纺织数字化 我国纺织产业智能制造发展综述

何为智能制造？

《智能制造发展规划（2016—2020年）》提出，智能制造是基于新一代信息通信技术与先进制造技术深度融合，贯穿于设计、生产、管理、服务等制造活动的各个环节，具有自感知、自学习、自决策、自执行、自适应等功能的新型生产方式。根据不同的发展阶段，可以将智能制造分为3种基本范式：第1种基本范式——数字化制造；第2种基本范式——数字化网络化制造；第3种基本范式——数字化网络化智能化制造，也称为新一代智能制造。

李培根、高亮编著的《智能制造概论》给出了智能制造的极简定义，即把机器智能融合于制造的各种活动中，以满足企业相应的目标。其中，机器智能是人类智慧的凝结、延伸和扩展，总体上并未超越人类智慧，但某些单元智能强度已远超人的能力。智能制造的本质就是利用物联网、大数据、人工智能等先进技术认识制造系统的整体联系，并控制和驾驭系统中的不确定性、非结构化和非固定模式问题以达到更高的目标。

习近平总书记在中共中央政治局第三十四次集体学习时强调，要站在统筹中华民族伟大复兴战略全局和世界百年未有之大变局的高度，统筹国内国际两个大局、发展安全两件大事，充分发挥海量数据和丰富应用场景优势，促进数字技术与实体经济深度融合，赋能传统产业转型升级，催生新产业新业态新模式，不断做强做优做大我国数字经济。

可见，加快发展智能制造，不仅是培育我国经济增长新动能的必由之路，还是抢占未来经济和科技发展制高点的战略选择，对于推动我国制造业供给侧结构性改革，打造我国制造业竞争新优势，实现制造强国具有重要战略意义。

纺织产业智能制造发展现状

纺织产业的智能制造不仅包括以计算机数字控制为代表的数字化技术贯穿产品全生命周期，而且要重点突破实现泛在感知和互联条件下的网络化制造（互联网+制造），并在此基础上继续补课和完善，直接利用互联网、大数据、人工智能等最新技术，走数字化网络化智能化制造（即新一代智能制造）的发展新路。

针对纺织产业智能制造技术，中国工程院将其分为智能制造新模式、智能纺织装备及共性技术和标准、智能纺织材料三大领域，以及化纤制造智能车间（工厂）、纺织加工智能车间（工厂）（含纺纱、机织、针织、非织造）、染整智能车间（工厂）、服装设计与加工智能化、纺织个性化定制和网络协同制造及装备远程运维、典型智能纺织装备、纺织智能制造标准及共性技术、智能纺织材料等8个方面，并提出了纺织产业领域智能制造基本范式，即基于HCPS（人-信息-物理系统）的纺织产业智能制造体系，以及基于工业大数据的纺织产业数字化管控体系。

纺织智能制造标准体系结构

近年来，随着互联网、大数据、云计算、人工智能、虚拟与增强现实、工业物联网、工业机器人等技术加速创新与融入，我国纺织产业制造技术从自动化、数字化向智能化方向发展已经起步，并且在共性技术、智能制造车间示范、数字化智能化纺织装备和工艺、纺织服务制造及网络协同制造、智能纺织材料等领域取得了一定进展。

“十三五”期间，化纤、纺纱、印染、服装、家纺等智能化生产线建设取得明显成效，棉纺梳并联合机、高性能特种编织装备、全自动电脑针织横机等一批关键单机、装备实现突破。化纤智能示范工厂和智能车间实现了送配切片、卷绕自动落丝、在线检测、自动包装、智能仓储等全流程自动化生产；棉纺新一代数控技术广泛应用，新建了多条自动化、数字化纺纱生产线，减少用工至万锭15人；印染自动化和数字化不断升级，筒子纱数字化自动染色向智能化工厂方向发展；服装智能制造发展速度明显加快，已初步形成了包含测体、设计、试衣、加工的自动化生产流程及检验、储运、信息追溯、门店管理等在内的信息化集成管理体系，大规模个性化定制整体解决方案日趋成熟，涌现出一批先进的服装大规模个性化定制智能化系统平台；家纺床品、毛巾、窗帘自动化生产线超过300条，生产效率和品质得到显著提升。

虽然我国已经开始在纺织产业领域推进智能制造，并取得了一定的成效，但目前总体上还处于“工业2.0”与“工业3.0”交汇，并向“工业4.0”发展的阶段，与发达国家相比，智能制造水平差距仍然相当大。多数纺织企业的传统工业思维有待突破、纺织人才队伍和科技资源薄弱、纺织智能制造研发投入不足、纺织智能制造软硬件基础能力弱、跨领域协同不够等，仍制约着我国纺织产业领域智能制造的快速发展。

未来发展趋势

纺织产业是我国国民经济与社会发展的支柱产业，解决民生与美化生活的基础产业，国际合作和融合发展的优势产业。面对汹涌而至的新工业革命和发达国家先进制造技术、“再工业化”发展浪潮，长期依靠要素驱动，在资源比较优势基础上快速发展壮大，产业规模世界第一的我国纺织产业，既拥有多年积累的产业优势，也面临制造业发展新模式和先进制造技术新环境下，可持续发展和高端发展的新挑战和新机遇。

《纺织行业“十四五”发展纲要》指出，“十四五”期间要继续推进新一代信息技术与纺织工业的深度融合，加快行业数字化转型。以大幅提升生产效率及生产方式精细化、柔性化、智能化水平为目标，基于5G、人工智能和数字孪生等信息技术，以纺织成套装备研发为重点，加快发展纺织领域智能制造系统集成商，推进装备、软件、信息技术协同创新，以纺织装备数字化和信息互联互通为基础实施纺织行业智能制造重点工程。

“十四五”期间，行业将打造一批工业互联网平台，形成重点领域示范智能车间/工厂，主要设备和工业软件实现自主研发；大规模个性化定制产品占同类产品达到20%，培育40个以上行业智能制造系统解决方案供应商；两化融合发展水平指数大于60%。

中国工程院提出我国纺织产业智能制造技术总体发展路径

面对快速发展的世界新工业革命潮流，未来5～10年，智能制造将引领我国纺织产业由劳动密集型、资源消耗型向技术密集型转变，由制造向创造、速度向质量、产品向品牌转变，进一步推进行业“科技、时尚、绿色”的高质量发展。

（来源：纺织导报官微）

纺织智能制造加快培育“升级版”

“柯桥一家年产梭织印染布25456万米、针织印染布40230吨的印染企业，通过利用信息化管理技术，开展全流程数字化染整工厂建设后，每年综合能耗减少约48900吨标准煤和684万吨水。” 浙江理工大学教授胡旭东 在近日浙江柯桥举行的2023年度中国纺织工业智能制造大会上，就纺织智能制造应用案例进行了分享。

智能制造不仅是纺织行业转型升级的重要方向，也是提升产业竞争力和实现可持续发展的重要途径。

制图 | 钟燕京

发展智能制造是大势所趋

中国纺织工业联合会会长孙瑞哲 表示，智能制造作为新型生产力，深刻改变着人们的生产、生活方式。发展智能制造，已成为世界各国的共同选择。

谈到智能制造对纺织行业的作用，中国工程院院士、东华大学校长俞建勇 表示，智能制造是通过信息技术与制造技术深度融合实现自感知、自优化、自决策、自执行的高度柔性生产方式，为行业发展注入了新动能。第一，基于制造过程的智能优化决策，可以实现精益制造，大幅度提高产品质量；第二，基于制造过程要素的动态优化配置，可以实现高效制造，有效提升生产效率；第三，基于制造过程要素的柔性配置，可以实现柔性制造，适应产品多元化需求；第四，能够推动制造过程中与消费者的互动，满足个性化消费趋势；第五，能够推动制造过程体现绿色制造要求，实现资源消耗减量化、能耗和污染监控化、循环再生现实化。

中国印染行业协会会长陈志华 表示，在整个纺织行业中，印染行业智能化的难度最大，因此智能制造对印染行业的发展更为重要。首先，通过智能化印染达到精准和过程控制，可提高一次成功率，减少人为影响，保证高质量产品的生产；其次，通过智能制造提升管理水平，可减少“跑冒滴漏”，提高清洁生产水平，实现绿色印染；第三，通过两化融合，能够提升生产管理和经营管理水平，提高劳动生产率，减少用工及劳动强度。

《纺织行业“十四五”科技发展指导意见》提出，构建以数字化、智能化、柔性化技术为核心的时尚制造体系，促进以建模仿真等为代表的信息技术与时尚产品的跨界融合发展，紧跟流行趋势和消费需求，以小批量、短周期的生产模式实现适时、灵活、便捷、快速响应的服装消费，鼓励服装制造企业和零售商不断探索线上推广销售的数字化转型升级发展之路。

武汉纺织大学计算机与人工智能学院教授胡新荣 说，我国“双11”服装直播电商退货率较高，“服装与图片不相符”“选购的服装不得体”“服装的穿着不合身”等因素是困扰服装线上消费的痛点。“服装智能化”和“智慧着装技术”能够根据着装数据构建消费者着装知识图谱，为消费者精准推荐适合的服装，显现穿搭效果，有效提高购买成功率，提升线上销售量，解决线上服装消费难题。

纺织智能制造发展提速

近年来，纺织行业正探索一条符合行业特色的智能制造发展道路，以支撑行业的转型升级。

谈到纺织行业智能制造发展的现状，孙瑞哲表示，一是供给能力持续提升，智能制造装备市场满足率超过50%，行业系统解决方案供应商超过50家；二是标准支撑体系日趋完善，完成纺织行业智能制造标准试验验证公共服务平台建设，发布及正在制定的智能制造相关标准50余项；三是工业互联网平台日益成熟，已培育形成一批具备独立自主运营能力的行业互联网平台，支撑中小企业数字化转型；四是试点示范成效显著，纺织行业已拥有3家国家级智能制造标杆企业、18家智能制造示范工厂和50个智能制造优秀应用场景，探索形成了具有纺织特色的智能转型升级路径。

俞建勇表示，我国纺织工业在数字化、网络化和智能化等方面，在基础硬件和工业软件上取得了重要进展。在智能装备领域，大型重载编织机、绳缆编织机等自动化装备填补了国内外特种编织装备空白；纺织专用机器人在纺纱、织造、化纤、印染等各个领域发展迅速，宁波慈星的缝纫机器人实现三维曲面的自动识别、缝迹跟踪，在汽车内饰等领域成功应用；在智能工厂方面，武汉裕大华建立的环锭纺纱全流程自动化生产线，填补了纺纱生产线配棉、排包、精梳、并条、粗纱、细纱等8大自动化断点，建立了集工艺管理、生产计划、质量管理、设备运维及物流于一体的智能管控系统，在行业内形成了示范应用效果；在智能服务领域，新疆利泰建立了大数据驱动的低功耗环锭纺智能工厂，攻克纺纱大数据融合的数字主线技术，研发环锭纺低功耗优化算法，建立了车间温湿度场控制模型，有效减少了细纱断头等指标，大幅度降低了能源消耗；在智能生态领域，报喜鸟“云翼智能”构筑服装大规模个性化定制智能生态，满足一人一版、一衣一款的全品类自主设计，实现全制造过程的实时透明化跟踪与追溯，加强了服装产业链协同。

融合创新提升产品与服务

认清未来发展趋势，加快纺织行业智能制造水平的提升，应着重在哪些方面发力？

孙瑞哲表示，立足新发展阶段，纺织行业要保持战略定力，拓展数字化应用的广度和深度，打通智能制造赋能现代产业体系的堵点、痛点和难点，提升纺织创新能力、供给能力、支撑能力和应用水平，加快打造行业智能制造“升级版”。

对于印染行业智能制造的发展趋势，陈志华表示，首先，设备和软件系统将不断融合提升，借助移动互联网、云空间等平台，推进生产管理、设备工况、资源消耗、产品进销存、自动排产进程等印染智能生产信息共享；其次，新型传感器、自动验布机及其他自动化设备将不断突破和涌现，行业智能化水平不断提升；最后，智能制造将与绿色低碳、高质量产品结合，进一步推动行业高质量发展。

俞建勇认为，下一代人工智能浪潮将是具身智能。具身智能拥有自身感知、知识引擎、概念推理等功能，能够与物理世界互动。他表示，首先，将具身智能与纺织装备相结合，有望进一步提高纺织装备的柔性、精度、效率和智能化水平；其次，未来智能工厂的重点是各种装备、机器人、物料的精准配合，这其中的核心技术是群体智能；第三，在智能服务方面，纺织中小企业集群化发展，低代码和云原生将是数字化转型的必然趋势；第四，在未来智能纺织生态方面，生成式人工智能（AIGC）将为行业注入新的活力，推动纺织产业与其他领域的融合创新，催生出更多的智能化纺织产品和服务，为纺织行业带来更加广阔的发展前景；第五，工业元宇宙将重塑纺织新时尚，通过区块链技术、数字孪生技术和AI技术，以虚拟镜像的视角提供新的时尚展示平台，并利用高度模拟和沉浸式环境，重塑设计、制造和营销流程，孕育一条数字时尚生态产业链。

关于进一步提升行业智能制造水平，孙瑞哲提出四点建议，一是强化科技支撑引领作用，推动跨学科、跨领域融合创新，形成一系列具有自主知识产权的纺织智能制造装备、工业软件和一体化解决方案；二是加快新一代信息技术与纺织制造全过程、全要素深度融合，培育推广智能车间、智能工厂和智慧供应链以及智能化设计、网络协同制造、大规模定制、共享制造、远程运维服务等新模式；三是加快实施中小企业数字化促进工程，在重点区域建设15个以上行业数字化转型促进中心，推动60家以上特色产业集群数字化建设，服务3万家中小企业数字化转型；四是统筹推进标准体系建设，加快行业智能制造典型场景标准制定，形成国家标准、行业标准和团体标准协同发展、协调配套的标准体系，促进企业与高校深度合作，加快行业高端和复合型人才培养。

撰文 / 本报记者 席萍

编辑 / 马瑞

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