紡織產(chǎn)業(yè)智能制造提升路徑研究

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【內(nèi)容摘要】隨著國(guó)家智能制造戰(zhàn)略的實(shí)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(shí)現(xiàn)了以需求為導(dǎo)向進(jìn)行個(gè)性化制造與個(gè)性化服務(wù)，這都有賴于大數(shù)據(jù)技術(shù)支撐。本文基于國(guó)家智能制造標(biāo)準(zhǔn)，分析紡織智能制造的具體需求以及大數(shù)據(jù)技術(shù)在紡織智能制造中的作用機(jī)制。在分析浙江智能制造建設(shè)任務(wù)的基礎(chǔ)上，針對(duì)浙江紹興紡織產(chǎn)業(yè)智能制造現(xiàn)狀進(jìn)行深入調(diào)研與問題研究，提出基于大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)下的紡織產(chǎn)業(yè)智能制造提升路徑，并構(gòu)建大數(shù)據(jù)智慧供應(yīng)鏈。

【關(guān)鍵詞】大數(shù)據(jù);紡織產(chǎn)業(yè);智能制造;智慧供應(yīng)鏈

一、大數(shù)據(jù)技術(shù)在紡織智能制造中的作用機(jī)制

通過集成客戶需求、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)組織、銷售售后等海量數(shù)據(jù)，將實(shí)現(xiàn)紡織產(chǎn)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(jìn)而重新定義產(chǎn)品和服務(wù)，以數(shù)據(jù)作為服務(wù)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(shí)，再利用知識(shí)為用戶提供客制化的服務(wù)。參考中國(guó)智能制造標(biāo)準(zhǔn)，紡織智能制造體系應(yīng)考慮:一是整個(gè)產(chǎn)品生命周期，包括市場(chǎng)需求調(diào)研、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、物流、銷售、售后等各環(huán)節(jié);二是多個(gè)價(jià)值鏈，系統(tǒng)集成、互聯(lián)互通、實(shí)現(xiàn)資源配置等價(jià)值提升;三是多層次系統(tǒng)架構(gòu)，完成設(shè)備層、網(wǎng)絡(luò)層、控制層、管理層、企業(yè)層等全面構(gòu)建。

二、浙江紹興紡織產(chǎn)業(yè)智能制造現(xiàn)狀

浙江紹興紡織產(chǎn)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(chǎn)等完整的產(chǎn)業(yè)鏈，線下以中國(guó)輕紡城、錢清輕紡原料市場(chǎng)等為紡織專業(yè)市場(chǎng)，成為國(guó)內(nèi)最具競(jìng)爭(zhēng)力、產(chǎn)業(yè)鏈最完整的紡織產(chǎn)業(yè)專業(yè)集群。根據(jù)對(duì)多家紹興紡織企業(yè)開展的智能制造調(diào)查結(jié)果顯示，自動(dòng)化、智能化紡織設(shè)備的應(yīng)用有效幫助企業(yè)解決了用工多、生產(chǎn)效率低、產(chǎn)品質(zhì)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(chǎn)品不互動(dòng)、裝備不互聯(lián)等問題。共性技術(shù)為發(fā)展紡織產(chǎn)業(yè)智能制造奠定基礎(chǔ)，紡織企業(yè)要向智能制造成功轉(zhuǎn)型，首先要解決的問題是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈節(jié)點(diǎn)企業(yè)的互聯(lián)互通。

三、大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)下紡織產(chǎn)業(yè)智能制造提升路徑

(一)建立大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的紡織智能制造平臺(tái)體系。紡織產(chǎn)業(yè)智能制造不僅包括以計(jì)算機(jī)數(shù)字控制為代表的數(shù)字化技術(shù)貫穿產(chǎn)品全生命周期，而且要重點(diǎn)突破實(shí)現(xiàn)泛在感知和互聯(lián)條件下的網(wǎng)絡(luò)化制造以及用戶全流程參與的大規(guī)模個(gè)性化定制。參考中國(guó)智能制造標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)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(chǔ)，人———信息———物理系統(tǒng)(HCPS)的信息物理融合平臺(tái)為核心，客戶集成、智力集成、縱向集成、橫向集成、價(jià)值鏈集成五大集成為手段的紡織智能制造平臺(tái)體系。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合軟件和大數(shù)據(jù)分析，通過智能設(shè)備間的連接并最終將人機(jī)連接，重構(gòu)紡織工業(yè)系統(tǒng)。HCPS系統(tǒng)利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)全面互聯(lián)紡織制造設(shè)備的基礎(chǔ)上，將紡織原料轉(zhuǎn)換為個(gè)性化定制產(chǎn)品的過程中，通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)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(rèn)知和學(xué)習(xí)的功能，促進(jìn)數(shù)據(jù)的體系化和知識(shí)的模型化，讓機(jī)器具備自主知識(shí)學(xué)習(xí)能力。五大集成，客戶集成是智能制造的起點(diǎn)，包括大量的差異化需求、個(gè)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(quán)威的專家、優(yōu)秀的設(shè)計(jì)人員等資源。縱向集成，把傳感器、各層次智能設(shè)備、智能車間與業(yè)務(wù)場(chǎng)景整合在一起，同時(shí)確保這些信息能夠傳輸?shù)紿CPS平臺(tái)中，實(shí)現(xiàn)制造過程的互聯(lián)化、數(shù)據(jù)化、信息化、知識(shí)化和智能化，對(duì)橫向集成以及端到端的價(jià)值鏈集成提供支持。橫向集成，即完成所有MES任務(wù)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(nèi)橫向集成。企業(yè)間的橫向集成旨在打通產(chǎn)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(nèi)部的橫向集成指在設(shè)備、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)業(yè)務(wù)和信息系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)全面集成。價(jià)值鏈集成，運(yùn)用信息物理系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)價(jià)值鏈上各端的集成，實(shí)現(xiàn)從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)組織、物流供應(yīng)、銷售售后等在內(nèi)的產(chǎn)品全生命周期的管理。

(二)建立大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)下的紡織智慧供應(yīng)鏈。在智能制造背景下，打造紡織智慧供應(yīng)鏈?zhǔn)瞧髽I(yè)獲得市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的關(guān)鍵。由于大量業(yè)務(wù)外包使得供應(yīng)鏈延伸，企業(yè)不僅要向分散的第三方公司購(gòu)買原料、設(shè)計(jì)和制造服務(wù)，還要依靠第三方物流協(xié)調(diào)倉(cāng)儲(chǔ)和配送。紡織產(chǎn)品的供應(yīng)鏈因快速且頻繁出現(xiàn)的市場(chǎng)更新，使這些產(chǎn)品的生命周期變短。要管理產(chǎn)品供應(yīng)鏈中流動(dòng)的信息，首要是實(shí)行信息流管理，而智能化+大數(shù)據(jù)為管理產(chǎn)品供應(yīng)鏈信息提供新方法。紡織大數(shù)據(jù)應(yīng)涵蓋客戶需求分析、產(chǎn)品設(shè)計(jì)分析、生產(chǎn)制造分析、銷售分析、物流庫(kù)存分析等內(nèi)容，可有效提高智慧供應(yīng)鏈的協(xié)同運(yùn)作效率。通過客戶需求感知形成精準(zhǔn)需求計(jì)劃，聚焦于產(chǎn)業(yè)鏈的端到端整合，并形成智慧供應(yīng)鏈。智慧供應(yīng)鏈通過節(jié)點(diǎn)企業(yè)之間動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)共享傳輸，實(shí)現(xiàn)協(xié)同運(yùn)作。通過大數(shù)據(jù)的采集、挖掘與處理，可以實(shí)現(xiàn)基于用戶數(shù)據(jù)支持前端的需求預(yù)測(cè)、研發(fā)和生產(chǎn)，有效降低智慧供應(yīng)鏈的反應(yīng)時(shí)間。智能客戶需求預(yù)測(cè)，與終端客戶及經(jīng)銷商的信息分享與互動(dòng)，通過需求感知形成精準(zhǔn)需求計(jì)劃。智能產(chǎn)品設(shè)計(jì)，通過客戶數(shù)據(jù)采集、大數(shù)據(jù)分析、協(xié)同產(chǎn)品開發(fā)CP-DM、測(cè)試評(píng)價(jià)等，形成描述產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的物料組成、零部件工藝過程及相關(guān)工藝資源的BOM清單。智能生產(chǎn)組織，涉及到產(chǎn)品生命周期、市場(chǎng)、供應(yīng)商、流程、信息等要素，通過供應(yīng)鏈管理SCM、智能生產(chǎn)系統(tǒng)MES、資源計(jì)劃ERP、庫(kù)存管理WMS實(shí)現(xiàn)全價(jià)值鏈的精益制造。智能銷售售后，通過精準(zhǔn)營(yíng)銷與社會(huì)關(guān)系管理SCRM，提升客戶服務(wù)滿意度。智能物流，應(yīng)用RFID、MES、WMS等智能化設(shè)備與軟件，實(shí)現(xiàn)整個(gè)物流流程的智能化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)智慧供應(yīng)鏈與智能制造的有效融合。

四、結(jié)語

推進(jìn)紡織業(yè)智能制造的政策建議:一是充分發(fā)揮試點(diǎn)示范企業(yè)的帶動(dòng)作用，二是打造紡織行業(yè)智能制造人才隊(duì)伍，三是搭建紡織行業(yè)智能制造公共服務(wù)平臺(tái)。本課題在研究紡織智能制造建設(shè)任務(wù)基礎(chǔ)上，深入調(diào)查浙江紹興紡織產(chǎn)業(yè)智能制造發(fā)展現(xiàn)狀與問題，提出大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)下紡織產(chǎn)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(chǎn)業(yè)智能制造體系以及基于工業(yè)大數(shù)據(jù)的紡織產(chǎn)業(yè)數(shù)字化管控體系需作進(jìn)一步研究。相信研究將進(jìn)一步推動(dòng)大數(shù)據(jù)技術(shù)與紡織智能制造的深度融合，也是大數(shù)據(jù)技術(shù)在紡織智能制造中的具體實(shí)踐。有利于紡織產(chǎn)業(yè)擺脫困境，有助于實(shí)現(xiàn)紡織產(chǎn)業(yè)智能制造的轉(zhuǎn)型，并為相關(guān)部門制定產(chǎn)業(yè)政策和發(fā)展戰(zhàn)略提供參考。

【參考文獻(xiàn)】

［1］張潔．大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的紡織智能制造平臺(tái)架構(gòu)［J］．紡織學(xué)報(bào)，2017，10

［2］梅順齊．紡織智能制造及其裝備若干關(guān)鍵技術(shù)的探討［J］．紡織學(xué)報(bào)，2017，10

作者：繆顧賢 戴偉杰 單位：紹興職業(yè)技術(shù)學(xué)院 洛陽理工學(xué)院