當(dāng)前，我國制造業(yè)進入高質(zhì)量發(fā)展的新時代，智能制造是實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的必由之路。智能制造是先進信息技術(shù)與先進制造技術(shù)不斷深度融合發(fā)展的產(chǎn)物，隨著技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展，呈現(xiàn)出整個制造系統(tǒng)持續(xù)迭代和不斷演進的進程。根據(jù)不同的發(fā)展階段和技術(shù)特征，智能制造分為數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化三個范式，數(shù)字化是智能制造的基礎(chǔ)，網(wǎng)絡(luò)化是在數(shù)字化的基礎(chǔ)上使用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)云技術(shù)實現(xiàn)裝備的聯(lián)通和集成，智能化則是人工智能技術(shù)與先進制造技術(shù)的深度融合，成為新一輪工業(yè)革命的核心驅(qū)動力。
智能制造是一個大系統(tǒng)，貫穿于產(chǎn)品、生產(chǎn)、服務(wù)全生命周期的各個環(huán)節(jié)，重塑制造業(yè)生產(chǎn)要素、生產(chǎn)模式，引發(fā)制造業(yè)發(fā)展理念、價值形態(tài)、產(chǎn)業(yè)生態(tài)發(fā)生重大而深刻的變革。
產(chǎn)業(yè)用紡織品的生產(chǎn)特點
產(chǎn)業(yè)用紡織品行業(yè)具有較好的實施智能制造基礎(chǔ)，產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對智能制造也產(chǎn)生了巨大的需求。產(chǎn)業(yè)用紡織品主要是中間產(chǎn)品，除部分制品（如個體防護裝備）外，都呈現(xiàn)出非常明顯的流程式生產(chǎn)的特點，其中非織造布卷材的生產(chǎn)尤為突出。
產(chǎn)業(yè)用紡織品生產(chǎn)的自動化程度高，單線產(chǎn)能比較大，生產(chǎn)設(shè)備的投資額度比較高，特別是隨著國產(chǎn)裝備水平的提高，生產(chǎn)線的自動化、數(shù)字化水平明顯改善。隨著生產(chǎn)線生產(chǎn)速度的逐步加快，單線產(chǎn)能的逐步提高，對于產(chǎn)品的質(zhì)量控制提出了更高的要求。生產(chǎn)過程的能耗較高，能源在成本結(jié)構(gòu)中占有較高的比重。因此，產(chǎn)業(yè)用紡織品生產(chǎn)的質(zhì)量控制、能耗控制是行業(yè)的一個重點課題。
當(dāng)前，我國產(chǎn)業(yè)用紡織品行業(yè)高速增長，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)加快調(diào)整，新技術(shù)、新產(chǎn)品、新模式不斷涌現(xiàn)，企業(yè)對先進管理和先進制造產(chǎn)生了極大的需求。制造業(yè)用工難、用工貴的現(xiàn)象日益突出，企業(yè)需要通過實施智能化改造減少用工、改善工作環(huán)境和降低勞動強度。
傳統(tǒng)的管理手段和生產(chǎn)模式已經(jīng)難以適應(yīng)不斷擴大的企業(yè)規(guī)模，以及企業(yè)精細(xì)化管理的需求；市場競爭的加劇和產(chǎn)業(yè)升級的壓力，促使企業(yè)需要不斷的改善產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本和提升客戶服務(wù)的水平，傳統(tǒng)方法的效果在這些方面幾乎已經(jīng)接近極限。產(chǎn)業(yè)用紡織品企業(yè)需要在產(chǎn)品研發(fā)和應(yīng)用方面與機構(gòu)用戶進行更為緊密的協(xié)同，不斷拓展新的商業(yè)模式。
行業(yè)智能制造現(xiàn)狀
1、 信息化和自動化建設(shè)
管理信息化和裝備自動化是實施智能制造的基礎(chǔ)。信息化方面，重點推動企業(yè)應(yīng)用ERP軟件。隨著我國自主開發(fā)的ERP軟件逐漸成熟，以及各種云服務(wù)的推廣，企業(yè)采購和實施ERP的成本已經(jīng)大幅降低。因此在行業(yè)大、中型企業(yè)中，ERP軟件已經(jīng)有較高的普及程度，對于規(guī)范企業(yè)管理流程，提高運營效率發(fā)揮了重要作用。
自動化建設(shè)方面，行業(yè)重點推動非織造布全流程自動化生產(chǎn)線在行業(yè)的應(yīng)用，特別是國產(chǎn)裝備的應(yīng)用。目前，自動料倉已經(jīng)在紡粘非織造布企業(yè)得到應(yīng)用，大幅度提升了工作效率，確保了原料質(zhì)量的一致性；聚脂紡粘非織造布方面，企業(yè)已經(jīng)采用熔體直紡紡粘工藝，大幅減少物流費用和能耗。水刺非織造布企業(yè)已開始使用AGV小車進行原料投放，有效降低了勞動強度。胎基布生產(chǎn)企業(yè)開發(fā)自動加淀粉和自動配膠設(shè)備，改善了生產(chǎn)現(xiàn)場環(huán)境，顯著降低了工作強度。
非織造布在線檢測、自動下卷、分切、包裝、貼標(biāo)和運輸入庫是非織造布生產(chǎn)中用工較多的工序，因此也是自動化建設(shè)的重點。湖南中南智能裝備有限公司開發(fā)的非織造布在線驗布和自動收卷系統(tǒng)已經(jīng)在胎基布行業(yè)得到較大范圍的應(yīng)用，取得了很好的效果。紡粘、水刺非織造布企業(yè)通過選用先進裝備也實現(xiàn)了該環(huán)節(jié)的自動化，在降低用工的同時實時采集了大量的生產(chǎn)數(shù)據(jù)。
在濾袋、安全防護用紡織品的生產(chǎn)過程中，企業(yè)已開始大量使用自動吊掛系統(tǒng)、智能裁剪系統(tǒng)，配合先進的軟件系統(tǒng)，提高了生產(chǎn)效率，節(jié)約了大量原材料。
2、數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化改造
企業(yè)在進行管理信息化和生產(chǎn)自動化建設(shè)的同時，同步進行生產(chǎn)設(shè)備數(shù)字化改造和網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)。非織造布生產(chǎn)線具有很好的數(shù)字化改造基礎(chǔ)，有織造工序的企業(yè)則通過對老舊設(shè)備加裝傳感器實現(xiàn)對設(shè)備的配置參數(shù)、狀態(tài)、生產(chǎn)數(shù)據(jù)以及作業(yè)過程的數(shù)據(jù)采集，并通過有線網(wǎng)、WIFI、5G傳輸數(shù)據(jù)。
MES系統(tǒng)是企業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的核心，當(dāng)前行業(yè)進行智能化建設(shè)的企業(yè)大多都采購了MES系統(tǒng)。部分非織造布成套裝備企業(yè)隨生產(chǎn)線提供了部分MES系統(tǒng)的功能模塊，也有部分軟件企業(yè)面向非織造布行業(yè)開發(fā)MES系統(tǒng)，企業(yè)采購的MES系統(tǒng)一般都包括排產(chǎn)、設(shè)備管理、能源管理、生產(chǎn)文檔管理等模塊。
行業(yè)企業(yè)的MES系統(tǒng)基本實現(xiàn)了與ERP系統(tǒng)的集成，實現(xiàn)了企業(yè)生產(chǎn)、采購、財務(wù)、銷售和倉儲信息的一體化管理和無縫連接，打破了企業(yè)內(nèi)部的信息孤島，重要數(shù)據(jù)和流程可視、可控。
智能倉儲系統(tǒng)的通用性比較強，技術(shù)相對成熟，供應(yīng)商較多，因此成為行業(yè)企業(yè)重點建設(shè)并取得較多成果的領(lǐng)域。
企業(yè)在實施數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化的基礎(chǔ)上開展智能車間建設(shè)，部分領(lǐng)先企業(yè)開展智能工廠建設(shè)。濟南永信新材料科技有限公司聯(lián)合高校和央企，建設(shè)水刺非織造布智能工廠，形成可復(fù)制的、能在行業(yè)推廣應(yīng)用的水刺非織造布智能工廠建設(shè)模式。
3、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺建設(shè)
江蘇省阜寧縣阜城街道建設(shè)濾料行業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺和大數(shù)據(jù)中心，接入園區(qū)內(nèi)濾料生產(chǎn)企業(yè)，能夠顯示企業(yè)所生產(chǎn)產(chǎn)品的技術(shù)參數(shù)，實時監(jiān)控產(chǎn)品質(zhì)量，保障終端市場利益，幫助本土企業(yè)積極搶占市場。未來，該平臺還將引入更多行業(yè)應(yīng)用軟件和服務(wù)，向區(qū)域內(nèi)企業(yè)提供市場信息、產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)品開發(fā)等方面的服務(wù)。
4、當(dāng)前行業(yè)智能制造工作的困難和問題
產(chǎn)業(yè)用紡織品行業(yè)在智能制造方面取得了階段性的成果，特別是在數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化改造方面已經(jīng)形成了比較成熟的模式。但是，行業(yè)智能制造大面積推廣和向更高層次的智能化發(fā)展，還存在較多的困難和挑戰(zhàn)。
首先，智能制造的投入大，不確定因素多。產(chǎn)業(yè)用紡織品行業(yè)以中小企業(yè)為主，用于智能制造的預(yù)算不高，企業(yè)項目決策非常謹(jǐn)慎，項目的規(guī)模偏小，難以吸引有實力的大供應(yīng)商進入行業(yè)提供服務(wù)。
其次，產(chǎn)業(yè)用紡織品的品種多，工藝復(fù)雜，在智能制造方面的需求差異較大，使得供應(yīng)商、特別是軟件企業(yè)在準(zhǔn)確理解行業(yè)生產(chǎn)流程，把握企業(yè)需求方面有較大的困難，也增大了開發(fā)成本。
第三，由于智能化改造涉及裝備、信息化、軟件系統(tǒng)方面的專業(yè)知識，企業(yè)缺乏這些領(lǐng)域的專業(yè)人才，難以對智能制造方案進行整體把握和系統(tǒng)規(guī)劃，難以深入推動智能制造項目。
第四，企業(yè)還存在大量的老舊設(shè)備，以及來自不同設(shè)備商的設(shè)備，特別是進口設(shè)備，這些設(shè)備的數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn)不一，甚至有的設(shè)備商不開放接口，給企業(yè)的數(shù)字化改造帶來了極大的難度，也影響了數(shù)據(jù)采集的效果。
第五，在工業(yè)智能化方面，產(chǎn)業(yè)用紡織品行業(yè)和大部分工業(yè)領(lǐng)域一樣都還處于探索階段，缺乏行業(yè)大數(shù)據(jù)模型、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、分析框架和應(yīng)用案例，制造系統(tǒng)還不具備自主學(xué)習(xí)能力和復(fù)雜系統(tǒng)分析能力。
行業(yè)“十四五”智能制造工作展望
“十四五”是我國產(chǎn)業(yè)用紡織品行業(yè)提升產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)代化水平，實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的重要機遇期，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、5G、人工智能等智能制造技術(shù)將提供重要的技術(shù)支撐。未來，行業(yè)在智能制造方面將重點開展以下工作。
1、推動先進裝備的開發(fā)和應(yīng)用。
繼續(xù)聯(lián)合重點裝備企業(yè)突破行業(yè)在先進生產(chǎn)線、生產(chǎn)線核心裝備方面的短板，提升裝備高速運轉(zhuǎn)下的穩(wěn)定性，提高裝備的數(shù)字化程度，大力推廣應(yīng)用自動化、數(shù)字化裝備，實現(xiàn)生產(chǎn)的全流程自動化。
2、大力推動企業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化改造。
支持行業(yè)應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、5G、人工智能等新技術(shù)，推進企業(yè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化改造，加快先進數(shù)字設(shè)備、在線監(jiān)測反饋系統(tǒng)、智能倉儲物流系統(tǒng)、先進制造及管理軟件系統(tǒng)等在行業(yè)應(yīng)用，實現(xiàn)以“MES+ERP”為主要特征的數(shù)字化管理。在非織造布、醫(yī)療健康紡織品、土工建筑用紡織品、交通工具用紡織品、柔性復(fù)合材料及線帶繩纜等領(lǐng)域推進數(shù)字化工廠建設(shè)。在“十四五”末，完成70%以上非織造布企業(yè)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化改造。
3、建立工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)示范平臺。
以共享設(shè)計、協(xié)同制造、質(zhì)量追溯、供需對接為目標(biāo)，在個體防護、工業(yè)過濾等領(lǐng)域推進區(qū)域性、行業(yè)性工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺建設(shè)，開發(fā)行業(yè)專用工業(yè)APP，提高產(chǎn)業(yè)集群區(qū)域內(nèi)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)平臺的服務(wù)能力，提高產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同制造能力和應(yīng)急快速反應(yīng)能力。
4、推動非織造布領(lǐng)域的智能化建設(shè)。
開發(fā)非織造布紡絲、牽伸、鋪網(wǎng)、水刺、針刺等關(guān)鍵工序的仿真系統(tǒng)，建立非織造布大數(shù)據(jù)模型，初步構(gòu)建數(shù)據(jù)驅(qū)動的，以工藝優(yōu)化、質(zhì)量控制、能源管理、設(shè)備維護等為特征的智能化能力。
5、持續(xù)推動行業(yè)企業(yè)對接優(yōu)質(zhì)智能制造供應(yīng)商。
繼續(xù)擴大智能裝備和軟件系統(tǒng)供應(yīng)商隊伍，鼓勵供應(yīng)商開發(fā)具有產(chǎn)業(yè)用紡織品特點、低成本、可復(fù)制推廣的軟件系統(tǒng)，幫助供應(yīng)商與行業(yè)企業(yè)對接推廣解決方案。
6、繼續(xù)在行業(yè)內(nèi)開展智能制造試點示范工作。
擴大試點企業(yè)的范圍，提升試點層次，對接優(yōu)質(zhì)創(chuàng)新資源和供應(yīng)商，支持試點企業(yè)在產(chǎn)品協(xié)同開發(fā)、在線質(zhì)量檢測、能源管理、質(zhì)量控制和提升、設(shè)備預(yù)測性維護等方面進行開發(fā)，形成成熟的經(jīng)驗和模式，在行業(yè)內(nèi)推廣。
7、加大智能紡織品開發(fā)推廣。
開發(fā)應(yīng)用于智能紡織品的柔性傳感器技術(shù)、能量采集與儲存技術(shù)、數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，提升柔性傳感材料的可靠性、一致性水平。開發(fā)推廣面向體育運動、醫(yī)療健康、安全防護等領(lǐng)域的智能可穿戴產(chǎn)品，拓展智能紡織品在土工、建筑、過濾等領(lǐng)域的應(yīng)用，提升實時質(zhì)量監(jiān)控和預(yù)測性維護能力。
