智能华兴:一个纺织生态圈的样板

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  对于今天的中国棉纺行业来说,智能化已经是大势所趋。中国纺织工业联合会党委副书记高勇在“十二五”末指出:“‘十三五’期间,我国纺织工业将会建成和推广六条智能化生产线,其中第一条生产线就是纺纱智能生产线。”
  华兴智能纺是结合纺织在数十年的行业实践中的海量技术和经验积累,把智能化的共性技术与纺织专业技术有机的融合在一起,以华兴集团为主体,选择了专业软件开发商与各设备厂商共同搭建系统、开发平台。
  中国纺织工业联合会党委副书记高勇先后两次亲临华兴智能纺项目现场,评价该项目为“国外设备和国内设备融合最好的项目,国内纺纱生产线智能化水平最高的项目。”今年6月,由中国工程院院士姚穆、中国棉纺织行业协会会长朱北娜带队的专家鉴定组对于华兴智能纺进行了项目鉴定,专家组表示:“该项目成果已实现产业化应用,提高了生产效率,缩短了研发周期,减少用工,提升了纱线质量,技术达到国际领先水平,同意通过鉴定,建议加快推广应用。”
  智能化的核心是“系统”
  来到华兴智能纺首先你会看到的是位于车间入口处的“云中心”。巨大的液晶屏上实时显示着车间内每一个环节的工作状态,清梳联、梳棉区、并条区、细纱区、异纤、清花、包装区......整个生产车间的工作状况一目了然,基本实现无死角。
  走进车间现场,特吕茨勒的清梳联、立达的并条和精梳、青岛环球的粗细联粗纱,萨维奥的自动络筒......一个个国际先进的品牌映入眼帘,几乎每个环节使用的都是目前全球专业领域内最一流的设备。应该说从硬件配置上来讲,华兴智能纺称得上最高水平,然而对于智能化纺纱来说装备并非是最关键的部分,最关键的是系统。
  胡广敏告诉记者,对于智能化他的理解是:智能是将生产线比拟为人的一种说法,人对于任何外界改变会做出应变,而要实现这样的互动效果,最核心的是系统。


  华兴智能纺的总体架构是:首先通过整合设备厂商和软件开发商,进行数据集成,以MES等应用系统为平台,使工厂内部的人、机、料、法、环等生产要素实现互通、互联、互动,从而实现智能化;其次是不断调整各资源要素最优化,使工厂高度智能化,建立远程控制、监督下的制造管控;最后,通过纵向和横向相连,确立主动性、战略性的信息综合运营系统。
  智能化的基础是“模型”
  在华兴智能纺的“云中心”记者遇到了其智能纺项目的负责人、公司总经理助理赵鸣,赵鸣告诉记者华兴智能纺的信息化系统,除了前面所说的实时视频影像,在这个系统上也可以看到每个环节、每台机器的情况。比如如果有机器停了,系统相应部分就会显示红色。
  赵鸣告诉记者:“举个例子,现在都是单锭在线监测,如果细纱的过程中出现了断头,系统会立刻显示,现场也会以指示灯的方式进行报警,在现场的工人按照系统规划的路线就可以直接过去进行接头从而即减少了工人的劳动强度,也方便整条生产线的质量管理。”赵鸣感叹:“以前不用的时候完全想象不到。”然而这个系统最强大的功能还不在于此,而是对整个生产流程中的数据采集、统计分析对照,最终建成模型、组成标准,然后不断磨合,最终对各种问题系统都能进行应对,也就是实现了人工智能。
  在华兴智能纺的车间几乎看不到什么工人,赵鸣告诉记者:“目前这条5万锭的紧密赛络纺生产线全部用工只有44人,这在中国同样生产线上可以说是用工最少的。”
  正如赵鸣所说,“数据”是整个智能化系统的基础。综观现在中国纺纱生产线上许多的智能化,实际上更多的是自动化,再高级一点的是信息化,一条线将整个生产连起来,减少了用工,提高了效率,但是胡广敏认为这种智能化还不能称之为真正的智能化,“智能化一定是建立在数字化基础之上的,物理系统千差万别,但是如果把系统每个实实在在的物都给他一个数字编码,然后开始编模型,例如各种物理模型、分析模型,通过模型把所有环节串起来,那么整个系统才算搭建完成。最关键的是要把纺纱的各种工艺变成上万个模型。”胡广敏说道。


  智能化的终极目标是“生态圈”
  华兴智能纺项目是华兴集团高起点谋划建设的智能制造项目,总投资9.6亿元,规划占地300亩,建设20万锭智能化纺纱生产线。一期建成5万锭。
  华兴智能纺项目主要具备以下特点:首先是自动化、连续化:项目选用了国际先进的自动化和智能化设备,首次使用细纱超长车,并采用了粗细联、细络联、筒纱自动运输成包入库系统等各种连接装置,将生产线全部进行连接。
  其次是网络化、数字化:在设备之间、设备和操作者之间进行软联,重点应用了郑州天启的信息化系统,特吕茨勒的T-Data系统、细纱品特单锭检测系统,络菲的电清质量管理系统、长岭纺电的实验室管理系统,设备供应商开放数据、提供数据通讯协议,实现了数据集成和共享。
  最后是可视化、智能化。胡广敏告诉记者:“我们打算分三步走,第一步是先有形,第二步升级,第三步是实现真正的智能化。目前我们构建的系统雏形有了,也就是完成了第一步有形,现在我们就在做数字化部分的工作,将系统不断升级,收集数据、处理数据、建立模型。目前打包环节已经实现了智能,细纱单锭检测一部分是实现了智能,接下来要做的工作还很多,我们计划用三年时间实现整个系统的智能化。”
  接下来华兴还准备将老厂20万锭的生产线进行智能化改造,胡广敏说这个任务也是非常艰巨,改造完后华兴准备在全国进行复制。凭借这几年来自己在纺纱智能化生产线上积累的核心系统集成技术、数字化系统模型等智能化的关键软件部分为核心,选择10万锭~100万锭之间的中型企业,以项目制、股份、分成三种模式进行对外输出。
  除此之外,对于华兴未来发展胡广敏计划下一步将延伸产业链,涉足上游原料端,并且已经开始行动。胡广敏告诉记者,他准备在新疆以及哈萨克斯坦各建500万亩棉花种植基地,利用互联网+的模式实现棉花产业化,最终构造一个智能化的纺织生态圈。
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