《智能制造發展規劃(2016—2020年)》提出,智能制造是基于新一代信息通信技術與先進制造技術深度融合,貫穿于設計、生產、管理、服務等制造活動的各個環節,具有自感知、自學習、自決策、自執行、自適應等功能的新型生產方式。根據不同的發展階段,可以將智能制造分為3種基本范式:第1種基本范式——數字化制造;第2種基本范式——數字化網絡化制造;第3種基本范式——數字化網絡化智能化制造,也稱為新一代智能制造。
李培根、高亮編著的《智能制造概論》給出了智能制造的極簡定義,即把機器智能融合于制造的各種活動中,以滿足企業相應的目標。其中,機器智能是人類智慧的凝結、延伸和擴展,總體上并未超越人類智慧,但某些單元智能強度已遠超人的能力。智能制造的本質就是利用物聯網、大數據、人工智能等先進技術認識制造系統的整體聯系,并控制和駕馭系統中的不確定性、非結構化和非固定模式問題以達到更高的目標。習近平總書記在中共中央政治局第三十四次集體學習時強調,要站在統籌中華民族偉大復興戰略全局和世界百年未有之大變局的高度,統籌國內國際兩個大局、發展安全兩件大事,充分發揮海量數據和豐富應用場景優勢,促進數字技術與實體經濟深度融合,賦能傳統產業轉型升級,催生新產業新業態新模式,不斷做強做優做大我國數字經濟。
可見,加快發展智能制造,不僅是培育我國經濟增長新動能的必由之路,還是搶占未來經濟和科技發展制高點的戰略選擇,對于推動我國制造業供給側結構性改革,打造我國制造業競爭新優勢,實現制造強國具有重要戰略意義。
紡織產業的智能制造不僅包括以計算機數字控制為代表的數字化技術貫穿產品全生命周期,而且要重點突破實現泛在感知和互聯條件下的網絡化制造(互聯網+制造),并在此基礎上繼續補課和完善,直接利用互聯網、大數據、人工智能等最新技術,走數字化網絡化智能化制造(即新一代智能制造)的發展新路。
針對紡織產業智能制造技術,中國工程院將其分為智能制造新模式、智能紡織裝備及共性技術和標準、智能紡織材料三大領域,以及化纖制造智能車間(工廠)、紡織加工智能車間(工廠)(含紡紗、機織、針織、非織造)、染整智能車間(工廠)、服裝設計與加工智能化、紡織個性化定制和網絡協同制造及裝備遠程運維、典型智能紡織裝備、紡織智能制造標準及共性技術、智能紡織材料等8個方面,并提出了紡織產業領域智能制造基本范式,即基于HCPS(人-信息-物理系統)的紡織產業智能制造體系,以及基于工業大數據的紡織產業數字化管控體系。
近年來,隨著互聯網、大數據、云計算、人工智能、虛擬與增強現實、工業物聯網、工業機器人等技術加速創新與融入,我國紡織產業制造技術從自動化、數字化向智能化方向發展已經起步,并且在共性技術、智能制造車間示范、數字化智能化紡織裝備和工藝、紡織服務制造及網絡協同制造、智能紡織材料等領域取得了一定進展。
“十三五”期間,化纖、紡紗、印染、服裝、家紡等智能化生產線建設取得明顯成效,棉紡梳并聯合機、高性能特種編織裝備、全自動電腦針織橫機等一批關鍵單機、裝備實現突破。化纖智能示范工廠和智能車間實現了送配切片、卷繞自動落絲、在線檢測、自動包裝、智能倉儲等全流程自動化生產;棉紡新一代數控技術廣泛應用,新建了多條自動化、數字化紡紗生產線,減少用工至萬錠15人;印染自動化和數字化不斷升級,筒子紗數字化自動染色向智能化工廠方向發展;服裝智能制造發展速度明顯加快,已初步形成了包含測體、設計、試衣、加工的自動化生產流程及檢驗、儲運、信息追溯、門店管理等在內的信息化集成管理體系,大規模個性化定制整體解決方案日趨成熟,涌現出一批先進的服裝大規模個性化定制智能化系統平臺;家紡床品、毛巾、窗簾自動化生產線超過300條,生產效率和品質得到顯著提升。
雖然我國已經開始在紡織產業領域推進智能制造,并取得了一定的成效,但目前總體上還處于“工業2.0”與“工業3.0”交匯,并向“工業4.0”發展的階段,與發達國家相比,智能制造水平差距仍然相當大。多數紡織企業的傳統工業思維有待突破、紡織人才隊伍和科技資源薄弱、紡織智能制造研發投入不足、紡織智能制造軟硬件基礎能力弱、跨領域協同不夠等,仍制約著我國紡織產業領域智能制造的快速發展。
紡織產業是我國國民經濟與社會發展的支柱產業,解決民生與美化生活的基礎產業,國際合作和融合發展的優勢產業。面對洶涌而至的新工業革命和發達國家先進制造技術、“再工業化”發展浪潮,長期依靠要素驅動,在資源比較優勢基礎上快速發展壯大,產業規模世界第一的我國紡織產業,既擁有多年積累的產業優勢,也面臨制造業發展新模式和先進制造技術新環境下,可持續發展和高端發展的新挑戰和新機遇。《紡織行業“十四五”發展綱要》指出,“十四五”期間要繼續推進新一代信息技術與紡織工業的深度融合,加快行業數字化轉型。以大幅提升生產效率及生產方式精細化、柔性化、智能化水平為目標,基于5G、人工智能和數字孿生等信息技術,以紡織成套裝備研發為重點,加快發展紡織領域智能制造系統集成商,推進裝備、軟件、信息技術協同創新,以紡織裝備數字化和信息互聯互通為基礎實施紡織行業智能制造重點工程。
“十四五”期間,行業將打造一批工業互聯網平臺,形成重點領域示范智能車間/工廠,主要設備和工業軟件實現自主研發;大規模個性化定制產品占同類產品達到20%,培育40個以上行業智能制造系統解決方案供應商;兩化融合發展水平指數大于60%。
中國工程院提出我國紡織產業智能制造技術總體發展路徑

面對快速發展的世界新工業革命潮流,未來5~10年,智能制造將引領我國紡織產業由勞動密集型、資源消耗型向技術密集型轉變,由制造向創造、速度向質量、產品向品牌轉變,進一步推進行業“科技、時尚、綠色”的高質量發展。
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