新一代信息技术在纺织工业中的应用及展望

新一代信息技术在纺织工业中的应用及展望

刘海水

国家纺织机械质量检验检测中心 江苏无锡 214177

摘要：纺织工业正加速和以云计算、大数据、人工智能、区块链、工业互联网为代表的新一代信息技术的融合发展，诸多的创新技术在纺织生产中开花结果，包括工业机器人、在线检测、异纤清除技术、新一代自调匀整技术、无人车间（无人工厂）等技术。同时，新一代信息技术也加速了纺织品的信息化研究，开发了智能调温、形状记忆、智能变色等功能性纺织品，并利用新一代信息技术优化了纺织品设计。

　　关键词：新一代信息技术；大数据；人工智能；工业互联网；纺织;

　　1引言

　  当前，以云计算、大数据、人工智能、区块链、和工业互联网为代表的新一代信息技术发展空前活跃，已成为新一轮产业变革的关键。随着新一代信息技术和纺织工业的深度融合，纺织业的创新发展迎来重要的机遇。在“中国制造2025”、“互联网+”的背景下，加速新一轮信息技术与纺织工业的融合发展，助力我国纺织工业迭代升级，已是必然趋势。

目前，国际环境复杂多变，叠加全球疫情泛滥，又由于成本、环保、市场竞争、招工难、融资难等诸多问题，对我国的纺织工业发展构成了严峻的考验。中国纺织工业联合会副会长夏令敏表示，要想破解这个难题，就必须要不断提高企业的自主研发实力，推进两化深度整合，加速产业发展，加速制造业的智能化，促进产业转型升级。

2021年，已基本形成智能化生产的应用标准；数字化、智能化工厂（厂房）的建成效果明显，两化在企业的普及程度明显提高；产业中的共性技术与设备在智能化生产中取得了显著的突破；工业互联网、大数据、人工智能技术与纺织工业的结合更加深入。

　　2 信息技术是纺织业发展的必然趋势

　  信息技术是纺织工业发展中技术驱动生产力的重要推进力，必须大力推进信息化技术的更新、技术的引进、人才的培训，保证生产设备的持续更新和持续改进，促进我国纺织工业的市场竞争力持续提升，更多先进技术得以应用改进，提升信息技术生产优势。利用信息化技术进行工业升级，在提高产品品质、提高生产率、节能降耗方面，都能起到很好的引导作用。大量先进科技的引进，改进了工厂的生产管理水平，改善了员工的工作条件，提高了企业的生产效率，也提升了企业的整体实力，极大的促进了纺织工业的产业结构调整。

　　3 信息技术在纺织生产中的应用分析

3.1 工业机器人

进入21世纪以来，很多传统行业都面临了前所未有的挑战，像纺织行业等人力集中的传统行业的发展也是举步维艰，急需找到一条可以持续发展的道路。工业机器人的出现无疑为纺织行业的用工困境提供了一种新的可能，机器换人也成为了包括纺织等传统行业在内的一直新的发展趋势。近年来，工业机器人在纺织行业的应用的开展的如火如荼，方兴未艾，如细纱自动落纱机器人、粗纱自动落纱机器人、筒纱自动包装机器人、AGV小车、码垛机器人等工业机器人的应用为引领了纺织行业的信息化建设。机器人换人是现代工业发展的必然趋势，将成为纺织生产环节现代化的一项重要标志。

3.2 在线检测

利用新一代信息技术，加强纺织生产过程中的各种关键工艺参数的在线检测和感知，细化生产过程的工艺控制，能够有效的提升产品质量，提高生产效率。高精度纤维混纺称量机中的智能数字化控制定量实时动态校正及误差统计补偿技术，根据实时在线称量结果进行在线补偿，并对喂棉量进行实时动态平衡，显著提高了喂棉量控制精度。纺织生产中车速、张力的在线检测和控制改善了生产工艺要素的协调性，提高了生产效率和产品质量。还有温度、压力、液位、pH值等工艺参数的在线检测和控制，都完善了工艺控制，提高了生产效率和产品质量。

3.3计算机视觉识别技术

传统的纺织生产过程中一直存在着许多繁重的需要人眼识别的工序和工作，而视觉识别一直以来也是智能化信息技术中的难点之一，近年来随着信息技术的进步，计算机视觉图像识别技术也逐渐得以在纺织生产中应用开来。诸如异纤清除技术、纱线（布面）疵点识别技术、布缝识别技术等计算机视觉图像识别技术的应用将人眼解放了出来，提高了生产效率。

　  3.4自调匀整技术

　  现代纺纱系统普遍采用自调匀整装置以达到提高棉条均匀度的目的[1]。随着智能控制技术的不断发展，新一代自调匀整技术正在逐渐取代控制效果较差的传统控制方法，取得了不错的实际效果和经济效益。

　　3.5互联网+在纺织工业中的应用

　  在当前的信息时代，互联网的影响随处可见，互联网对纺织工业也有着巨大的影响：（1）打造新的销售平台。随着互联网、大数据的兴起，在传统的线下销售实体之外，线上的电商平台逐渐站到前台，并占据了越来越重要的位置，而当前疫情的影响更是加速了这一进程；（2）充分利用5G新一代信息技术，万物互联，工序互联，打造自动化、数字化、智能化的无人车间（无人工厂），有少数企业已经通过清梳联系统、粗细联系统、细络联系统、筒纱自动包装系统等的实施，大幅减少了用工，提高了效益；（3）将诸如企业信息、人员信息、产品信息、服务信息、财务信息等各种生产要素信息化，并在互联网+的加持下，依照企业特点组合成一个互联互通、高效运作的信息集成，助力企业提挡升级，提升市场竞争力。

　　4信息技术在纺织产品中的应用分析

　　4.1智能调温纺织品

　  智能调温纺织品指的是可以对温度或温度变化作出响应的智能纺织品，它作为一种新型的织物具有双向的调节温度的性能，可以缓冲外界温度变化对人体造成的影响，使人感觉更加舒适[2]。当前其调温的核心技术是利用添加在织物或纤维内的热敏感相变物质，在外部环境温度变化时，发生相变的同时产生热量的吸收和释放，从而给人体创造一个舒适的环境。智能调温纺织品的研发，提升了我国纺织品的市场竞争力。

　　4.2形状记忆

　利用特殊具有形状记忆的物质结合特殊的生产工艺得到具有形状记忆功能的纺织品，将其应用在医疗、航空航天、机械制造等领域，具有较高的附加价值和发展潜力。

　　4.3智能变色

　  在纺织领域中运用信息化技术，采用适当的变色材料，例如：热变色材料、光致变色材料、湿敏变色材料、压致变色材料等，得到智能变色的纺织品，应用领域广泛，具有很高的产品附加值。

　　4.4优化纺织品辅助设计

　　在纺织工业中，对产品进行建模时采用的工具大多为CAD系统，通过形成几何形状，将产品的特征进行表达，然而该系统只能简单展示产品的形状，关于产品的工艺，材质等特征难以准确展现。这也意味着，信息系统实现集成存在一定的难度，导致信息沟通不顺畅。使用传统的方式对产品进行设计和建模，在对其进行修改时，由于受到限制，导致修改效率低下，并且不同地区不同人员难以同时对其进行修改，不仅耗费了大量的时间，同时也导致工作效率难以提升。使用网络辅助技术便可以改变上述的局面，解决难题，使用数据库，将其连接在网络技术中，在产品设计和生产时能够提供丰富科学的理论基础，涉及产品的各个方面，无论是生产还是设计，都能快速实现操作。实现信息系统集成，必须依靠现代化技术，综合利用PLM技术、PDM技术、CAM技术等，通过这些技术的应用能够帮助纺织工业各企业之间建立紧密的联系，改变以往沟通不畅的局面，提高资源的利用效率，提升纺织工业市场竞争力，实现高水平、现代化的信息集成。

　　5纺织业信息技术发展趋势与展望

　　构建数字化、智能化工厂（车间）是实现纺织行业智能转型的重要途经，新一代互联网、物联网、大数据、云计算、人工智能等技术在纺织行业的应用，将实现纺织行业制造全过程的动态感知、智能计算、优化控制和实时信息服务，有力的促进纺织行业在产品设计、生产制造、经营管理、物流配送和市场营销等各个环节的信息化建设。

　　参考文献：

　　[1]姜磊.智能梳棉机自调匀整控制系统设计开发[J].现代纺织技术,2020(5):89-96.

[2]陈向标.智能调温纺织品的制备及其调温性能测试方法研究进展

[J]. 轻工标准与质量，2019(3):105-108.