当
前，世界正经历百年未有之大变局。“我们既要正视困难与挑战，也要保持对未来的希望与信心，特别是要深刻认知新一代人工智能技术赋能行业发展的重要性，紧抓行业向绿色和智能方向发展的时代契机，书写好新生代纺织人的故事。”浙江理工大学机械工程学院党委委员、浙江理工大学平阳研究院院长向忠在接受记者采访时表示。
作为国内最早从事纺织工程及技术研究的科研单位之一，浙江理工大学先进纺织装备及技术团队近年来积极响应国家号召，锐意创新，深耕于纺织信息化、智能化与绿色化研究领域，在高端纺织装备研发、纺织智能工厂建设、纺织低碳绿色制造等领域完成了一系列国家级和省部级重大科技计划项目，获得国家科技进步二等奖1项、省部级科技进步一等奖8项，为纺织行业高质量发展作出重要贡献。
2023年，由浙江理工大学主导的“数字驱动织造全流程智能工厂关键技术开发及产业化应用”项目获得第十届“中国十大纺织科技奖”。在采访中，向忠分享了关于这一项目的研发历程与技术创新实践。
01
推动织造企业数字化转型
织造是纺织品面料最主要的生产形式，呈现出“小企业、大群体”“小产品、大产业”的良性发展状态。如今，纺纱环节已能全流程贯通，而分离式自动化设备形成的织造孤岛化生产已无法满足企业“多品种、小批量、订单化”的加工需求，全流程数字化加工和信息化管理成为织造业必然发展趋势，并正成为“十四五”期间棉纺织产业链发展的重要机遇之一。
在这一背景下，“数字驱动织造全流程智能工厂关键技术开发及产业化应用”项目团队积极探索织造全流程数字化制造，实现了织造企业生产管理、质量管控、流程执行、订单排产、业务协同等数字化场景的开发与部署，为大体量织造企业数字化转型提供了解决方案。
该项目研发了整经自动挂纱-送纱机器人、浆纱自动上下轴机器人、织机自动上轴-落布机器人、坯布整理自动上下卷机器人、经轴布轴智能立库等系列自动化装置，打通了织造物流流程断点，实现了从纱线到面料入库的全流程自动输送。提出了多曝光图像融合增强算法及高质量瑕疵样本数字化合成深度网络，构建了基于并行空洞注意力模块和有偏特征融合结构的织物瑕疵图像检测模型，研发了基于多面阵相机的超宽幅织物瑕疵检测系统，提升了瑕疵检测效率与精度。开发了基于LSTM循环神经网络织机了机在线预测算法、基于GRU神经网络的生产瓶颈漂移发现算法、基于模糊c均值聚类的织造生产异常诊断分析技术和基于遗传算法的织造车间柔性调度与智能决策算法，创新了“进度预测-瓶颈发现-故障诊断分析-智能决策”数据驱动的织造车间生产过程管控系统模型。构建了云边协同的企业数字化应用模型，开发了适用于织造企业的ERP、EMS、APS、MES、SCADA等信息化系统，实现了织造企业生产管理、质量管控、流程执行、订单排产、业务协同等数字化场景的轻量化部署，为大体量织造企业数字化转型提供解决方案。
02
集聚众力打造“未来工厂”
由于没有成熟的经验技术可供借鉴，整个研发过程基本是“边摸索、边实践、边改进”。向忠表示，由于涉及到的技术领域、协作企业和部门都非常多，项目研发过程中遇到了需求开发与管理量化困难、跨企业跨部门协作困难、多项目协同管理挑战强等问题。
针对这些问题，项目攻关团队成立了项目领导小组，确立了团队组织架构，明晰了各职能部门的责权利及工作机制，便于统一协作；同时，积极对接浙江省智能制造专家委员会和中国纺织工业联合会等行业协会。借助各方力量，快速汇聚专业人才、技术、平台等资源，确立技术攻关方向。最后，团队还打造了云边协同的项目管理与开发平台，提升了项目交流、开发效率。
项目攻关团队既有专注于信息化系统设计与开发的浙江天衡信息技术有限公司，也有专注于自动化设备及系统的合肥井松智能科技有限公司，还有专注于机器视觉等新一代人工智能技术的杭州普若威科技有限公司等。在浙江理工大学的统一协调下，相关技术最终在浙江鑫兰纺织有限公司集成应用，建成了浙江省“未来工厂”。
03
打通成果转化“最后一公里”
近年来，浙江理工大学在毛纺、织造、印染、高性能纤维绿色智能加工方面取得了系列创新性成果，如联合康赛尼集团构建了国内第一个高端羊绒纱线智能工厂，获得了中国纺织工业联合会科技进步一等奖、浙江省科技进步二等奖，建成了浙江省“未来工厂”；联合鑫兰纺织构建了国内第一个织造智能工厂，获得了中国纺织工业联合会科技进步一等奖，建成了浙江省“未来工厂”。
“在印染智能工厂建设、超高分子量聚乙烯纤维智能工厂建设方面，我们也正在积极推进相关技术成果的落地和转化。这些技术在提高生产效率、降低产品单耗、提升产品稳定性等方面，均具有较强的竞争力。”向忠说道。
在推动科技创新及成果转化方面，向忠认为，首先要注重产学研协作。先进纺织装备及技术团队围绕国家制造业数字化转型升级发展战略，联合行业龙头企业，以共同承担重大课题、攻克重大实际问题，共同促进纺织领域新一代人工智能技术与成果的产业化发展，把“产、学、研”深度融合作为驱动企业和学校创新创造的动能，有效打通科技成果转化的“最后一公里”。
其次，注重工程实践人才培养。面向广大中小企业工程技术实际问题和高层次人才需求，先进纺织装备及技术团队长期致力于工程硕士政校企联培模式改革。围绕强化职业素质、提升工程能力、助力经济发展总体目标，确立“把培养基地建立在县域内，把培养过程前置到企业里，把培养课题落实到产品上”指导思想，探索出了“企业出题、高校解题、政府助题”的工程硕士培养“浙江模式”。近年来，为纺织装备业输送了300多名高素质人才，相关成果获得了2023国家高等教育教学成果奖一等奖。
此外，借助外部力量推动科技成果转化。中小企业数字化转型升级是一项复杂的系统工程，受到人才、技术、资金、管理等各种要素的制约。向忠表示：“为精准把脉中小纺织业数字化转型升级的痛点难点，我们借助浙江省智能制造专家委员会、中国纺织工业联合会在人才、技术、平台等方面的优势，在各区县政府部门的支持与配合下，通过对大批量行业企业的深入调研，系统梳理和总结出了整体解决方案，并进行实施，有效防范了走弯路，规避了技术与资金风险，提高了成果转化水平。”
文字丨本刊记者 秦悦
编辑丨董雅琪
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