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　　原標題：紡織服裝行業(yè)信息化成果獎展示|魏橋紡織:基于數據流的智能化紡紗工廠關鍵技術與產業(yè)化

　　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)信息化成果獎正式發(fā)布。為積極推動紡織行業(yè)信息化發(fā)展，促進信息化與紡織工業(yè)的深度融合，即日起將對優(yōu)秀獲獎案例進行系列報道。

　　獲獎單位：魏橋紡織股份有限公司

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

　　獲獎成果：基于數據流的智能化紡紗工廠關鍵技術與產業(yè)化

　　魏橋紡織股份有限公司主要從事純棉精梳紗、高支高密坯布及牛仔布的生產與銷售，于2003年9月24日在香港聯(lián)交所主板正式掛牌交易。公司擁有4大生產基地，技術實力雄厚，建設的綠色智能化生產線，采用世界最先進的生產設備，并配以強大的大數據平臺和先進的管理系統(tǒng)，實現(xiàn)了“生產全程智能化”、“控制系統(tǒng)智慧化”、“在線監(jiān)測信息化”、“制造過程綠色化”，基本實現(xiàn)“無人化”生產，整體技術達到國際領先水平，是一家具有全球競爭力的棉紡織企業(yè)。

　　主要建設內容

　　當前國內外“智能紡紗”體系呈碎片化狀態(tài)：分散化的紡紗裝備制造企業(yè)難以建全完整的全流程橋接體系；紡紗企業(yè)對軟硬件技術難有系統(tǒng)掌控，僅以拼接應用；檢測設備制造商對產業(yè)發(fā)展未有深入了解，研發(fā)難有及時跟進；信息技術研發(fā)商僅開發(fā)通用軟件難以滿足紡紗企業(yè)的專業(yè)化需求。雖經十多年努力，“智能化”雛形初見端倪，但離真正意義的“智能化”尚有距離。本項目建立了完整的連續(xù)化纖維流銜接系統(tǒng)，創(chuàng)建了全流程節(jié)點裝備在線檢測系統(tǒng)和數據流高效傳輸與融合及智能管控系統(tǒng)。

　　技術方案

　　紡紗車間為連續(xù)性生產車間，生產批量大、物料流通量大、品種更迭頻繁、終端面料產品對其質量的依存度高。傳統(tǒng)的紡紗加工，生產計劃等管理相對粗放，用工量巨大，勞動強度高，對品質的控制能力弱。進入“中國制造2025”時代，我國紡機裝備制造企業(yè)緊跟國外先進企業(yè)的發(fā)展步伐，積極研發(fā)適合我國紡紗特色的先進裝備體系，在清梳聯(lián)、精梳聯(lián)、粗細絡包裝聯(lián)等系統(tǒng)上完成了無縫連接，在梳并工序間用AGV小車順利實現(xiàn)無人化橋接；在纖維流過程完成了梳棉、并條自調勻整等部分在線質量調控系統(tǒng)的建設，并對紡紗裝備的故障實行平保養(yǎng)一體化和快速響應，部分裝備配備了檢測監(jiān)控系統(tǒng)，操作部分采用界面人機對話，這些標識著我國的紡紗產業(yè)已經進入了數字化加工的初級階段。但是，當下的紡紗企業(yè)，僅僅靠購置最先進的設備來體現(xiàn)技術的“先進性”，對纖維流的斷點無法合理創(chuàng)新；工藝切換仍舊依賴人工機面設置，質量數據僅停留在車面；設備運行管理還是老舊的“周期性計劃”管理；車間運行還是靠人工“巡視”處理。現(xiàn)有的“智能紡紗”企業(yè)，其整體技術也僅僅停留在先進裝備的“硬件”組裝和信息化的“軟件”組裝的怪圈中。如此“智能工廠”完全沒在享用智能化時代賦予我們智能化“技術”的紅利。

　　針對上述紡紗行業(yè)在“智能化”浪潮中暴露出來的系統(tǒng)短板，項目基于企業(yè)現(xiàn)有裝備體系，再建無縫化纖維流系統(tǒng)，再建在線監(jiān)測監(jiān)控與響應系統(tǒng)，再建基于高速網絡的數據采集、分析、追蹤的數據流系統(tǒng)，以確保生產安全、穩(wěn)定、高質、高效地運轉。

　　首次完成全流程纖維流傳輸無人化。根據不同工序產品特殊形態(tài)，結合AGV智能機器人、智能連接裝置等，接通工序間物流斷點，研發(fā)智能上包、并粗間智能運輸、管紗按質分流輸送等技術，實現(xiàn)紡紗車間纖維流的智能化精準銜接。

　　首次實現(xiàn)全流程各節(jié)點裝備實時在線采集與調控。實時采集產品質量、設備狀態(tài)數據，獲取問題并預警，由大數據中心指導當下解決問題，保證纖維制成率與生產效率。生條棉網質量在線監(jiān)測，細紗生產管管監(jiān)測，筒紗按質碼垛等技術，建立了質量可追溯體系。

　　首次建立數據流在線處理與智能化管控系統(tǒng)?；谌ば蛟诰€監(jiān)測系統(tǒng)，采用5G高速網絡對檢測數據實時保真?zhèn)鬏?，通過全流程軟件設計實現(xiàn)數據處理與挖掘，對工藝需求點進行實時人工干預；結合專件、設備數字化管理以及海量在線生產數據，快速判斷并預警失效專件或設備；在線分析空調能耗、制成率等生產數據，宏觀智能化管控車間運行。項目建立產品、工藝、設備等全系統(tǒng)大數據平臺，設計“訂單-選點排產-工藝優(yōu)選-生產加工-產/質量標識-產品交付”的工作流程，為智能紡紗產品標準化、產能最大化、生產持續(xù)化、質量平穩(wěn)化打下扎實基礎。

　　服務能力和模式創(chuàng)新

　　全面實施數據化、信息化改造，奠定智能化基礎；基于流程再造及數據流的基礎，實現(xiàn)精益生產管理的智能化變革：

　　智能生產管理：研發(fā)先進的空中智能運輸軌道及360度避障功能的AGV運輸小車，把7個工序間人工運輸變革為全流程的智能輸送。融合環(huán)境、物流、配棉、設備、工藝、質量等數據，形成數字主線，加以統(tǒng)計、聚類、關聯(lián)、預測等數據分析，依托大數據的智能決策、智能執(zhí)行，實現(xiàn)了智能排單、質量在線管控、智能人員調度、成本動態(tài)核算為一體的全維度智能生產管理模式。

　　智能化在線質量管控：基于5G的智能化全流程設備健康在線監(jiān)控系統(tǒng)，使傳統(tǒng)的日常檢查、停機取樣試驗變革為在線質量監(jiān)控、預防、分析為主的無實驗人員參與的管理模式。

　　推進供應鏈協(xié)同：精益化管理是公司核心競爭力之一，隨著紡織信息技術、數字化發(fā)展以及智能設備發(fā)明，公司依托上下游客戶，協(xié)同創(chuàng)建一體化管理模式，實現(xiàn)上下游客戶與企業(yè)的共贏。

　　變革生產組織管理體制：智能化全流程的管理體系，改變之前紡織行業(yè)對“人”的管理難的問題，使人、設備、軟件融為一體，互聯(lián)互通，由原來的“人主動管事”模式變革為“事及時找人”模式。

　　應用效果

　　自項目竣工投產，實現(xiàn)了生產智能管控、質量在線監(jiān)測、設備遠程運維、成本在線預算等管理模式的創(chuàng)新，由原來的四個車間合并為兩個車間管理，體制合并精簡50%，整體投產后，產品及生產工藝可追溯率達到100%，對比普通環(huán)錠紡用工降低80%，目前10人/萬錠，對比普通環(huán)錠紡，同生產規(guī)模、同品種、同時間，生產效率提升38%。能源綜合利用率提高20%，不良品率降低36%。智能配棉的應用，使原料合理采購搭配使用，可平均降低配棉等級0.5級，減少倒垛成本，用棉綜合運營成本明顯降低?？偖a值72957萬元，利潤6581萬元，綜合經濟效益8193萬元，總投資收益率19.9%，企業(yè)效益良好。

　　通過項目建設，重點解決了傳統(tǒng)型紡織業(yè)數字化、物流自動化的技術瓶頸，大幅提高了產品質量和工作效率，使企業(yè)形成低成本、高質量的運轉優(yōu)勢，為客戶帶來更高性價比；帶動設備廠家技術的提升和共同發(fā)展，具有積極的產業(yè)推進作用；生產過程廢水、廢氣、廢渣達標排放，噪聲源獲得到有效控制，產生了良好的社會效益。

　　對行業(yè)發(fā)展的促進作用

　　項目帶動了紡紗企業(yè)整體創(chuàng)新能力的提升，為企業(yè)老設備升級改造提供了借鑒，也為加快企業(yè)新舊動能轉換、減少萬錠用工、提高生產效率提供了更好的技術保障；通過硬件與軟件數據的深度融合，由傳統(tǒng)的離線抽檢轉變?yōu)樵诰€檢測，結合全流程無縫化橋接和智能化執(zhí)行系統(tǒng)，杜絕了不合格品的轉序，完成了產品質量100%的可溯源。

　　項目最大化展示了棉紡織行業(yè)兩化融合的智能化成果，優(yōu)化了產業(yè)結構，推動了棉紡企業(yè)產品檔次與品質的提升，為傳統(tǒng)行業(yè)向新型技術型行業(yè)轉型樹立了標桿。

　　該項目通過軟、硬件的深度融合，實現(xiàn)了全流程紡紗纖維流與數據流系統(tǒng)集成，能夠顯著降低用工，項目研發(fā)過程中產生了多項知識產權和專利，形成了易復制型智能紡紗制造新模式，能夠助推紡織行業(yè)智能化、信息化、數字化建設，同時帶動了設備廠家技術的提升和共同發(fā)展，具有很好的推廣示范作用。