XX纺织工业数字化、网络化、智能化制造技术路径

纺织工业数字化、网络化、智能化制造技术路线图为了满足全国人民的衣着消费需求，新中国成立后现代纺织工业大规模发展，改革开放后随着市场经济的快速发展和经济全球化的日益深入，我国纺织产业链不断完善、先进技术广泛应用、产品品种极大丰富、国际市场份额不断增加，是促进经济发展、解决劳动就业、改善人民生活的重要产业。

按照2020年全面建成小康社会和基本实现工业化的目标要求，在国际形势不断变化、科学技术不断进步、环境资源约束不断加大的背景下，纺织工业要加快结构调整和转型升级步伐，实现纺织大国向纺织强国的转变。

在“十五”和“十一五”期间，数字化、智能化制造技术在纺织行业的应用程度不断提高，生产效率、产品开发能力以及节能减排水平都获得大幅提升，提高了劳动生产率，也有效支撑了纺织产业结构调整和产业升级。

随着信息技术与纺织工业的深度融合，数字化网络化智能化制造，将在纺织业得到更加广泛的应用。

根据纺织业数字化智能化应用的需求分析，选择智能化纺丝、智能化纺纱、智能化印染和智能化经编服装，作为纺织业数字化、智能化应用的重点领域，并确定相应的发展目标，提出技术路线图以及重大智能制造装备和关键技术。

11.1 产业发展概况11.1.1 产业发展规模中国是世界上最早生产纺织品的国家之一，19世纪后半期开始引进欧洲纺织技术发展现代纺织工业，新中国成立后开始有计划、大规模地发展纺织工业，棉纺织生产能力从1949年的500万锭发展到1981年的1890万锭，为解决全国人民的穿衣问题做出巨大贡献。

20世纪80年代以来，随着我国改革开放进程不断推进以及经济全球化的日益深入，纺织工业各门类快速发展，先进技术广泛应用，出口市场份额不断增加。

进入21世纪，我国正式加入WTO，纺织工业快速发展，已经拥有世界上规模最大、产业链最为完整的纺织工业体系，在国际上具有明显的比较优势。

为我国国民经济增加积累、解决劳动就业、改善人民生活水平、进行产业配套等诸多方面都发挥了重大作用，同时也积极推动了解决“三农”问题和农村城镇化水平的提高。

根据国家统计局数据，2013年我国规模以上纺织企业38618户，实现主营业务收入63848.9亿元，2005—2013年均复合增长率为15.4%；实现利润总额3506.1亿元，2005—2013年均复合增长率为22.1%，如图3.11.1所示。

2013年我国纺织全行业纺织纤维加工总量为4850万吨，2005—2013年均复合增长率为7.7%；出口总额为2920.8亿美元，2005—2013年均复合增长率为12.1%，如图3.11.2所示。

纺织行业规模以上企业就业人数在1000万人左右，全行业就业人数超过2000万人。

图3.11.1 2000—2013年规模以上纺织企业主营业务收入和利润率（数据来源：中国纺织工业联合会统计中心）图3.11.2 2000—2013年我国纤维加工量（数据来源：中国纺织工业联合会）11.1.2 纺织工业的国际地位进入21世纪以来，随着经济全球化程度的提高，纺织行业的国际分工进一步细化，世界纺织产业快速发展。

根据Fiber Organon的数据，2005—2013年，全球纤维消费量由6961.5万吨增长到8904.2万吨，年均复合增长率为3.1%；全球纺织品服装出口总额由4830.2亿美元增长到7661.7亿美元，年均复合增长率为5.9%。

2013年我国纤维加工总量占世界的比重超过50%，我国化学纤维产量为4122万吨，占世界的比重超过70%；根据WTO的数据2013年我国纺织品出口额占世界纺织品出口总额的比重为37.1%，如图3.11.3所示。

图3.11.3 2000—2012年世界纺织品服装出口额及中国占世界的比重（数据来源：WTO年报）11.1.3 纺织工业的发展趋势1．纺织产业转型升级受到高度重视国际金融危机以来，纺织产业面临国际市场需求不足、综合成本持续上涨、东南亚地区竞争激烈等方面的问题，出现纺织企业利润下滑、中小企业生存困难等情况，严峻的形势受到政府、行业和企业的高度重视，促进内需和行业振兴的政策措施相继出台，纺织行业也在经历了较长时间的高速增长后，更加关注结构调整和转型升级，加快推动纺织行业的自主创新、技术改造、淘汰落后和优化布局等转型升级的重点内容，以应对国际需求下滑、市场供求失衡、企业经营困难及吸纳就业人数下降等困境。

2．先进技术在纺织产业的应用不断深入纺织产业与各项先进技术的发展和应用紧密关联，应用电子、信息、自动化、新材料等高新技术改造与纺织产业深度融合并创新发展，高新纤维技术和高端装备技术是影响纺织产业升级发展的关键核心。

信息化技术广泛应用提高纺织工业劳动生产率、降低制造成本、改善生产环境，在互联网、物联网、云计算、大数据等信息技术的强力支持下，推动纺织工业生产模式、流通模式和营销模式的创新发展。

3．节能减排工作将持续积极地推进针对污染物排放提标要求，加大节能环保相关技术改造投入，扩大纺织清洁生产技术、污染物治理技术的推广应用。

着眼行业中长期可持续发展要求，加快纺织低碳加工、环境治理、再生循环新技术的研发创新与产业化应用，继续完善行业节能环保标准体系，发展专业化的公共服务体系，提供基础保障和支撑，从根源上解决印染等关键环节的环境瓶颈问题。

11.2 数字化、网络化、智能化制造基础在“十五”和“十一五”期间，数字化、智能化制造技术在纺织行业的应用程度不断提高，生产效率、产品开发能力以及节能减排水平都获得大幅提升，提高了劳动生产率，也有效支撑了纺织产业结构调整和产业升级。

11.2.1 数字化、智能化、全流程集成1．纤维全流程技术信息化技术应用在传统纤维机械装备上，通过嵌入传感器、集成电路、应用软件和其他信息元器件，形成具有高生产效率、高控制精度和低能耗等特点的数字化纤维成套生产系统。

我国在日产200吨涤纶短纤、涤纶长丝、复合纺、三维中空、锦纶等纤维品种的生产全流程设备上实现了突破；开始发展纤维生产过程数字化监控技术。

2．全流程纺织加工技术数字化、信息化技术与纺织技术相结合，实现高精度控制和快速柔性反应，并不断提高产品质量。

以电子信息技术为主导，以新材料和高精度自动化机械加工技术为基础，采用光、机、电、气动、液压等传感技术，实现纺织生产过程各种工艺参数的在线检测、显示、自动控制和自动调节，设备运行自动监测、显示、超限报警、自动停车甚至故障自动排除。

各种纤维材料、纱线、织物自动化检测技术也正在取代手感目测传统检测技术。

3．全流程染整技术染整技术重视采用全流程自动化、计算机程序控制，以及计算机测配色、计算机分色制版、无版喷射印花、网络远程通信等辅助生产手段。

我国的数字化染整加工技术在单一工序过程上取得了进展，如配色自动化整合作业系统、印染在线监测及控制技术设备、冷转移印花技术等，大幅提高工作效率和节能减排水平。

11.2.2 数字化、智能化、设计和制造1．数字化设计以计算机辅助设计（CAD）为主的产品研发设计数字化技术在纺织行业得到广泛应用，有效提高了产品创新能力和市场反应速度。

织物的结构功能设计、服装和家用纺织品设计均广泛应用CAD技术，并向网络化方向发展，三维CAD技术也已经进入商业化阶段，基于三维扫描的服装工业人台开发技术、基于简单图像和低维特征的人体高维参数在线获取技术和基于非线性理论的纺织品纹样设计技术等需要进一步推广应用。

2．数字化生产制造通过智能模拟技术和大数据分析，获得纤维生产工艺与纤维性能之间的关系，实现纤维生产工艺优化和生产流程重整。

在纺纱、织造、针织、印染、服装和家纺制造等领域，连续化、自动化、高速化等新型设备得到广泛应用，计算机测配色和分色制版技术、三维测量技术、在线检测系统等数字化技术促进纺织生产制造的质量和效率提升。

3．数字化、智能化管理和营销纺织企业为了提升竞争力，管理信息化需求增长显著，遍及所有行业，棉纺、毛纺、化纤企业较多，并以大中型企业为主。

管理信息化系统经过多年的应用，逐步向综合集成方向发展，并延伸到设计、工艺和生产环节。

企业资源规划（ERP）、管理信息系统（MIS）、供应链管理（SCM）、客户关系管理（CRM）等系统在纺织企业中推广应用，覆盖纺织企业的原料采购、库存管理、订单排产、生产管理、质量管理、销售管理、成本核算和财务分析等管理内容，实现全面管理和信息共享。

纺织品服装的电子商务非常活跃，是最具活力的商业渠道，对消费市场的拉动作用显著，品牌纺织品服装企业踊跃建设电子商务系统，纺织行业电子商务平台建设通过网络基础设施、支付平台、安全平台、管理平台等共享资源有利于纺织企业低成本、高效率地开展商业活动。

20世纪以来，纺织业的数字化、智能化水平得到创新发展，但总体来说和国际先进水平还有很大差距，各项信息技术在行业中的推广集中在大中型企业，且多数企业仍处于局部应用阶段。

协同和集成水平较低，管控一体化水平不高，需进一步利用自动化、信息化、数字化、智能化技术改造提升纺织产业。

11.3 数字化、网络化、智能化制造需求由于全球经济的稳定增长和中国纺织品出口贸易的竞争力，国内需求增长等多种因素的作用，“十一五”以来，我国纺织业的纤维加工量每年以6％以上的速度递增。

纺织工业的快速发展，给纺织工业技术装备提出了新的要求。

我国纺织装备的数字化、智能化技术普及率还比较低，智能化的纺织机械设备尚为空白，与国际水平有较大差距。

纺织行业由规模扩张型向质量效益型转变过程中，对提高产品质量，智能化、自动化、连续化，降低工人劳动强度、提高劳动生产率和节能降耗的技术改造项目有着强烈的需求愿望。

11.3.1 智能化纺丝生产线2013年我国涤纶长丝产量2392万吨，占化学纤维的比重为58%，是纤维材料最重要的品种之一，目前还存在品种单一、未实现全流程自动化、产品质量不能追溯等问题，采用数控、智能技术，实现从纺丝、假捻变形到丝饼检验分级、包装、仓储全流程的自动化、信息化，提高产品质量、生产效率，对纺织行业的产业升级发挥积极作用。

建立长丝从纺丝到产品包装的智能化长丝生产线，重点实现长丝自动落筒、丝饼运输、堆放、包装、管理智能化。

重点研究优化自动络筒、堆放装备的自动化工艺，设计、制造自动化络筒及纸筒管上管、卷装传输、堆放、包装、管理流程系统与装备，并进行系统与虚拟样机仿真，实现系统装备的逻辑控制。

研发卷装自动络筒至仓储全流程协同智能控制技术与运行优化，提升装备系统多单元协同控制和大规模群控技术水平。

研制适用的机械臂等完整流程系统与装备。

研发高安全性的虚拟专用网络（VPN）远程实时监控技术；建立生产工艺和生产管理数据库；研发利用互联网浏览器的便捷远程设备监控平台。

实现通过两端移动3G网卡和远程监控软件对工厂的可编程逻辑控制器（PLC）及部分驱动器软件进行监控和修改。