紡織產業(yè)智能制造提升路徑研究

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【內容摘要】隨著國家智能制造戰(zhàn)略的實施，紡織行業(yè)開始以智能制造為主攻方向，而智能化的紡織企業(yè)是真正實現(xiàn)了以需求為導向進行個性化制造與個性化服務，這都有賴于大數(shù)據(jù)技術支撐。本文基于國家智能制造標準，分析紡織智能制造的具體需求以及大數(shù)據(jù)技術在紡織智能制造中的作用機制。在分析浙江智能制造建設任務的基礎上，針對浙江紹興紡織產業(yè)智能制造現(xiàn)狀進行深入調研與問題研究，提出基于大數(shù)據(jù)驅動下的紡織產業(yè)智能制造提升路徑，并構建大數(shù)據(jù)智慧供應鏈。

【關鍵詞】大數(shù)據(jù);紡織產業(yè);智能制造;智慧供應鏈

一、大數(shù)據(jù)技術在紡織智能制造中的作用機制

通過集成客戶需求、產品設計、生產組織、銷售售后等海量數(shù)據(jù)，將實現(xiàn)紡織產業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的協(xié)同優(yōu)化。利用大數(shù)據(jù)感知用戶需求，進而重新定義產品和服務，以數(shù)據(jù)作為服務用戶和連接用戶的載體，從廣泛用戶的數(shù)據(jù)中獲取隱形的知識，再利用知識為用戶提供客制化的服務。參考中國智能制造標準，紡織智能制造體系應考慮:一是整個產品生命周期，包括市場需求調研、設計、生產、物流、銷售、售后等各環(huán)節(jié);二是多個價值鏈，系統(tǒng)集成、互聯(lián)互通、實現(xiàn)資源配置等價值提升;三是多層次系統(tǒng)架構，完成設備層、網(wǎng)絡層、控制層、管理層、企業(yè)層等全面構建。

二、浙江紹興紡織產業(yè)智能制造現(xiàn)狀

浙江紹興紡織產業(yè)主要包括化纖、織造、印染、服裝服飾家紡等四大行業(yè)，涵蓋上游原材料PTA、聚酯纖維、紡絲，中游面料的織造印染，下游的服裝服飾家紡生產等完整的產業(yè)鏈，線下以中國輕紡城、錢清輕紡原料市場等為紡織專業(yè)市場，成為國內最具競爭力、產業(yè)鏈最完整的紡織產業(yè)專業(yè)集群。根據(jù)對多家紹興紡織企業(yè)開展的智能制造調查結果顯示，自動化、智能化紡織設備的應用有效幫助企業(yè)解決了用工多、生產效率低、產品質量不穩(wěn)定等問題。但多數(shù)紡織企業(yè)仍停留在傳統(tǒng)思維，存在組織層次多、工藝不互通、產品不互動、裝備不互聯(lián)等問題。共性技術為發(fā)展紡織產業(yè)智能制造奠定基礎，紡織企業(yè)要向智能制造成功轉型，首先要解決的問題是實現(xiàn)產業(yè)鏈節(jié)點企業(yè)的互聯(lián)互通。

三、大數(shù)據(jù)驅動下紡織產業(yè)智能制造提升路徑

(一)建立大數(shù)據(jù)驅動的紡織智能制造平臺體系。紡織產業(yè)智能制造不僅包括以計算機數(shù)字控制為代表的數(shù)字化技術貫穿產品全生命周期，而且要重點突破實現(xiàn)泛在感知和互聯(lián)條件下的網(wǎng)絡化制造以及用戶全流程參與的大規(guī)模個性化定制。參考中國智能制造標準，根據(jù)數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化制造(新一代智能制造)，本文提出以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為基礎，人———信息———物理系統(tǒng)(HCPS)的信息物理融合平臺為核心，客戶集成、智力集成、縱向集成、橫向集成、價值鏈集成五大集成為手段的紡織智能制造平臺體系。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)結合軟件和大數(shù)據(jù)分析，通過智能設備間的連接并最終將人機連接，重構紡織工業(yè)系統(tǒng)。HCPS系統(tǒng)利用物聯(lián)網(wǎng)技術全面互聯(lián)紡織制造設備的基礎上，將紡織原料轉換為個性化定制產品的過程中，通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)智能控制、智能信息交互、智能分析決策等一系列功能，除有感知、分析和決策以及控制的功能外，具備認知和學習的功能，促進數(shù)據(jù)的體系化和知識的模型化，讓機器具備自主知識學習能力。五大集成，客戶集成是智能制造的起點，包括大量的差異化需求、個性化需求中的共性集中。智力集成，通過互聯(lián)網(wǎng)集成全世界的大數(shù)據(jù)資源、權威的專家、優(yōu)秀的設計人員等資源?？v向集成，把傳感器、各層次智能設備、智能車間與業(yè)務場景整合在一起，同時確保這些信息能夠傳輸?shù)紿CPS平臺中，實現(xiàn)制造過程的互聯(lián)化、數(shù)據(jù)化、信息化、知識化和智能化，對橫向集成以及端到端的價值鏈集成提供支持。橫向集成，即完成所有MES任務的全部功能和數(shù)據(jù)互聯(lián)，包括企業(yè)間橫向集成與企業(yè)內橫向集成。企業(yè)間的橫向集成旨在打通產業(yè)鏈的信息壁壘，提高上下游企業(yè)協(xié)同制造水平，使大規(guī)模定制成為可能。企業(yè)內部的橫向集成指在設備、生產經(jīng)營業(yè)務和信息系統(tǒng)上實現(xiàn)全面集成。價值鏈集成，運用信息物理系統(tǒng)，能夠實現(xiàn)價值鏈上各端的集成，實現(xiàn)從產品設計、生產組織、物流供應、銷售售后等在內的產品全生命周期的管理。

(二)建立大數(shù)據(jù)驅動下的紡織智慧供應鏈。在智能制造背景下，打造紡織智慧供應鏈是企業(yè)獲得市場競爭優(yōu)勢的關鍵。由于大量業(yè)務外包使得供應鏈延伸，企業(yè)不僅要向分散的第三方公司購買原料、設計和制造服務，還要依靠第三方物流協(xié)調倉儲和配送。紡織產品的供應鏈因快速且頻繁出現(xiàn)的市場更新，使這些產品的生命周期變短。要管理產品供應鏈中流動的信息，首要是實行信息流管理，而智能化+大數(shù)據(jù)為管理產品供應鏈信息提供新方法。紡織大數(shù)據(jù)應涵蓋客戶需求分析、產品設計分析、生產制造分析、銷售分析、物流庫存分析等內容，可有效提高智慧供應鏈的協(xié)同運作效率。通過客戶需求感知形成精準需求計劃，聚焦于產業(yè)鏈的端到端整合，并形成智慧供應鏈。智慧供應鏈通過節(jié)點企業(yè)之間動態(tài)數(shù)據(jù)共享傳輸，實現(xiàn)協(xié)同運作。通過大數(shù)據(jù)的采集、挖掘與處理，可以實現(xiàn)基于用戶數(shù)據(jù)支持前端的需求預測、研發(fā)和生產，有效降低智慧供應鏈的反應時間。智能客戶需求預測，與終端客戶及經(jīng)銷商的信息分享與互動，通過需求感知形成精準需求計劃。智能產品設計，通過客戶數(shù)據(jù)采集、大數(shù)據(jù)分析、協(xié)同產品開發(fā)CP-DM、測試評價等，形成描述產品結構的物料組成、零部件工藝過程及相關工藝資源的BOM清單。智能生產組織，涉及到產品生命周期、市場、供應商、流程、信息等要素，通過供應鏈管理SCM、智能生產系統(tǒng)MES、資源計劃ERP、庫存管理WMS實現(xiàn)全價值鏈的精益制造。智能銷售售后，通過精準營銷與社會關系管理SCRM，提升客戶服務滿意度。智能物流，應用RFID、MES、WMS等智能化設備與軟件，實現(xiàn)整個物流流程的智能化，進而實現(xiàn)智慧供應鏈與智能制造的有效融合。

四、結語

推進紡織業(yè)智能制造的政策建議:一是充分發(fā)揮試點示范企業(yè)的帶動作用，二是打造紡織行業(yè)智能制造人才隊伍，三是搭建紡織行業(yè)智能制造公共服務平臺。本課題在研究紡織智能制造建設任務基礎上，深入調查浙江紹興紡織產業(yè)智能制造發(fā)展現(xiàn)狀與問題，提出大數(shù)據(jù)驅動下紡織產業(yè)智能制造的提升路徑。研究也存在不足，基于HCPS的紡織產業(yè)智能制造體系以及基于工業(yè)大數(shù)據(jù)的紡織產業(yè)數(shù)字化管控體系需作進一步研究。相信研究將進一步推動大數(shù)據(jù)技術與紡織智能制造的深度融合，也是大數(shù)據(jù)技術在紡織智能制造中的具體實踐。有利于紡織產業(yè)擺脫困境，有助于實現(xiàn)紡織產業(yè)智能制造的轉型，并為相關部門制定產業(yè)政策和發(fā)展戰(zhàn)略提供參考。

【參考文獻】

［1］張潔．大數(shù)據(jù)驅動的紡織智能制造平臺架構［J］．紡織學報，2017，10

［2］梅順齊．紡織智能制造及其裝備若干關鍵技術的探討［J］．紡織學報，2017，10

作者：繆顧賢 戴偉杰 單位：紹興職業(yè)技術學院 洛陽理工學院