W+”融入紡織產業，涵蓋通信運營商、互聯網企業、紡織制造企業等多方面，各方對信息互聯互通、接入技術標準等尚未形成統一認識，缺乏對標準規范、業務流程、管理模式、知識經驗等數字化能力要素進行全面集成和充分融合。57 第

156、三章第三章 我國經濟社會發展對紡織產業智能制造的需求我國經濟社會發展對紡織產業智能制造的需求 一、我國經濟社會發展對紡織產業的影響一、我國經濟社會發展對紡織產業的影響 未來 5-10 年，我國將轉變發展方式、優化經濟結構、轉換增長動力，建設現代化經濟體系，從全面建成小康社會向基本實現現代化方向邁進。新時代，我國經濟社會的新發展將對紡織產業產生重大影響，推動紡織產業邁向全球價值鏈中高端。（一）供給側結構性改革深化和收入增長促使紡織產業須提升市場響應度（一）供給側結構性改革深化和收入增長促使紡織產業須提升市場響應度 未來 5-10 年，我國將堅持深化供給側結構性改革，把提高供給體系質量作為主攻方向

157、，顯著增強我國經濟質量優勢。我國將加大重點領域關鍵環節市場化改革力度，調整各類扭曲的政策和制度安排，完善公平競爭、優勝劣汰的市場環境和機制，最大限度激發微觀活力，優化要素配置，推動產業結構升級，擴大有效供給和中高端供給，增強供給結構適應性和靈活性，提高全要素生產率。與此同時，我國居民收入將持續增長。中華人民共和國國民經濟和社會發展第十三個五年規劃綱要主要目標確定，到 2020 年國內生產總值和城鄉居民人均收入比 2010 年翻一番，主要經濟指標平衡協調，發展質量和效益明顯提高。黨的十九大報告提出，從 2020 年到 2035 年，在全面建成小康社會的基礎上，再奮斗十五年，基本實現社會主義現代化

158、。屆時我國中等收入群體將由當前大約 3 億人擴大到 6 億人左右，穩定消費主體將形成，“橄欖形”社會結構的重要基礎將得到奠定，社會的貧富差距將逐步縮小。隨著我國供給側結構性改革的深入，以及國家創新驅動發展戰略綱要的實施，可以預見，在 2025 年左右，我國人均可支配收入將進一步增加，并將進一步促進人們對更美好生活的向往和追求，與此相關聯的衣著時尚等消費將進一步提高，市場反應敏感性對產業發展重要性將進一步顯現。58 （二）勞動力成本等上升促使紡織產業須提升全要素生產率（二）勞動力成本等上升促使紡織產業須提升全要素生產率 進入 21 世紀第二個十年以來，一方面，我國法定最低工資加快增長，制造業與發

159、達國家在人工成本方面的差距，大體已從開放之初的 100 倍，收縮為 5 倍，甚至還將再進一步收縮。另一方面，我國老年人口比重快速增加，人口日趨老齡化。國家統計局數據顯示，全國農民工人均月收入已從 2010 年的 1690 元增加到 2015 年的 3072 元，年平均增長 12.7%（見圖 3-1）。2015 年我國總人口超過 13.6 億，其中 60 周歲以上老齡人口超過 2.1 億，占總人口的 15.5%，65 周歲及以上人口 13755 萬人，占總人口的 10.1%。這兩項指標都超過了國際上公認的人口老齡化的“紅線”。未來 5-10 年，一方面我國還將大幅度增加勞動所得在整個國民收入中的

160、比重另一方面，我國將在“未富先老”的情況下提前進入老齡化社會，面臨人口老齡化壓力。雖然目前我國已經實施“全面二孩”政策，但預計我國勞動年齡人口在比較長的一段時間，至少在 2025 年以前還會逐步減少。勞動力成本上升，伴隨人口老齡化，勞動力人口還將持續減少，再加上原材料和土地資源等成本上升，對我國紡織產業而言，長期依靠低成本發展的優勢已不復存在。這促使我國紡織產業須盡快轉換發展模式，提高全要素生產率，同時要大幅增加健康、護理、醫療等方面的紡織產品。圖圖 3-1 我國農民工我國農民工 2010 年年-2015 年人均月收入變化情況年人均月收入變化情況（三）城鎮化持續發展促使紡織產業須提供更好就業（

161、三）城鎮化持續發展促使紡織產業須提供更好就業 工業化與城鎮化是社會經濟發展的兩翼，也是我國通向社會主義0500100015002000250030003500201020112012201320142015平均月工資（元）平均月工資（元）59 現代化強國的必由之路。我國目前正經歷著世界最大規模城鎮化過程，并且未來 5-10 年我國城鎮仍將處于快速發展的階段。2011 年，我國城鎮化率已經達到 51.3%，城鎮人口首次超過農村人口，達到 6.9 億人?，F階段我國城鎮化到了轉折時期，從快速城鎮化階段正進入城鎮化中期階段。2013 年至 2017 年五年間城鎮化率年均提高一點二個百分點，八千多萬農業

162、轉移人口成為城鎮居民。隨著城鎮化的持續發展，到 2025 年，我國農村農業勞動力占比還將進一步下降。城鎮化在促進我國工業化和消費水平提高的同時，帶來了巨大的就業、資源、環境、社會等壓力，以及人們對于更好工作環境和工作條件選擇的壓力。紡織產業中尚有不少相對比較艱苦的工種，如印染、縫紉、紡紗、織造等，將面臨更加突出的招工難問題。按照中國特色新型工業化、信息化、城鎮化、農業現代化“新四化”發展要求，紡織產業不斷改善就業人員勞動生產環境，部分紡織制造工序由智能化裝備替代，走工業化與信息化深度融合的道路，發展紡織產業智能制造是必然的選擇。（四）高端制造戰略促使紡織產業須加快走向中高端（四）高端制造戰略促

163、使紡織產業須加快走向中高端 未來 5-10 年，在新科技革命和新工業革命的推動下，尤其在著我國制造強國戰略的行動綱領中國制造 2025、經濟提質增效的行動綱領互聯網+行動計劃等戰略推動下，中國制造的優勢將不斷富集，配套不斷完善，加上過去十多年制造業大發展積累的經驗，技術，人才，項目，管理流程等，我國在電子微電子、新型汽車、大飛機、高速列車、新醫藥、新材料、新能源等新興領域將在全球具有舉足輕重的地位。同時，紡織等傳統產業也將加快轉型升級速度。資本、技術、人才、產業集群等力量聚集，將在我國誕生全球頂級的高新技術及尖端產品制造中心。到 2025 年，中國制造的附加值將迫近全球前列，為實現制造向創造的

164、轉變，速度向質量的轉變，產品向品牌的轉變，徹底改變我國制造業初級加工的產業結構奠定堅實基礎。在此進程中，我國紡織產業作為具有世界影響力的產業，借助自身的60 產業基礎及國家戰略的推動，有可能借助智能制造技術，在傳統產業的升級發展中率先走向大而強，走向高端。（五）生態綠色發展促使紡織產業須節能減排減量（五）生態綠色發展促使紡織產業須節能減排減量 我國經濟發展和資源環境的矛盾依然突出。我國人均資源緊缺，而資源消耗量卻排在世界前列，隨著我國工業化和城鎮化發展，經濟持續增長并處于新一輪上升周期，這一狀況勢必繼續延續。2015 年我國石油的對外依存度已超過 60%。而我國的水資源一是短缺，二是水污染嚴重

165、。有資料顯示，我國人均淡水資源僅為世界平均水平的1/4，在世界上名列 121 位，是全球人均水資源最貧乏的國家之一。未來經濟社會發展，我國必然與世界其他國家一樣，在共同應對氣候變化、大氣污染、水資源和化石能源短缺、荒漠化和自然災害等資源環境問題中，進入互聯網與可再生能源相結合的“后碳”產業新時代。面對資源環境的嚴峻挑戰，我國綠色發展的理念，紡織產業作為國內五大消耗水資源的產業之一，以及石油基為主的化學纖維制造占全球65%以上（2014 年）的產業，其可持續發展必須走節水、節能、減排、減量，低碳綠色發展之路。（六）互聯網經濟促使紡織產業須加快發展新模式和智能產品（六）互聯網經濟促使紡織產業須加快

166、發展新模式和智能產品 互聯網對世界生活方式，產業生產經營模式等產生了重要的影響。傳統集市+互聯網有了淘寶，傳統百貨賣場+互聯網有了京東，傳統銀行+互聯網有了支付寶，傳統交通+互聯網有了快的、滴滴?；ヂ摼W不僅全面應用到第三產業，形成了諸如互聯網金融、互聯網交通、互聯網醫療、互聯網教育等新生態，而且正在向第一和第二產業滲透。工業互聯網從消費品工業向裝備制造和能源、新材料等工業領域滲透，全面推動傳統工業生產方式的轉變?；ヂ摼W的普及帶動了電商發展，2014 年我國網民 6.5 億戶，網購用戶 3.6 億戶，25%的企業開展網上銷售，電子商務交易額近 13 萬億，個人網購規模近 3 萬億。據國家統計局數

167、據顯示，2015 年，全國網上零售額 38773 億元，同比增長61 33.3%，其中穿著類商品零售額同比增長 21.4%。2016 年紡織服裝電子商務交易總額達到 4.45 萬億元，是 2012 年的 2.4 倍。在互聯網經濟時代，傳感器、處理器、存儲器、通信模塊、傳輸系統融入各種產品，使得產品具備動態存儲、感知和通信能力等智能功能。專家預期，到 2020 年與物聯網關聯的智能產品將超過 500 億個，且這個進程將持續 10 年、20 年甚至 50 年?；ヂ摼W經濟發展也促使紡織產業向服務型制造等新模式轉換，并促使紡織產業加快發展社會急需的智能紡織材料。二、我國紡織產業新發展對智能制造的需求二

168、、我國紡織產業新發展對智能制造的需求 在國際及我國經濟社會發展大環境影響下，我國紡織產業面臨勞動生產率增速低于制造成本上升速度、傳統生產經營方式不適應飛速發展的網絡信息技術等挑戰，同時一些紡織制造還存在工藝落后、工人生產勞動強度大、加工精準度和生產效率低、能源和水資源消耗大、污染物排放量大等瓶頸，亟需通過發展智能制造技術，轉換成紡織產業智能制造新模式，推動我國紡織產業在規?？偭渴澜绲谝坏幕A上，由大轉強，走向中高端。（一）提升全要素生產率、增強需求響應等亟需發展紡織智能制造新模式（一）提升全要素生產率、增強需求響應等亟需發展紡織智能制造新模式 面對不斷提升的勞動力用工成本、不斷減少的勞動力數量

169、；面對隨著社會發展，紡織產業生產者對工作環境要求的提高，人民群眾對紡織產品品種和質量要求不斷提升，紡織產業亟需適應時代發展，充分應用工業軟件、大數據、工業互聯網技術和智能裝備、控制、執行、分析、運營技術等，構建紡織智能（車間）工廠，實現化纖制造、紡紗、織造、非織造、染整、服裝設計與加工等環節的智能化，大幅度提升勞動生產率、改善生產工作環境、提高產品品質。一是要充分發揮制造執行系統（MES）的重要作用，加強生產現場自動化層和 MES之間無縫化對接；二是要虛擬與現實結合，加快產品設計以及工程實62 踐的數字化世界和真實世界的融合；三是要構建信息物理系統（CPS），溝通現有物理工廠的系統與數字世界的

170、仿真，實現紡織制造生產過程的完全可控、可調。通過紡織智能（車間）工廠的構建，大幅度提高紡織制造生產效率，縮短產品周期，提升產品品質；消減體力勞動人工的投入，適應勞動者數量的絕對性減少趨勢；提供更多知識崗位用工，適應勞動者就業志愿變遷導致的勞動者數量的絕對性減少趨勢；創造崗位內容和薪資水平具有競爭力的紡織產業就業需求。隨著互聯網經濟迅猛發展，紡織產業正面對“互聯網+”、大數據、云平臺、云制造、電子商務和跨境電商等新興網絡信息技術對于傳統生產經營模式的挑戰。紡織產業亟需須以“互聯網+紡織”，推進大規模個性化定制、紡織協同制造、紡織電子商務、紡織裝備遠程運行維護等紡織智能制造新模式，激活企業生產活力

171、，增強需求響應度。以紡織智能制造新模式推動跨行業協同制造，提高紡織制造專業化程度，并拓寬紡織品應用領域，使紡織產業為經濟建設、社會發展提供更豐富產品；推進企業供應鏈智能優化，構建精益供應鏈，全面提高企業經營管理效率；面向市場需求加快產品更新周期，密切制造過程與消費者需求相互動，引領消費需求；推進個性化規模定制，通暢紡織制造商與客戶信息，客戶服務更加精準及時，產品營銷模式向更直接的感知和便捷轉變，滿足日益個性化的消費趨勢。（二）構建紡織智能制造體系亟需智能紡織裝備及共性技術和標準支撐（二）構建紡織智能制造體系亟需智能紡織裝備及共性技術和標準支撐 構建紡織產業智能制造體系，智能裝備、標準體系和共性

172、技術是基礎和支撐。要圍繞紡織產業鏈加工制造的智能化，研發具有感知、控制、決策、執行等智能功能，工藝先進、綠色節能，芯片、傳感器、軟件系統等信息技術深度嵌入的化纖、紡紗、機織、針織、非織造、印染和整理、服裝設計和制造等智能化紡織裝備專用基礎件、紡織工序連結機器人及專用機器人等典型紡織智能裝備。以智能紡織裝備和63 先進紡織工藝支撐紡織產業推進智能化設計和制造，轉變目前一些紡織加工、印染和整理等環節的粗放式生產工藝和人為因素對生產的嚴重干擾，大幅度提升紡織制造的精準度，降低勞動強度、物耗、能耗、排放、成本等，突破日趨嚴峻的資源環境制約瓶頸，同時實現紡織制造過程柔性化，提高生產效率和產品品質，有效提

173、升紡織制造企業的競爭力。國際和國內經濟社會發展環境促使紡織產業必須加快發展智能制造，而從頂層設計上解決標準問題，是突破阻礙紡織產業智能制造體系發展的重要工作。智能制造標準體系建設是一項復雜的系統工程，要站在產業的高度，做好頂層規劃，運用系統的分析方法針對智能制造標準化對象，及其相關要素所形成的系統進行整體標準化研究。需要對包括紡織產業的設計、工藝、生產、管理、服務、評價和安全等要素綜合考慮，協同推進。同時還須要做好產業鏈各行業標準的協調，聚焦與紡織智能制造緊密相關的互聯互通、信息融合、工業物聯網等標準，形成一系列面向紡織全流程的物聯標識、數據交換、智能車間等基礎標準。紡織產業構建智能制造技術體

174、系需要安全、傳感（測控）共性技術、通用軟件系統等共性技術的支撐。為此，亟需跨領域協同，研發適用于紡織制造特征的高精度、高可靠智能控制、運動控制共性關鍵技術，以及智能儀器儀表、高速通信網絡、智能物流和倉儲、智能傳感與檢測控制系統等共性關鍵技術。（三）適應時代需求拓展紡織應用亟需發展智能紡織材料（三）適應時代需求拓展紡織應用亟需發展智能紡織材料 紡織產業智能制造是紡織產業整體的智能化，必然包括智能紡織材料。隨著新科技革命和新工業革命深入發展，適應當代人們生活、健康、人體功能拓展等需求，以及現代軍事裝備需求的智能紡織材料，正在日益拓寬紡織材料應用領域。智能技術集成化和網絡化的新一代智能紡織材料基于數

175、字化、智能化技術，具有形狀記憶、生理檢測、環境監測、全球定位及播放功能，且可穿戴。通過研發紡織材料傳感64 與反饋、信息識別與積累、響應與自適應等機理，摩擦/形變/溫差/光能等自發電蓄能、光/熱/電/力致變色、形狀記憶與溫度響應高效智能纖維關鍵技術，推進可穿戴智能紡織材料時尚化等，加快發展智能紡織材料，將在為我國經濟社會發展和國防建設提供有效產品的同時，使紡織產業從以傳統穿著和家居為主，向智能穿著和家居，以及更廣闊的產業用和國防建設用智能材料領域拓展。65 第四章第四章 我國紡織產業智能制造的實踐與探索我國紡織產業智能制造的實踐與探索 在中國制造 2025、互聯網+行動計劃、新一代人工智能發展

176、規劃等的推動下，我國紡織產業各行業開展了智能制造實踐，取得了一定成效。課題組在分析紡織產業制造特征，調研分析紡織產業領域智能制造新模式、智能裝備與標準和共性技術、智能紡織材料制造等實例的基礎上，對紡織產業領域的智能制造范式開展了積極的探索。一、紡織產業制造特征一、紡織產業制造特征 紡織產業總體上屬體量龐大的傳統制造業。紡織產業的生產制造包括化纖制造、紡紗、機織、針織、非織造、染整、服裝，以及紡織裝備制造等。這些制造經歷材料位移、流體動力學、物質熱交換、化學反應等過程，以及借助工藝設備按順序或并列完成的工藝過程?？傮w上，紡織產業的生產制造兼具流程制造和離散制造特點，屬于流程制造和離散制造混合模式

177、，其中一部分生產制造屬于流程式。紡織產業內不同行業的制造類型、管理模式、生產工藝流程、市場經營方式不同，其實現智能制造的技術內容也會有所不同?；瘜W纖維制造過程主要包括化纖原料制備，高分子化合物合成（聚合）或天然高分子化合物的化學、物理處理和機械加工；紡絲熔體或紡絲溶液制備；化學纖維紡絲成型；化學纖維后加工。高度自動化的化學纖維生產從原料投放到制成化學纖維，基本屬于流程制造。紡織加工過程主要包括紡紗的清花、梳棉、并條、粗砂、細紗、后加工，以及形成織物的機織或針織等。棉、毛、絲、麻、化纖及各類纖維混紡、純紡加工過程各不相同，機織和針織加工過程也不相同。就加工過程看，紡織加工總體屬于流程制造和離散制

178、造混合式。非織造加工過程主要包括原料（配料）、加熱、擠壓、過濾、拉伸、成網熱軋、卷取分切等，基本屬于流程制造。染整加工主要包括前處理，染色，印花，后整理，洗水等。部分66 生產工藝接近流程式的特點，如織物連續式染色，部分則具有接近離散式的特點，如織物間歇式染色，總體上染整屬于流程制造和離散制造混合式。服裝設計和加工主要包括服裝設計、面料采購、服裝生產加工、市場推廣等?？傮w上服裝設計與加工屬離散式制造。在服裝加工環節，盡管可借助服裝加工吊掛流水線，但本質上仍屬離散制造和流程制造混合式。紡織裝備制造。紡織裝備制造主要包括成套裝備、零部件、紡織裝備專件等的制造，整體屬離散式制造。二、紡織產業領域智能

179、制造實例分析二、紡織產業領域智能制造實例分析 本課題組在課題實施過程中，在紡織產業的智能制造新模式、智能裝備與標準和共性技術、智能紡織材料領域選取了智能車間（工廠）、大規模個性化定制、網絡協同制造、智能紡織裝備、共性技術、標準、智能紡織材料等實例，開展實地調研或資料調研，進行了紡織產業智能制造實例分析。（一）義烏華鼎全流程錦綸生產智能工廠（一）義烏華鼎全流程錦綸生產智能工廠 1、背景、背景 義烏華鼎錦綸股份有限公司是一家業從事高品質、差別化民用錦綸長絲研發、生產和銷售的企業，主要生產具備高織造穩定性與染色均勻性的 POY、FDY、DTY 民用錦綸長絲，產品范圍覆蓋 8.8-444dtex所有規

180、格。公司自 2002 年創建以來，通過了 ISO9001 質量管理體系、ISO14001 環境管理體系、瑞士生態紡織、AAA 標準化和計量檢測體系等認證?！叭鞒体\綸生產智能工廠”項目是 2017 國家工信部智能制造新模式示范項目。2、總體構成、總體構成（1）系統由感知與自動控制系統、工業和管理軟件、工業智能服務平臺和工業以太網 4 大部分組成，共 16 個子系統。智能感知與67 自動控制部分包括：智能切片配送系統、一體化集成紡絲卷繞系統、纖維智能化管理系統、智能立體倉庫。工業和管理軟件包含執行層的制造執行系統（MES）、產線控制系統（IMS）、實時數據采集系統（SCADA）、能源管理控制系統

181、（EMCS）、倉儲管理系統（WMS）、物流調度系統（TCS）和計劃層的企業資源管理系統（ERP）。針對錦綸行業現場設備干擾大的問題和生產設備實時產生的數據量大的需求，項目智能工廠的通訊網絡架構采用工業級光纖網絡建設方案來保證數據的可靠、及時傳輸。通訊網絡的拓撲結構如圖 4-1 所示。圖圖 4-1 光纖網絡拓撲圖光纖網絡拓撲圖（2）整個智能工廠由“一硬、一軟、一網、一平臺”四大核心技術要素構成，即整個系統分為感知與自動控制、工業軟件、工業網絡、工業智能服務平臺四大部分（圖 4-2）。68 圖圖 4-2 信息系統集成方案信息系統集成方案（3）引入嵌入式開發平臺技術和控制器開發技術，實現核心控制部件

182、安全可控的目的；集成自研和引入開源的人工智能技術，應用到項目各個系統的智能化中，實現智能圖像識別、生產資源統籌優化和生產數據分析；引入紡絲工程技術、配送技術、智能倉儲技術、自動落絲技術、在線檢測技術和自動包裝技術，實現錦綸生產全流程的高效、智能化生產?？傮w技術方案如圖 4-3 所示。69 圖圖 4-3 技術方案總圖技術方案總圖（4）整個錦綸全流程智能工廠通過采用和自研 24 種核心智能自主嵌入式開發平臺 自主控制器開發技術安全可控智能技術MES/IMS/SCADA/WMS/TCS/EMCS自主信息化開發技術 智能切片配送系統熔融擠壓系統高速紡絲系統卷繞、自動落絲系統自動包裝系統在線檢測系統智能

183、立體倉庫智能配送技術高效低耗技術集成卷繞、自動落絲技術 規?；徑z技術 智能倉儲技術ERP智能檢測技術 自動包裝技術 工藝流程仿真平臺/生產數據分析平臺工業以太網 開源智能技術 70 制造裝備，除了部分平面關節（SCARA，Selective Compliance Assembly Robot Arm）搬運機器人、電子標簽與條碼采集系統這兩種分別采用日本安川和美國 Microscan 公司的產品外，其它 22 種核心智能制造裝備都采用或自研的國產裝備，核心智能制造裝備國產化率達到 95%。3、總體性能、總體性能（1）智能原料配送技術 自主研發錦綸行業全球首創的智能切片配送系統，將原料從倉庫提升

184、到加料間，由自動移動搬運機器人輸送到各個用料點，人均效率提高 6 倍；與氮氣氣流輸送方法相比，避免了因氣流速度太快而導致的切片粉塵的產生，有效保證了紡絲質量，是目前全球化纖切片紡絲最好的配送料技術。（2）智能絲餅管理技術 目前國內外的錦綸絲餅生產過程中仍需大量的人工操作，而項目首次采用了全流程智能化生產技術，使錦綸從落絲、輸送、在線檢測、分級包裝完全自動化、智能化，生產自動化率達到 95%以上，實現了全過程人與絲餅的“零”接觸，提高了生產效率，降低了用工成本，減少絲餅油污、毛絲，成品非 AA 優等品率降低 44.4%以上；絲餅缺少身份識別，只能對絲餅的部分生產環節進行產品追溯，項目采用RFID

185、 對每個絲餅進行身份識別，可實現絲餅的全程可追溯。（3）生產數據分析技術 對實時采集到的各個生產環節的現場數據，按照數據倉庫設計的數據模型進行云存儲；利用服務提供的多種經典分布式計算模型，對數據進行實際加工計算和生產數據挖掘；根據生產計劃和生產設備參數，充分利用開源智能算法進行模擬仿真和統籌優化，對生產資源進行優化配置。（4）智能立體倉庫技術 71 自主研發化纖行業首創的智能立體倉庫，研發了雙伸位自動化立體倉儲技術，比單伸位的立體倉庫庫容率提高 80%，比人工倉庫庫容率提高約 10 倍，實現倉儲能力最大和和配送作業準確和迅速；對倉儲過程采用智能算法進行統籌優化，達到節能增效。（5）螺桿加熱、環

186、吹風及精密卷繞技術 項目采用國際領先的高頻電磁螺桿加熱系統，而國內外錦綸企業采用電熱棒鋁哈呋加熱，高頻電磁螺桿加熱耗電量降低 32%，溫度控制精度提高5倍（0.1）。整個紡絲系統實現綜合節能約30%左右，其中紡絲熱媒保溫系統節能近 45%，環吹風系統、卷繞系統分別節能約 30%、25%。4、運行效果、運行效果 采用以高頻電磁感應螺桿加熱技術及單組雙噴真頭紡等為代表的高效低耗加工技術，以及先進的工藝設備，包括卷繞機、紡絲機、自動化立體倉庫設備等主要生產設備及空壓機、冷水機組、環吹風空調機組、循環水系統等輔助設備具有高效、環保、低耗的特點，有利于減少項目的能源消耗，單位產值能耗可降低 25%。由于

187、實現了送配切片、卷繞自動落絲、在線上檢測、自動包裝、智能倉儲等全流程智能化生產，產品非 AA 優等品率降低 44.4%，生產效率提高 50%。由于實施了錦綸生產流程仿真平臺，能對新產品的生產工藝和參數進行仿真；MES 系統能對新產品的 BOM 進行管理，自動調整各個生產環節的生產工藝流程與參數；在線檢測系統可對新產品進行快速、高效檢測，可產品研制周期縮短 30%以上。（二）中復神鷹千噸級碳纖維智能制造新模式應用（二）中復神鷹千噸級碳纖維智能制造新模式應用 1、背景、背景 目前，我國實現了 T700/T800 級高性能碳纖維的自動化連續生產，但關鍵核心技術裝備、碳纖維產品的質量穩定性、原料損耗率

188、以及生產能耗等亟需實現產業躍升。在國家戰略需求領域里，對碳纖維的用72 量和質量要求越來越高。因此，碳纖維行業在面臨國內外雙重壓力下，急需通過智能制造實現制造業的轉型升級。中復神鷹碳纖維有限責任公司是目前國內規模最大的 T300、T700、T800、M30 碳纖維生產和銷售企業，國內碳纖維的市場占有率達到 60%以上，并且具備了在航空航天及重點工業領域推廣應用的條件。2、總體構成、總體構成（1）碳纖維生產控制智能化：聯合工藝、設備、自動化等技術層面，將物聯網、大數據、云計算等新一代信息技術與先進自動化技術、傳感技術、控制技術、數字制造技術結合，在碳纖維智能生產方面，利用工業以太網、工業無線網、

189、PLC、DCS、ICE 智能控制系統等實現高性能碳纖維關鍵制造設備的控制智能化。（2）物流智能化：集成利用工業條形碼、視覺傳感器、微機電系統、立體倉庫等實現碳纖維在制品以及成品的物流智能化。（3）企業管理智能化：集成 ERP 系統、MES、財務、人事、供應鏈、設備管理、質量管理系統等，實現企業管理智能化。3、總體性能、總體性能 采用工業機器人、電子標簽、條碼、分布式控制系統（DCS）、可編程邏輯控制器（PLC）、數據采集系統（SCADA）、在線無損檢測系統設備、智能物流與倉儲等 16 種以上核心智能制造裝備的創新應用，實現聚合單元智能化程度 95%以上，紡絲單元智能化程度 98%以上，碳化單元

190、智能化程度 95%以上，溶劑分離單元智能化程度 98%以上，倉儲系統智能化程度 95%以上；突破碳纖維生產過程中存在設備調試運行匹配聯動性問題，實現了碳纖維整體制造的智能化，快速提升碳纖維品質和生產效率，降低碳纖維成本，在一定程度上彌補與國際先進水平的差距。4、運行效果、運行效果 生產效率提高 20%以上，運營成本降低 20%以上，產品研制周73 期縮短 30%以上，產品不良品率降低 20%以上，單位產值能耗降低10%以上。（三）福建百宏滌綸長絲紡絲工程模擬計算系統及工藝優化（三）福建百宏滌綸長絲紡絲工程模擬計算系統及工藝優化 1、背景、背景 福建百宏聚纖科技實業有限公司成立于 2003 年，

191、是華南地區最大的聚酯纖維生產基地，產能超百萬噸，產品差別化率達 67%，被認定為國家企業技術中心。隨著聚酯市場日益激烈的競爭以及不斷被壓縮的利潤空間，福建百宏堅持走差別化路線，并通過堅持不懈的探索和努力，在聚酯的智能化生產方面取得了顯著的成績，自主開發出“熔體直紡滌綸長絲紡絲工程模擬計算系統及工藝優化”，并獲得了 2012年度福建省科技進步一等獎，實現了聚酯纖維低耗、自動化程度高、少人生產的全流程數字化智能工廠，提升了企業生產效率，提高了差別化產品品質，促進了企業效益增長。2、總體構成、總體構成 建立企業網絡架構，企業局域以太網包括管理網、控制工業以太網以及分布式控制系統；通過建立企業數據中心

192、，構建企業一體化信息集成系統，采用“確定方案關鍵技術研究設備（軟件）開發系統集成應用驗證及完善”的技術路線，完成化纖智能制造數字化車間的建設。聚酯纖維智能化制造系統模型架構情況如圖 4-4 所示：圖圖 4-4 聚酯纖維智能化制造工藝流程系統模型架構聚酯纖維智能化制造工藝流程系統模型架構 74 3、總體性能、總體性能 在聚酯行業激烈的競爭環境下，福建百宏采用熔體直紡滌綸長絲生產工藝，引進全自動落筒系統和全自動包裝生產線，實現智能化生產，打造數字智能化企業。自主開發了熔體直紡滌綸長絲紡絲的工藝優化系統，為行業大容量聚酯的柔性開發與品質保障提供經驗。公司信息通信與網絡系統選用業界先進、性能穩定、功能

193、強大、安全可靠、操作方便、采用先進、實用、有效的通信，實現整個公司范圍內的生產數據實時采集和信息共享。采用 PLC 系統對生產過程進行實時監控控制，通過各生產要素之間的聯鎖，安全監測，自動報警，避免工藝事故和設備事故的發生提高了生產的穩定性。聯合開發的化纖制造執行系統 MES 與生產過程連接的企業信息系統，實現了對聚酯生產的智能管理與控制，實現了經營部門和生產部門之間信息的無縫集成，加強了成本管理和綜合調度，提高經營管理的決策效率。同時，企業還建立以 ERP 為核心的集生產控制層、業務管理層和決策支持層于一體的三層架構的信息技術平臺奠定了良好的基礎，形成了具有百宏特色的企業信息化體系，自主研發

194、了辦公自動化（OA）綜合管理平臺。尤其是企業開發的“熔體直紡滌綸長絲紡絲工程模擬計算系統及工藝優化”在紡絲成形理論及工程模擬的基礎上，建立了熔體輸送工程模型，利用該模型進行產能優化設計和品種的開發形成了具有自主知識產權的熔體輸送、紡絲、卷繞喂入全流程滌綸長絲工程模擬計算及優化系統，成功用于 33 萬噸/年聚酯及紡絲實際生產過程管理，提升了熔體直紡滌綸長絲產品品質。該技術還獲得了 2012 年度福建省科技進步一等獎，2013 年度泉州市科技重大貢獻獎，總體處于國際先進水平。4、運行效果、運行效果 產品研發，提升了熔體直紡滌綸長絲產品品質，指導了細旦等新產品開發，產品開發周期從 180 天縮短到

195、150 天。75 生產制造與管理，減少工人 1000 人，產品雙 A 率從 96%提高到98%，加強了成本管理和綜合調度，實現少人工廠的目標。市場銷售，客戶信息不斷規范和完整，信用控制更加有效，庫存信息一目了然，每錠產品都可以追溯，提高售后服務。應收賬款周轉天數明顯減少，銷售節奏更加合理。經營風險進一步降低，應收賬款平均余額同比大幅降低。物流與財務管理，采用全自動包裝，自動倉儲一體化的物流管理技術，減少用工，提高產品品質和生產效率。財務風險有效受控，成本核算體系明顯細化，逐步實現了按生產裝置、按品種進行成本核算。另外，項目的運行帶動了國產智能裝備發展，國產設備占總設備投入高達 96.3%，將帶

196、動 100 億新增產值國產智能裝備的制造，推動2000 多億元產值滌綸長絲產業技術升級轉型；同時還將帶動國產核心智能制造發展，本項目國產核心智能制造裝備占總設備投入高達76.7%，集成應用 14 種國產核心智能制造裝備，推動國產化核心智能制造裝備在化纖行業的應用水平，帶動國產軟件、自動化裝備、工業機器人制造、在線自動檢測、智能物流與倉儲設備的集成創新。（四）山東華興紡織集團有限公司智能紡生產線（四）山東華興紡織集團有限公司智能紡生產線 1、背景、背景 山東華興紡織集團有限公司是國家高新技術企業、中國航天事業合作伙伴，建有省院士工作站、省級企業技術中心、省級示范工程技術研究中心；公司先后榮獲“全

197、國紡織工業勞動模范先進集體”、“首批 AAA 誠信示范企業”、“省兩化融合優秀企業”等多項榮譽稱號?！爸悄苤圃煸圏c示范項目”并被列入山東省首批戰略性新興產業重點項目。智能紡紗生產線是國內首條實現包括自動輸送、智能周轉、智能倉儲在內的實現紡紗全流程自動化、連續化生產的智能化生產線，關鍵技術裝備達到國際先進水平。2、總體構成、總體構成 76 總工藝流程。智能紡的總工藝流程如圖 4-5 所示。圖圖 4-5 總體工藝流程圖總體工藝流程圖 通過物聯標識、設備集成、工業控制網等共性技術的應用，實現了從原料投入到并條、并條到粗紗、粗紗到細紗、細紗到絡筒、絡筒到成包、成包到入庫等工序之間物流和信息流的自動化連

198、接，使用維護非常方便，真正實現了紡紗的數字化、自動化、連續化、智能化。通過 HTBW-01 筒紗智能包裝物流系統，實現了絡筒到成包的智能連接，使筒紗分品種智能輸送，在線機器視覺檢驗、自動堆垛、自動纏繞、編織袋包裝、紙箱包裝，自動碼垛、智能倉儲的多方案全流程連續高效無人化、智能化生產。智能紡的車間總體構成。引入 5 萬錠集聚賽絡紡紗，引進清梳聯設備 2 套，精梳設備 1 套，并條機 18 臺，粗紗機 13 臺，集聚賽絡紡細紗機 30 臺，細絡聯絡筒機 30 臺，如圖 4-6 所示。實施后，可年產各類高檔混紡紗 6000 噸。圖圖 4-6 智能紡生產車間設備布局圖智能紡生產車間設備布局圖 77 選

199、用國內先進水平的清梳聯新流程，該流程配置從開松混開精開，由粗到細，逐步層層開松、除雜、混合，工藝合理，能提供優質的筵棉，為后道半成品質量打好基礎。梳棉機設計合理，筵棉經刺輥分梳區強力除雜后，進入錫林蓋板分梳區，由于二者的最佳配合，可減少棉結，除去微塵，分梳成單纖維狀態。錫林前后的雙聯固定蓋板系統可根據纖維的不同靈活配置，有利于纖維的分梳和除雜。因此，該機在提高產量的同時，質量也得到提高。采用先進的精梳準備工藝，生條經予并、條并卷再到精梳機，小卷橫向均勻度好，無條痕，不易橫向擴散，成卷質量好，精梳機產質量提高，可獲得較高的精梳紗質量，有利于節約用棉，降低生產成本。粗紗機為四羅拉型牽伸裝置，牽伸工

200、藝合理，對纖維控制有利，可提高纖維的平行度，伸直度，為后道工序的順利牽伸打好基礎，該設備速度高，產量大，制造加工精度好，機電一體化水平高。采用超長細紗機，每臺 1680 錠，加裝賽絡集聚紡裝置、單錠檢測以及粗紗停喂裝置，對紡紗三角區內纖維束進行有效控制，紡紗過程實時檢測，使紗的外觀好并改進紗線結構。3、總體性能、總體性能 應用物聯標識、設備集成互聯互通、工業網控制等共性技術的應用，智能紡車間的條筒 AGV 輸送系統、細紗接頭智能導航系統、筒紗智能包裝與輸送系統等，實現了對國內外不同供應商的設備和系統全流程綜合集成，建成了從原料投入到成品入庫的全自動生產線。所用原料運輸進入分級室排隊，采用自動導

201、航 AGV 運輸車按照預定路線將原料從分級室運至往復式抓棉機，經過清梳聯生產的滿桶生條采用電磁感應引導式 AGV 運輸至預并條，預并條生產的半熟條采用電磁感應引導式 AGV 運輸至條并卷聯合機，條并卷聯合機生產的小卷通過軌道運輸至精梳機，精梳機生產的滿桶精梳條采用電磁感應引導式 AGV 運輸至并條機使用，并條機生產的滿桶熟條采用電磁78 感應引導式 AGV 運輸至粗紗，并將使用完畢的空桶送回梳棉機。實現了從原料投入到粗紗生產的貨物和物料裝卸與搬運全過程自動化。粗紗到細紗實現了自動運輸粗紗，即實現了智能紗庫粗細聯，從根本上顛覆了粗細聯主要適用大批量生產的傳統觀念，使多品種小批量在粗細聯系統的應用

202、更加得心應手。粗細絡包聯紡紗系統是由自動落紗粗紗機、細紗機和粗細聯輸送系統與自絡聯型自動絡筒機、全自動包裝入庫物流生產線等部分聯合組成，實現了粗紗、細紗、絡筒、成包、入庫等工序的自動化、連續化、智能化聯接。為提高產品質量、節約原料，在國內首次使用 1680 錠/臺的超長細紗機并加裝集聚賽絡紡裝置、單錠監測裝置和單錠粗紗停喂裝置，通過對管紗質量實時監測，彌補了傳統的離線檢測的片面性，使所有紗線都能夠得到檢測和監控，從而使筒子紗的質量大大提高。提高了工作效率、設備管理效率、細紗數據統計效率，為工藝優選提供數據。單錠粗紗停喂裝置解決了紡紗廠常見的三個問題，即：節省原材料；消除纖維繞花問題；盡量減少對

203、生產的人為影響。細紗單錠監測系統將實時斷頭即時傳送到云中心，云中心自動按“先斷先接和就近接頭相結合”的規則對路徑優化分析，將路徑優化結果實時傳送至值車工的 PAD 上，PAD 引導值車工快速到相應的斷頭錠子位置，進行接頭工作。減少了值車工巡回時間，縮短了值車工接頭時間，減少了粗紗浪費，提高了生產效率。采用粗細絡包聯紡紗系統可實現紡紗生產過程的自動化與連續化，改善勞動環境，提高勞動生產效率，提高產品質量，降低勞動強度，節能降耗，節約用工，解決了紡織企業用工荒的難題。這套設備不僅能提高勞動生產率，降低勞動強度，改善產品質量，便于管理，同時它還能將先進的物聯網技術用于紡織企業的生產經營之中，建成國內

204、首條自動化、連續化、智能化紡紗生產線。79 采用智能物流倉儲技術的全自動編織袋智能包裝輸送系統，從絡筒機取紗輸送品種識別機器人卸紗、堆垛機械手拆垛自動套袋編織袋自動成包自動貼標自動碼垛自動入庫自動出庫，整個流程無任何人工直接參與，真正的無人智能包裝輸送系統；全過程自動化、無人直接參與、無人接觸、實現了真正的智能化、無人化；編織袋、紙箱、熱縮膜、纏繞膜等多種包裝形式共線運行；塑料編織布在線仿人工自動成包技術，包裝成本降低；筒紗品種自動識別和跟蹤、追溯一對一；全流程筒紗質量無損傷；采用機器視覺系統，全過程質量監控，對不合格筒紗自動剔除。4、運行效果、運行效果 企業應用物聯標識、設備互聯互通、紡織工

205、業控制網、倉儲與物流等共性技術，實施智能紡生產線，能夠有效提高生產效率 30%，縮短產品生產周期 35%，在制品庫存資金周轉加快，取得間接經濟效益10%；企業萬錠用工數量下降 75%，降低人工成本可達 70%；能源利用率提高 12%；智能配棉的應用，可平均降低配棉等級 0.5 級，從而大幅降低用棉成本；企業綜合運營成本降低 25%。此外，項目實施后可有效降低在庫庫存資金占用和在制品物資資金占用，降低庫存資金占用 10%，從而有效節約財務成本。（五）山東康平納筒子紗染色智能工廠（五）山東康平納筒子紗染色智能工廠 1、背景、背景 筒子紗染色是生產高檔色織、針織面料等眾多紡織品、賦予產品功能、提升產

206、品附加值的紡織產業重要組成部分。筒子紗染色存在三大問題：染色用工密集生產效率低，染色質量穩定性差，能耗高廢水排放量大。筒子紗染色智能化是國內外努力追求目標，因其工藝繁雜，德國、意大利等國雖經多年努力，但目前僅研發出局部自動化臥式染色生產系統。為提高效率、提升質量、節能減排，山東康平納領銜研發了筒子紗染色智能工廠，突破了染色工藝數字化、智能化，染色裝80 備自動化運行，全流程系統控制三大技術難題，實現了智能工廠。2、系統總體構成、系統總體構成 數字化筒子紗智能染色示范生產線總體構成如圖 4-7 所示：圖圖 4-7 數字化筒子紗智能染色示范生產線總體構成數字化筒子紗智能染色示范生產線總體構成 該系

207、統通過染色工藝、裝備、系統三大創新，研制出適合于筒子紗數字化自動染色的工藝技術、數字化自動染色成套裝備及染色生產全流程的中央自動化控制系統，實現了筒子紗染色從手工機械化、單機自動化到全流程數字化、系統自動化的跨越，使我國成為首個突破全流程自動化染色技術并實現工程化應用的國家。關鍵技術如下：準確快速制樣自動化參數匹配與制定技術。通過數十萬組人工制樣與儀器校樣配方比對回歸分析，創建出多元制樣配方的自動匹配數學模型，研究出數字化快速精確制樣技術。解決了制樣依賴人工經驗、偏差大、效率低、配方智能化生成等難題，實現制樣一次準確率提高25%以上。自動染色工藝及數據庫。研究了紗線、流量、水頭損失等多參數對染

208、色質量影響規律，研究出少水染色液位控制及工藝參數制定模型。提出染色工藝智能生成方法，研究出棉、毛、絲、麻等多種紗線自動化染色工藝，創建百萬組自動染色工藝數據庫。解決了染色生產準確性差、用水量大、工藝智能化等技術難題。自動化染色機、粉狀助劑自動配送技術及裝備。研發紗卷自動鎖81 緊、紗籠自動裝載、粉狀助劑高效精確計量、長距離配送及溢流化鹽系統，研制出系列中央控制的立式自動化節水染色機及粉狀助劑稱量與輸送一體化系統，突破國內外一直沒有解決的染料粉狀助劑配送堵塞、計量精度差、適時加注等難題。實現了染色工藝精確執行、染料助劑精準配送，節約染料助劑 10%以上。筒子紗高效脫水、節能烘干技術及裝備。針對紗

209、卷脫水變形大、烘干變色等難題，研究出了棉、毛、絲、麻等多種纖維高效脫水及替代傳統烘干的筒子紗微波烘干技術。研發出紗卷高效脫水防變形及精定位裝置，首創紗卷柔性精定位自動脫水機及 CMW 系列筒子紗微波烘干機。實現了高效脫水、節能烘干，紗卷變形小，烘干效率高達500kg/h。筒子紗自動裝卸及精準輸送技術。針對紗卷排布密集、空間狹小、快速精準定位等難題，研究紗卷自動化無損高效裝卸方法，創新開發出紗籠防搖擺與精定位一體化機構，創新研制出裝紗、脫水、烘干等工位系列機器人及智能裝運天車。解決紗線損傷、高效裝紗、精準裝運等難題，實現多種染色物料及裝置多工序間、長距離、自動化高效裝運。自動染色生產線在線檢測及

210、反饋閉環控制技術。研究自動染色過程整線運行檢測、工藝參數采集及處理技術，解決了自動染色生產線多參數在線檢測、補償反饋、協同控制等技術難題，創建出筒子紗生產全流程的均衡染色控制系統。實現染色全過程 100 多臺套設備、2000 多個參數自動在線檢測、實時全流程閉環控制。筒子紗自動染色控制管理技術。在染色工藝、任務執行、生產節拍等離散控制研究基礎上，創新提出從絡紗到成品染色全過程由一個任務單直接驅動自動染色，創建出全流程自動化染色控制管理系統。實現染色生產效率提高 10%15%。自動染色生產線運行安全可靠性技術。研究自動化染色系統運行82 及安全互鎖、聯動設備冗余控制、工藝數據反饋與軟件記憶雙重控

211、制技術，解決了工藝穩定及系統運行可靠性等難題，創新建立了四級安全可靠性保障體系。3、總體性能、總體性能 筒子紗染色智能工廠一是適合于筒子紗數字化自動染色的工藝技術，解決了染色工藝過程由依靠人工經驗到工藝數字化、智能化的技術難題，實現了制樣及染色工藝自動化，為全流程自動化染色奠定了重要工藝基礎。二是開發出筒子紗數字化自動染色成套裝備，研制出了 23 種自動化染色裝備，解決了缺乏全流程染色自動化裝備難題，為自動化染色提供了重要裝備支撐。三是實現數字化染色生產全過程的中央自動化控制系統，解決了控制對象復雜、高溫高濕環境下，全流程系統控制及可靠運行技術難題，實現了染色全流程檢測反饋控制，為自動化染色提

212、供了重要系統保障。筒子紗數字化自動染色成套技術與裝備實現了 100 多臺套設備、2000 多個參數在線檢測、實時全流程閉環控制，大幅度提高了紡織染色的質量效率和節能減排水平。該裝備全部實現了自動化，節約用工 70%以上，超過了德國、意大利等國際先進技術水平。通過本裝備染色，色差由原來 4 級提高到 4.5 級以上，染色一次合格率達到了 95%以上，比國際先進水平高 5 個百分點，工藝穩定及生產運行可靠性由原來 57%提高到 95%，有效實現了染色生產效率和品質提高。本裝備可為棉紗、毛紗、棉麻紗等各種筒子紗染色，也可擴展到坯布染色、印花等領域，可實現噸紗節水27%、節約蒸汽 19.4%、節電 1

213、2.5%、減少污水排放 26.7%。該系統與國際先進技術水平對比如下：表表 4-1 該系統與國際先進技術水平對比該系統與國際先進技術水平對比 類別類別 國際先進水平國際先進水平 本項目本項目 先進性對比先進性對比 自動化水平 局部 全部 高 制樣一次合格率 70%75%高 5%染色一次合格率 90%以上 95%以上 高 5%筒子紗裝卸 6 個/次 10 個/次 高 83 類別類別 國際先進水平國際先進水平 本項目本項目 先進性對比先進性對比 烘干方式 射頻烘干 微波烘干 節能 10%噸紗用水 100 噸以上 7882 噸 節水 20%以上 與德國、意大利技術相比，本項目在自動化水平上全部實現自

214、動化，制樣一次合格率高 5-25%，染色一次合格率 95%以上，筒子紗裝卸效率高，烘干工藝比熱風節能 30%，比射頻節能 10%，噸紗用水平均節水 27%。4、運行效果、運行效果 筒子紗染色智能工廠首次實現了筒子紗染色從原紗到成品的全過程數字化自動生產。創建了筒子紗數字化自動高效染色生產線，建立起筒子紗數字化自動染色車間，實現筒子紗染色從手工機械化、單機自動化到全流程數字化、系統自動化到智能化的跨越，實現了印染行業“兩化”融合，使我國成為世界上突破全流程自動化少水染色技術并實現工程化應用的國家。（六）青島酷特服裝大規模個性化定制產業模式（六）青島酷特服裝大規模個性化定制產業模式 1、背景、背景

215、 青島酷特智能股份有限公司成立于 2007 年，通過 10 年實踐，將互聯網技術、數字技術與傳統制造業結合，實現了個性化定制服裝的數字化大工業生產，探索出了以“酷特智能”為代表的“互聯網+工業”的新生產模式?！翱崽刂悄堋睂Ｗ⒂凇盎ヂ摼W+工業”徹底解決方案的研究、實踐、推廣、實施、落地和 C2M 商業生態的建設、運營，發展了嶄新的的 C2M（Customer to Manufactory）大規模個性化定制模式，為中國傳統制造業轉型升級提供一種新路徑。2016 年獲評中國兩化融合服務聯盟組織評選的年度兩化融合優秀解決方案和兩化融合十大領軍人物兩項獎勵。2、總體構成、總體構成 酷特 C2M 平臺包含

216、 20 多個子系統，包括“客戶交互系統”、“供應鏈系統”、“自主研發系統”、“智能配套、物流系統”、“全程計算機84 網絡控制系統”等。消費者通過個性化定制系統自主選擇產品并付款生成訂單，平臺運用大數據和云計算技術，將分散的顧客需求數據轉變成生產數據。接著客戶需求數據直接傳輸到員工手里，客戶的個性化需求由 C 端直接到 M 端，形成兩點交互。以訂單信息為源點，在組織節點進行工藝分解和任務分解，以指令推送的方式將分解任務推向各部門（工位），以基于物聯網技術的數據傳感器，持續不斷地收集任務完成狀況，反饋至中央決策系統及電子商務系統，透明、高效地彈性化實現商務流程和生產流程的基礎信息架構。每一個工位

217、都有專用電腦讀取制作標準，利用信息手段數字化快速、準確傳遞個性化定制工藝，確保每件定制產品高質高效制作完成，通過全程數據驅動，傳統生產線與信息化深度融合，實現了以流水線的生產模式制造個性化產品。圖圖 4-8 青島酷特生產工位示意圖青島酷特生產工位示意圖 3、總體性能、總體性能 在 2015 年服裝行業整體低迷的形勢下，酷特互聯網定制服裝業務收入實現翻倍增長，利潤率達到 25%以上。這與其基于 C2M 平臺打造用戶與廠商無縫對接，依托面料、版型、號型數據庫滿足個性化需求，以及以電子標簽為載體實現產品加工信息云端化及實時共享性緊密相關。（1）基于）基于 C2M 平臺的用戶與廠商溝通無縫化平臺的用戶

218、與廠商溝通無縫化 85 酷特 C2M 平臺的“客戶交互系統”支持全球消費者的自主設計，消費者從電腦、手機等信息終端登錄，在線自主選擇產品的原材料、款式、工藝，生成的訂單直接傳輸到生產端，實現了客戶端和生產端的直接交互，取消了中間環節。依照客戶需求進行定制生產，充分釋放了員工生產力，生產效率提升了 30%以上。企業根據訂單進行生產，降低了資金和貨物積壓，最大限度讓利消費者。企業的定制生產的成本比批量制造高 10%，但利潤空間是傳統模式的 34 倍以上。這種高效的點對點供給，實現了“按需生產、零庫存”，解決了企業惡性循環的庫存積壓問題。圖圖 4-9 酷特酷特 C2M 平臺平臺（2）大數據推動面料、

219、版型、號型庫規?；?，滿足個性化需求）大數據推動面料、版型、號型庫規?；?，滿足個性化需求 酷特 C2M 平臺可定制產品的品類覆蓋面廣、種類齊全，智能研發體系中包含有 100 萬萬億款式，滿足 99.99%消費者的個性化定制需求。這都得益于背后龐大的產品信息數據庫?？崽刈⒅囟嘣磾祿恼吓c開發，積累了超過 200 萬名顧客個性化定制的版型、款式數據庫，包括各類領型數據、袖型數據、扣型數據、口袋數據等，衣片組合超過萬億種以上款式組合。然后進行數據建模，通過“三點一線”量體法，采集到每位顧客身體的 18 個部位、22 個數據，在系統上建立數據模型，進行計算機 3D 打版，實現“一人一版、一衣一款”。最

220、后是建立算法，對顧客沒有清晰描述的需求，系統通過算法進行最佳匹配，同時計算出最佳的成衣生產流程。目前，酷特的板型數據、款式數據庫，建模數據、服裝建模編程已能滿足各種人體數據需求。86 基于大規模數據庫的大規模個性化定制服務，不僅滿足用戶個性化的產品類別、款式需求，而且 3D 打版支撐的服裝結構設計，突破了傳統大規模生產帶來的合體性不佳的問題，提升了用戶體驗，促進了行業的可持續發展。（3）以電子標簽為載體的產品加工信息云端化及實時共享性）以電子標簽為載體的產品加工信息云端化及實時共享性 用戶在客戶端下單后，訂單數據都轉換成計算機語言，及時傳遞到酷特定制系統中。訂單信息首先進入自主研發的數據庫進行

221、數據建模，自動轉化為生產數據。C2M 平臺再進行任務分解，以指令推送的方式將任務推向各工位，7 天內完成生產。生產過程中，每件產品都有單獨的伴隨生產全流程的電子標簽，每個工位都有自主開發的終端設備，可從互聯網云端下載并讀取電子標簽上的訂單信息，從而將用戶的個性化需求落到實處。員工可在云端直接與市場和用戶實時對話，零距離服務。當用戶在云端修改訂單信息后，員工可實時獲得信息更新，有效縮短了協調與溝通時間，降低了生產錯誤率及次品率，同時也獲得客戶的一致好評。圖 4-10 所示為整體效益的提升情況。圖圖 4-10 整體效益提升情況整體效益提升情況 4、運行效果、運行效果 目前，酷特全年生產個性化定制服

222、裝超過 100 萬套件，每天要設計 2000 多種不同款式，其“服裝個性定制項目”納入國家工業和信息化部首批智能制造試點示范項目。2014 年，在（成衣）零庫存的狀態下實現了業績 150的增長。2015 年，酷特服裝板塊業務收入 3790%90%90%50%100%200%100%0%50%100%150%200%250%客戶投訴率減少生產計劃與管理的時間減少協調與溝通時間減少在制品減少效率提升產品利潤率提升個性化定制率客戶投訴率減少生產計劃與管理的時間減少協調與溝通時間減少在制品減少效率提升產品利潤率提升個性化定制率87 億元，其中互聯網定制業務的收入和凈利潤同比增長 130%以上，利潤率高

223、達 25%以上。據中華全國商業信息中心統計，2015 年 1-6 月全國百家重點大型零售企業服裝類商品零售額同比僅增長 3.7%。借助大數據，酷特集團顛覆了原有的商業模式，用工業化手段實現大規模個性化定制，成為中國首批將工業 4.0 落地的企業?？崽靥岢龅摹懊嫦蚍b行業的大規模個性化定制應用基礎性標準研究及試驗驗證”項目已入選 2017 年國家專項，將為中國傳統低端制造企業的轉型提供數字化解決方案。（七）浙江報喜鳥大規模個性化服裝智能定制系統（七）浙江報喜鳥大規模個性化服裝智能定制系統 1、背景、背景 浙江報喜鳥集團有限公司組建于 1996 年，主要從事報喜鳥品牌西服和襯衫等男士系列服飾產品的

224、設計、生產和銷售，相繼建設了溫州、上海和合肥三大工業園區，是浙江省“五個一批”重點骨干企業。報喜鳥集團自 2015 年以來，逐步建立“云翼互聯”智能體系，是中國服裝行業首個工業 4.0 的項目。該體系由“一體兩翼”構成，即以 MTM智能制造透明云工廠為主體，以私享定制云平臺和分享大數據云平臺為兩翼，通過云工廠、云定制、云分享，打造服裝大規模個性化定制平臺。該體系的主要特點是生產過程高度自動化，實現虛擬現實仿真、私人定制云平臺、客戶自主設計、客戶個性化需求挖掘與分析和定制產品工業化生產等功能。2、總體構成、總體構成 報喜鳥大規模個性化智能定制系統主要由以下三個子系統構成：（1）“MTM 智能制造

225、透明云工廠”，通過 CAPP、RFID、智能吊掛、MES 制造執行、智能 ECAD、自動裁床和 EWMS 等系統建設，打造 EMTM 數字化驅動工廠；（2）“私享定制云平臺”通過對 Hybris 電子商務平臺的二次開發改造，與國內專業軟件廠商合作開發虛擬現實仿真技術與 3D 渲染技88 術，構建 PLM、CRM、SCM 等系統，實現“一單一流、一人一版、一衣一款”的全品類模塊化客戶自主設計；（3）“分享大數據云平臺”實現對用戶的個性化需求特征的挖掘和分析，通過樣本數據采集分析，讓西裝版型更加符合穿著者的身材。另外，企業引進世界一流生產流水線，擁有美國格柏計算機輔助生產系統、德國杜克普縫制流水線

226、、意大利羅通迪全自動整燙流水線，實現流水線上的個性化定制。3、總體性能、總體性能 報喜鳥“云翼互聯”大規模個性化定制項目，利用互聯網采集并對接用戶個性化需求，以用戶為中心，以消費者需求為導入點，構建后向傳導的生產模式，以銷定產，實現產銷的無縫對接，滿足了消費者個性化、時尚化的需求。該體系主要有如下兩大特點：（1）個性化產品批量生產 通過線上的私享定制云平臺，消費者可以自主選擇面料、工藝、款式、領型和紗線顏色等，生產部門接收到數據后，后臺進行智能化數據分析和信息整合，通過三種不同功能的智能系統生成“版型、工藝、物料、排單”四類生產資源信息。各組數據同步匯集到 MES 生產執行系統生成唯一編碼，并

227、將編碼導入 RFID 芯片，根據 RFID 個人服裝身份證數據信息，所有原材料和輔料通過智能制衣吊掛體系傳送到每個工人面前，相應所有信息也會在每位工人的平板顯現屏上顯現，作為員工的操作指南，確保一人一版、一衣一款，一單一流。通過生產系統自動對服裝部件進行拆解和重裝，并配備智能化的加工方式，報喜鳥解決了個性化訂單通過傳統紙質工藝單傳遞的低效率和高差錯問題，實現了個性化定制產品的大批量生產。在個性化定制業務上，報喜鳥的“HYBRIS 全渠道客戶互動平臺”保證客戶自主下單與智能工廠的直接交互，即客戶對自己的訂單在工廠的流程環節可進行全程了解，使客戶參與到個人服裝生產過程中。89 （2）自動化和高效率

228、生產 報喜鳥通過 PLM 產品生命周期管理系統和智能 CAD 系統構建智能版型模型庫，實現標準化、部件化自動裝配及模型參數智能改版，大規模推版速度比人工提高 50 倍。接收到排單、物料、版型、工藝等信息后，利用 CAM 自動裁床系統，按照 CAD 版型數據，實現服裝單件自動裁剪，裁剪效率較傳統的人工裁剪提高 5 倍以上。智能車間內實現了工序流的自動排序，系統會根據顧客選擇衣服的工藝情況進行自動處理，安排生產工序。衣袖、衣領和口袋等制作西服所需的各部件通過流水線傳輸到各個工位，加工完成后經過自動篩選，再通過流水線傳送到相對應的工位進行組裝，排除人工操作帶來的時間延遲和資源浪費。通過報喜鳥云翼互聯

229、項目的實施，克服了服裝個性化定制生產效率低的困難，同時解決了個性化訂單通過傳統紙質工藝傳遞的低效率和高差錯問題，全品類服裝定制從下單到交付每套服裝平均生產時間由 15 天縮減至 7 天。圖圖 4-11 報喜鳥智能車間報喜鳥智能車間 4、運行效果、運行效果“云翼互聯”智能體系已經穩定運行了兩年，自應用以來實現以銷定產、精準供給，突破行業高庫存、低周轉、高渠道成本的瓶頸，為報喜鳥帶來了良好的經濟效益。依托智能設備，不僅裁剪效率提高 5倍以上，并且定制產品的產量從每天 600 件擴大到 1200 件，合格率從 95%提升到 99%。同時，物耗下降 10%，能耗下降 10%，生產人員精簡 10%左右。

230、90 （八）泉州海天紡織服裝網絡協同制造（八）泉州海天紡織服裝網絡協同制造 1、背景、背景 泉州海天材料科技股份有限公司創立于 1994 年，經過 20 多年的發展，已成為集“產品設計材料研發面料織造染整印花面料復合服裝加工”于一體，產業鏈配套完整的高科技紡織企業。海天擁有博士后科研工作站，具備強大的研發力量，非常注重企業的研發創新能力。面對“中國制造 2025”和“工業 4.0”的發展浪潮以及紡織服裝行業的高庫存問題，海天致力打造“時尚夢工廠”，成為“互聯網+紡織服裝”企業樣本。依托在面料研發生產和成衣加工方面的優勢，通過開放共享的互聯網技術吸引服裝行業人才及企業，將供應鏈向前延伸到服裝設計

231、、向后延伸到銷售終端，集消費者、設計師、面料商、輔料商、智能工廠及智能化銷售終端于一體，形成一個完整的紡織服裝供應鏈閉環體系，以及協同優化的紡織服裝綠色智慧制造生態系統，進行休閑運動服飾小批量、多批次補貨需求的敏捷制造、柔性制造，為消費者提供個性化定制服務。2、總體構成、總體構成 海天依靠共享互聯網技術搭建的互聯網協同制造平臺，涉及整條服裝產業鏈，為設計師、配套企業、終端銷售商提供平臺支撐和技術支持。具體構成包括設計師創意創業平臺（匯聚設計資源）、公共技術服務平臺（研發工藝技術和制定標準）、O2O 電子商務平臺（建設與維護終端渠道）、生產協同平臺（整合利用生產資源）以及檢驗檢測平臺（把關產品質

232、量）。3、總體性能、總體性能 拉式營銷平臺的自助式及全面化，引領個性化定制需求。為了提升市場活力，降低產品庫存，海天從產品本身及零售服務兩方面入手，由慣用的推式營銷方案轉變為拉式營銷，保證自身產品足夠的吸引力。91 海天建立設計師創意創業平臺，接受全球設計師入駐，不限門檻不限資歷。入駐設計師的單件樣品都能掛在 O2O 平臺上進行售賣，為終端用戶提供盡可能多的選擇。在 O2O 平臺上，一件服裝可以拆分為多個模塊，消費者可以通過系統提供的定制平臺，在選定基本款型后，對各個模塊及顏色、花型進行自由搭配。平臺還開發了 3D 模擬試衣模塊，可自動檢測顧客服裝參數。消費者還可根據自己的需求與設計師溝通，按

233、照個人喜好，增加一些個性化的圖案或者文字設計，讓設計師為顧客度身定做，滿足顧客的個性化需求。圖圖 4-12 用戶在終端進行個性化定制用戶在終端進行個性化定制 拉式營銷平臺不僅全方位激發了顧客的購買欲望，讓產品滿足不同人群的需求，可以幫助企業擺脫產品積壓問題，也推動了“小批量、多批次、低庫存、快時尚”的紡織服裝轉型升級新模式的發展。產業鏈信息的實時傳遞性及全行業共享性。海天打造網絡協同制造的時尚工廠，除了依靠拉動式營銷平臺刺激個性化定制需求，其依據公共技術服務平臺和生產協同平臺實現的生產信息實時共享同樣起到支撐和保障作用。2004 年海天引進了 X3 協同系統，構建以客戶需求為導向的面料快速反應

234、供應鏈管理體系，實現面料產供銷協同及織造、染整等主要生產環節的實時管控。2015 年，海天與中國科學院軟件研究所合作，建立快速補貨的拉式供應鏈信息化生產計劃系統。引進德國 SEDO 公司的全流程數字化印染工藝控制系統，在印染環節實現標準化、數字化管理。引進美國甲骨文公司的服裝 JDE 管理系統，對服裝供應鏈92 上的打樣、計劃、采購、生產、物流、銷售等主要環節進行整合，同時加入財務集成，形成業務、財務一體化的服裝供應鏈協同云平臺。海天通過運用上述一系列供應鏈管控系統，實時共享原材料、產品及生產信息，確保各個環節準確、高效地溝通，降低了產業鏈下游生產環節的成本消耗，提升了生產效率。另外，海天打造

235、的紡織產業公共技術服務平臺，在平臺上導入織造技術、染整印花技術、服裝開發打樣及裁剪等產業鏈核心環節的工藝技術中央控制系統，通過開放共享的互聯網平臺，服務紡織服裝企業，在保證自身快速成長的同時，加速釋放產業經濟新動能，引領全行業變革，協助打造綠色、可持續的紡織制造生態圈。4、運行效果、運行效果 海天已延伸出“織造、染整、成衣的智能制造平臺”、“整合上下游產業鏈的產業云平臺”及“O2O 營銷的設計師平臺”，并擴充為六大平臺，于 2015 年正式上線“時尚夢工廠”。因企業致力于紡織服裝綠色智能制造生態系統建設，海天 2015 年被列為首批福建省智能制造試點示范企業、2016 年獲得國家智能制造綜合標

236、準化與新模式示范試點項目。（九）常州五洋紡機數字化全成形經編裝備及智能生產管理系統（九）常州五洋紡機數字化全成形經編裝備及智能生產管理系統 1、背景、背景 針織機械中的經編裝備具有生產流程短、高速高效、節能環保等諸多優點，具有廣闊的發展前景。傳統經編設備的主控系統主要是單機版模式，生產過程中的監控與數據無法與企業ERP系統實時對接，缺乏實時監測的能力。因此，通過各類傳感器、監控設備實現對生產線運行時產生的各種信息進行采集，實現生產線的智能化及遠程管理，保證產品質量，提高生產效率，是經編裝備智能化的重要途徑。雙針床經編機是經編機中的一個大類，由于其具有一次立體成形的特點，改變了針織產品從坯布織造

237、到裁剪、縫制的傳統生產模式，93 實現單臺裝備從紗線上機、立體編織到服飾一次成形編織完成的全新生產模式，可大幅度提高勞動生產率，顯著提升產品的檔次和附加值，又符合時尚、個性化的消費趨勢，實現傳統針織服裝產業的轉型升級，因此，近幾年國內外雙針床立體編織技術得到迅猛發展。我國全成形經編設備的生產，特別是智能化生產線和核心智能裝備的生產起步比較晚，底子薄弱，與德國、意大利等裝備強國相比存在差距。五洋紡機有限公司是我國雙針床經編機領軍企業，通過對數字化全成形經編裝備及智能生產管理系統進行持續不斷的開發，在全成形精細化加工技術、經編機智能控制技術、基于物聯網的高效智能化生產線等方面取得突破，實現了基于物

238、聯網技術的全成形產品生產線全產業鏈的智能化和遠程監控、信息交換，極大的保證了產品質量，提高了生產效率。2、總體構成、總體構成 數字化全成形經編裝備及智能生產管理系統包括無縫成形經編機、全成形3D織物經編機、雙面成形提花經編機、數控絨毯類經編機和經編智能生產線管理系統等，其關鍵技術主要包括：經編裝備及其全成形精細化加工技術。在現有各類經編設備的基礎上，突破了高機號全成形編織技術、壓電陶瓷賈卡控制系統、智能多軸導紗針橫移系統、曲軸連桿傳動、成圈位移曲線、張力控制監測、多速多段電子送經、成形織物任意密度牽拉系統等關鍵技術，實現了精細化、數字化全成形系列經編裝備及產業化的推廣和應用。經編機智能控制系統

239、。開發了自主知識產權的經編機多維精協嵌入式智能控制系統，實現了機構控制、人員的生產過程管理、遠程運維一體化協同控制，采用工控計算機、高速現場總線和高精度動態響應伺服系統及開發的專用軟件，與ERP、智能生產管理系統全閉環運行，實時管理、運行數據，達到智能化高精度協同在線控制?；谖锫摼W的高效智能化生產線。通過各類傳感器、監控設備實94 現對生產線運行時產生的各種信息進行采集，通過網絡傳輸至服務器進行存儲，再由軟件系統進行分析、管理以及輸出，創新了智能化、遠程監控、信息交換等技術的高效智能化生產線，集成訂單、個性化服裝設計、原料、整經、編織、縫剪、包裝、倉儲、物流等，實現了全成形服裝的全產業鏈智能

240、化生產和管理。3、總體性能、總體性能（1）突破了全成形精細化加工技術 三維全成形雙針床經編機的機構及生產工藝相當精細復雜，技術關鍵主要集中在全成形經編機結構設計、成圈位移曲線、短動程高速編織技術、高精度加工、傳動精確穩定控制技術、賈卡提花控制技術、整經及張力控制監測技術等，具體如下：突破了三維全成形精細化短動程舌針無縫編織技術。創新了雙面短動程舌針多維編織技術，通過復合式組合機構成圈位移曲線設計，建立了短動程舌針雙針床無縫成圈模型，優化設計成圈運動曲線，實現低張力、減少了成圈時間，低摩擦（降低 50%），降低了纖維的損傷，確保了布面質量。突破了 E30 高機號編織及任意提花可編織技術。突流延成

241、型破了壓電陶瓷片新型封裝、精細化涂裝和賈卡針微組裝技術及賈卡提花裝置，研制的一側凸起獨特結構的導紗針，滿足了高機號安裝精度及高速化要求，響應速度高達 8ms，打偏力度達到 10g，實現了所有纖維的三維全成形和密實型產品加工，織物密度達到 23cpc 以上，三維全成形服飾的成形和款式花型的任意組合，合體性和舒適性更好。創新了高速雙針床經編機曲軸連桿傳動裝置?；谶\動學與動力學原理研究了雙針床經編機高速運動系統，結合遺傳算法優化設計、計算機仿真技術，創新設計和使用了雙面曲軸、連桿相配合的雙針床成圈運動機構，突破了多相位、多拐曲軸和連桿相配合的技術難題，確保了各成圈機件動作配合的精準性，使構件數量減

242、少、沖擊力減小、95 噪音降低，生產速度達到 1000 橫列/分鐘。突破了復雜特殊要求的多速多段智能送經和牽拉裝置。突破了多速多段電子送經和多速多段電子牽拉控制技術的無縫匹配，確保了目標產品完全符合人體結構特征，提升了服飾的檔次，解決了瞬間送經速度變化時經軸轉動慣量對送經精確度的影響，達到送經量和即時牽拉密度變化的完全吻合，確保了化工、家居、體育及產業用紡織品對編織單件不同密度產品的使用需求。創新了恒張力控制補償及紗管送經阻尼裝置。經編及整經時保證每根紗線張力一致和恒張力是編織高品質織物的前提條件，創新了可調節的過紗桿裝置和張力補償裝置，配置多組調節塊組件，可調節張力補償裝置的張力桿實時調節補

243、償紗線恒張力；創新了帶張力調節裝置的切向退繞的紗管支撐架，防止紗線產生扭矩纏繞現象，并配有可調節的阻尼張力器保證紗線退繞張力恒定，停車慣性時可及時張力補償，實現了每根紗線張力的一致性。創新了梳櫛橫移的伺服電子驅動裝置。輸出軸通過聯軸器與滾珠絲桿聯接，設計了副主導向軸并共同作用，有效地消除了對主導向軸產生的徑向應力，提高了梳櫛移針的準確度和傳動效率，并對機械傳動部分采取供油式潤滑，提高了橫移的速度和精度，滿足高速、復雜花型的要求。研制了雙面曲軸風冷、恒溫、潤滑系統及減震降噪裝置。解決了多相位、多拐雙面曲軸的恒溫和均勻潤滑的關鍵技術，采用油箱、過濾器、葉片泵、油壓表、油路分配器、冷卻器等一體化設計

244、，調壓閥對各支路進行定量輸油調節，從而達到最佳的潤滑冷卻效果；確保油箱溫度和三軸整體溫度保持在 34-35，消除了機器因轉速太快燒瓦的現象，創新了新型彈簧裝置和輔助減振裝置，確保針距的精準性，使整機保證高速運轉，同時延長了機器使用壽命。（2）創新了全成形經編智能控制技術 96 三維全成型服裝時尚、個性化的消費需求不斷提高，對新型全成形經編機智能控制技術提出了更高的要求。三維全成形經編機的智能控制系統實現了機構控制、人員的生產過程管理、遠程運維一體化協同，達到智能化高精度協同在線控制。具體如圖 4-13：圖圖4-13 全套閉環控制系統及智能管理平臺全套閉環控制系統及智能管理平臺 創新了多維精協嵌

245、入式智能控制系統。通過創新設計具有高性能ARM 處理器與專業運動控制芯片的多維精協嵌入式控制系統及平臺，自主開發了將功能獨立的分層控制體系、遞階式架構控制原理、嵌入式（ARM、FPGA）控制方式等相結合的智能控制系統，實現整機機電一體化高速、高精度協調全閉環控制，提高整機智能化水平；多維精協嵌入式控制系統與橫移控制系統、成圈控制結構、送經控制機構等實時控制和快速動態響應，具有嵌入式故障診斷系統和紗線激光自停裝置，新型電子橫移裝置及控制技術，實現行程變換和任意花型的提花編織。實現了中央在線監控和系統自主思維引擎模式。創新了中央計算機、高速現場總線在線監控系統，車間所有機臺由中央管控員在線監控，可

246、實時了解到具體機臺的生產情況、轉速、訂單完成情況、為操作人員和管理人員提供生產計劃的制度、執行和跟蹤間；集成了歷史大數據分析和自主思維引擎模式，每臺機器客戶端會自動接受從 ERP下單消息，并分析數據發送決策，遠程傳輸工藝至機臺、擋車工，過程中的數據被記錄，系統及時進行自主思維引擎更加智能，決策也更加精準。網絡 通信 人機 交互 光柵 保護 USB接口 氣動 裝置 控制 按鈕 主控主控 系統系統 伺服電機驅動器 伺服電機驅動器 精協多維運動精協多維運動 控制子系統控制子系統 X1 信號采集修正開關信號 Xn信號共享 通信 97 構建了機器層和業務層的通道。多維經協嵌入式控制系統上與ERP 集成，

247、下可與設備打通，從而搭起了機器層和業務呈之間的斷崖，能夠在恰當時機將正確的信息，有效的給到正確的人；基于嵌入式控制系統內長期數據的積累分析，提醒和引導對的人及時準確無誤的判斷和參數調整。創新了具有模擬仿真功能的三維全成形款式花形與服飾產品的設計與工藝軟件系統。為了降低生產成本，快速適應市場要求，滿足個性化消費需求，建立了專門具有模擬仿真功能的三維全成形款式花形、服飾產品的設計與工藝軟件系統，并在系統中建立各種原料、款式、技術參數、人體特征數據、花形工藝及設備的技術指標、客戶要求等信息，能同時適應原料多樣性及款式、花形、品種的個性化消費需求，實現終端產品的高檔次，快速投放市場的要求。創新了經編機

248、連桿傳動保護系統及遠程監控裝置。通常機器一旦出現故障，若對其進行拆卸，容易對傳動裝置造成二次損害，創新了經編機連桿傳動保護及遠程監控裝置，通過在轉軸上連接有軸保護器及感應裝置，對遠程控制連接件進行實時感應，信息通過無線傳輸方式反饋到機器生產廠商的遠程控制系統，對經編機的傳動裝置進行很好地保護，降低人力物力財力的浪費。（3）基于物聯網技術的經編全成型生產線智能化管理與控制 項目創新利用物聯網、工業大數據、云計算、智能監測和控制等先進信息技術與企業制造業務過程的深度融合，實現企業制造業務過程的集成化、在線化、數據化、柔性化、可視化以及智能化，實現經編織造生產線智能化、網絡化管理與控制，促進企業傳統

249、生產業務過程的智能化轉型升級。具體如圖 4-14：98 圖圖4-14 經編織造生產線智能物聯控制系統結構圖經編織造生產線智能物聯控制系統結構圖 創新了經編全成型生產線智能化管理與控制系統。如何實現智能織造生產線智能化控制與生產流程管理，是實現紡織智能化的關鍵。通過創新設計具有高性能ARM處理器與專業運動控制芯片將物聯網技術應用到現代經編織造設備中，將經編全成型產品生產線分為傳感層、傳輸層、應用層三層結構，并對數據進行分析、管理，與企業ERP 實時對接，實現經編全成型生產線智能化、網絡化管理與控制，實時反饋、實時監控與修正，為遠程監控、會診提供數據。解決了針織企業原有存在用工密集、生產效率低、質

250、量穩定性差等問題，節約用工 70%，企業實現了從手工機械化、單機自動化到全流程數字化、系統自動化的跨越，生產效率提高 60%。創新了車間多源信息實時采集傳感網配置模型及優化方法。構建了多種類型傳感器與經編車間內部員工、設備、物料等制造資源的配置關系、設備選型與拓撲構型，建立了服務于經編智能車間多源制造信息實時采集的傳感網的配置空間和配置模型，實現車間智能控制，基于 CPS 技術，打破設計、管理、生產之間的信息通道，支持企業從產品三維設計、車間生產制造過程優化調度到底層資源智能控制的集成一體化管控，使用該系統后，在生產現場管理與產品統計環節人均管理臺數可達到 9 臺，生產管理效率提高 3 倍。創

251、新了基于智能感知與控制終端的車間數據動態采集系統。車間現場數據采集采用先進的智能感知與控制終端，該終端可基于規則/策略庫進行靈活快速配置，可以適應各種不同的設備/裝置的異構多源的信息采集要求，根據設置的規則、來自上層 MES 系統的命令以99 及實時采集的可信數據，自動形成對現場設備/裝置的智能控制輸出，實現生產信息監控和全程追溯、關聯分析及處理反饋，提升終端產品的成品率，將原先的成品率從 95.5%提升到 99.5%，提高 4%。突破了車間工藝參數網絡化優化決策支持技術。創新了基于嵌入式智能信息交互終端的經編制造現場環境信息智能采集方法，智能制造加工系統實時環境信息的規范化描述方法，多種經編

252、生產類型下操作工人、專家經驗、知識的規范化描述方法，進行工藝參數網絡化優化，建立經編制造工藝綜合數據庫和知識庫系統模型。形成了工業大數據互聯傳輸與智能分析決策系統?；?MES 系統采集的經編生產、質量、設備、成本消耗等全過程數據，云計算的大數據分析技術，大數據可視化展示及人際交互解決方案，形成一套能支持經編相關數據智能分析處理方法，建立現場層、MES 層與 ERP層之間工業大數據全網智能傳輸模型和協同管理體系，實現監控子系統、通信與網絡子系統、數據采集子系統、系統集成與管理子系統等數據的統一。實現了虛擬可視化及個性定制?；诘讓淤Y源的智能感知、監測與接入，支持車間生產過程多源信息的采集與交互

253、，結合虛擬仿真技術，支持車間生產現場布局、生產制造業務過程的統一建模，生產任務執行全過程可視化監控應用構件，實現企業生產業務產業鏈全過程的動態虛擬可視化展示；通過互聯網平臺結合公司打造的環球經編網、智能工廠、智能物流平臺實現網上訂單下達、個性定制、智能設計、生產、物流。4、運行效果、運行效果 數字化全成形經編裝備及智能生產管理系統已累計銷售 1800 余臺套。開發的各類經編機及智能生產線管理系統已被多家用戶廠家應用，相關機型已出口印度、泰國、埃及、烏茲別克斯坦、墨西哥等多個國家，用于生產各類高檔三維全成型無縫內衣、3D 間隔織物、雙100 面提花織物、絨毯類織物等各類獨具特色的產品，形成了自主

254、品牌“艾詩麗”三維成形無縫內衣系列產品等。數字化全成形經編裝備及智能生產管理系統的應用，大幅提高了勞動生產率，降低勞動強度，有效地促進我國紡織企業向“無人化”和智能決策的智能生產轉型升級，推動針織行業從勞動密集型向技術密集型轉型升級。在保護自然資源和生態環境方面，間隔織物產品正在向產業用和高技術領域擴展，對于保護自然資源或生態環境等均可起到相當作用；雙面成形提花毛毯實現了真正意義上的毛毯一次提花成形編織，為用戶創造經濟效益創造了條件；攻關相關產品可降低能耗 30%以上、生產效率提高 60%，極大的實現節能減排和保護環境，智能生產實現綠色化低碳化，進而不斷地提高終端產品市場競爭力。在保障國家和社

255、會安全方面，代表機型 GE2298 經編機開發的間隔網類產品，3D 織物結構等已用于軍事屏蔽防護偽裝用仿生草、個人防護用抗沖擊材料等，運動防護緩沖材料、戶外用品、3D 醫用防護材料等，在保障國家和社會安全方面、安全防護等領域起到了積極的作用。在改善人民物質文化生活、提升健康水平方面，三維全成形產品引領了全球全成形智能化經編生產技術和產品發展趨勢，經編無縫成形產品符合時尚、個性化的消費趨勢，具有較高產品檔次和附加值，進一步改善了人民物質文化生活，大大的提升了健康水平方面，可創造很好的經濟社會效益。（十）深圳智裳科技有限公司智能服裝技術（十）深圳智裳科技有限公司智能服裝技術 1、背景、背景 深圳智

256、裳科技有限公司以研發智能服裝方案為主。旗下萊仕特智能服裝品牌開創并發布了國內第一款智能服裝。萊仕特第一代智能夾克一經發布便獲得科技界、媒體界、時尚界及市場的廣泛關注，受到101 數萬時尚用戶的追捧及認可，并榮獲中央網信辦授予的創客先鋒獎。目前智裳科技產品種類豐富，先后研發出心率+心電圖的智能健康衣、旋磁理療預防乳腺疾病的智能內衣、自發光變色的智能面料、智能恒溫+GPS 多功能智能模塊、智能服裝輔料等 5 大智能服裝方案，可廣泛應用于諸多產品，具有廣闊的市場空間。2、總體構成、總體構成 智能服裝技術主要包括技術研發系統、服裝設計系統和基于互聯網平臺的營銷系統三大部分。消費者根據自身需求通過互聯網

257、平臺定制智能紡織品，公司技術研發和服裝設計團隊依據平臺進行大數據分析，量身定制個性化技術方案，設計出滿足顧客需求的智能服裝。目前，基于互聯網與電子技術，同時融合傳感、通訊、信息反饋、人工智能等高科技，公司已研發出以下幾種核心技術：柔性技術，采用柔性紗線來傳導用戶生物電，從而實現心率、心電圖的準確檢測；發光變色面料技術，利用光的傳導原理結合特殊的紡織工藝制成，設計的服裝可自由發光、變色，打破傳統讓服裝高度個性化；旋磁技術，開發“微型旋磁機”與服裝有機結合，促使旋磁穿透皮膚到達指定穴位幫助用戶科學預防各種疾??；定位技術，開發出 GPS 定位鞋，適用于諸多特殊人群和使用場景，如兒童、老人、戶外從業者

258、等。3、總體性能、總體性能 深圳智裳科技有限公司與國內外知名設計師合作，將時尚和科技融為一體，開發出智能恒溫服裝、智能監護服裝、智能發光變色服裝等。智能服裝可通過 APP 直接進行調控，達到所需功能，有效實現服裝智能化，積極響應環境變化。（1）智能沖鋒衣 在普通沖鋒衣防水透氣、吸汗排濕和防風防雨的基礎之上，通過102 柔性技術、定位技術、智能調溫技術等智能高科技的引入，實現智能GPS 定位功能、智能恒溫功能以及運動監測功能。并且通過獨特的無線連接技術，直接與 APP 結合，通過手機可實時追蹤定位、監測并控制人體與服裝之間的微環境溫度以及記錄運動里程數、消耗卡路里。并且基于不同客戶個性化需求，可

259、定制不同功能的智能沖鋒衣，如圖4-18。（2）智能健身衣 智能健身衣用于健身科學指導，避免因為不科學運動造成心肺損傷、心肌缺血、運動型尿血、暈厥等人體損傷。智能健身衣集合柔性技術和智能傳感技術，并且通過與 APP 連接，實現心率、心電圖監測，運動量、運動軌跡監測。與其他運動產品比較，智能健身衣在靜息心率和運動心率均具有較高的準確度，采用獨特的柔性技術使穿著者感到自然舒適，并且其語音播報功能可實時提醒運動狀態，如圖4-19。圖圖4-18智能沖鋒衣示意圖智能沖鋒衣示意圖 圖圖4-19智能健身衣示意圖智能健身衣示意圖 （3）智能發光變色婚紗禮服 獨特的發光變色面料利用光的傳導原理結合特殊的紡織工藝制

260、成，由織物主動發光調節色彩，并非傳統的借物打光。以該技術設計得到的智能婚紗禮服通過 APP 智能操控，可以隨心情自由變換千種顏色，直接實現服裝的調色功能。且獨特的發光面料中不包含各種金103 屬導線，具備一定的水洗性能，提高了服裝的使用性能，如圖 4-20。圖圖4-20智能發光變色婚紗禮服示意圖智能發光變色婚紗禮服示意圖 4、運行效果、運行效果 2015 年深圳智裳科技有限公司旗下萊仕特發布國內首款智能服裝，在短短 30 天獲得 650 萬元項目籌款，單款出貨量過萬件。目前，智裳科技發布了新一代智能服裝，配備 10 多項智能科技功能，并且具有 APP 操控、智裳云大數據處理功能，受到廣大用戶喜

261、愛，并得到國內外媒體廣泛報道。智裳科技有限公司憑借勇于創新的精神、先進的可穿戴技術，圍繞當代人們生活、健康、人體功能拓展等需求開發出一系列智能紡織產品，并榮獲 2016 年度“創客先鋒獎”、“最黑科技獎”和正和島新物種萬人大會“優秀企業獎”等多個獎項。（十一）安潤普有限公司智能可穿戴技術（十一）安潤普有限公司智能可穿戴技術 1、背景、背景 安潤普有限公司成立于 2010 年，是一家致力于新型柔性傳感技術及相關智能可穿戴產品開發和應用的高科技公司。目前，總部位于珠海，在香港、北京設有研發基地。團隊匯集了來自智能紡織及傳感器技術、計算機、通訊、網絡及云計算、物理、生物力學、康復和運動醫學、工業設計

262、等領域的專家，擁有豐富的跨學科研發、設計、制104 造及商業運營經驗。安潤普有限公司的主要產品為 Softceptor 系列柔性傳感器，并且公司可根據客戶需求定制智能服裝、智能可穿戴設備以及穿戴式無線數據采集、分析、應用的整體解決方案與服務。2、總體構成、總體構成 安潤普有限公司智能可穿戴技術主要包括柔性電子技術研發系統、柔性智能產品設計系統和基于互聯網平臺的定制系統三大部分。安潤普可根據客戶需求，提供柔性傳感技術供應、功能開發、核心算法、大數據分析及支持服務、數據管理及應用平臺等智能設備的全套解決方案，助力客戶及相關產業技術創新、轉型升級、增效擴益。目前，安潤普有限公司擁有100%自主知識產

263、權核心技術，國內外專利達80余項，基于這些技術開發出了一系列智能紡織品。其核心技術包括柔性織物應變傳感技術、柔性壓力傳感器和柔性織物電極。（1）柔性織物應變傳感技術 柔性織物應變傳傳感器采用獨特的納米新材料技術及工藝，形成智能面料，不僅具備傳感功能，而且兼具普通面料的特性，將它植入普通服飾，則賦予了普通衣物智能化功能。（2）柔性壓力傳感器技術 柔性壓力傳感器具有優異的靈敏度，可以精確感知人體的各種壓力，并且其柔性特質不會給用戶帶來任何不適感。（3）柔性織物電極技術 柔性織物電極技術基于電子信息技術和傳統紡織技術，兼具普通織物外觀，也是生物電檢測儀，貼合皮膚感知人體的生物電信號。4、總體性能、總

264、體性能 安潤普有限公司研發的智能可穿戴產品不僅具備傳統織物的特性，包括可折疊、可水洗、柔軟舒適，更賦予了普通衣物智能化功能，可實現呼吸暫停篩查、睡眠監測、呼吸監測、運動訓練等諸多功能。（1）智能呼吸帶 105 智能呼吸帶佩戴舒適，基于安潤普自主研發的 Softceptor 柔性織物應變傳感器技術，可有效感知用戶呼吸、姿勢、肌肉緯度等生理信號和運動信號。通過關聯 APP，可分析睡眠時的呼吸狀態，實現鼾癥篩查。除此之外，它還具備瑜伽放松訓練、心率監測、睡眠監測等諸多功能。與傳統基于金屬材質的應變傳感器相比，Softceptor 柔性織物應變傳感器外觀是柔軟的布料，可以長期貼身穿著，并且具備百萬級拉

265、伸、彎折使用壽命以及可水洗的特性。安潤普擁有該技術的完全自主知識產權，目前，已實現大規模量化生產，并開始產業化應用。圖圖4-21 安潤普有限公司智能呼吸帶示意圖安潤普有限公司智能呼吸帶示意圖（2）智能鞋墊 智能鞋墊采用 Softceptor 柔性傳感技術，具有優異的柔性和耐久性等特點。其核心傳感器與普通鞋墊硬度處于同一個數量級，將傳感器植入鞋類產品，可帶來舒適的穿戴體驗，且穿戴者自由奔跑 500 公里，該智能產品的性能依舊穩定如初。智能鞋墊分基本版和普及版兩種，均采用充電式電池提供能量，在連續運動狀態下，電量可續航長達十小時，如果作為日常鍛煉使用，則可以連續使用 710 天。智能鞋墊的外形設計

266、延續了運動活力的風格，滿足當前年輕人的時尚需求。用戶使用智能鞋墊，通過相應的 APP，可查看每一步的壓力分布狀態、甚至于足內外翻的情況。除此之外，智能鞋墊還具備、沖擊力評估和106 提醒、疲勞提醒、損傷預警、跑步訓練建議、運動統計分析和運動計步等功能。這款智能鞋墊是目前已實現規模量產，即將全面推向市場。圖圖 4-22 安潤普有限公司智能鞋墊示意圖安潤普有限公司智能鞋墊示意圖 4、運行效果、運行效果 安潤普有限公司目前研發了智能運動衣、智能鞋墊、智能拳擊手套、智能床墊、智能坐墊、智能呼吸帶、智能內褲等一系列智能化產品，并且部分產品已經實現量產。此類智能產品受到了國內外用戶一致好評，并且得到 CC

267、TV 等媒體的廣泛報道。安潤普有限公司憑借其創新性技術和產品獲得第五屆中國創新創業大賽（廣東賽區）省賽二等獎以及在 2016 年香港資訊及通訊科技獎中獲得最佳生活時尚（學習生活）銀獎。三、紡織產業智能制造技術架構探索三、紡織產業智能制造技術架構探索 智能制造分為三個基本范式：數字化制造、數字化網絡化制造以及數字化網絡化智能化制造（新一代智能制造）。紡織產業智能制造不僅包括以計算機數字控制為代表的數字化技術貫穿產品全生命周期，而且要重點突破實現泛在感知和互聯條件下的網絡化制造（互聯網+制造）。隨著人工智能加速發展，在工業軟件、大數據、工業互聯網基礎上，通過深度學習、增強學習、遷移學習等人工智能學

268、習方法，實現紡織制造的裝備智能化、生產過程系統智能管控、資源優化配置等。在第一代第二代智能制造系統基礎上繼續補課和完善，直接利用107 互聯網、大數據、人工智能等最新技術，走紡織產業智能制造的發展新路。紡織產業智能制造標準體系結構見圖 4-23。圖圖 4-23 紡織產業智能制造標準體系結構紡織產業智能制造標準體系結構（一）紡織產業智能制造技術發展研究分類（一）紡織產業智能制造技術發展研究分類 紡織產業推進智能制造須全面考慮設計、生產、管理、服務的特點，產業鏈主體技術和支撐技術的智能化與智能制造主要支撐技術的關聯性，以及紡織產業制造特征等，整體構建智能制造技術體系。為此，本課題分紡織產業智能制造

269、新模式、智能紡織裝備及共性技術和標準、智能紡織材料三個技術領域，設化纖制造智能車間（工廠）、紡織加工智能車間（工廠）（含紡紗、機織、針織、非織造）、染整智能車間（工廠）、服裝設計與加工智能化、紡織個性化定制和網絡協同制造及裝備遠程運維、典型智能紡織裝備、紡織智能制造標準及共性技術、智能紡織材料 8 個專題，對紡織產業智能制造技術進行戰略工業軟件和大數據工業軟件和大數據互聯互通互聯互通工業互聯網工業互聯網共性技術共性技術 與標準與標準工業大數據技術工業大數據技術數據管理技術數據管理技術應用軟件應用軟件工業軟件集成工業軟件集成智能傳感技術智能傳感技術物聯標識技術物聯標識技術安全安全智能分析決策智能

270、分析決策智能信息交互智能信息交互生產智能管控生產智能管控軟件質量管理軟件質量管理軟件資產管理軟件資產管理網絡組網技術網絡組網技術工業無線通信工業無線通信工業有線通信工業有線通信信息協同技術信息協同技術系統集成系統集成智能裝備智能裝備設計/工藝數據設計/工藝數據制造過程數據制造過程數據設備狀態數據設備狀態數據物流控制數據物流控制數據工業控制網工業控制網工業物聯網工業物聯網紡織工業云平臺紡織工業云平臺紡織大數據平臺紡織大數據平臺M2MM2M人機協同人機協同設備與系統設備與系統設備運行管理設備運行管理過程質量控制過程質量控制工藝執行管理工藝執行管理生產物流管理生產物流管理生產計劃調度生產計劃調度機器

271、人機器人OPC UA 協議協議針織設備針織設備非織造設備非織造設備配套設備配套設備印染設備印染設備化纖設備化纖設備織造設備織造設備智能制造新模式智能制造新模式制衣設備制衣設備紡紗生產線紡紗生產線化纖生產線化纖生產線織造生產線織造生產線針織生產線針織生產線非織造生產線非織造生產線印染生產線印染生產線服裝生產線服裝生產線專用傳感器專用傳感器關鍵技術紡織智能制造標準體系結構圖關鍵技術紡織智能制造標準體系結構圖物理系統信息系統物理系統信息系統智能控制智能控制信息交互信息交互紡絲、非織造流程型智能制造紡絲、非織造流程型智能制造紡紗、織造、染整離散型智能制造紡紗、織造、染整離散型智能制造全流程網絡協同制造

272、全流程網絡協同制造服裝大規模個性化定制服裝大規模個性化定制紡織裝備遠程運維服務紡織裝備遠程運維服務遷移學習遷移學習深度學習深度學習增強學習增強學習108 布局性質的探索（見表 4-2）。表表 4-2 紡織產業智能制造技術發展研究分類紡織產業智能制造技術發展研究分類 技術領域技術領域 主要內容主要內容 紡織智能制造 新模式 化纖、紗線、機織、針織、非織造、染整、服裝智能車間（工廠）紡織大規模個性化定制、網絡協同紡織制造、紡織裝備遠程運維 智能紡織裝備及共性技術和標準智能化紡織裝備專用基礎件、紡織工序連結機器人及專用機器人、紡織裝備制造智能化 紡織智能制造標準與安全、傳感（測控）共性技術、通用軟件

273、系統智能紡織材料 柔性智能可穿戴產品、柔性智能家居紡織材料、柔性智能產業用紡織材料 紡織智能制造新模式領域。主要針對紡織產業鏈的化纖制造、紡紗、織造（機織和針織）、非織造、染整、服裝設計與加工等的設計、生產、物流、管理信息集成（含 MES、ERP、外部信息）等智能化技術環節進行梳理、構建，研究提出適應各環節高效率、高精準性、高品質、高市場敏感性的流程制造，或流程與離散制造混合的智能制造關鍵技術，構建紡織智能制造車間（工廠）；研究提出新一代紡織服裝大規模個性化定制、網絡協同紡織制造、紡織電子商務、紡織裝備遠程運行維護等關鍵技術，加快企業對市場反應敏捷度，適應紡織服裝產品個性化定制需求，以及大數據

274、、物聯網服務和營銷，網絡協同制造、裝備遠程運維需求。紡織智能裝備及共性技術和標準領域。主要針對紡織產業鏈主體實現智能制造對智能化紡織裝備的需求，研究提出智能化紡織裝備專用基礎件、紡織工序連結機器人及專用機器人等關鍵技術，以及紡織裝備制造行業自身的智能制造關鍵技術等。為紡織產業推進智能制造提供技術支撐；圍繞紡織產業的設計、生產、管理、產品、服務等環節感知、決策和執行等方面智能功能的實現，研究提出相關的標準與安全、傳感（測控）共性技術、通用軟件系統等，為紡織產業發展智能制造技術提供共性技術，以及標準化技術支撐。智能紡織材料領域。主要圍繞當代人們生活、健康、人體功能拓展等需求，以及國家經濟社會發展和

275、國防建設需求，研究提出基于數109 字化、智能化技術，具有形狀記憶、生理檢測、智能變色、信息傳導等功能的可穿戴智能紡織材料關鍵技術；推進紡織材料傳感與反饋、信息識別與積累、響應與自適應等機理研究，以及摩擦/形變/溫差/光能等自發電蓄能、光/熱/電/力致變色、形狀記憶與溫度響應的智能纖維技術研究。（二）紡織產業智能制造基本范式（二）紡織產業智能制造基本范式 1、基于、基于 HCPS 的紡織產業智能制造體系的紡織產業智能制造體系 智能制造的核心是信息物理系統（CPS），中國制造 2025 提出，“基于信息物理系統的智能裝備、智能工廠等智能制造正在引領制造方式變革”。在新一代智能制造中，人工智能技術

276、使得信息物理系統發生質的變化，從二元系統發展到三元系統（人-信息-物理系統，HCPS），其信息系統強化了認知和學習功能，信息系統不僅具有強大的感知、計算分析與控制能力，更具有了學習提升、產生知識的能力。新一代紡織產業智能制造技術構架遵循中國制造 2025 的整體構架，并考慮紡織產業的行業特色，將 HCPS 融合到紡織全流程來建設含化纖、紡紗、機織、針織、非織造、染整、服裝智能車間（工廠）架構。智能制造的范圍包括智能工廠、智能生產、智能物流和智能產品。連接在紡織全生命周期的底層是物聯網，將紡織的設計、生產加工、銷售等過程貫穿起來；頂層是服務互聯網，通過云的服務模式，實現紡織生產全生命周期的價值鏈

277、集成。智慧工廠則反應在紡織品制造過程，其基于信息物理生產系統建立智能工廠，包括產品全生命周期的信息鏈，質量管理、企業運營和制造執行。如圖 4-24 所示。新一代 HCPS 的四大核心技術要素是“一核、一硬、一軟、一網、一平臺”?！耙缓恕保ㄕJ知學習內核）、“一硬”（感知和自動控制）、“一軟”（工業軟件）、“一網”（工業網絡）、“一平臺”（工業云和智能服務平臺）。其中狀態感知就是通過各種各樣的傳感器感知物質世界的運行狀態，實時分析就是通過工業軟件實現數據、信息、知識的轉化，110 科學決策就是通過大數據平臺實現異構系統數據的流動與知識的分享，精準執行就是通過控制器、執行器等機械硬件實現對決策的反饋

278、響應，這一切都依賴于一個實時、可靠、安全的網絡，（信息物理系統白皮書，2017）。圖圖 4-24 紡織智能制造體系構架紡織智能制造體系構架 紡織智能制造的“一硬一網”就是利用各種傳感器，在工業網絡環境下感知紡織品生產過程中的各種信息，如設備運行狀態、質量、計劃執行等。紡織產業中制造設備多樣，接口極為豐富，且沒有國際通用接口。如何構建適合中國國情的紡織產業CPS的硬件系統，實現互聯互通是一個巨大挑戰。隨著信息技術和無線技術的逐步成熟，中國紡織產業的硬件體系，必須要走開放標準，也必須讓各種設備來實現開放協議。建立開放標準的物聯網、移動互聯網（尤其是5G標準移動互聯網）、實現水平和垂直的集成，如圖4

279、-25所示。紡織智能制造的關鍵賦能體系體現在“一核”驅動下的“一軟”（工業軟件），紡織產業工業軟件是對紡織產業的研發設計、生產制造、經營管理、服務等全生命周期環節的模型化、代碼化、工具化，工業111 軟件定義了信息物理系統，其本質是要打造“狀態感知-實時分析-科學決策-精準執行”的數據閉環，構筑紡織制造全生命周期的數據自動流動的規則體系，應對紡織制造中的流程性環節和離散環節，實現制造資源的高效配置。圖圖 4-25 開放標準的紡織智能制造硬件互聯互通構架開放標準的紡織智能制造硬件互聯互通構架 立足基于數據驅動的紡織生產，紡織產業的工業軟件，將以大數據、制造云服務為基礎，實現智能決策平臺，如圖 4

280、-26 所示。圖圖 4-26 基于工業大數據和云服務的工業軟件體系基于工業大數據和云服務的工業軟件體系 112 2、基于工業大數據的紡織產業數字化管控體系、基于工業大數據的紡織產業數字化管控體系 紡織產業正處在新制造時代，企業管理系統（如 ERP、WMS、CRM）為企業的業務活動進行科學管理，改變了企業管理模式和管理理念。生產制造執行系統（MES）是實現紡織生產縱向整合的核心，聯通了設備、原料、訂單、排產、配送等各主要生產環節和生產資源。在網絡化協同生產、服務型制造等生產新模式的驅動下，基于工業大數據的定制化、平臺化、網絡化和智能化已成為推動紡織生產模式變革的重要方向。工業大數據平臺是高度集成

281、、開放和智能決策的數據服務平臺，是跨系統、跨平臺、跨領域的數據集散中心、數據存儲中心、數據分析中心和數據共享中心?；诠I云服務平臺推動大數據在紡織生產過程中深入應用，實現生產全要素、全流程、全產業鏈、全生命周期管理的資源配置優化，以提升生產效率、創新模式業態，構建全新產業生態，如圖 4-27 所示。圖圖 4-27 基于工業大數據的生產智能管控體系基于工業大數據的生產智能管控體系 113 紡織生產全過程通過工業物聯網/工業互聯網實現全流程互聯互通，智能傳感器采集各種數據形成工業大數據，在工業大數據平臺上通過工業軟件實現紡織生產的大數據應用場景。其中工廠能耗監控是工業大數據的經典應用場景，如圖

282、4-28 所示。圖圖 4-28 基于工業大數據的典型紡織生產應用場景基于工業大數據的典型紡織生產應用場景 114 第五章第五章 我國紡織產業智能制造發展戰略定位與目標我國紡織產業智能制造發展戰略定位與目標 一、發展戰略定位與發展思路一、發展戰略定位與發展思路（一）發展戰略定位（一）發展戰略定位 紡織產業在我國全面建成小康社會，基本實現社會主義現代化，躋身創新型國家前列的進程中，發展空間巨大。面對快速發展的，以智能制造為核心的世界新工業革命潮流，未來 5-15 年，智能制造是我國紡織產業可持續發展，走向高端的可靠保證。為此，須加強紡織產業領域“兩化融合”，數字化、網絡化、智能化要并行推進，融合發

283、展，尤其要推進新一代人工智能在紡織行業的深入應用，加快紡織產業智能制造轉型升級。其發展戰略定位為：適應國家經濟、社會發展重大需求，人民生活、市場模式重大變遷，以及現代網絡技術、傳感技術、信息技術、控制技術等飛速發展，以紡織智能制造新模式、紡織智能裝備和紡織智能制造標準及共性技術、智能紡織材料等為重點，構建紡織產業智能制造體系，整體提升我國紡織產業領域智能制造技術水平，達到同期國際先進。以智能制造引領我國紡織產業由勞動密集型、資源消耗型向技術密集型轉變，由制造向創造、速度向質量、產品向品牌轉變，在國內傳統產業中率先走向高端。（二）發展思路（二）發展思路 聚焦我國紡織產業領域智能制造技術整體達到同

284、期國際先進水平的戰略定位，堅持“需求引導、基礎支撐、重點突破、加快過渡、智能轉型”的原則，突破傳統工業思維，適應經濟發展和社會需求變化，以及智能制造為核心的世界新工業革命帶來的制造和市場模式變遷，充分考慮紡織產業流程制造及流程與離散制造混合的特征，構建紡織產業智能制造第三種范式體系。加快紡織產業領域的設計、生產制造、管理、服務、產品營銷等環節自動化補缺和數字化升級；跨行業發展智能傳感、物聯標識、信息網絡安全等紡織產業智能制造標準和共性技術，以及紡織智能裝備、紡織工業物聯網、紡織大數據平臺115 和紡織制造云平臺等基礎支撐技術；圍繞紡織產業鏈，加強生產系統集成，裝備、網絡和平臺互聯互通與信息融合

285、，制造執行和運營分析等關鍵技術研究，重點突破紡織智能車間（工廠）技術、大規模個性化定制技術、網絡協同紡織制造技術、紡織裝備遠程運維技術等，加快形成紡織產業智能制造新模式；加強發展智能紡織材料技術。實現紡織產業智能制造技術整體協同發展（見圖 5-1），推動我國紡織全產業向智能制造轉型升級，走向生態、綠色、低碳、高端。圖圖 5-1 紡織產業智能制造技術協同發展示意圖紡織產業智能制造技術協同發展示意圖 二、發展戰略目標二、發展戰略目標 按照中國制造 2025、“互聯網+”行動指導意見、新一代人工智能發展規劃等對智能制造的戰略布局，針對紡織產業智能制造主要基礎和支撐技術，加強發展新一代紡織智能制造系統

286、標準，適用于紡織產業的新一代 HCPS（人-信息物理系統）、工業大數據、工業互聯網等紡織智能制造共性技術，以及典型智能紡織裝備；圍繞紡織產業鏈，重點突破化纖制造、紡紗、織造、非織造、染整、服裝設計與加工等紡織智能車間（工廠）技術，以及紡織服裝大規模定制、網絡協同紡織制造、紡織裝備遠程運維等為主要內容的紡織智能制造新模式技術；適應國家經濟社會發展和國防建設對智能產品的需求，加116 快發展可穿戴智能紡織材料及其他智能紡織材料技術，整體構建標準化、模塊化、數字化和智能化的紡織產業智能制造體系。（一）（一）2020 年發展目標年發展目標 加強發展新一代紡織產業智能制造基礎和支撐技術。加強發展新一代紡

287、織產業智能制造基礎和支撐技術。在數字化網絡化智能化的紡織智能制造（新一代紡織產業智能制造）關鍵共性技術領域取得突破。充分應用人工智能技術，推動紡織大數據處理、工業互聯網、智能機器人與智能傳感器等技術發展；加強適應紡織產業制造特征的高速化通信網絡、智能傳感與檢測控制、智能物流和倉儲等紡織產業智能制造共性技術，紡織智能裝備專用基礎件、紡織工序連接機器人及專用機器人等紡織智能制造共性技術和典型紡織智能裝備的自主研發；形成一系列自主知識的新一代紡織產業智能制造的使能工具和工業軟件。加快發展新一代紡織產業智能制造新模式相關技術。加快發展新一代紡織產業智能制造新模式相關技術。在紡織產業鏈加工制造主體的化纖

288、制造、紡紗、織造、非織造、染整、服裝設計與加工各環節全面推進生產過程自動化和集成化改造，向數字化和智能化生產發展?；诨ヂ摻涌?，實現設備資源的互聯互通，在此基礎上實現紡織各生產線的設備互聯和數據采集，通過數據智能分析和信息融合，實現紡織車間的智能計劃、智能調度、制造過程質量智能控制與優化、智能故障診斷與調控等智能決策與運營，在紡織產業鏈各制造領域形成一批主要技術由我國自主創新研發的智能車間（工廠），大幅度減少一線生產用工，提升生產效率和產品品質。面向經濟社會發展對針織品、服裝、紡織面料、產業用紡織品的個性化需求等，推動相關企業融合網絡信息技術和紡織制造技術，建立網絡化新型紡織品制造資源協同平臺

289、、紡織品服裝大規模個性化定制平臺，逐步實現紡織服裝產品柔性化、個性化、高品質制造；開展紡織裝備生命周期分析、虛擬維護方案制定與執行等服務，逐步推進紡織裝備遠程運維。117 積極拓展紡織應用領域，加快發展智能紡織材料。積極拓展紡織應用領域，加快發展智能紡織材料。積極拓展紡織品應用領域，加快發展具有視聽、形狀記憶、智能發光變色、溫濕度自適應調節等功能的可穿戴智能紡織材料，以及電子信息智能紡織材料等具有自主知識產權的智能紡織材料，滿足經濟社會發展和國防建設需求。系統布局紡織產業智能制造物聯網和工業大數據平臺建設。系統布局紡織產業智能制造物聯網和工業大數據平臺建設。在國家層面布局建設面向紡織產業智能制

290、造標準及共性技術，產業鏈智能制造主體技術，集基礎研究、工程技術研究于一體的國家重點實驗室、國家工程研究中心；建設紡織工業物聯網，構建面向紡織行業的大數據云平臺；建設面向企業的紡織智能制造云平臺，形成我國紡織產業智能制造平臺體系。加強紡織產業智能制造科技人才隊伍建設。加強紡織產業智能制造科技人才隊伍建設。加大紡織產業領域智能制造科技人才隊伍建設，加強相關領軍人才隊伍和多學科、跨領域協同的創新團隊建設，加快熟悉紡織和網絡信息、控制技術的復合型紡織工程科技人才和技術工人培養，構建跨領域、跨學科、多層次的紡織產業智能制造科技創新人才體系。（二）（二）2025 年發展目標年發展目標 新一代紡織智能制造基

291、礎和支撐技術、紡織智能制造新模式技術、智能紡織材料技術等實現全面突破；人工智能驅動和使能下的新一代紡織智能制造平臺體系初步完善，建成紡織產業智能制造國家重點實驗室，成為我國紡織產業智能制造科技創新中心；形成國際化的紡織智能制造工程科技人才高地?？傮w上我國紡織產業智能制造技術水平在 2020 年追趕國際先進的基礎上，2025 年達到國際先進。以紡織產業智能制造科技創新支撐我國紡織產業轉型升級，走向生態、綠色、低碳、高端，并向新興產業領域深度拓展延伸，進一步提高紡織產業對我國經濟、社會、國防安全的貢獻度。118 三、紡織產業智能制造總體發展路徑三、紡織產業智能制造總體發展路徑 未來 5-10 年，

292、通過紡織產業智能制造基礎和支撐技術、紡織產業智能制造新模式技術、智能紡織材料技術研發及產業化應用，以及平臺建設和人才隊伍建設等，構建我國紡織產業智能制造體系，總體發展路徑見圖 5-2。圖圖 5-2 我國紡織產業智能制造技術總體發展路徑我國紡織產業智能制造技術總體發展路徑 119 紡織產業領域智能制造技術研發和工程化應用。紡織產業領域智能制造技術研發和工程化應用。以紡織產業智能制造標準、共性技術、裝備等技術為基礎和支撐；圍繞紡織產業鏈布局發展紡織制造智能車間（工廠）技術、大規模個性化定制技術、網絡化紡織制造和紡織裝備遠程運維等紡織智能制造新模式技術；面向紡織產業智能化拓展，布局發展智能紡織材料技

293、術，構建紡織產業智能制造技術體系。紡織產業智能制造平臺體系建設。紡織產業智能制造平臺體系建設。布局建設涵蓋智能制造基礎和支撐技術、智能制造新模式技術、智能紡織材料技術等的紡織產業智能制造國家重點實驗室；布局建設紡織產業智能制造標準和共性技術國家工程技術研究中心；構建面向紡織各行業的紡織工業物聯網和紡織產業大數據平臺；在紡織產業集聚區建設若干面向企業的紡織智能制造云平臺。紡織產業智能制造科技人才隊伍建設。紡織產業智能制造科技人才隊伍建設。加強紡織產業領域智能制造領軍人才及國家級創新團隊建設；發展紡織產業智能制造技術方向高等教育、高等職業技術教育及中等職業技術教育，培養多層次復合型紡織智能制造專業

294、人才；加強紡織企業技術人員及技術工人智能制造技術培訓，整體提升企業人員專業素質，轉變知識能力結構。120 第六章第六章 我國紡織產業發展智能制造的重點任務與路經我國紡織產業發展智能制造的重點任務與路經 一、紡織產業智能制造基礎及支撐技術領域一、紡織產業智能制造基礎及支撐技術領域（一）紡織智能制造標準及共性技術（一）紡織智能制造標準及共性技術 1、發展目標、發展目標 分階段并行推進紡織產業智能制造三種基本范式，夯實第一第二種范式，將數字化和網絡化深入，實現紡織智能設備間互聯互通、信息安全和功能安全，建立紡織企業生產決策、質量管控和全流程追溯的智能生產；著重推進人工智能驅動下的智能制造共性技術與使

295、能技術研發與應用，研發紡織生產過程的智能傳感、模式識別、認知學習分析、推理、決策智能化執行等支撐技術和使能工具，為紡織產業新一代智能制造實施提供有力支撐。（1）2020 年目標。年目標。初步建立基本完善的新一代紡織產業智能制造標準體系框架。優先完成紡織物聯標識、紡織產品與設備，M2M、紡織設備與系統、工業控制網、紡織工業云平臺、紡織大數據平臺等相關標準的編制；發展紡織各生產線設備間集成和互聯互通技術。通過工業控制網、工業物聯網、紡織工業云平臺、紡織大數據平臺實現紡織生產線設備的即時通信、數據交互和實時監控。形成紡織智能裝備（紡紗、化纖、織造、非織造、染整、制衣、物流和質檢設備）的集成與互聯互通

296、標準。實現通訊的標準化和分布式網絡控制技術水平進一步提升；研發紡織裝備專用新型傳感器。根據紡織裝備中各種信息檢測的需求，研究紡織裝備專用新型傳感器的檢測原理和方法，實現紡織機械裝備動態有效監測，研發適應紡織制造特征的高精度在線檢測技術、高可靠智能控制、運動控制技術傳感裝置，形成一系列面向紡織全流程的物聯標識、數據采集、數據交換標準；發展紡織數據模型技術?；诩徔椆に嚁祿?、紡織設備狀態數據、紡織過程數據和紡織物流控制數據等，構建設備狀態模型、系統狀態121 模型、紡織過程信息模型和功能模型，實現紡織制造的大數據分析和智能決策；研究紡織智能制造執行關鍵技術。開發紡織生產全流程制造執行系統（MES）

297、，實現與 ERP 系統的集成，包括設備管理、智能生產物流和倉儲管理、紡織生產和工藝仿真、全流程生產計劃與控制等；建立紡織全流程認知學習框架。將深度學習等人工智能方法應用在紡織生產的關鍵環節，實現智能感知、制造過程自適應、控制閉環自優化、質量分析自反饋等，基本建立新一代紡織智能制造 HCPS 系統，并展開示范應用工程。（2）2025 年目標。年目標。在國家層面布局建設面向新一代紡織產業智能制造標準和共性技術，發布紡織大數據服務與工業互聯網架構共性標準，構建面向紡織各行業的大數據云平臺；建設面向企業的新一代紡織智能制造云平臺，并在紡織產業集聚區進行推廣，形成我國紡織產業制造平臺體系；廣泛深入采用人

298、工智能驅動紡織智能制造共性技術和標準，建設智能化紡織工廠，在紡織產業鏈各制造領域形成一批主要技術由我國自主創新研發的智能工廠，形成紡織大規模定制的新模式。2、重點任務、重點任務 紡織智能制造綜合標準體系結構。在工業軟件、大數據、工業互聯網基礎上，對紡織制造過程的智能裝備、系統集成、互聯互通、信息融合、制造執行和運營分析共性技術和標準進行研究，包括紡織智能傳感技術、物聯標識技術、網絡安全、紡織機器人技術等。開展典型紡織企業內部設備信息、生產工藝信息接口及互聯互通技術規范、信息安全評估方法和標準的研究及應用推廣。紡織智能裝備（各門類）集成與互聯互通標準。研發紡織制造各流程裝備間互聯互通、M2M 技

299、術，紡織制造過程傳感器、控制層、設備層、車間生產層和企業層的垂直水平互聯，設備的無線傳感互聯122 以及與互聯網、物聯網的鏈接技術，形成紡織智能裝備（各門類）的集成與互聯互通標準。紡織智能制造工廠通用技術標準與參考模型。以系統化的管理思想，研究紡織智能制造工廠通用技術標準，建立紡織智能制造工廠架構參考模型，如圖 6-1 所示，建立系統集成和設備狀態模型，信息融合通用模型、生產執行系統（MES）的共性功能模型等，實現紡織企業的生產決策、設備監測、質量管控和全流程追溯、智能物流與倉儲管理等功能。紡織大數據服務與工業互聯網架構共性標準。構建紡織工業物聯網平臺，新一代紡織智能制造 HCPS（人-信息物

300、理系統）和紡織制造大數據平臺。紡織智能制造應用示范紡織智能制造應用示范紡絲、非織造流程型智能制造紡絲、非織造流程型智能制造紡紗、織造、染整離散型智能制造紡紗、織造、染整離散型智能制造全流程網絡協同制造全流程網絡協同制造服裝大規模個性化定制服裝大規模個性化定制紡織裝備遠程運維服務紡織裝備遠程運維服務智能分析決策智能分析決策紡織設備運行管理紡織設備運行管理紡織生產質量控制紡織生產質量控制紡織工藝執行管理紡織工藝執行管理生產物流管理生產物流管理生產計劃調度生產計劃調度精準執行精準執行功能模型功能模型數據分析數據分析工藝集成智能信息交互工藝集成智能信息交互紡織工藝數據紡織工藝數據紡織過程數據紡織過程數

301、據紡織設備狀態數據紡織設備狀態數據紡織物流控制數據紡織物流控制數據智能分析智能分析數據融合數據融合設備控制設備控制信息模型互聯互通信息模型互聯互通工業控制網工業控制網工業物聯網工業物聯網紡織工業云平臺紡織工業云平臺紡織大數據平臺紡織大數據平臺實時監控實時監控系統狀態模型系統狀態模型數據交互數據交互即時通信即時通信系統集成系統集成針織設備針織設備紡紗設備紡紗設備非織造設備非織造設備印染設備印染設備M2MM2M化纖設備化纖設備織造設備織造設備產品與設備產品與設備設備與系統設備與系統狀態感知狀態感知設備狀態模型設備狀態模型數據采集數據采集設備互聯設備互聯紡紗生產線紡紗生產線化纖生產線化纖生產線織造生

302、產線織造生產線針織生產線針織生產線非織造生產線非織造生產線印染生產線智能運營控制印染生產線智能運營控制CRM系統CRM系統ERP系統ERP系統WMS系統WMS系統紡織大數據分析紡織大數據分析科學決策科學決策知識創新知識創新協同管理協同管理市場/用戶市場/用戶研發設計研發設計生產制造生產制造運營服務運營服務資源要素資源要素物流設備物流設備質檢設備質檢設備互聯接口互聯接口數據驅動設備數據驅動設備系統創新系統創新智能化/互聯互通智能化/互聯互通傳感器傳感器機器人設備機器人設備自動化集成化網絡化數字化智能化自動化集成化網絡化數字化智能化紡織產品生命全周期紡織產品生命全周期服裝生產線服裝生產線制衣設備制

303、衣設備紡織智能工廠架構圖紡織智能工廠架構圖數據可視數據可視個性化定制平臺個性化定制平臺物理系統信息系統智能控制信息交互圖圖6-1 紡織智能工廠架構圖紡織智能工廠架構圖 123 紡織大數據服務與工業互聯網架構共性標準。構建紡織工業物聯網平臺，新一代紡織智能制造 HCPS（人-信息物理系統）和紡織制造大數據平臺。紡織工業物聯網平臺及倉儲與物流。開展紡織生產設備編碼、標識、識別，生產工藝信息的編碼與讀取，以及基于工業物聯網，包括智能自動包裝線等的典型紡織企業內部物流、倉儲信息平臺等研究和應用推廣；開展自動存儲立體區、入出庫輸送系統、電氣控制系統、計算機監控調度系統，智能倉儲網絡結構和信息管理系統，以

304、及紡織產業各企業間物流、倉儲的物聯網信息平臺技術研究和應用推廣。紡織智能制造 CPS（信息物理系統）技術。開展紡織生產所涉及的設備儀器及部件（紡紗設備、織造設備、染整設備、在線檢測裝置、質量監控系統等）工作運行數據高效可靠采集，相關數據的本地代理及通訊方式，智能傳感器、控制器、制造系統（包括 ERP 和 MES 等）運行數據的挖掘與處理，以及制造系統數據的網絡化管理等研究和實際應用推廣；開展紡織裝備與 ERP 系統和 MES 系統融合研究和應用推廣。紡織智能制造技術規范和標準。開展典型紡織企業內部設備信息、生產工藝信息接口及互聯互通技術規范和標準的研究及應用推廣；開展紡織產業鏈化纖、紡紗、織造

305、、非織造、印染和整理、服裝設計與加工等企業共性技術互聯互通技術規范和標準研究及應用推廣。3、發展路徑、發展路徑 未來 5-10 年，適應我國紡織產業向智能制造方向發展對相關共性技術及標準的需求，分階段研發紡織智能制造傳感、質量在線檢測、紡織專用機器人、物聯標識、工業控制網等共性技術和標準，形成紡織智能制造工廠共性技術架構，構建紡織產業智能制造標準體系框架，相關技術水平達到國際先進（見圖 6-2）。124 圖圖 6-2 紡織智能制造共性技術及標準發展路徑紡織智能制造共性技術及標準發展路徑（二）智能紡織裝備技術（二）智能紡織裝備技術 1、發展目標、發展目標 通過先進制造、信息處理、人工智能等技術的

306、集成與融合，研發工藝先進、綠色節能、信息技術深度嵌入的智能化裝備及紡織專用基礎件，實現包括化纖設備、紡紗設備、機織設備、針織設備、非織造設備、染整設備、制衣設備、傳感器、機器人設備、物流、質檢設備等紡織裝備接口的互聯互通，在此基礎上實現設備數據采集和智能分析，為形成具有感知、分析、推理、決策、執行、自主學習及維護等自組織、自適應功能的紡織智能生產執行系統，以及網絡化、協同化的紡織制造提供支撐。（1）2020 年目標。年目標。推進紡織裝備從自動化向智能化升級。加強發展涵蓋化纖機械、紡紗機械、機織機械、針織機械、染整機械、非織造機械、服裝機械的紡織智能裝備專用基礎件、紡織工序連接機器人及專用機器人

307、和典型紡織智能裝備的自主研發和示范應用，實現紡125 織設備互聯互通和數據采集，建立設備狀態模型，從而實現紡織設備的狀態感知；開展紡織裝備生命周期分析、虛擬維護方案制定與執行等服務，逐步推進紡織裝備遠程運維；推動紡織裝備制造智能化。推廣紡織裝備數字化設計、仿真優化與驗證集成的紡織裝備全生命周期的數字化設計和生產技術；涵蓋智能物流系統、智能加工系統、智能自動化裝配以及紡織裝備整機智能測試與質量控制系統的紡織裝備智能制造（車間）工廠技術，基本實現數據可視化，在線監控、預防性維護、物流預測和智能決策等的紡織機械智能制造信息物理系統（CPS）融合技術研發和產業實際應用。（2）2025 年目標。年目標。

308、紡織智能裝備主要基礎和支撐技術、主體智能制造技術、紡織智能制造新模式技術等實現全面突破；紡織智能制造平臺體系初步完善?？傮w上我國紡織智能裝備水平在 2020 年追趕國際先進的基礎上，2025 年達到國際先進。以紡織產業智能制造科技創新支撐我國紡織產業走向生態、綠色、低碳、高端。2、重點任務、重點任務 分階段重點開展紡織智能傳感器與控制單元、智能檢測與分析器件，紡織機器人，紡織智能車間（工廠）成套裝備，紡織裝備制造智能化等關鍵技術研發與產業化應用。紡織智能傳感器與控制單元、智能檢測與分析器件。研發和應用異纖檢測與控制，棉網、條子、紗線質量在線檢測，并條機自調勻整在線檢測與控制，染液、漿液濃度在線

309、檢測與精確控制，紡織材料濕度、回潮率檢測；機織與針織機械在線斷紗自停檢測元件；織物疵點檢測單元和器件；研發和應用非織造纖網物理結構、水分檢測、視覺傳感器等智能監控單元和器件；研發和應用紡絲關鍵部件工況在線檢測，紡織材料色差、色度在線檢測與控制，環錠紡紗線質量智能在線檢測，三維人體智能測量單元和器件等。126 紡織機器人。研制并應用具有工序切換或補給功能的柔性化紡織機器人、換管機器人，環錠紡絡紗機器人，化纖長絲生產中的落絲機器人，經紗準備系統中的整經機換筒機器人，棉卷、條桶、小卷自動輸送系統，全自動絡筒機自動絡筒和筒子紗傳輸系統，化纖絲餅搬運、分揀和倉儲技術，染整全流程織物或色紗搬運與調度，服裝

310、生產智能調度與吊掛線，紡織品自動檢測分級、包裝、輸送和倉儲單元；研制并應用紡紗工序中的各種接頭機器人，經紗準備系統中的穿經機器人，織造過程中的擋車機器人，基于機器視覺的漏紗、次紗、廢紗、織物疵點的檢測機器人，非織造工藝中污點、異物、破洞、毛發等疵點檢測及自動剔除機器人，毛衫加工過程中的針織套口機器人，服裝機械中的袖（褲）口縫制機器人，紡織復合材料的鋪絲機器人等。紡織智能車間（工廠）成套裝備。建設化纖、紡紗、機織、針織、非織造、印染和服裝等紡織產業鏈主體生產線，打通紡織產業鏈從化纖制造到紡紗、織造、染整和成衣智能化制造的全過程，并與智能移動、智能物流、智能建筑、智能電網無縫聯接。研發化纖生產成套

311、智能裝備并推進產業化應用，研發長絲生產線自動落絲餅、絲餅物流自動輸送技術，絲餅嵌入智能傳感器件，成為智能產品。研發和應用主機智能化、工序連續化、車間環境智能監控、物流智能、數據智能分析預測系統集成的棉紡智能化成套系統：研發緯編全成型編織智能化成套裝備，由針織毛衫向家紡、產業用紡織品拓展，研發和應用經編針織內衣生產智能化成套裝備，由滌綸長絲、棉紗、筒子紗（經軸紗）染色，向滌綸短絲、錦綸、毛麻纖維等纖維原料拓展，以及成衣、家紡等其它加工工藝拓展；研發和應用智能非織造設備，建立自動化物流及智能倉儲運輸管理系統，實現實時數據采集與可視化，現場數據與生產管理軟件實現信息集成，生產流程互聯互通。紡織裝備制

312、造智能化。研發數字化工廠、設計、仿真優化與驗證集成的紡織裝備全生命周期數字化設計和生產技術，涵蓋紡織裝備制127 造智能物流系統、智能加工系統、智能裝配及紡織裝備整機智能測試與質量控制系統的紡織裝備智能制造（車間）工廠技術。面向紡織裝備制造大數據和云計算平臺，開展包括企業應用軟件、數據可視化、在線監控、預防性維護、物流預測和智能決策等的紡織機械智能制造信息物理系統（CPS）融合技術研發和產業應用。3、發展路徑、發展路徑 適應我國紡織產業向智能制造轉型升級對智能紡織裝備的需求，分階段發展化纖、紡紗、機織、針織、染整、非織造裝備智能化關鍵技術，實現典型智能紡織裝備自主研發和廣泛應用，總體水平達到國

313、際先進（見圖 6-3）。圖圖 6-3 智能紡織裝備技術發展路徑智能紡織裝備技術發展路徑 128 二、紡織產業智能制造新模式技術領域二、紡織產業智能制造新模式技術領域（一）化學纖維智能制造車間（工廠）技術（一）化學纖維智能制造車間（工廠）技術 1、發展目標、發展目標 分階段發展化學纖維智能制造車間（工廠）技術，實現化纖生產線產品與設備互聯互通基礎上的化學纖維制造車間智能運營與管理，相關技術達到國際先進水平，提升化學纖維制造的全要素生產率、產品質量、新產品研發能力和能源利用率，總體滿足社會對運動、休閑、家紡和服裝等領域差別化功能化纖維材料的需求。圖圖 6-4 化學纖維智能制造車間結構示意圖化學纖維

314、智能制造車間結構示意圖（1）2020 年目標。年目標。建立國際先進的化纖智能制造車間（圖 6-4）。通過智能化裝備互聯互通與系統集成，實現化纖生產車間設備數據采集和狀態感知，為化纖車間數據分析和智能運營提供支撐。降低車間勞動強度，減少重復性勞動、人工操作和危險性操作，實現化學纖維生產過程設備管理、工藝分析與質量控制，降低勞動強度，減少重復性勞動、人工操作和危險性操作，提升產品品質；129 建立原料、聚合、熔體輸送、紡絲等數字化仿真系統，形成化纖制造過程數字化、智能化仿真模擬體系，并建立工藝參數與纖維結構性能關系。建立工程模型，實現熔體輸送、高壓噴絲、冷卻成形、拉伸卷取生產過程仿真與優化。實現原

315、料、裝備、工藝和品質指標等數據自動采集、分析、監測。建立以產品原料參數、裝備參數、工藝參數為基礎的模塊化數據庫，實現設備狀態數據實時傳遞，對生產過程工藝和裝備進行實時監測；對生產過程工藝數據和設備狀態數據進行數據融合和智能分析，基于工業物聯網、紡織工業云平臺和紡織大數據平臺實行信息共享。通過對基于大數據的人工智能算法等前沿科學技術的研究和應用，實現化纖制造車間的智能運營與決策，包括化纖設備運行管理、化纖生產質量控制、工藝執行管理、生產物流管理和生產計劃調度，實現企業經營管理決策智能化。（2）2025 年目標。年目標。建立化纖智能制造無人車間（熄燈車間），提高國產設備使用率，實現數字化、智能化纖

316、維制造體系的自主創新；機遇紡織工業大數據平臺建立纖維研發生產柔性化、智能化新模式。優化升級企業資源管理系統（ERP）；高度融合 DCS、POC、ERP、WMS、云計算、電商、BI、遠程運維等，搭建企業信息系統，實現企業生產訂單智能排產、訂單跟蹤、原輔料計劃制定，客戶詢價、議價、下單、融資及產品準時交付等智能化，實現裝備系統遠程診斷、有效控制和及時維護；建立滿足大規模個性化定制要求的工藝數據庫及需求數據庫，滿足服裝、家紡等領域個性化定制對纖維個性化制造需求。2、重點任務、重點任務 分階段針對化學纖維流程型生產特征，實現化纖制造車間底層智能化設備集成、數據采集和信息融合，建設集化學纖維生產工藝仿真

317、與優化、紡絲-加彈等生產環節先進控制、產品質量智能在線檢測、130 智能物流與倉儲、生產工藝數據自動采集與可視化、現場數據與生產管理軟件信息集成等于一體的化學纖維智能制造車間?；w生產智能化裝備與系統集成?；w裝備柔性化、自動化升級，主要包括紡絲在線監控系統和智能分級系統，成品、紙管、托盤、隔板存儲和物流自動化；聚合紡絲一體化，纖維素漿纖一體化，化纖生產連續化、均質化、規?；?、高效化、綠色化；建立智能化纖維熔體直紡車間，包括設備層（紡絲機及控制系統、加彈機及控制系統、智能檢測、自動物流設備及控制系統、自動倉儲設備及控制系統），車間層（制造執行系統、能效管理系統、數據自動采集與可視化、質量在線檢

318、測系統和物流倉儲調度與管理系統、設備運行管理），企業層（工藝仿真與優化系統、企業資源管理系統）?；瘜W纖維數字化、智能化制造執行控制?；诶w維成形動力學原理，建立包括工藝過程模型，物性參數模型，風溫風速分布模型，FDY熱輥模型，纖維性能預測模型的紡絲工程模型，結合現場在線或離線檢測數據偏差分析，實現纖維結構及性能的精準模擬計算，從而實現化纖生產過程工藝執行管理與質量控制；分析、學習生產過程原料、裝備、工藝與纖維質量指標數據之間的內在規律，采用數據驅動與學習的方式進行非機理建模；建立集在線監測、協同控制、性能評估、工藝優化、柔性化品種切換等多功能于一體的化纖制造協同優化控制平臺，形成包括產品開發、

319、工藝優化、柔性化生產在內的智能工藝設計與優化系統；建立與優化紡絲動力學工程模型，優化工藝參數，指導品種開發；建立智能物流及倉儲系統，包括智能落絲系統、自動包裝系統、AGV 輔助輸送系統、智能倉儲如圖 6-5 所示；建立化纖小試、中試與產業化試驗標準數據接口，實現化纖生產全線數據采集與監控，應用 DCS 進行軟測量，對化纖生產優化控制，建立制造執行管理系統，實現生產過程設備云運行管理、生產質量控制、工藝執行管理、物流和生產計劃與調度管理，實現化纖生產過程智能管控。131 圖圖 6-5 成品智能倉儲流程圖成品智能倉儲流程圖 化纖企業網絡化、智能化管理系統。優化升級企業資源管理系統（ERP），包括

320、PTA、MEG 等大宗原材料價格走勢分析，產量與倉儲分析，產品銷售趨勢分析，客戶訂貨分析和售后服務分析等，產品實現全程信息跟蹤，與客戶建立實時信息反饋，實現全供應鏈及產品銷售管理優化，企業管控一體化及管理決策優化。3、發展路徑、發展路徑 適應化纖制造全要素生產率提升，化纖制造過程節能、減排、減量、生態、綠色，以及化纖制造柔性化，產品品質提升、高端化、品牌化發展需求，建立化智能化車間，實現化纖制造全流程智能化工廠，建立與柔性化制造匹配的 MES 和 ERP 系統，在紡織工業大數據平臺基礎上，通過紡織大數據分析技術，實現化纖柔性化制造和企業智能化管理，見圖 6-6。132 圖圖 6-6 化學纖維制

321、造智能化技術發展路徑化學纖維制造智能化技術發展路徑（二）紡織加工智能車間（工廠）技術（二）紡織加工智能車間（工廠）技術 1、發展目標、發展目標 分階段突破數據驅動的紡織工藝設計及生產過程全流程智能化集成技術，實現紡紗、針織、機織、非織造等紡織加工各工序生產設備的系統集成和互聯互通，并建立紡織加工各工序加工生產線，實現各種紡織品及其制造設備的在線數據采集和自動檢測、實現紡織品設計和加工過程智能管控。建立面向服務的智能化紡織加工體系，形成有帶動和輻射作用的整體解決方案。（1）2020 年目標。年目標。開展紡織加工智能化關鍵技術研發和產業化133 應用，建立紡紗、機織、針織和非織造紡織加工生產線，實

322、現紡織加工設備的系統集成和信息互聯互通，相關技術水平達到國際先進；發展智能化紡紗車間（工廠）、織造車間（工廠）、非織造車間（工廠）、針織車間（工廠）等關鍵技術，實現基于紡織加工生產過程工藝數據、設備狀態數據、紡織加工過程數據和紡織加工物流控制數據等信息融合的紡織加工制造過程智能管控。對紡織加工車間生產計劃調度管理、紡織加工設備運行管理、紡織生產工藝過程執行管理、紡織加工質量控制和物流管理等實現智能閉環控制，從而實現紡織加工制造過程的精準執行，夯實紡織智能制造第一第二種范式。（2）2025 年目標。年目標。全面實現建成智能化紡紗車間（工廠）、機織車間（工廠）、非織造車間（工廠）和針織車間（工廠）

323、。紡織加工全流程系統集成和設備互聯互通基礎上實現智能化監控、運營決策優化管理，生產狀態及裝備遠程智能控制，紡織加工全流程仿真優化軟件應用于生產實際，紡織加工過程實現智能化運營管理。2、重點任務、重點任務 未來 5-10 年，分階段重點開展智能化紡紗車間（工廠）、智能化機織車間（工廠）、智能化非織造車間（工廠）和智能化針織車間（工廠）相關的關鍵技術研發和產業化應用。智能化紡紗車間（工廠）。開展紡紗工藝數據集成分析、工藝參數在線調整、多光譜融合異纖檢測、棉網均勻度檢測、條子均勻度動態檢測、斷紗自停、紗線質量在線檢測、自動絡紗、自動接頭等技術研發和紡織專用傳感器技術研究，研究智能紡紗設備數據接口技術

324、、無線傳感網絡、無線射頻識別網絡技術，建立紡紗全流程連續化生產線，研發設備連接、物流自動等技術，實現開清、梳理、并條、粗紗、細紗和絡筒的全流程連續化生產，通過設備集成與數據自動采集，開展并條機自調勻整在線檢測及控制，環錠紡紗線智能在線檢測等技術應用，進行數據挖掘，研發虛擬紡紗、智能原料配比，以及紡紗全流134 程仿真優化軟件等關鍵技術研發與產業化應用。智能化機織車間（工廠）。研發整漿一體化、整經張力自調、調漿質量在線檢測、漿紗張力自調勻整、上漿質量在線檢測、高效自動穿結經、經紗上機張力自調補償、緯紗張力自調、坯布疵點機上自檢測等關鍵技術，實現織造設備的系統集成與互聯互通，基于工業物聯網建設，實

325、現織造生產過程實時生產狀態、設備狀態的數據采集?；诳椩焐a工業大數據平臺，實現織造生產過程智能運營管理，包括工藝執行、設備管理、生產計劃調度等智能執行管理。智能化針織車間（工廠）。研發斷紗自停和自動接紗技術、織物在線疵點檢測自停與識別技術、自動換紗/經軸技術、自動落布技術，基于工業物聯網建設，構建針織設備、花型設計系統數據庫、原料數據庫系統、銷售推廣系統的集成與互聯互通，研發針織裝備生產過程智能化控制、移動遠程控制和數據采集分析決策技術，實現不同車間針織裝備互聯互通，生產數據中控系統分析決策，生產過程的智能運行、調度和管理。智能化非織造車間（工廠）。實現非織造設備的系統集成與互聯互通，基于工

326、業物聯網建設，研發非織造纖網質量在線檢測與控制、生產參數智能化調節，纖網結構密度在線檢測及反饋，含水率在線檢測與聯動烘干，疵點、金屬在線檢測與自動剔除，以及卷材分切、包裝機器人，能耗實時監測與動態優化，工藝參數自動記憶與智能化調用，生產設備互聯及移動端遠程控制、生產過程智能管理等關鍵技術。研發及構建非織造智能工廠數據中心，實現基于工藝、生產、設備、質量、物料和資源數據的績效評估與分析，質量分析、工藝參數優化以及設備狀態監測與智能維護。3、發展路徑、發展路徑 適應紡織產業生態、綠色、低碳、智能化、高端化、品牌化發展對紡織加工節能減排減量，資源充分，精細化、提升產品品質的需求，135 建立紡織加工

327、智能化技術體系，發展紡織智能車間（工廠），實現紡織加工全流程設備互聯互通、生產工藝過程智能化監控和管理，生產狀態及裝備遠程智能控制，實現紡織加工制造企業智能化管理。見圖6-7。圖圖 6-7 紡織加工智能化技術發展路徑紡織加工智能化技術發展路徑（三）染整加工智能車間（工廠）技術（三）染整加工智能車間（工廠）技術 1、發展目標、發展目標 以大數據為核心，通過底層感知層（物聯網層面）智能化和制造云（務聯網層面）的建設，最終實現紡織品印染加工智能化。依據整體謀劃、分步實施的原則，在 2025 年前重點完成底層感知層的智能化建設工作，發展印染和整理加工過程精準化、自動化、智能化技術，最大程度減少人為因素

328、對生產的干擾，提高生產效率，穩定并提高紡136 織品質量，降低勞動強度，降低資源消耗和污染物排放量，實現印染和整理節能減排減量，提質增效。（1）2020 年目標。年目標。建立印染產品質量快速檢測方法。圍繞實現印染生產工藝反饋控制的關鍵問題，建立色牢度和凈洗效果等印染產品質量指標快速檢測方法，實現在線快速檢測產品質量和生產參數在線調控；實現染化料助劑的精準自動配送。聚焦印染產品一次準率較低的關鍵因素，解決印染生產過程中，染化液、助劑的配制和輸送對人工經驗的依賴性高，參數調控的靈活性較低，糾錯實時性較差，精度和能耗效率均較低等技術問題，實現印染加工過程的自動化、數字化和智能化，染化料助劑的精準自動

329、配送；關鍵印染裝備的智能化。實現關鍵印染裝備的智能化，最大程度減少人為因素對生產的干擾，提高生產效率，穩定并提高紡織品質量，降低工人的勞動強度，降低能耗和減少污染物排放量，有效降低企業的生產和用工成本；實現印染生產裝備的互聯互通。建立印染裝備統一的網絡通信接口規范和數據協議等，解決印染生產線中各機臺信息孤島問題，實現設備數據、運行數據、生產數據、質量數據及工藝數據等的實時傳輸、實時監控、故障報警、故障診斷和遠程控制。（2）2025 年目標。年目標。實現印染產品及生產工藝的數字化表達。研究建立印染產品的質量標準，建立不同產品質量的數字化表達模型，基于染化料助劑的標準化和產品性能的數字化，研發印染

330、產品的標準化生產工藝，并建立相應生產工藝數字化模型；建立印染生產專用MES 系統。針對我國印染行業實際情況，以連續印染生產企業為對象，開發專用 MES 系統。為紡織印染企業科學制定和執行生產調度計劃，精確在線檢測和控制生產過程關鍵工藝參數，控制及平衡能源耗用提供關鍵技術支持，實現紡織印染生產全過程的數字化管理；初137 步建立印染生產專用制造云。研究印染產品的云制造技術、大數據技術（生產工藝自優化、生產策略和銷售策略等）、個性定制及云安全等，初步建立印染生產專用制造云，建設新一代智能染整車間（工廠）。2、重點任務、重點任務 未來 510 年，分階段重點開展印染產品性能快速檢測方法、紡織品印染加

331、工工藝數字化虛擬模型、印染工作液濃度在線精確監測及控制、印染設備接口與協議標準、染整生產計劃自動排程等關鍵技術研發和產業化應用。印染產品性能快速檢測方法。研究原材料及染色產品布面殘余物質(染料、漿料、堿度、酸度、鹽分、甲醛等)的快速萃取技術，建立萃取物含量織物前處理效果、織物色牢度等數量關系，形成整套產品性能的快速檢測技術。紡織品印染加工工藝數字化虛擬模型。研究開發具有綠色生態特性的印染技術，建立印染生產工藝與產品性能關聯的模型，實現印染加工工藝數據化。印染工作液濃度在線精確監測及控制技術。研發自動滴定間接測量、比重差壓間接測量、總線式管路等技術，研究建立配送轉子泵的數學模型，開發具有自主知識

332、產權的染化料助劑自動配送系統，實現工作液濃度的在線精確監測及控制，實現多種染化料助劑單管道的多點高效配送，實現對不同粘度染化料助劑的精確定量輸送技術，從而全面提升染化料助劑的自動、高效、精確計量和輸送水平，解決困擾行業的生產過程化學品管控問題。印染設備接口與協議標準。開展染整智能設備與制造系統間互聯互通及互操作系列行業/國家標準的制定，實現染整智能設備與制造系統間互聯互通及互操作；構建染整智能設備與制造系統間互聯互通及互操作標準研究和試驗驗證平臺，在平臺驗證的基礎上，在生產現場對標準進行驗證，并建設標準示范試點生產線，進行全行業的示范138 和推廣。生產計劃自動排程技術。設計基于大數據的可插拔

333、式通用印染生產計劃自動排程的調度模型，搭建支持多目標生產調度（包括效率和能耗）、高效（快速求解）、可擴展（基于統一數據編碼和存儲結構，支持不同算法）和實時反饋（根據生產要求，動態調整計劃）的生產計劃自動排程系統，支持印染專用 MES 系統的開發。3、發展路徑、發展路徑 適應染整加工清潔化、染整產品高品質化及大幅度降低勞動強度，提高生產效率發展需求，開發實現生產及產品性能關鍵數據快速采集、印染裝備互聯互通的技術，并進一步開發具有自動排產功能的印染專用 MES 系統，見圖 6-8。圖圖 6-8 染整加工智能化技術發展路徑染整加工智能化技術發展路徑 139 （四）服裝設計與加工智能化技術（四）服裝設計與加工智能化技術 1、發展目標、發展目標 充分應用信息化、數字化新技術，未來 510 年分階段突破服裝設計與加工中市場預測、設計、加工制造等智能化關鍵技術，實現產業應用，培育服裝產業智能制造新業態。