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　　原標(biāo)題：紡織服裝行業(yè)信息化成果獎?wù)故緗路德新材料:信息化技術(shù)在工程用高性能纖維復(fù)合材料行業(yè)中的應(yīng)用

　　近期，由中國紡織工業(yè)聯(lián)合會組織評選的2021年度紡織行業(yè)信息化成果獎?wù)桨l(fā)布。為積極推動紡織行業(yè)信息化發(fā)展，促進(jìn)信息化與紡織工業(yè)的深度融合，即日起將對優(yōu)秀獲獎案例進(jìn)行系列報(bào)道。

　　獲獎單位：山東路德新材料股份有限公司

　　獎項(xiàng)名稱：紡織行業(yè)信息化成果獎(創(chuàng)新應(yīng)用獎)一等獎

　　獲獎成果：信息化技術(shù)在工程用高性能纖維復(fù)合材料行業(yè)中的應(yīng)用

　　企業(yè)簡介

　　山東路德新材料股份有限公司成立于2014年12月，是目前國內(nèi)規(guī)模最大，品種最全的土工合成材料生產(chǎn)廠家。系國家級制造業(yè)單項(xiàng)冠軍示范企業(yè)，國家高新技術(shù)企業(yè)、國家技術(shù)創(chuàng)新示范企業(yè)，擁有中國馳名商標(biāo)，是中國產(chǎn)業(yè)用紡織品行業(yè)協(xié)會副會長單位?，F(xiàn)擁有1個(gè)國家級科研平臺，9個(gè)省部級科研平臺。累計(jì)申請國家專利120余項(xiàng)、牽頭/參與制定各類標(biāo)準(zhǔn)40余項(xiàng)、獲科技創(chuàng)新獎20余項(xiàng)。公司將信息技術(shù)、人工智能、綠色設(shè)計(jì)全面引入生產(chǎn)，建成國家級智能工廠、綠色工廠。

　　項(xiàng)目綜述

　　該項(xiàng)目完成了年產(chǎn)500萬m2基于高端智能裝備的工程用高性能纖維復(fù)合材料智能生產(chǎn)線建設(shè)。通過對核心生產(chǎn)裝備的智能化改造，關(guān)鍵短板裝備的研發(fā)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了高性能纖維復(fù)合材料關(guān)鍵短板生產(chǎn)裝備的國產(chǎn)化；通過資源管理系統(tǒng)(ERP)、制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)、產(chǎn)品生命周期管理系統(tǒng)(PLM)、決策支持系統(tǒng)(BI)等軟件系統(tǒng)的集成應(yīng)用，建立了覆蓋產(chǎn)品全生命周期的協(xié)同優(yōu)化平臺，支撐土工布產(chǎn)品大規(guī)模定制模式創(chuàng)新；通過全面配置各類智能傳感裝置，實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)數(shù)據(jù)的在線采集和深度感知，構(gòu)建了面向生產(chǎn)現(xiàn)場信息感知與互聯(lián)集成的信息反饋與分析模型，建成國內(nèi)首條較為完整的高性能纖維復(fù)合材料智能化生產(chǎn)線。

　　通過項(xiàng)目建設(shè)大幅提升了企業(yè)的產(chǎn)能和效率，縮短了研發(fā)周期、用工用能成本顯著降低，成功入選工信部2021制造業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展試點(diǎn)示范和工信部特色專業(yè)型工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺。公司先后獲得紡織行業(yè)智能制造試點(diǎn)示范企業(yè)、建材行業(yè)智能制造示范企業(yè)、山東省智能制造標(biāo)桿企業(yè)、山東省高性能纖維復(fù)合材料智能工廠等資質(zhì)榮譽(yù)，目前正在建設(shè)國家級智能制造示范工廠。

　　案例介紹

　　本項(xiàng)目建成先進(jìn)高性能纖維復(fù)合材料智能工廠，形成離散型智能制造新模式應(yīng)用。突破高性能纖維復(fù)合材料關(guān)鍵設(shè)備短板，完成產(chǎn)線智能化改造；開發(fā)實(shí)施信息管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)各系統(tǒng)之間的綜合集成應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)智能研發(fā)、智能生產(chǎn)、智能物流與倉儲、產(chǎn)品質(zhì)量追溯、智能管理。

　　1.實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的模塊化設(shè)計(jì)和個(gè)性化組合，并建設(shè)了可對接用戶個(gè)性化需求的信息平臺，通過專用研發(fā)設(shè)計(jì)工具，完成產(chǎn)品各種性能數(shù)據(jù)模擬仿真分析，形成快速的客戶定制研發(fā)、模擬仿真的體系和支撐平臺，實(shí)現(xiàn)基于客戶需求的定制化生產(chǎn)。

　　2.運(yùn)用基于工業(yè)現(xiàn)場感知數(shù)據(jù)集成技術(shù)、與現(xiàn)有信息系統(tǒng)集成，實(shí)現(xiàn)工業(yè)大數(shù)據(jù)融合，通過工業(yè)現(xiàn)場實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)融合關(guān)鍵技術(shù)、生產(chǎn)過程分析模型構(gòu)建與并行處理關(guān)鍵技術(shù)、智能制造服務(wù)平臺搭建等關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)覆蓋研發(fā)設(shè)計(jì)、計(jì)劃排產(chǎn)、柔性制造、售后服務(wù)全過程的數(shù)據(jù)集成和協(xié)同優(yōu)化。

　　3.啟動MRP計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)物流、資金和信息流的同步，確保企業(yè)物資準(zhǔn)時(shí)供應(yīng)與產(chǎn)品準(zhǔn)時(shí)交貨；

　　4.建立智能產(chǎn)品與企業(yè)大數(shù)據(jù)平臺的互聯(lián)互通，實(shí)現(xiàn)智能化服務(wù)。對單個(gè)產(chǎn)品賦予唯一身份標(biāo)識(身份證)，實(shí)現(xiàn)一物一碼，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品全程可追溯、來源可查、去向可追、責(zé)任可究、風(fēng)險(xiǎn)可控。

　　5.通過項(xiàng)目建設(shè)實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)快速感知、實(shí)時(shí)監(jiān)測、超前預(yù)警、應(yīng)急處置、系統(tǒng)評估等基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的生產(chǎn)新型能力，使生產(chǎn)過程中的風(fēng)險(xiǎn)可感知、可分析、可預(yù)測、可管控。

　　技術(shù)方案

　　公司以應(yīng)用為導(dǎo)向，緊密圍繞高性能土工合成材料領(lǐng)域前沿技術(shù)、發(fā)展方向及關(guān)鍵共性技術(shù)，突破制約高性能土工合成材料行業(yè)發(fā)展的技術(shù)瓶頸。通過研究纖維平面技術(shù)以及多種高性能纖維混合編織技術(shù)，突破纖維高效均勻整纖技術(shù)，自主研發(fā)具有國際先進(jìn)水平的纖維超聲波輔助整纖設(shè)備及具有國際先進(jìn)水平的纖維經(jīng)編設(shè)備。突破工程用高性能纖維復(fù)合材料專用生產(chǎn)短板裝備，打破國外市場壟斷，大幅降低高性能纖維復(fù)合材料生產(chǎn)成本。通過開發(fā)智能型工程用高性能纖維復(fù)合材料，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品自感知環(huán)境刺激，對之進(jìn)行分析、處理、判斷，并采取一定措施適度積極響應(yīng)。

　　例如：1.將光纖(光柵)有效植入技術(shù)和信號實(shí)施采集分析技術(shù)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品集加筋加固與安全預(yù)警與一體。實(shí)現(xiàn)對工程結(jié)構(gòu)健康進(jìn)行高精度監(jiān)測、安全等級評估和預(yù)警，保證工程結(jié)構(gòu)的安全。

　　2.解決我國北方地區(qū)路面結(jié)冰積雪問題及土木工程結(jié)構(gòu)維護(hù)管理中的無損檢測、實(shí)時(shí)安全監(jiān)測預(yù)警問題，開發(fā)一種集融雪抑冰、智能預(yù)警功能于一體的碳纖維增強(qiáng)多功能格柵。實(shí)現(xiàn)融雪溫度監(jiān)測、應(yīng)變精度監(jiān)測、精度定位。

　　通過開展產(chǎn)品定制化設(shè)計(jì)、用戶個(gè)性化需求信息平臺，建設(shè)數(shù)字化、智能化的研發(fā)、生產(chǎn)、倉儲、物流、管理、質(zhì)量追溯、ERP、PLM等系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)各系統(tǒng)之間的綜合集成，實(shí)現(xiàn)研發(fā)設(shè)計(jì)、計(jì)劃排產(chǎn)、柔性制造、售后服務(wù)集成和協(xié)同優(yōu)化。

　　技術(shù)應(yīng)用為企業(yè)帶來的管理模式創(chuàng)新

　　該信息化智能系統(tǒng)具備客戶關(guān)系管理、研發(fā)設(shè)計(jì)管理、企業(yè)資源管理、人力資源管理、制造執(zhí)行管理、決策支持分析等功能，形成了適合與企業(yè)特點(diǎn)的開發(fā)框架，實(shí)現(xiàn)企業(yè)的精細(xì)化管理、個(gè)性化研發(fā)設(shè)計(jì)、高效生產(chǎn)制造及智能化決策支持。

　　1.定制化研發(fā)設(shè)計(jì)管理。根據(jù)客戶需求，利用專用研發(fā)設(shè)計(jì)工具進(jìn)行研發(fā)設(shè)計(jì)，對設(shè)計(jì)產(chǎn)品各種性能進(jìn)行仿真模擬分析；利用研發(fā)設(shè)計(jì)和仿真情況形成產(chǎn)品結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，進(jìn)行產(chǎn)品周期、數(shù)字化管理。

　　2.精細(xì)化生產(chǎn)經(jīng)營管理。對采購、銷售、計(jì)劃、庫存、設(shè)備、財(cái)務(wù)、成本等細(xì)化管理；通過利用MRP技術(shù)，保證準(zhǔn)時(shí)交貨，實(shí)現(xiàn)物流、資金和信息流同步。為MES系統(tǒng)提供詳細(xì)的計(jì)劃指令，通過信息化大數(shù)據(jù)的分析應(yīng)用，規(guī)范、細(xì)化生產(chǎn)經(jīng)營過程。

　　3.數(shù)字化制造執(zhí)行管理。根據(jù)客戶需求進(jìn)行柔性化的生產(chǎn)計(jì)劃編制；按照設(shè)備能力和生產(chǎn)情況進(jìn)行現(xiàn)場計(jì)劃調(diào)度；利用數(shù)字化工藝，為智能設(shè)備下達(dá)生產(chǎn)指令和生產(chǎn)參數(shù)；質(zhì)量數(shù)據(jù)采集，實(shí)現(xiàn)細(xì)化的質(zhì)量跟蹤和分析；利用條碼數(shù)據(jù)采集，完成生產(chǎn)過程跟蹤反饋。

　　4.通過智能倉儲管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全面物資管理，確保企業(yè)及時(shí)準(zhǔn)確地掌握庫存的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，合理保持和控制庫存，為生產(chǎn)系統(tǒng)的運(yùn)行和決策提供有效的支持。

　　5.通過智能化立體倉庫，實(shí)現(xiàn)貨物在整個(gè)物流系統(tǒng)內(nèi)部的信息識別和追蹤，提高了效率和靈活性，做到生產(chǎn)過程的可監(jiān)控和可視化，生產(chǎn)調(diào)度有很大的靈活性。

　　6.通過產(chǎn)品全周期的質(zhì)量追溯系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對產(chǎn)品原料、加工、流通等環(huán)節(jié)中質(zhì)量相關(guān)信息進(jìn)行采集和跟蹤。對單個(gè)產(chǎn)品賦予唯一身份標(biāo)識(身份證)，一物一碼，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)節(jié)、銷售環(huán)節(jié)、流通環(huán)節(jié)、服務(wù)環(huán)節(jié)的全生命周期管理。

　　7.決策支持系統(tǒng)能夠?yàn)闆Q策者提供決策所需的數(shù)據(jù)、信息和背景材料，通過人機(jī)交互功能進(jìn)行分析、比較和判斷，為正確決策提供必要的支持。

　　成果應(yīng)用效果

　　通過項(xiàng)目的實(shí)施，公司形成了高性能纖維復(fù)合材料500萬平方米智能化生產(chǎn)能力，用工成本降低55%；生產(chǎn)布局更加簡約合理，新建高參數(shù)自動化立體倉庫，兼容多種物料的倉儲，空間利用率為普通倉庫的2.5倍，占地面積減少60%。同時(shí)，智能化立體倉儲系統(tǒng)相同建筑面積增加庫容60%以上；相同投資規(guī)模生產(chǎn)效率提高45%。在研發(fā)周期方面，項(xiàng)目實(shí)施前企業(yè)新產(chǎn)品研制周期為3年，智能化改造后，研發(fā)成功率及新產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化速率大幅提升，新產(chǎn)品研制周期為2年，使得產(chǎn)品研制周期縮短33%。在產(chǎn)品質(zhì)量方面，項(xiàng)目實(shí)施前企業(yè)產(chǎn)品合格率約為98.3%，不良品率為1.7%，實(shí)施智能改造后，人為因素導(dǎo)致的不合格品大幅減少，產(chǎn)品合格率有效提升，產(chǎn)品不良品率降低35%，運(yùn)營成本降低34%，從而大幅提升勞動生產(chǎn)率與人均生產(chǎn)值，提高工廠的綜合效率。生產(chǎn)車間使用附近發(fā)電廠的余熱，并循環(huán)利用，單位產(chǎn)值能耗降低23%，同時(shí)，主車間安裝2.4MW的光伏發(fā)電裝置并入網(wǎng)發(fā)電，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)全過程的綠色環(huán)保。

　　對行業(yè)發(fā)展的促進(jìn)作用

　　項(xiàng)目建設(shè)面向生產(chǎn)制造全過程、全產(chǎn)業(yè)鏈、產(chǎn)品全生命周期，促進(jìn)安全生產(chǎn)、創(chuàng)新資源、生產(chǎn)能力、市場需求的集聚與對接，有利于加快產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)緊密協(xié)同，推動土工合成材料行業(yè)要素資源集聚、開放、共享，提升產(chǎn)能效率、優(yōu)化資源配置、加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)協(xié)同，創(chuàng)新我國土工合成材料生產(chǎn)新模式。

　　通過項(xiàng)目的實(shí)施，實(shí)現(xiàn)對研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、經(jīng)營管理、物流銷售等環(huán)節(jié)的智能決策支持，滿足產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝、制造、檢驗(yàn)、物流、服務(wù)等全生命周期各環(huán)節(jié)的智能化需求，打造生產(chǎn)制造新模式，帶動工程用高性能纖維復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)上、下游協(xié)同發(fā)展，對推動紡織行業(yè)轉(zhuǎn)型升級、提升國際競爭力具有廣泛的示范作用。