針織物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)前景可期

當前國家提出《中國制造2025》行動綱領(lǐng)，實施智能制造工程，推動制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的力度前所未有。針對目前針織行業(yè)生產(chǎn)成本日趨增長、生產(chǎn)管理走向精細化等要求，利用物聯(lián)網(wǎng)中的RFID、ZigBee、Wi-Fi、Web、大數(shù)據(jù)5大關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)了針織生產(chǎn)管理系統(tǒng)（MES），不僅降低了人力成本、提高工作效率，而且還便于管理人員隨時隨地了解企業(yè)生產(chǎn)情況，實現(xiàn)遠程監(jiān)控與操作，給企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟效益。

針織物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)圖

“物聯(lián)網(wǎng)的開發(fā)和應(yīng)用已經(jīng)作為關(guān)鍵技術(shù)列入《紡織工業(yè)“十二五”科技進步指南》，發(fā)展前景十分樂觀?！敝袊徔椆こ虒W(xué)會針織專業(yè)委員會主任、江南大學(xué)教授、江南大學(xué)教育部針織技術(shù)工程研究中心主任蔣高明告訴記者。他認為，從行業(yè)現(xiàn)狀來看，雖然增長潛力多，但是企業(yè)資源少，外向型經(jīng)濟高度重合，競爭明顯。當前，各種成本快速上漲，但消化成本的效率還不匹配。因此，加快轉(zhuǎn)型升級已經(jīng)成為中國針織行業(yè)發(fā)展的根本任務(wù)，還要努力把握住“互聯(lián)網(wǎng)+”、“物聯(lián)網(wǎng)”這個重要的發(fā)展方向。

針織物聯(lián)網(wǎng)市場需求

當前，物聯(lián)網(wǎng)使信息化正在向物理世界進一步推進，使得當前主要由PC、服務(wù)器、手機等需要由人操作的電子產(chǎn)品組成的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，延伸和擴展到包括無需由人操作的更多的物品聯(lián)通在內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)，這一網(wǎng)絡(luò)將成為未來信息化的承載網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)在生產(chǎn)管理中的應(yīng)用，可以加快行業(yè)供應(yīng)鏈的整合與優(yōu)化、智能感知與調(diào)配資源，推動行業(yè)和企業(yè)加速發(fā)展。

而針織行業(yè)對物聯(lián)網(wǎng)的需求主要表表現(xiàn)在生產(chǎn)產(chǎn)產(chǎn)成成成本本本本本日日日日日日趨趨趨趨趨趨增增增增增長和管理的精細化，再加上物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)硬硬件件件成成本的的相相相對對對較較低低低使使使得得物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在針織企業(yè)中的應(yīng)用和推廣更加具具有有 可可可 行行行性性性。。

對 于 勞 動 力 成 本 而 言 ，2014年 企 業(yè) 在 用 工 成成 本本 的的 投投投 入入入 上上上上基本是人均5.8萬元，而利潤率2010年還能能達達達 到到11444%%%--1155%%，，2014年 則 下 降 為6.4%。對 于 管理 成 本而而 言言言 ，，，， 熟熟熟熟熟 練練練練練 掌掌掌掌掌 握握握握握握 各各各各各各各 主主主主主主 要要要要要要要工 序 操 作 的 操 作 工 比 重 不 高 ， 熟 悉 各 主 要 機 型型 操操操 作作作作 法法法、、、、 能能能 從從從事教練工作的操作工明顯不足，培訓(xùn)新員工成了每個針針織織織企企企業(yè)必不可少的任務(wù)。

另外，硬件、傳感器的成本降低，加之比較完善的制造業(yè)供應(yīng)鏈，再結(jié)合云端服務(wù)，物聯(lián)網(wǎng)成了不少投資人眼中下一個“香餑餑”。一套完整的針織物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)包括傳感器、CPU主板、ZigBee、排線等總成本在200-300元，這個總價格遠低于一個針織企業(yè)底層生產(chǎn)工人的工資。因此，物聯(lián)網(wǎng)進軍針織企業(yè)不僅減少勞動力成本，在提升生產(chǎn)管理、促進企業(yè)轉(zhuǎn)型等方面也做出巨大貢獻。

MES車間管理圖

江南大學(xué)教育部針織技術(shù)工程研究中心開發(fā)的針織MES系統(tǒng)就是一個典型的例子。目前該系統(tǒng)已成功運用于多家針織企業(yè)，包括經(jīng)編、緯編兩個領(lǐng)域，例如無錫愛依特紡織有限公司、浙江萬方江森紡織科技有限公司、張家港信美針紡織品制造有限公司、常州申達經(jīng)編有限公司等。據(jù)蔣高明介紹，這些企業(yè)采用了針織MES系統(tǒng)后，車間管理更直觀、更有效，產(chǎn)量統(tǒng)計、工藝統(tǒng)計、員工生產(chǎn)能力統(tǒng)計等一目了然，并撤銷了原有的車間統(tǒng)計人員，節(jié)省了人力資源，降低了15%左右的人力成本；對于管理人員，減去了之前繁瑣的書面統(tǒng)計工作，節(jié)約了統(tǒng)計用紙張，可直接在網(wǎng)頁便可得到統(tǒng)計的圖表，工作效率提高25%左右；利用大數(shù)據(jù)處理方式合理的計算員工的工資，由計算機自動統(tǒng)計，避免了不必要的薪酬爭議；企業(yè)高管可隨時隨地直觀的看到本企業(yè)工藝管理、生產(chǎn)管理、員工管理等信息，及時地了解相關(guān)信息，遠程下達命令。

MES工藝管理圖

針織物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)即通過射頻識別（RFID）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器、氣體感應(yīng)器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進行信息交換和通訊，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。簡而言之，物聯(lián)網(wǎng)就是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。

MES生產(chǎn)計劃管理圖

目前，物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)被公認為有三個層次，由感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層組成。底層是用來感知數(shù)據(jù)的感知層，也就是傳感網(wǎng)絡(luò)；中間層是進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)層，即數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)通道；上層則是應(yīng)用層。感知層主要為ZigBee數(shù)據(jù)采集終端和ZigBee協(xié)調(diào)器，使用的ZigBee、RFID兩大關(guān)鍵技術(shù)，用來獲取車間機器生產(chǎn)及員工的基本信息；網(wǎng)絡(luò)層使用的Wi-Fi技術(shù)，用來進行企業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的遠程傳輸與存儲；應(yīng)用層主要針對企業(yè)辦公室的電腦、管理人員的手機和pad等移動終端，使用Web和大數(shù)據(jù)兩大關(guān)鍵技術(shù)。

以大數(shù)據(jù)(big data)為例，大數(shù)據(jù)是指無法在可承受的時間范圍內(nèi)用常規(guī)軟件工具進行捕捉、管理和處理的數(shù)據(jù)集合。大數(shù)據(jù)技術(shù)的戰(zhàn)略意義不在于掌握龐大的數(shù)據(jù)信息，而在于對這些含有意義的數(shù)據(jù)進行專業(yè)化處理。針織企業(yè)的大量生產(chǎn)、銷售等信息被保存到云數(shù)據(jù)庫中，建立生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)的分析與處理方法可根據(jù)針織企業(yè)的需求而變化，可得到任意時間段內(nèi)各個員工、各臺機器的生產(chǎn)能力、工藝的訂單化程度等具有價值的信息，企業(yè)根據(jù)大數(shù)據(jù)分析的結(jié)果輔助決策并積累經(jīng)驗，提升生產(chǎn)水平。

在這些關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用上，江南大學(xué)教育部針織技術(shù)工程研究中心開發(fā)的針織MES系統(tǒng)，將針織行業(yè)信息化的訴求完整納入針織MES生產(chǎn)管理系統(tǒng)。據(jù)了解，針織MES系統(tǒng)具有八個管理模塊，通過這八個模塊的管理思想，梳理企業(yè)的業(yè)務(wù)流程，對企業(yè)物流、信息流、資金流、價值流進行有效的管控。系統(tǒng)終端安裝在每個車間的每臺機器上，通過終端的ZigBee采集機器上的數(shù)據(jù)，例如機器速度、停車次數(shù)、產(chǎn)品密度等，采集的數(shù)據(jù)發(fā)送到ZigBee協(xié)調(diào)器最終匯總到PC上，PC上安裝有數(shù)據(jù)采集程序，將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送至云服務(wù)器。利用Web技術(shù)獲取云服務(wù)器上的數(shù)據(jù)并進行數(shù)據(jù)的處理與分析，最終在網(wǎng)頁上顯示出來，客戶可通過電腦、手機等移動終端隨時隨地進行設(shè)備查詢與管理生產(chǎn)情況。

蔣高明表示，紡織管理信息化推進多年，在ERP應(yīng)用等領(lǐng)域取得較大進展，但是生產(chǎn)制造和物流管理自動化等領(lǐng)域剛剛起步，面臨一系列應(yīng)用瓶頸和技術(shù)難題。物聯(lián)網(wǎng)概念的出現(xiàn)，一系列相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用，擴大和延伸了基于物聯(lián)網(wǎng)的信息化系統(tǒng)，加強了數(shù)據(jù)在線實時采集和處理的能力。物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展當下，物聯(lián)網(wǎng)與針織企業(yè)的結(jié)合見證了針織MES系統(tǒng)的誕生，提升了針織裝備和針織生產(chǎn)的數(shù)字化，使得針織裝備和針織生產(chǎn)的網(wǎng)絡(luò)化得以進一步推廣，為針織行業(yè)乃至整個紡織行業(yè)的兩化融合做出了貢獻。

蔣高明預(yù)計今年年底將有200臺針織機械聯(lián)網(wǎng)使用針織MES系統(tǒng)，在逐漸規(guī)范化、精細化企業(yè)管理的基礎(chǔ)上實現(xiàn)車間少人甚至無人的現(xiàn)代化生產(chǎn)。