五、我国纺织行业信息化的发展及现状
(一)我国纺织企业信息化的历程
我国的纺织业信息化水平快速进入发达国家行列,其应用的历史己有近30年的历史了。其历史大概可分为四个阶段,见图1-6:
图1-6 纺织信息化发展历程
(1)起步阶段(1978~1985):这一阶段的计算机应用主要为纺织过程监测控制与新型纺织机械机电一体化,是提高纺织过程生产率与纺织品质量的最基本手段,几乎在纺织、印染、服装、化纤各生产工序都可有应用。
(2)应用推广阶段(1986~1995):这一阶段的主要特点是在政府推动下,企业兴起的计算机技术普及和推广的热潮,对管理信息化起到了极大的促进作用。主要对如下几种辅助系统进行了研究:CAX、计算机辅助纺织设计(CAD)、计算机辅助纺织分析(CAE)、计算机辅助工艺规划(CAPP)、计算机辅助质量控制(CAQ)。但限于当时的信息技术发展水平,应用领域和项目之间缺乏联系,系统之间信息很难共享。更深入地分析,由于缺乏先进的成熟的管理思想指导,企业需求不明确,总体规划未受重视,许多项目没有取得预期的效果。
(3)转变阶段(1996~2000):这一阶段主要是ERP概念的引入、电子商务和互联网技术的兴起。虽然ERP项目的实施还集中在事务处理的自动化和电子化,应用的水平比较低,而电子商务更是昙花一现。但是基本解决了长期存在的信息交流和共享问题,使管理信息化的水平上了一个新台阶。
(4)发展阶段(2001~2005):在2000年纺织全行业整体扭亏之后,尤其是2001年11月中国加入WTO之后,企业信息化需求明显增长,即使一些“九五”期间信息化应用薄弱的行业(如服装、家用纺织品)、企业(如民营企业)、地区(如中西部地区),也纷纷做了信息化可行性分析、规划和应用调研;根据不完全估计,上百家大中型企业实施ERP系统,遍及棉纺、毛纺、针织、化纤、纺机、服装等各个行业,如黑龙江龙涤集团对ORACLE系统的应用、美特斯邦威集团自主开发的ERP管理系统、保定天鹅化纤对金蝶K3系统的应用、Intentia服装解决方案在常州蕴尔芬公司的使用等都取得了很好的效果。
(5)2005年后的新趋势:作为配额制取消的第一年,国内的纺织服装企业更多地参与了国外竞争,不论是基于国外客户的要求,还是国内企业的自主需求,企业更深刻地体会到了掌握需求信息以及加强供应链控制的重要性,纷纷加大了对于SCM,CRM的投入。
(二)我国纺织业信息化的现状
当前,我国经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段,纺织工业正处在转变发展方式、优化经济结构、转换增长动力的关键时期,推进信息化和工业化的深度融合,提升科技创新能力,推广新一代信息技术在各个领域的应用,是推动行业高质量发展,实现建设纺织强国目标的必然要求。
习近平总书记在2017年12月主持政治局集体学习时强调,建设现代化经济体系离不开大数据发展和应用,要继续做好信息化和工业化深度融合这篇大文章,推动制造业加速向数字化、网络化、智能化发展,将大数据应用提升到一个新的高度。为贯彻中央的战略部署,2017年政府部门陆续出台一系列政策文件,如国务院7月印发《新一代人工智能发展规划》,11月印发《关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》等。从国家政策层面支持工业互联网、大数据、人工智能的发展是意义深远的举措,表明新一代信息技术的发展已成为我国未来重大的战略机遇,也为纺织信息化建设的开展指明发展方向。
《中国制造2025》发布之后,智能制造成为制造业转型升级的突破口和重点领域,各级政府也将其作为做强制造业的抓手,国家工信部每年设立智能制造综合标准化与新模式应用专项,评选智能制造试点示范企业。继山东康平纳公司、宁波慈星公司等企业之后,2017年纺织行业有青岛酷特公司、杭州开源公司等9个项目,江苏大生集团、安徽华茂集团等6家企业相继入选。
智能化生产线是纺织智能制造的主要内容。经纬纺机公司整合多种资源,推出全流程的智能化纺纱生产线,已应用于无锡经纬的2.2万锭和江苏大生的5万锭项目,取得较好的示范作用。该系统包括粗细络联系统、AGV条桶输送系统、自动码垛打包系统和智能e系统,实现条桶自动导航搬运、通过轨道将满筒粗纱送至细纱机,管纱全程自动喂给络筒机、筒纱自动码垛打包、设备远程监控等一系列新技术,万锭用工由普通车间的45人减少到20人。
目前,一些纺织工业“十三五”科技发展纲要中列出的关键技术获得突破,取得可喜的效果。比如常州宏大公司开发的智能整纬整花一体机,采用机器识别技术,开发大于2000个检测点的工业相机智能成像系统,实现全幅扫描整纬整花,在成功整纬的基础上,解决多年来印花布、提花布、蕾丝布等机织和针织等面料花型变形无法校正的难题,已成功应用在色织、家纺、雪纺、沙发布、窗帘布、数码热转移印花等多个领域。福建睿能公司的新型智能化针织横机电脑控制系统,采用步进电机结合主轴速度精准加减速控制技术、主轴和摇床伺服的动态跟踪技术,创新主轴伺服运动算法和机头快速回转算法,大大提高针织横机的生产效率,使得大批技术落后的二手横机失去竞争力,通过较高的市场占有率带动行业的新技术普及。
工业互联网体现互联网等新一代信息技术与工业系统全方位深度融合,是工业智能化发展的关键的信息基础设施。2017年国务院发布发展工业互联网的指导意见,表明国家加强工业互联网基础设施建设的决心,对纺织信息化是重大发展机遇。
纺织行业已积累大量的互联网技术应用,工业互联网未来的普及,将对纺织行业下一阶段的信息化建设提供强大的技术支撑。比如江南大学开发基于移动终端的针织云服务平台,包括针织产品信息系统、针织设备信息系统、针织机器型号查询系统、针织客户信息系统、针织生产计划管理系统、针织物智能分析系统、针织机器故障诊断系统等。其中针织物智能分析系统允许用户通过手机拍摄织物上传到云端,对照片进行识别、分析,得到织物基本参数,再通过图像处理技术得到花型意匠图。广东爱斯达服饰公司将网购营销与生产制造相衔接,开发T恤衫、牛仔服等服装个性化定制的“智能裁缝”网络平台。消费者通过键盘输入有关数据,网上的虚拟试衣系统有画面显示;平台还提供大量的面料、色彩、图案、款式等,消费者根据喜好选择;最后完成确认后下单,提交到车间生产。北京爱家科技公司的石墨烯材料智能服装,将具有可控发热特点的石墨烯织物嵌入服装,着重开发服装的智能模组与手机等智能终端的通信与数据传输的硬件和软件,并建立应用服务平台和大数据分析系统。该产品已与恒源祥等服装企业合作,解决电子器件植入服装的标准、工艺和质量检验问题,生产保温、保健服装等试验性产品。
纺织行业近年来逐步开展大数据技术的应用,在网络营销领域取得一定的成效,行业层面的大数据信息服务平台也在筹建中。应该看到,纺织服装行业具备应用大数据的广泛基础和迫切需求,与物联网、云计算有机结合,将有力推动产品设计、生产制造、经营管理、物流配送、市场营销等各个环节的资源整合。未来几年,要充分利用大数据技术对用户的碎片化、个性化需求数据进行挖掘,逐步完善企业个性化产品数据库和知识库,更加贴近客户的新需求,为大规模个性化定制提供有力支撑,促进纺织智能制造的水平提升。更进一步,要加快行业大数据服务平台建设,系统推进工业互联网基础设施和数据资源管理体系建设,发挥数据的基础资源作用和创新引擎作用,加快形成以创新为主要引领和支撑的新型工业化形态。
人工智能技术近年来在多个领域引起极大关注,主要是由于计算机能力大大增强,互联网产生大量数据可以作为支撑,核心算法有重要突破。国务院印发的《新一代人工智能发展规划》,标志着我国人工智能的发展进入了新阶段,体现国家对这一新技术的重视和支持力度,为纺织行业应用人工智能技术指明方向。
当前,人工智能,包括机器感知、机器学习、机器思维、智能行为等技术在纺织行业的智能制造、纺织品设计和分析、流行趋势、专家系统等领域取得初步的进展,形成一定的基础。其中,人工智能是纺织智能制造的核心技术,其中涉及生产过程特征提取、生产工艺优化、生产计划调度、设备排产算法、质量巡回检测和管理、设备故障定位和诊断等多方面。而在当前纺织智能制造领域的项目中,知识获取、知识库建设、深度学习、优化决策等智能化功能还很欠缺,有待在下一阶段重点提高,在自动化、数字化、网络化的基础上,提高智能化水平,使智能制造名副其实。因此,在未来几年人工智能必将在纺织行业中加快发展,成为引领未来的战略性技术。