紡織行業(yè)機(jī)械制造大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用

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摘要：印染行業(yè)體量較大,對(duì)于這樣的行業(yè)而言，大數(shù)據(jù)分析顯得尤為重要。在社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科技的快速發(fā)展下為了能夠?yàn)?a href="http://www.articshipping.com/lunwen/fzjslw/140149.html" target="_blank">紡織智能機(jī)械制造行業(yè)提供更多的發(fā)展支持，促進(jìn)紡織智能制造技術(shù)的發(fā)展文章在闡述智能制造內(nèi)涵和關(guān)鍵技術(shù)形式的基礎(chǔ)上，結(jié)合當(dāng)前紡織行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，為如何更好地借助智能技術(shù)優(yōu)化紡織行業(yè)發(fā)展進(jìn)行策略分析。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)技術(shù)；紡織；機(jī)械制造；智能化

一般來(lái)說(shuō)，大數(shù)據(jù)在具體應(yīng)用操作的時(shí)候能夠像整合電腦系統(tǒng)一樣來(lái)對(duì)大數(shù)據(jù)信息進(jìn)行全方位的分析處理。而紡織行業(yè)擁有大量的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行數(shù)據(jù)、海關(guān)進(jìn)出口數(shù)據(jù)、企業(yè)經(jīng)營(yíng)發(fā)展數(shù)據(jù)、市場(chǎng)數(shù)據(jù)等，這些數(shù)據(jù)信息能夠從宏觀角度上體現(xiàn)出行業(yè)發(fā)展的情況。將大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用到紡織行業(yè)，能夠解決紡織行業(yè)大量數(shù)據(jù)信息的處理繁瑣問(wèn)題，提升各類(lèi)信息的綜合利用率。紡織智能機(jī)械是紡織行業(yè)實(shí)現(xiàn)智能化、穩(wěn)定化、長(zhǎng)遠(yuǎn)化發(fā)展的關(guān)鍵，為此，文章結(jié)合紡織行業(yè)機(jī)械制造發(fā)展實(shí)際情況，就如何依托大數(shù)據(jù)技術(shù)更好地實(shí)現(xiàn)紡織機(jī)械智能化發(fā)展進(jìn)行策略分析。

一、基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的智能制造內(nèi)涵

1.智能制造內(nèi)涵從上個(gè)世紀(jì)80年代開(kāi)始，美國(guó)第一次提出了智能制造的發(fā)展理念，在經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，特別是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計(jì)算等信息技術(shù)的快速發(fā)展，使得智能制造的內(nèi)涵發(fā)生了新的變化，當(dāng)前智能制造主要是指基依托信息通信技術(shù)和先進(jìn)制造技術(shù)融合的，體現(xiàn)在設(shè)計(jì)、加工制造、管理服務(wù)等活動(dòng)各個(gè)環(huán)節(jié)的一種生產(chǎn)方式。大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用流程如圖一所示。智能制造的發(fā)展是一項(xiàng)龐大的功能，需要從產(chǎn)品、生產(chǎn)、管理、模式等角度深入推進(jìn)進(jìn)行。智能制造的發(fā)展需要得到信息網(wǎng)絡(luò)的支持，在時(shí)代的發(fā)展進(jìn)步下智能制造的發(fā)展內(nèi)涵也在不斷發(fā)生著變化。2.智能制造和關(guān)聯(lián)技術(shù)分析從當(dāng)前工業(yè)化發(fā)展實(shí)際情況來(lái)看智能制造是最新一輪工業(yè)革命發(fā)展的核心技術(shù)形式，在社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科技的在影響下智能制造體現(xiàn)出不同的表現(xiàn)形式，諸如云制造、數(shù)字化制造、網(wǎng)絡(luò)制造等。從宏觀角度上來(lái)看，智能制造技術(shù)基本上涵蓋智能產(chǎn)品、智能機(jī)械、智能生產(chǎn)車(chē)間、智能工廠、智能產(chǎn)線、智能物流、智能供應(yīng)、智能開(kāi)發(fā)、智能服務(wù)管理等內(nèi)容。

二、紡織行智能制造的發(fā)展需求分析

參照《工業(yè)4.0參考架構(gòu)模型》和中國(guó)智能制造標(biāo)準(zhǔn)化參考模型可以發(fā)現(xiàn)防止智能制造體系的發(fā)展需要充分考慮產(chǎn)品的生命周期和各個(gè)階段的生產(chǎn)情況等，打造多維度的建設(shè)工作模式，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、物流運(yùn)輸、銷(xiāo)售管理多個(gè)環(huán)節(jié)的一體化發(fā)展。為了能夠滿足以上紡織行業(yè)智能制造建設(shè)發(fā)展需要，需要利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在互聯(lián)紡織制造過(guò)程各個(gè)加工工序設(shè)備的基礎(chǔ)上紡織智能制造的系統(tǒng)構(gòu)成如下所示：第一，橫向集成。紡織智能制造行業(yè)的橫向集成主要是指面向紡織產(chǎn)品生產(chǎn)全生命周期的物料和信息的全面收集整理，具體包含企業(yè)之間的橫向集成和企業(yè)內(nèi)部的橫向集成。其中之間的橫向集成主要是指打破產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展約束，促進(jìn)各個(gè)企業(yè)之間信息的有效溝通交流。紡織產(chǎn)品全產(chǎn)業(yè)鏈管理是從上中下游三個(gè)方面來(lái)對(duì)紡織行業(yè)的物流發(fā)展進(jìn)行管理。大數(shù)據(jù)的快速發(fā)展催生了紡織行業(yè)橫向集成發(fā)展新需求?？紤]到在集成化發(fā)展過(guò)程中各個(gè)企業(yè)信息不對(duì)稱的問(wèn)題，因而怎樣治療出統(tǒng)一和離開(kāi)的數(shù)據(jù)接口規(guī)范成為相關(guān)人員需要思考和解決的問(wèn)題。第二，縱向集成。紡織行業(yè)發(fā)展過(guò)程中所涉及到的縱向集成包含服務(wù)的封裝、服務(wù)平臺(tái)的打造、服務(wù)配置的補(bǔ)充幾個(gè)方面。其中，制造服務(wù)封裝主要是指地制造業(yè)的發(fā)展資源、服務(wù)管理等進(jìn)行封裝化處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品封裝操作的集成化管理。第三，端到端的集成化發(fā)展。在紡織產(chǎn)品的智能制造中，客戶往往會(huì)參與到產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)中，因而會(huì)使得產(chǎn)品的生產(chǎn)鏈更加嚴(yán)謹(jǐn)。在紡織車(chē)間中端到端的集成需要依靠大戶數(shù)據(jù)技術(shù)。在大數(shù)據(jù)技術(shù)的作用下會(huì)將產(chǎn)品的供應(yīng)商、產(chǎn)品的銷(xiāo)售商、產(chǎn)品客戶和紡織物設(shè)計(jì)、紡織物生產(chǎn)和售后服務(wù)等統(tǒng)一聯(lián)系在一起，實(shí)現(xiàn)對(duì)紡織產(chǎn)品的規(guī)模化管理。為了能夠?qū)崿F(xiàn)端到端的發(fā)展目標(biāo)，需要在大數(shù)據(jù)平臺(tái)上設(shè)計(jì)出面向設(shè)備管理和生產(chǎn)調(diào)度的決策算法，在算法的支持下實(shí)現(xiàn)紡織行業(yè)的精準(zhǔn)化發(fā)展。

三、基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的紡織智能制造技術(shù)分析

紡織智能化發(fā)展的核心是機(jī)械的智能化，在實(shí)現(xiàn)紡織機(jī)械智能化發(fā)展的過(guò)程中往往會(huì)涉及到智能控制技術(shù)、信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、智能裝置處理、紡織機(jī)械智能的檢測(cè)和故障判斷等。

1.紡織機(jī)械的智能化控制技術(shù)紡織行業(yè)在發(fā)展的過(guò)程中具有連續(xù)高負(fù)荷運(yùn)作的特點(diǎn)，工作環(huán)境多為高溫高壓和高濕潤(rùn)。從實(shí)際加工生產(chǎn)情況來(lái)看，紡織機(jī)械的基本控制包含以下幾個(gè)方面的內(nèi)容：第一，均勻的紡織控制。在紡織行業(yè)發(fā)展的過(guò)程中需要相關(guān)人員強(qiáng)化對(duì)纖維紗線的定量控制，減少紗線使用細(xì)度分布不均衡的問(wèn)題。第二，強(qiáng)化系統(tǒng)張力控制。在紡織行業(yè)發(fā)展的過(guò)程中需要對(duì)纖維、紗線、紡織紡織行業(yè)機(jī)械制造中的大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用分析張宸銘西安北大科技園創(chuàng)新基地摘要：印染行業(yè)體量較大,對(duì)于這樣的行業(yè)而言，大數(shù)據(jù)分析顯得尤為重要。在社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科技的快速發(fā)展下為了能夠?yàn)榧徔椢镩_(kāi)展必要的在線張力檢測(cè)和施工控制。第三，做好紡織生產(chǎn)的速度、位置控制。第四，加強(qiáng)對(duì)紡織生產(chǎn)工藝的操作動(dòng)作和循環(huán)管理控制。

2.紡織機(jī)械的智能化控制細(xì)節(jié)分析紡織機(jī)械的智能化控制重在細(xì)節(jié)，尤其是紡織工藝和通用控件，所以，首先要針對(duì)某一種紡織工藝設(shè)備開(kāi)發(fā)所使用的控制器。在發(fā)展紡織工藝的時(shí)候根據(jù)各個(gè)工藝設(shè)備的使用特點(diǎn)來(lái)積極研發(fā)嵌入式處理器和芯片技術(shù)。在信息科技的發(fā)展支持下紡織行業(yè)可以加大力度研究開(kāi)發(fā)可編程控制技術(shù)、CAN控制技術(shù)，通過(guò)對(duì)這些技術(shù)的研究和開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)紡織機(jī)械系統(tǒng)的智能化控制管理。其次，基于通用控制性器件支持的智能化開(kāi)發(fā)控制系統(tǒng)。在紡織工業(yè)發(fā)展的過(guò)程中相關(guān)人員要加大對(duì)PLC控制器件、工程控制機(jī)的開(kāi)發(fā)使用。

3.紡織機(jī)械生產(chǎn)加工的信息化和網(wǎng)絡(luò)化紡織行業(yè)屬于傳統(tǒng)行業(yè)，受新興經(jīng)濟(jì)影響最大，數(shù)字化時(shí)代下，傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)線改革創(chuàng)新尤為重要，從整個(gè)紡織行業(yè)的發(fā)展實(shí)際情況來(lái)看，紡織行業(yè)首先要進(jìn)一步改進(jìn)生產(chǎn)工藝，解決操作工藝繁多、涉及機(jī)械種類(lèi)眾多的特點(diǎn)。整合生產(chǎn)工藝以后，簡(jiǎn)化設(shè)備種類(lèi)，更換成綜合性、集體化程度更高的設(shè)備，降低整體實(shí)現(xiàn)信息化的難度。只有生產(chǎn)線整體實(shí)現(xiàn)信息化，生產(chǎn)才能數(shù)據(jù)化，整個(gè)行業(yè)才能走向網(wǎng)絡(luò)化。當(dāng)然，在紡織行業(yè)發(fā)展整體數(shù)字化的過(guò)程中，為了能夠更好地實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信息化發(fā)展，還必須需要強(qiáng)化各個(gè)設(shè)備之間的網(wǎng)絡(luò)通信，網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的實(shí)現(xiàn)是解決未來(lái)對(duì)設(shè)備進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)控制的基礎(chǔ)。

4.紡織生成智能裝置和機(jī)器人的研發(fā)當(dāng)前，我國(guó)紡織行業(yè)在發(fā)展的過(guò)程中仍有一些工作是需要人工完成的，比如細(xì)紗機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)落紗操作、粗紗機(jī)的落紗操作，多條機(jī)的還筒操作等。而這些工作的開(kāi)展往往需要消耗較多的人力和物力，但在信息技術(shù)的發(fā)展支持下則是可以借助大數(shù)據(jù)技術(shù)來(lái)統(tǒng)一完成以上的工作，從而大幅下降成本。根據(jù)紡織工藝的條件和要求，完全可以借助大數(shù)據(jù)技術(shù)形式開(kāi)發(fā)出一種自動(dòng)化系統(tǒng)裝置，通過(guò)自動(dòng)化自動(dòng)裝置的開(kāi)發(fā)來(lái)增強(qiáng)整個(gè)系統(tǒng)工序操作的安全性和可靠性，并在紡織行業(yè)發(fā)展的過(guò)程中減少系統(tǒng)空間的占用。另外，在紡織行業(yè)發(fā)展的過(guò)程中可以應(yīng)用工藝機(jī)器人，根據(jù)系統(tǒng)動(dòng)作軌跡和動(dòng)作速度來(lái)完成系統(tǒng)可編程操作。借助系統(tǒng)操作來(lái)完成編程的優(yōu)點(diǎn)是在很大程度上減少了專(zhuān)用機(jī)械結(jié)構(gòu)開(kāi)發(fā)操作的局限，缺點(diǎn)是整個(gè)工序在運(yùn)作的時(shí)候機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)速度十分有限，整體運(yùn)作的緊湊性較差。

5.紡織機(jī)械智能化檢測(cè)和故障分析紡織機(jī)械智能化的重要保障就是智能化檢測(cè)和故障分析，主要是加工工藝參數(shù)的檢測(cè)，機(jī)械電氣性能的監(jiān)測(cè)，以及故障類(lèi)型的判斷。第一，紡織加工工藝參數(shù)的在線檢測(cè)和分析。在紡織工藝發(fā)展的過(guò)程中可以應(yīng)用先進(jìn)的技術(shù)形式對(duì)纖維的細(xì)度、纖維的包密度、纖維的含水率以及紗線的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行全過(guò)程的監(jiān)督，了解紡織行業(yè)在的溫度壓力和加工濃度等參數(shù)信息。第二，加強(qiáng)對(duì)機(jī)械電氣性能的在線監(jiān)測(cè)和控制。對(duì)機(jī)械電氣性能的監(jiān)控包含各個(gè)零部件的位移、零部件的基本運(yùn)行軌跡、機(jī)械運(yùn)行加壓和電流損耗等。第三，加強(qiáng)對(duì)紡織機(jī)械故障類(lèi)型的綜合判斷。借助先進(jìn)的技術(shù)形式對(duì)紡織機(jī)械動(dòng)態(tài)特點(diǎn)問(wèn)題開(kāi)展研究，打造科學(xué)合理的紡織機(jī)械故障分析判斷模型，通過(guò)對(duì)一系列紡織機(jī)械工藝參數(shù)的獲取和分析能夠及時(shí)掌控整個(gè)紡織工藝的參數(shù)信息。

6.強(qiáng)化各個(gè)紡織生產(chǎn)工序的自動(dòng)化連接智能化的第一步就是自動(dòng)化，對(duì)紡織產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)，自動(dòng)化的重點(diǎn)就是調(diào)試好紡織生產(chǎn)工序的自動(dòng)化鏈接，具體從以下兩方面進(jìn)行操作：第一，根據(jù)各個(gè)工序設(shè)備及其在生產(chǎn)車(chē)間的空間分布情況來(lái)設(shè)置出專(zhuān)業(yè)的紡織生產(chǎn)裝置系統(tǒng)，完成對(duì)已經(jīng)設(shè)計(jì)完成紡織品的工序運(yùn)輸傳遞。這種專(zhuān)業(yè)的紡織產(chǎn)品信息輸送系統(tǒng)具有信息傳輸效率高的特點(diǎn)，但是在具體應(yīng)用的時(shí)候需要根據(jù)紡織品的應(yīng)用情況來(lái)設(shè)置不同功能的輸送裝置系統(tǒng)。第二，基于自動(dòng)牽引的小車(chē)輸送系統(tǒng)?；谧詣?dòng)牽引的小車(chē)輸送系統(tǒng)具有良好的通用性，在具體應(yīng)用的時(shí)候能夠以紡織行業(yè)的發(fā)展實(shí)際情況來(lái)編訂可編程控制系統(tǒng)。

7.基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的紡織智能制造機(jī)械數(shù)據(jù)建模大數(shù)據(jù)技術(shù)是紡織機(jī)械控制模型和算法操控的重要基礎(chǔ)，紡織智能機(jī)械大數(shù)據(jù)技術(shù)所包含的內(nèi)容由紡織機(jī)械運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)信息，具體包含紡織機(jī)械運(yùn)行的速度、電壓和電流波動(dòng)和電力資源的消耗；紡織加工工藝數(shù)據(jù)，具體包含紗線織物的基本張力紗線和纖維條的細(xì)度大小等。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，紡織智能機(jī)械制造是多學(xué)科交叉的系統(tǒng)性工程，在具體實(shí)施操作的時(shí)候往往會(huì)和產(chǎn)品加工、產(chǎn)品生產(chǎn)管理、基礎(chǔ)應(yīng)用四個(gè)維度進(jìn)行操作。在信息科技的發(fā)展支持下紡織行業(yè)的發(fā)展將步入到新的發(fā)展階段，表現(xiàn)為紡織業(yè)逐漸步入到數(shù)字化、信息化的發(fā)展進(jìn)程。大數(shù)據(jù)技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展為紡織行業(yè)的進(jìn)步提供了重要的支持，實(shí)現(xiàn)了紡織智能化發(fā)展。紡織智能制造機(jī)械是一種高端機(jī)械設(shè)備，是整個(gè)紡織行業(yè)的發(fā)展基礎(chǔ)，工藝機(jī)械是紡織行業(yè)的核心力量。因此想要在大數(shù)據(jù)環(huán)境下實(shí)現(xiàn)紡織行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展需要相關(guān)人員強(qiáng)化對(duì)紡織智能制造機(jī)械理論的研究，從而為紡織智能制造機(jī)械的設(shè)計(jì)提供更有力的支持。

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作者：張宸銘 單位：西安北大科技園創(chuàng)新基地