引言：當(dāng)前，世界經(jīng)濟結(jié)構(gòu)處于深度調(diào)整階段，與此同時，新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革正加速推進(jìn)，兩者疊加效應(yīng)明顯。一方面，學(xué)科多點突破、交叉融合趨勢日益明顯，信息網(wǎng)絡(luò)、生物科技、清潔能源、新材料與智能制造等領(lǐng)域呈現(xiàn)群體躍進(jìn)態(tài)勢，不斷催生新產(chǎn)業(yè)、新模式、新業(yè)態(tài)；另一方面，世界主要國家都在加快布局新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)，通過加大科技創(chuàng)新投入，充分利用科技革命和產(chǎn)業(yè)變革機遇，加快培育新動能，以搶占未來經(jīng)濟和產(chǎn)業(yè)競爭的制高點。相關(guān)研究表明，從現(xiàn)在到2040年前后，將是新科技革命孕育發(fā)展的關(guān)鍵時期，帶來世界發(fā)展格局的深刻變化。
“智能化”無疑是近兩年的高頻熱詞之一，主要涵蓋智能產(chǎn)品、智能裝備和智能運營三大板塊。其中，裝備是基礎(chǔ)，運營是核心，而產(chǎn)品是方向。下面我們將主要探討生產(chǎn)和產(chǎn)品領(lǐng)域的一些智能化案例。
智能生產(chǎn)
目前，智能化在紡織各細(xì)分領(lǐng)域都有應(yīng)用。如：滌綸短絲后處理聯(lián)合機由直流電動機拖動長邊軸到多電機直流共母線變頻調(diào)速分部驅(qū)動；棉紡生產(chǎn)線從清梳聯(lián)到細(xì)絡(luò)聯(lián)、粗細(xì)絡(luò)聯(lián)、并粗細(xì)絡(luò)聯(lián)、車間管理系統(tǒng)；噴氣織機引緯自動分析自動修正；針織車間設(shè)備互聯(lián)互通；圖像整花整緯技術(shù)等。
棉紡智能化車間
江南大學(xué)與經(jīng)緯榆次共同研發(fā)的三原色智能紡紗技術(shù)，通過同時喂入3根不同顏色的粗紗，經(jīng)耦合牽伸、混合加捻以及改變?nèi)呐浔榷淖兗喚€顏色，可以紡制任意色彩的紗線，實現(xiàn)了紡紗與紗線配色的同步，以及配置方式的智能化操作。
三原色智能紡紗技術(shù)
針織裝備智能化技術(shù)的研究與推廣應(yīng)用，進(jìn)一步提高了針織產(chǎn)業(yè)的國際競爭力?；跈C器視覺的疵點在線檢測技術(shù)、送紗的智能化控制技術(shù)、CAM集成控制系統(tǒng)促進(jìn)了針織裝備的智能化發(fā)展，提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品品質(zhì)；針織智能設(shè)計系統(tǒng)、針織物仿真系統(tǒng)、針織物虛擬展示技術(shù)的應(yīng)用，進(jìn)一步提升了針織產(chǎn)品的設(shè)計水平，適應(yīng)個性化、定制化、快時尚的發(fā)展趨勢；在線實時數(shù)據(jù)采集技術(shù)及大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)相結(jié)合，進(jìn)而建立針織產(chǎn)品質(zhì)量數(shù)據(jù)挖掘模型，為企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量管理提供預(yù)先控制機制。
針織生產(chǎn)中的智能化應(yīng)用
未來，紡織行業(yè)將加快智能化技術(shù)與裝備的開發(fā)與服務(wù)提供，推進(jìn)傳感、通訊、人工智能等技術(shù)與紡織技術(shù)結(jié)合，在紡織價值鏈的各環(huán)節(jié)廣泛推行裝備智能化，構(gòu)建智能化長絲生產(chǎn)線、智能化紡紗生產(chǎn)線、智能化印染生產(chǎn)線、智能化非織造布生產(chǎn)線、智能化針織生產(chǎn)線、智能化服裝家紡生產(chǎn)線，提升生產(chǎn)的質(zhì)量與效率；分步驟建設(shè)智能制造示范生產(chǎn)線和數(shù)字化工廠，打造紡織工業(yè)智能制造生態(tài)體系。
智能制造是一種集成了技術(shù)創(chuàng)新、模式創(chuàng)新和組織方式創(chuàng)新的先進(jìn)制造系統(tǒng)，是集成制造、精益生產(chǎn)、敏捷制造、虛擬制造、網(wǎng)絡(luò)化制造等多種先進(jìn)制造系統(tǒng)和模式的綜合。廣義來說，智能制造是一個大概念，是先進(jìn)制造技術(shù)與新一代信息技術(shù)的深度融合，貫穿于產(chǎn)品、制造、服務(wù)全生命周期的各個環(huán)節(jié)及制造系統(tǒng)集成。自動化、信息化和網(wǎng)絡(luò)化是其根本前提。
與“創(chuàng)新”一樣，“智能制造”也存在著認(rèn)識誤區(qū)甚至被過度消費的現(xiàn)象。從現(xiàn)實情況來看，現(xiàn)階段我國大多數(shù)企業(yè)，尤其是廣大中小型企業(yè)，尚未完成數(shù)字化制造轉(zhuǎn)型，而數(shù)字化是智能制造的基礎(chǔ)。因此今后一段時期內(nèi)，大規(guī)模推廣和全面應(yīng)用數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化制造是我國推進(jìn)智能制造的重點。
智能產(chǎn)品
傳統(tǒng)的基于電子元件與紡織品結(jié)合的智能紡織品(或稱電子紡織品)由于電子元件的存在，不能洗滌或在洗滌時需要拆卸，且會影響穿著的舒適性和外觀美感，而基于柔性紡織智能材料的電子元件則可完全與紡織品集成，如近年來已開發(fā)出的基于織物、繡花和數(shù)碼印刷等的紡織電子元件，可用作數(shù)據(jù)存儲器、傳感器和儲能設(shè)備。
美國國家航空航天局(NASA)的納米技術(shù)專家開發(fā)了一種可以像存儲盤一樣存儲數(shù)據(jù)的柔性電子紡織品原型，在織物每個交織點設(shè)有數(shù)據(jù)存儲點，可將1GB數(shù)據(jù)存儲115天，理論上允許使用任何形式的交互工具，如電腦向使用者做出反饋。瑞士最知名的刺繡花邊企業(yè)Forster Rohner公司采用導(dǎo)電紗線開發(fā)了一種基于繡花的紡織傳感器的電子紡織品，不僅可洗滌，且不影響織物的性能，可用于監(jiān)測病人或者特殊人群的健康狀況。
NASA開發(fā)的紡織柔性電子存儲設(shè)備原型
Forster Rohner公司開發(fā)的繡花電子紡織品
除此之外，鑒于普通電池技術(shù)在續(xù)航、洗滌、外形設(shè)計靈活性等方面的技術(shù)缺陷，基于柔性紡織材料的供電設(shè)備也成為智能紡織品領(lǐng)域的熱點。
英國曼徹斯特大學(xué)的Nazmul Karim等人發(fā)明了一種低成本的柔性紡織超級電容器，采用簡單的絲網(wǎng)印刷技術(shù)和氧化石墨烯墨水在棉織物上印刷制成，具有優(yōu)異的機械穩(wěn)定性和良好的操作安全性，電池本身還支持快速充電、允許水洗。
2017年10月，劍橋大學(xué)石墨烯中心的FeliceTorrisi等人在Nature Communications上發(fā)表了其首次采用噴墨印刷技術(shù)直接在織物上成功印刷電子電路的研究成果，采用基于石墨烯和其他二維材料的低沸點墨水在滌綸織物上得到的印刷電子電路可經(jīng)歷20次家庭常規(guī)洗滌，通過對織物表面粗糙度的改善還可以優(yōu)化電路的性能。研究者表示，由于其他墨水制得的印刷電子元件通常需要有毒的溶劑，因此不適合穿著，而該方法以低成本、安全、環(huán)境優(yōu)好的墨水為基礎(chǔ)，產(chǎn)品可用于可穿戴能量收集和儲存設(shè)備、可穿戴計算機、軍用服裝及時尚服裝等。
氧化石墨烯墨水印刷制成的柔性電子紡織品
噴墨印刷技術(shù)直接在織物上成功印刷電子電路
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