印染智能化助推產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)

陳志華

近幾年，對(duì)新一輪產(chǎn)業(yè)革命議論很多，各國(guó)都相繼采取了很多措施來推進(jìn)。德國(guó)提出了“工業(yè)4.0”計(jì)劃，工業(yè)4.0主要包含三大方面的內(nèi)容：第一是“智能工廠”，即用智能化的方式改造生產(chǎn)系統(tǒng)和生產(chǎn)過程，實(shí)現(xiàn)工廠生產(chǎn)的智能化；第二是“智能生產(chǎn)”，主要涉及整個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)物流管理、人機(jī)互動(dòng)以及3D打印技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)過程中的應(yīng)用等；第三是“智能物流”，利用物聯(lián)網(wǎng)等方式整合物流資源，充分提高物流效率。

早在2012年，美國(guó)也提出了“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”計(jì)劃，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)就是工業(yè)革命帶來的機(jī)器、設(shè)施和系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)革命帶來的智能設(shè)備、智能網(wǎng)絡(luò)和智能決策間的融合，其要素是智能設(shè)備、智能網(wǎng)絡(luò)和智能決策，更強(qiáng)調(diào)傳感器系統(tǒng)、大數(shù)據(jù)分析能力。

我國(guó)2015提出“中國(guó)制造2025”，規(guī)劃重要內(nèi)容就是“智能制造”，互聯(lián)網(wǎng)和傳統(tǒng)工業(yè)的融合將是中國(guó)制造新一輪發(fā)展的制高點(diǎn)，智能制造將是未來的主攻方向。

智能化對(duì)印染行業(yè)的作用和意義

印染行業(yè)是紡織行業(yè)中提高附加值和豐富花色產(chǎn)品最重要的環(huán)節(jié)，在紡織行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)過程當(dāng)中，物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、集成電路、人工智能、新型傳感器等一批信息技術(shù)將會(huì)發(fā)揮越來越重要的作用，這些技術(shù)的結(jié)合將有力促進(jìn)紡織行業(yè)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、經(jīng)營(yíng)管理、物流配送、市場(chǎng)營(yíng)銷等各個(gè)環(huán)節(jié)的信息化建設(shè)，形成覆蓋更廣泛、資源更豐富、響應(yīng)更迅速、功能更強(qiáng)大、應(yīng)用更深入的一體化系統(tǒng)，從而推動(dòng)傳統(tǒng)行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)。

智能制造是將制造技術(shù)與數(shù)字技術(shù)、智能技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)集成應(yīng)用于企業(yè)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理和服務(wù)的全生命周期，主要包括四方面內(nèi)容：智能設(shè)計(jì)、智能生產(chǎn)、智能管理和智能制造服務(wù)。印染行業(yè)是技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)，工藝比較復(fù)雜，參數(shù)很多，生產(chǎn)、管理控制要素多，實(shí)現(xiàn)智能化的意義更為重要。智能化對(duì)行業(yè)具體的作用，短期來說有五方面：一是減少人工成本，提高生產(chǎn)效率；二是提高企業(yè)技術(shù)水平和管理水平；三是提高節(jié)能減排和清潔生產(chǎn)水平；四是提高產(chǎn)品質(zhì)量和穩(wěn)定性；五是提高市場(chǎng)反應(yīng)速度和應(yīng)變能力。隨著智能化水平的不斷提高，以及與互聯(lián)網(wǎng)的融合，智能制造將對(duì)行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)發(fā)揮出越來越重要的作用。

印染行業(yè)智能化現(xiàn)狀

目前，一批智能化技術(shù)已經(jīng)取得初步成果，并且開始在行業(yè)得到應(yīng)用。如果用金字塔來描述制造業(yè)信息化系統(tǒng)構(gòu)架，塔尖是 ERP 系統(tǒng)，中間是MES 系統(tǒng)，塔基是 SFC 系統(tǒng)。

所謂 ERP 系統(tǒng)，即企業(yè)資源、計(jì)劃管理系統(tǒng)，全面集成企業(yè)所有資源信息，包括物流、資金流、信息流等。MES 是生產(chǎn)執(zhí)行管理系統(tǒng)，即ERP 和SFC 之間的執(zhí)行層，面向車間生產(chǎn)管理和調(diào)度執(zhí)行。SFC是現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)，包括工藝參數(shù)的自動(dòng)測(cè)控和數(shù)字化自動(dòng)化裝備，面向生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的自動(dòng)化。塔尖的 ERP 系統(tǒng)簡(jiǎn)單來說就是一個(gè)計(jì)劃層，側(cè)重于軟件和管理的全面性；塔基的 SFC 系統(tǒng)是現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)層面的系統(tǒng)，側(cè)重于硬件和生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)；中間的 MES 系統(tǒng)是一個(gè)執(zhí)行層，側(cè)重于硬件和軟件的結(jié)合，承上啟下。ERP 和 MES 系統(tǒng)的結(jié)合組成了智能管理系統(tǒng)，下面兩層 MES 和 SFC 組成了智能生產(chǎn)系統(tǒng)，智能管理和智能生產(chǎn)形成了智能制造最核心的部分。

ERP 系統(tǒng)在我國(guó)已經(jīng)推廣多年，但在許多企業(yè)都不能發(fā)揮應(yīng)有的巨大作用，主要原因就在于MES和SFC——塔基的這兩個(gè)系統(tǒng)發(fā)展相對(duì)滯后，或者說在一些企業(yè)管理系統(tǒng)中是缺失的。沒有智能生產(chǎn)作為基礎(chǔ)，全面信息化管理必定是蒼白和殘缺的。這就是制造業(yè)與商業(yè)服務(wù)業(yè)在發(fā)展模式上的主要區(qū)別。

令人欣喜的是，智能生產(chǎn)越來越受到行業(yè)重視，并取得可喜成就。比如在生產(chǎn)執(zhí)行管理系統(tǒng)方面，MES 解決了企業(yè)計(jì)劃層和生產(chǎn)過程控制層之間的信息斷層問題，一些企業(yè)已經(jīng)建立了 MES 的企業(yè)管理系統(tǒng)，并且取得了比較好的效果。

行業(yè)在SFC即現(xiàn)場(chǎng)管理方面的進(jìn)步，目前主要體現(xiàn)在以下四個(gè)方面：一是工業(yè)參數(shù)在線采集與自動(dòng)控制，二是化學(xué)品自動(dòng)稱量與輸送，三是工業(yè)機(jī)器人，四是以數(shù)碼印花和八分色印花為代表的數(shù)字化裝備。

工藝參數(shù)在線采集與自動(dòng)控制。通過各種新型傳感器，對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的工藝參數(shù)，如水、電、汽、溫度、濕度、化學(xué)品濃度、幅寬、花型精度等一系列參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)采集，并由自動(dòng)控制裝置按照工藝要求進(jìn)行在線實(shí)時(shí)的調(diào)整。這方面主要是自動(dòng)傳感器和自動(dòng)控制裝置的結(jié)合，在行業(yè)的推廣和應(yīng)用開展得比較好。

化學(xué)品的自動(dòng)稱量和自動(dòng)輸送。采用自動(dòng)裝備代替人工，實(shí)現(xiàn)印染車間物料及化學(xué)品的自動(dòng)計(jì)量和輸送，可減少用工、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、節(jié)能降耗。在這些自動(dòng)化過程中，過去一直認(rèn)為勞動(dòng)力的減少是非常重要的，實(shí)際上最重要的應(yīng)該是提高了工藝技術(shù)水平和管理水平。因?yàn)橛∪拘袠I(yè)本來用工就不算多，能做出一流的產(chǎn)品才是最主要的努力方向。

工業(yè)機(jī)器人。山東康平納集團(tuán)、紹興瑞群等業(yè)內(nèi)先進(jìn)企業(yè)已經(jīng)研發(fā)出印花機(jī)的機(jī)器人，代表著行業(yè)進(jìn)步水平。

以數(shù)字化裝備為代表的先進(jìn)裝備。以數(shù)碼噴墨印花和八分色印花為代表，數(shù)碼印花到了快速發(fā)展的階段。通過多年積累，印花速度得到極大提高，墨水配套成本下降，技術(shù)進(jìn)步明顯。多方面的因素，使得數(shù)碼噴墨印花進(jìn)入快速發(fā)展時(shí)期。比如八分色印花，通過傳統(tǒng)的平網(wǎng)、圓網(wǎng)以及滾筒印花的改造，實(shí)現(xiàn)了八分色的精細(xì)印花。紹興紅綠藍(lán)公司、蕭山三元、山東愉悅家紡、江蘇盛虹等一批企業(yè)在這方面走在行業(yè)前列。數(shù)碼印花方面，杭州宏華、黑邁數(shù)碼、杭州開源、意大利 MS 等企業(yè)都非常活躍，產(chǎn)品不斷創(chuàng)新。

行業(yè)智能化發(fā)展的趨勢(shì)

印染行業(yè)在智能化發(fā)展方面有三大趨勢(shì)：

印染智能化與互聯(lián)網(wǎng)的融合。印染智能化水平的不斷提升，為傳統(tǒng)制造業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)的融合提供了更多可能以及更好的基礎(chǔ)，通過與互聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合，傳統(tǒng)制造業(yè)將激發(fā)新的活力和更多發(fā)展空間。通過智能制造，一些數(shù)字化、智能化的發(fā)展，云生產(chǎn)、云市場(chǎng)和云設(shè)計(jì)變得更有可能。

行業(yè)智能化程度將不斷提高。從單一裝備的智能化向整體工廠的智能化轉(zhuǎn)變，企業(yè)智能化向整體行業(yè)的智能化轉(zhuǎn)變。

水平更高、范圍更廣。近期，行業(yè)著重發(fā)展智能生產(chǎn)和智能管理，這兩個(gè)方面在未來的發(fā)展水平會(huì)越來越高，推廣普及面會(huì)越來越廣泛。另外兩個(gè)部分是智能設(shè)計(jì)和智能服務(wù)，未來隨著和互聯(lián)網(wǎng)的融合將會(huì)有更大的發(fā)展空間。