“AI+紡織”在行動(dòng) | 中國紡聯(lián)信息化部主任殷強：做好“3 1”模式，推進(jìn)AI在紡織行業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的應用

 

 

　　近些年來(lái)，隨著(zhù)新一代信息技術(shù)的應用與發(fā)展，人工智能逐步應用于紡織行業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，為紡織行業(yè)的生產(chǎn)方式、發(fā)展模式和產(chǎn)業(yè)生態(tài)帶來(lái)了重大影響。加快人工智能在紡織行業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的發(fā)展，是推動(dòng)紡織行業(yè)實(shí)現高質(zhì)量發(fā)展的重要途徑。本文認為，推動(dòng)人工智能應用的關(guān)鍵是做好“3+1”模式(數據、算力、場(chǎng)景算法+人才)的應用。
 

　　一、紡織行業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域人工智能發(fā)展現狀
 

　　人工智能在紡織行業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的應用仍處于初級階段。因AI系統需要大量的數據、算力、算法等資源支撐，現階段紡織行業(yè)僅少數企業(yè)在進(jìn)行嘗試，大部分企業(yè)仍以自動(dòng)化、數字化、網(wǎng)絡(luò )化改造為主。在生產(chǎn)領(lǐng)域的應用主要在設計、工藝優(yōu)化、質(zhì)量檢測、智能物流、產(chǎn)品數字化等方面，需要持續完善和推廣。
 

　　(一)人工智能在棉紡織行業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的應用現狀
 

　　AI在棉紡織行業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的應用仍在嘗試中，主要應用在異纖分揀機、布面疵點(diǎn)檢測等設備以及產(chǎn)品質(zhì)量在線(xiàn)監測、自動(dòng)排產(chǎn)、智能配棉、能效管理、智能物流等系統。據行業(yè)人工智能應用突出企業(yè)反饋，目前企業(yè)最先進(jìn)生產(chǎn)線(xiàn)具備全工序自動(dòng)化、全流程質(zhì)量監控管理、設備健康管理、能耗管理、車(chē)間最優(yōu)運營(yíng)等功能，較常規生產(chǎn)線(xiàn)生產(chǎn)效率提高38%，能源利用率提高21%，用工節約80%，萬(wàn)錠用工在10人左右。
 

　　(二)人工智能在印染行業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的應用現狀
 

　　AI在印染行業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域目前的應用場(chǎng)景較少，只有少數企業(yè)嘗試使用智能驗布系統、AI圖案與風(fēng)格設計。智能驗布系統，用于印染布成品檢驗。將機器視覺(jué)與AI技術(shù)融合應用，采用AI深度學(xué)習技術(shù)自動(dòng)生成疵點(diǎn)檢測模型，實(shí)現對印染面料疵點(diǎn)智能化檢測。但目前該技術(shù)還不夠成熟，應用效果還有待進(jìn)一步優(yōu)化，尚未能在行業(yè)中大面積推廣應用。AI圖案與風(fēng)格設計，主要用于印花面料花型設計和面料開(kāi)發(fā)。能夠模仿設計師的創(chuàng )作構思，快速呈現設計作品，極大的推動(dòng)了面料花型設計的快速發(fā)展，滿(mǎn)足消費者對個(gè)性化、定制化的消費需求。
 

　　(三)人工智能在服裝行業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的應用現狀
 

　　AI在服裝行業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的應用逐漸深入，過(guò)去，傳統服裝制造以批量化生產(chǎn)和傳統管理模式為主，在滿(mǎn)足當下市場(chǎng)渠道多樣和消費者需求多變等方面具有較大的提升空間，智能化改變了服裝行業(yè)的生產(chǎn)效率和提升快速反應的生產(chǎn)能力，生成式AI的應用可實(shí)現訂單款式設計、自動(dòng)版型工藝處理、自動(dòng)計劃產(chǎn)前、生產(chǎn)過(guò)程調度全流程的效率提升及深度協(xié)同，力求更高效、更精準快速滿(mǎn)足消費者不斷更新迭代的消費需求。據咨詢(xún)公司預測到2026年，超過(guò)80%的技術(shù)產(chǎn)品將集成某種形式的AI技術(shù)。在服裝智能制造領(lǐng)域，生成式AI技術(shù)已全面深入的介入服裝生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節，使得設計研發(fā)、生產(chǎn)與供應鏈管理、精準營(yíng)銷(xiāo)和可持續發(fā)展等領(lǐng)域實(shí)現更高層次的自動(dòng)化和智能化。到2035年，在生成式AI的推動(dòng)下，制造業(yè)數字化率將突破85%。到2055年，中國生成式AI技術(shù)基本實(shí)現對各行業(yè)的數字化轉型，數字化率將達到100%。
 

　　二、人工智能在紡織行業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域應用的典型場(chǎng)景
 

　　(一)配棉數字化
 

　　配棉是棉紡企業(yè)非常重要的一道工序。因原棉在性能上呈現的多樣性和差異性，配棉工作需了解原棉庫存情況、物理性能、質(zhì)量連續性和穩定性，計算量大，容易出現錯誤。配棉工作面臨的問(wèn)題越來(lái)越復雜。多數企業(yè)依賴(lài)配棉師的經(jīng)驗完成，難以實(shí)現配棉高效、精準。直接影響企業(yè)用棉成本。AI+數字配棉利用數字技術(shù)的系統配棉可極大提高工作效率，減少人為經(jīng)驗造成的質(zhì)量波動(dòng)，有效降低接批前后平均等級差異波動(dòng)，在減少配棉成本的同時(shí)，保障產(chǎn)品質(zhì)量穩定性。有企業(yè)數據表明，通過(guò)系統自動(dòng)化配棉后，同種產(chǎn)品，用棉等級平均能夠下降0.5級左右，配棉接替前后平均等級差異降低0.1級。但是需要關(guān)注的是影響到產(chǎn)品質(zhì)量波動(dòng)的各類(lèi)因素都需要建立數據模型，除了配棉模型之外，還需要建立執行工藝標準與跟蹤記錄、紡專(zhuān)配件損耗數據跟蹤、溫濕度環(huán)境信息跟蹤、員工狀態(tài)跟蹤等，真正實(shí)現智慧配棉還需要長(cháng)時(shí)間的研究和積累。
 

　　(二)紡紗協(xié)同制造
 

　　面對紡紗企業(yè)人工巡檢效率低、紗線(xiàn)質(zhì)量控制較為被動(dòng)，管理上較為粗放、招工難、缺少支撐平臺等問(wèn)題，基于紗廠(chǎng)小批量多品種、顧客需求多樣化的特點(diǎn)，無(wú)錫物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng )新中心研制紡紗工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)同制造管理創(chuàng )新平臺解決紡紗行業(yè)痛點(diǎn)問(wèn)題，自研的“磁電” +“光電”傳感器，實(shí)時(shí)監測錠子運動(dòng)狀態(tài)， 甄別出斷紗等問(wèn)題，粗紗停喂及時(shí)自動(dòng)化觸發(fā)停喂動(dòng)作，減少粗紗浪費以及皮輥纏繞問(wèn)題，智能小車(chē)快速引導擋車(chē)工作業(yè)，提高巡檢效率，采集全流程設備數據，部署大數據平臺，實(shí)現全方位監控和數據分析。紡紗的數字化賦能有助于企業(yè)生產(chǎn)精益化、管理透明化、決策數字化，為企業(yè)降本提質(zhì)增效。
 

　　(三)智能紡絲檢測
 

　　面對紡絲人工檢測存在的檢測時(shí)間長(cháng)、檢測效率低、易疲勞、用工難的問(wèn)題， 福建恒申集團通過(guò)外觀(guān)視覺(jué)檢測系統解決產(chǎn)品外觀(guān)檢測難題，提高產(chǎn)品合格率和效率，運用機器視覺(jué)設備代替人眼完成檢測、測量和判斷，實(shí)現產(chǎn)品毛絲、絆絲、網(wǎng)絲、成型不良、油污、紙管破損等一體化外觀(guān)檢測；檢測時(shí)間由之前人工檢測一車(chē)48錠絲餅需要5分鐘提升到每錠2.5秒，整車(chē)僅需2分鐘即可完成檢測，效率提升2.5倍，準確率由人工的96%提升至99%。
 

　　(四)瑕疵檢測
 

　　面對織造企業(yè)人工檢測招工難、漏檢率高、原料浪費多的問(wèn)題，特別是經(jīng)編花邊花型更換頻繁、瑕疵種類(lèi)多、面料具有彈性的檢測難點(diǎn)問(wèn)題，東龍針紡應用AI瑕疵檢測技術(shù)，快速高效檢測出蕾絲花邊瑕疵，有效提高生產(chǎn)效率。通過(guò)對生產(chǎn)機臺進(jìn)行技術(shù)改造(增加相機成像及管理系統、圖像采集及預處理系統)，部署5G網(wǎng)絡(luò )，開(kāi)發(fā)面料算法、異常識別等模型，運用AI訓練等云服務(wù)，實(shí)現織造過(guò)程檢測、坯布瑕疵檢測、印染布瑕疵檢測、成品布瑕疵檢測等。
 

　　在檢測效果和人力成本上，AI+智能瑕疵檢測均具有很大優(yōu)勢，能夠有效提高品質(zhì)合格率和產(chǎn)品競爭力、減少原料浪費和補損率、節省人力成本。同時(shí)，東龍針紡地處福州長(cháng)樂(lè )區，擁有眾多紡織廠(chǎng)，且從事花邊工藝術(shù)制造的廠(chǎng)家也較多，瑕疵檢測技術(shù)的應用，可復制性強，投入成本不高，對其他企業(yè)有快速復制推廣的作用。
 

　　(五)智慧印染
 

　　面對印染企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中普遍存在的運行效率低、能耗高以及管理方式較為粗放等痛點(diǎn)，并結合當前市場(chǎng)小批量、多品種的變化趨勢，杭州天富公司成功研發(fā)了印染智造系統。系統全面覆蓋了從染布、染紗、染棉到染成衣，再到印花與織染一體化的全過(guò)程，實(shí)現了生產(chǎn)過(guò)程的全面數字化管理。
 

　　通過(guò)構建集成化的ERP管理系統，加強了企業(yè)在計劃排產(chǎn)、質(zhì)量控制、設備管理等核心業(yè)務(wù)方面的能力，實(shí)現了業(yè)務(wù)流程的優(yōu)化和信息的實(shí)時(shí)共享。建立了MES系統，實(shí)現了對定型機等關(guān)鍵設備的實(shí)時(shí)監控和精細化管理。采集染缸等設備的能耗數據，對能耗進(jìn)行精準計量和考核。有針對性地采取措施減少能源浪費。
 

　　(六)服裝生產(chǎn)智能化
 

　　服裝行業(yè)作為具有市場(chǎng)化程度高、中小微企業(yè)占比較大、勞動(dòng)密集型等特點(diǎn)的工業(yè)門(mén)類(lèi)之一，近年來(lái)面臨著(zhù)綜合成本高、市場(chǎng)競爭加劇、數字化智能化轉型亟待提升等挑戰。AI技術(shù)正在參與服裝設計、生產(chǎn)、供應鏈、銷(xiāo)售全流程環(huán)節，大致可以分為數字人分身、研發(fā)技術(shù)管理、計劃排產(chǎn)管理、設備物聯(lián)、智能生產(chǎn)管理、視覺(jué)質(zhì)量檢測管理決策五個(gè)領(lǐng)域。
 

　　通過(guò)集成生成式AI，可在生產(chǎn)運營(yíng)管理過(guò)程中發(fā)揮精準靈活的分析決策功能，增進(jìn)企業(yè)理解和運用大數據的能力，促進(jìn)管理層至執行層各階段的智能化。此外，生成式AI還改變了傳統依賴(lài)非結構化數據的工作流程，打通了部門(mén)的信息壁壘，使得信息傳遞更加高效、透明，確保操作的流暢性。實(shí)時(shí)查詢(xún)和播報生產(chǎn)運營(yíng)數據，提供管理層精準快速決策，實(shí)現數據可視化呈現，提升決策效率和系統友好性交互體驗。
 

　　三、人工智能在紡織行業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域應用存在的問(wèn)題和關(guān)鍵因素
 

　　(一)人工智能在紡織行業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域應用存在的問(wèn)題
 

　　近年來(lái)，雖然AI在紡織行業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域取得了初步應用，為紡織行業(yè)帶來(lái)了前所未有的發(fā)展機遇和挑戰，但在進(jìn)一步做好人工智能在生產(chǎn)領(lǐng)域的應用中仍面臨諸多挑戰和問(wèn)題。
 

　　在企業(yè)層面，大多數企業(yè)尚處于數字化轉型階段，管理數字化、設備智能化基礎較為薄弱。同時(shí)由于人才短缺、資金困難等多方面困境，距離實(shí)現人工智能應用還有較大差距。在行業(yè)層面，數據在紡織行業(yè)內部分散保留，缺乏有效的跨界數據共享和積累，缺少一套對于行業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域關(guān)鍵數據廣泛認可的數據標準和注釋協(xié)議，缺乏系統化、大規模的數據收集機制，限制了AI模型的訓練效果和精度，限制了AI在行業(yè)的進(jìn)一步應用。
 

　　(二)人工智能在紡織行業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域發(fā)展的關(guān)鍵因素
 

　　基于A(yíng)I發(fā)展面臨的挑戰和問(wèn)題，應結合行業(yè)特點(diǎn)，抓住AI發(fā)展的關(guān)鍵因素，才能做好人工智能在行業(yè)內的推廣和應用。應提升企業(yè)數據采集、整合和處理能力，夯實(shí)AI應用的基礎；應識別AI生產(chǎn)領(lǐng)域典型應用場(chǎng)景，結合紡織生產(chǎn)制造特定需求和邏輯的創(chuàng )新算法，同行業(yè)內優(yōu)質(zhì)資源合作，共同推動(dòng)；應通過(guò)云計算資源共享來(lái)優(yōu)化算力使用，探索算力共享模型，共同承擔成本；應多方共同培養了解AI、紡織業(yè)務(wù)的人才，提供人才培養的渠道。同時(shí)，數字孿生技術(shù)的應用和發(fā)展，持續推動(dòng)AI在紡織行業(yè)的應用?；跀底謱\生的智能工廠(chǎng)逐步嘗試應用，在全生產(chǎn)要素采集和計劃調度、生產(chǎn)管理等方面發(fā)揮重要作用。因此，應緊緊圍繞數據是基礎，算法是關(guān)鍵，算力是保障、人才是支撐的這一模式，從企業(yè)的能力、效益這一本質(zhì)出發(fā)，持續深入的在行業(yè)內進(jìn)行推廣和應用。
 

　　四、加快人工智能在紡織行業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域應用的建議
 

　　近年來(lái)，人工智能在紡織行業(yè)的應用效果初顯，應繼續保持這一良好發(fā)展勢頭，在典型應用場(chǎng)景、關(guān)鍵技術(shù)、人才培養等方面持續推進(jìn)。
 

　　(一)深化紡織行業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域典型應用場(chǎng)景
 

　　加快研究并應用紡織行業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域生產(chǎn)優(yōu)化、智慧檢測、供應鏈管理、智能倉儲物流、產(chǎn)品追蹤、智慧營(yíng)銷(xiāo)等先進(jìn)技術(shù)方案，培育一批集智能設計、生產(chǎn)、管理為一體的紡織智能工廠(chǎng)，在行業(yè)內大規模復制推廣，發(fā)揮人工智能標桿企業(yè)的示范引領(lǐng)作用。
 

　　(二)加快突破一批關(guān)鍵核心技術(shù)
 

　　依托紡織行業(yè)龍頭企業(yè)、優(yōu)質(zhì)服務(wù)商和科研院所推動(dòng)人工智能關(guān)鍵共性技術(shù)研究以及智能部件、裝備、系統研發(fā)。開(kāi)發(fā)適用于紡織行業(yè)智慧配棉、智慧染色等解決方案的應用，加快突破智能控制與優(yōu)化、數據采集與分析、故障診斷與維護等一批核心技術(shù)，夯實(shí)紡織行業(yè)人工智能硬件和軟件基礎。
 

　　(三)加強復合型人才培養
 

　　充分發(fā)揮行業(yè)協(xié)會(huì )作用，整合產(chǎn)、學(xué)、研、用各方資源，推動(dòng)構建紡織行業(yè)人工智能“復合型人才”培養體系。建立在崗學(xué)習進(jìn)修通道，打造具有自主發(fā)展力的企業(yè)人才梯隊。積極引入并發(fā)揮相關(guān)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、科研機構、服務(wù)商的作用，組織舉辦各類(lèi)專(zhuān)題培訓。