周亞勤， 汪俊亮， 鮑勁松， 張 潔

(東華大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院， 上海 201620)

《中國制造2025》提出用3個10 a實現(xiàn)由制造業(yè)大國向制造業(yè)強(qiáng)國轉(zhuǎn)變的戰(zhàn)略目標(biāo)，我國是世界上規(guī)模最大的紡織品服裝生產(chǎn)國、消費(fèi)國和出口國，因此，紡織工業(yè)具有先期邁進(jìn)世界紡織強(qiáng)國陣營的基礎(chǔ)和優(yōu)勢。

工業(yè)和信息化部發(fā)布的《紡織工業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2016—2020年)》中明確提出：發(fā)展高效、低能耗、柔性化、自動化、數(shù)字化、智能化紡織裝備，紡織專用應(yīng)用軟件系統(tǒng)，形成紡織各專業(yè)領(lǐng)域智能制造系統(tǒng)化解決方案。由于缺乏行業(yè)性的紡織智能制造標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，企業(yè)在跨系統(tǒng)、跨平臺集成應(yīng)用時面臨復(fù)雜的技術(shù)難題，有的甚至需要推倒重來。例如：物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)缺失，導(dǎo)致紡織設(shè)備不能兼容；企業(yè)內(nèi)部一些信息系統(tǒng)也因缺失統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)致集成困難。

紡織智能制造標(biāo)準(zhǔn)的制定可加速紡織智能制造的快速發(fā)展。本文依據(jù)《國家智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南(2015年版)》[1]，圍繞紡織智能制造標(biāo)準(zhǔn)核心問題，從紡織智能制造裝備、生產(chǎn)執(zhí)行、流通管理等環(huán)節(jié)的智能化，研究提出系統(tǒng)性、先進(jìn)性和可操作性的紡織智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系架構(gòu)，為智能制造標(biāo)準(zhǔn)有序制定，提高紡織裝備的智能制造水平和質(zhì)量穩(wěn)定性提供參考。

1 紡織智能制造標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展現(xiàn)狀

隨著移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算和大數(shù)據(jù)等新信息技術(shù)的發(fā)展，紡織企業(yè)的制造模式和技術(shù)架構(gòu)面臨著深刻變革[2]。智能制造是與信息技術(shù)、工業(yè)技術(shù)以及管理技術(shù)都相關(guān)的系統(tǒng)技術(shù)，由此形成的智能制造系統(tǒng)是一個巨大復(fù)雜的系統(tǒng)，而標(biāo)準(zhǔn)化則是推動紡織智能制造科技發(fā)展與實施的強(qiáng)有力的工具[3-4]。

紡織智能制造系統(tǒng)的建設(shè)必須率先開展標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)。標(biāo)準(zhǔn)化是實現(xiàn)智能制造的基礎(chǔ)，標(biāo)準(zhǔn)先行是信息化的基礎(chǔ)和前提。經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，紡織生產(chǎn)過程已經(jīng)基本實現(xiàn)了自動化、大部分紡織企業(yè)部署了企業(yè)資源計劃(ERP)、生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)(MES)、計算機(jī)輔助工藝規(guī)程設(shè)計(CAPP)、供應(yīng)鏈關(guān)系管理(SCM)等信息系統(tǒng)。由于缺乏統(tǒng)一的規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)，這些智能設(shè)備和信息系統(tǒng)的應(yīng)用效果并不理想。

自從國家工業(yè)和信息化部、國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會共同組織制定了《國家智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南(2015年版)》后，許多學(xué)者在智能制造標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)域展開研究：孫楠等[5]研究船舶智能制造技術(shù)發(fā)展趨勢，并提出了標(biāo)準(zhǔn)體系框架分析；梁勇[6]對航空智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系進(jìn)行了設(shè)計方法的研究；麥綠波等[7]對通用智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系構(gòu)建提出建議；侯曦等[8]對針織面料生產(chǎn)智能制造進(jìn)行研究，給出針織面料生產(chǎn)智能制造通用信息模型標(biāo)準(zhǔn)和驗證平臺；張潔等[9]研究大數(shù)據(jù)驅(qū)動下的紡織智能制造平臺架構(gòu)。

目前，國家還沒有相關(guān)的紡織智能制造標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布，但工信部近兩年來加快了對紡織智能制造標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)劃和建設(shè)：浙江理工大學(xué)開始展開對針織裝備間互聯(lián)互通及互操作標(biāo)準(zhǔn)的研究[10]；無錫物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)研究所開展紡織智能制造綜合標(biāo)準(zhǔn)化研究；2017年，本文作者所在項目組和福建百凱公司展開高端針織面料生產(chǎn)智能管控通用信息模型標(biāo)準(zhǔn)研究；天津工業(yè)大學(xué)展開經(jīng)編織造數(shù)字化車間通用模型標(biāo)準(zhǔn)研究；杭州開源電腦技術(shù)有限公司開啟染整智能設(shè)備與制造系統(tǒng)間互聯(lián)互通及互操作標(biāo)準(zhǔn)研究。還有高校、研究所和企業(yè)開始展開對針織織造、染整生產(chǎn)過程的智能制造標(biāo)準(zhǔn)展開相關(guān)研究，而紡織生產(chǎn)過程復(fù)雜，需要綜合分析紡紗、機(jī)織、針織和染整等紡織生產(chǎn)工序智能制造需求，總體構(gòu)建紡織智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系架構(gòu)，為紡織生產(chǎn)智能制造標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展提供參考。

2 紡織智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系架構(gòu)

在深入分析紡織智能制造共性技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)化需求的基礎(chǔ)上，綜合研究紡織智能制造系統(tǒng)架構(gòu)各維度邏輯關(guān)系，需依據(jù)智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)，構(gòu)建紡織智能制造的綜合標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)，如圖1所示。紡織智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)主要包括：共性技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)、關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、紡織智能制造新模式標(biāo)準(zhǔn)和紡織智能制造工廠架構(gòu)。在共性技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)、工業(yè)軟件、大數(shù)據(jù)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上，實現(xiàn)紡織制造過程的智能裝備、系統(tǒng)集成、互聯(lián)互通、信息融合、制造執(zhí)行和運(yùn)營分析，實現(xiàn)紡織智能生產(chǎn)，促進(jìn)紡織智能制造新模式。

2.1 共性技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)

紡織智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系中，共性技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)主要包括智能傳感技術(shù)、物聯(lián)標(biāo)識技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)技術(shù)、安全、機(jī)器人和OPC UA協(xié)議等。

圖1 紡織智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)圖Fig.1 Textile intelligent manufacturing standard architecture diagram

在新型紡織機(jī)械中，有很多類型的傳感器對改善紡織生產(chǎn)發(fā)揮了極大的作用，如光電傳感器、電磁傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器、圖像傳感器及各種工藝參數(shù)傳感器等，已廣泛應(yīng)用于各種新型紡織機(jī)械，如異纖檢測，并條機(jī)和梳棉機(jī)等的棉條均勻度檢測，棉網(wǎng)均勻度檢測，紡絲機(jī)、細(xì)紗機(jī)、整經(jīng)機(jī)、織機(jī)的斷紗自停檢測，織機(jī)、紗線卷取機(jī)、絡(luò)筒機(jī)等紗線張力檢測，印染設(shè)備中在線色差檢測等。

隨著紡織裝備向著數(shù)字化、智能化、多功能化發(fā)展，掌握紡織裝備中各種信息檢測的需求，研究紡織裝備專用新型傳感器的檢測原理和方法,以及適合紡織生產(chǎn)的物聯(lián)標(biāo)識技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)，實現(xiàn)紡織機(jī)械裝備動態(tài)運(yùn)行狀態(tài)的有效監(jiān)測是實現(xiàn)紡織智能制造的基礎(chǔ)。

共性技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)中，需要抽取紡織業(yè)物聯(lián)的要求，研究物聯(lián)標(biāo)識技術(shù)，形成紡織物聯(lián)標(biāo)識標(biāo)準(zhǔn)，為實現(xiàn)紡織制造過程中的物聯(lián)和數(shù)據(jù)采集打下基礎(chǔ)。網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、安全、機(jī)器人和OPC UA協(xié)議等可采用已經(jīng)發(fā)布的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)主要包括3部分：工業(yè)軟件與大數(shù)據(jù)、智能車間與智能工廠以及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。

工業(yè)軟件與大數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)中，需要研究與紡織相關(guān)的工業(yè)大數(shù)據(jù)處理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和與紡織產(chǎn)品相關(guān)的應(yīng)用軟件標(biāo)準(zhǔn)，其他如數(shù)據(jù)管理技術(shù)、工業(yè)軟件集成、軟件質(zhì)量管理和軟件資產(chǎn)管理等可參照國家智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系中的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

分析紡織生產(chǎn)過程，可將智能車間與智能工廠標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)分為6個方面：智能裝備、系統(tǒng)集成、互聯(lián)互通、信息融合、制造執(zhí)行和運(yùn)營分析。

智能設(shè)備包括紡織生產(chǎn)中的化纖設(shè)備、織造設(shè)備、針織設(shè)備、非織造設(shè)備、印染設(shè)備、制衣設(shè)備、配套設(shè)備、專用傳感器等，需要根據(jù)相關(guān)行業(yè)特點，制定各種智能設(shè)備的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

系統(tǒng)集成中需要制定各生產(chǎn)線標(biāo)準(zhǔn)，并針對各生產(chǎn)線進(jìn)行分析，制定產(chǎn)品與設(shè)備集成、設(shè)備到設(shè)備集成、設(shè)備與系統(tǒng)集成等紡織行業(yè)的共性標(biāo)準(zhǔn)。

互聯(lián)互通需要抽取紡織行業(yè)的共性技術(shù)，制定紡織工業(yè)控制網(wǎng)、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、紡織工業(yè)云平臺和紡織大數(shù)據(jù)平臺等標(biāo)準(zhǔn)。

信息融合標(biāo)準(zhǔn)主要需要制定紡織工藝數(shù)據(jù)、紡織設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)、紡織過程數(shù)據(jù)和紡織物流控制數(shù)據(jù)等信息融合標(biāo)準(zhǔn)。

制造執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)主要包括紡織設(shè)備運(yùn)行管理、紡織生產(chǎn)質(zhì)量控制、紡織工藝執(zhí)行管理、生產(chǎn)物流管理和生產(chǎn)計劃調(diào)度等關(guān)鍵技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)。

運(yùn)營分析主要包括客戶關(guān)系管理系統(tǒng)(CRM)、ERP、倉庫管理系統(tǒng)(WMS)和個性化定制平臺等。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)主要包括網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)技術(shù)、工業(yè)無線通信、工業(yè)有線通信和信息協(xié)同技術(shù)等標(biāo)準(zhǔn)。

2.3 紡織智能制造新模式

紡織智能制造新模式主要包括紡絲、非織造流程型智能制造、紡紗、織造、染整離散型智能制造、全流程網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造、服裝大規(guī)模個性化定制和紡織裝備遠(yuǎn)程運(yùn)維服務(wù)等。

2.4 紡織智能制造工廠架構(gòu)

在紡織智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)中，智能工廠的架構(gòu)是關(guān)鍵。需要以系統(tǒng)化管理思想，研究紡織各行業(yè)智能制造工廠通用技術(shù)要求，建立紡織智能制造工廠架構(gòu)參考模型。圖1中智能車間與智能工廠架構(gòu)，主要考慮紡織產(chǎn)品生命全周期，從紡織工廠資源要素、系統(tǒng)集成、互聯(lián)互通、信息融合、制造執(zhí)行和運(yùn)營分析等方面建立系統(tǒng)集成和設(shè)備狀態(tài)模型，信息融合通用模型、生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)的共性功能模型等，實現(xiàn)紡織企業(yè)的生產(chǎn)決策、設(shè)備監(jiān)測、質(zhì)量管控和全流程追溯、智能物流與倉儲管理等功能。使紡織智能工廠實現(xiàn)自動化、集成化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化和智能化生產(chǎn)。

2.4.1資源要素和系統(tǒng)集成

在紡織智能制造工廠中，資源包括紡紗設(shè)備、化纖設(shè)備、織造設(shè)備、針織設(shè)備、非織造設(shè)備、印染設(shè)備、制衣設(shè)備、傳感器、機(jī)器人設(shè)備、物流設(shè)備和質(zhì)檢設(shè)備等多種資源，需要制定這些設(shè)備的互聯(lián)接口，建立相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，為數(shù)據(jù)驅(qū)動設(shè)備和互聯(lián)互通打下基礎(chǔ)。

系統(tǒng)集成主要針對智能工廠的紡紗生產(chǎn)線、化纖生產(chǎn)線、織造生產(chǎn)線、針織生產(chǎn)線、非織造生產(chǎn)線、印染生產(chǎn)線和服裝生產(chǎn)線，實現(xiàn)設(shè)備互聯(lián)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，建立設(shè)備狀態(tài)模型，實現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)感知，以及產(chǎn)品與設(shè)備、機(jī)器到機(jī)器、設(shè)備與系統(tǒng)的集成。

2.4.2互聯(lián)互通與信息融合

基于智能工廠資源要素和系統(tǒng)集成，通過工業(yè)控制網(wǎng)和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)智能工廠的互聯(lián)互通，進(jìn)而實現(xiàn)設(shè)備和企業(yè)間的即時通信和數(shù)據(jù)交互。構(gòu)建紡織工業(yè)云平臺和紡織大數(shù)據(jù)平臺，建立智能工廠系統(tǒng)狀態(tài)模型，實現(xiàn)系統(tǒng)的實時監(jiān)控。

在互聯(lián)互通和紡織大數(shù)據(jù)平臺基礎(chǔ)上，實時監(jiān)控獲取紡織工藝數(shù)據(jù)、紡織設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)、紡織過程數(shù)據(jù)和紡織物流控制數(shù)據(jù)等，進(jìn)而可控制設(shè)備，對數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，建立信息模型，從而實現(xiàn)對系統(tǒng)的智能分析。

2.4.3智能執(zhí)行與運(yùn)營分析

在互聯(lián)互通和信息融合的基礎(chǔ)上，可實現(xiàn)紡織智能工廠的智能制造執(zhí)行和運(yùn)營分析。

利用紡織設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)，可實現(xiàn)設(shè)備的實時狀態(tài)監(jiān)測和異常偵測，從而實現(xiàn)紡織設(shè)備的運(yùn)行管理。

通過紡織工藝數(shù)據(jù)、紡織過程數(shù)據(jù)和信息模型，可實現(xiàn)紡織生產(chǎn)各工序的質(zhì)量分析與工藝優(yōu)化，實現(xiàn)工藝執(zhí)行管理和紡織生產(chǎn)質(zhì)量控制。

利用紡織物流控制數(shù)據(jù)和紡織過程數(shù)據(jù)，應(yīng)用智能算法，可進(jìn)行紡織生產(chǎn)全流程計劃與調(diào)度，從而實現(xiàn)智能工廠生產(chǎn)物流管理和生產(chǎn)計劃調(diào)度。

借助智能工廠的ERP系統(tǒng)、CRM系統(tǒng)、WMS系統(tǒng)、紡織大數(shù)據(jù)分析和個性化定制平臺，實現(xiàn)企業(yè)的系統(tǒng)管理、數(shù)據(jù)可視化、知識創(chuàng)新和科學(xué)決策，以及企業(yè)的智能運(yùn)營分析和智能化運(yùn)營，在紡織智能制造新模式中進(jìn)行智能制造應(yīng)用示范。

3 高端針織面料智能制造標(biāo)準(zhǔn)案例

上海嘉麟杰紡織品有限公司主要從事絨類、緯編羊毛面料和運(yùn)動型面料等高端針織面料的開發(fā)與生產(chǎn)，企業(yè)已經(jīng)引入數(shù)字化染色設(shè)備、EPR、MES等信息系統(tǒng)，但與先進(jìn)高端針織面料生產(chǎn)國家相比，在設(shè)備、技術(shù)和管理方面都存在一定的差距。

高端針織生產(chǎn)過程中織造斷紗率高，染色缸差大，回修量大，生產(chǎn)中的噸織物耗水量和污水量大，能耗高，急需面料生產(chǎn)全流程智能管控標(biāo)準(zhǔn)。本文通過研究分析上海嘉麟杰高端針織面料生產(chǎn)織造過程、染整過程的設(shè)計、工藝、制造和設(shè)備的智能管控標(biāo)準(zhǔn)，建立本細(xì)分行業(yè)智能管控標(biāo)準(zhǔn)。通過智能管控標(biāo)準(zhǔn)的制定和實施，可降低高端針織企業(yè)的生產(chǎn)成本，提升生產(chǎn)過程的管控能力。

3.1 針織生產(chǎn)全流程共性技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)

在高端針織生產(chǎn)全流程中，共性技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)包括大圓機(jī)和經(jīng)編織機(jī)的斷紗自停，紗線的張力在線檢測、色差檢測等涉及的紡織傳感器技術(shù)和物聯(lián)標(biāo)識技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 針織制造關(guān)鍵技術(shù)

高端針織智能制造關(guān)鍵技術(shù)包括:工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實現(xiàn)針織生產(chǎn)過程整經(jīng)設(shè)備、經(jīng)編機(jī)、大圓機(jī)、染色設(shè)備等和智能管控系統(tǒng)的互聯(lián)互通；工業(yè)軟件和大數(shù)據(jù)技術(shù)，實現(xiàn)針織制造過程的智能制造執(zhí)行軟件如ERP、MES、中控系統(tǒng)等互通，大數(shù)據(jù)存儲分析技術(shù)實現(xiàn)織造、染整流程的實時數(shù)據(jù)采集存儲和分析，對運(yùn)營過程進(jìn)行智能決策；智能車間包括針織設(shè)備、印染設(shè)備和專用傳感器設(shè)備、設(shè)備與系統(tǒng)的互聯(lián)互通和集成。

圖2 針織生產(chǎn)智能管控標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)Fig.2 Architecture of information model standard

3.3 針織制造智能管控標(biāo)準(zhǔn)

以針織智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系中的關(guān)鍵智能車間運(yùn)營為例，構(gòu)建具有4層次的針織制造智能管控標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)，如圖2所示。

1)針織面料生產(chǎn)全流程規(guī)范。經(jīng)編工藝流程包括：整經(jīng)工藝、織造工序、染色工藝和后整理工藝。緯編工藝流程包括：織造工序、染色工序和后整理工序。

2)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架。針織面料生產(chǎn)車間的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架分成廠級網(wǎng)絡(luò)、主干控制網(wǎng)以及設(shè)備組控制網(wǎng)為基礎(chǔ)的3層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，可實現(xiàn)設(shè)備數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)與企業(yè)級數(shù)據(jù)中心的對接。中央監(jiān)控中心、設(shè)備組監(jiān)控中心、織造車間和染整車間設(shè)備的物理接口應(yīng)采用RJ45標(biāo)準(zhǔn)，符合GB/T 15157.7—2002《頻率低于3 MHz的印制板連接器 第7部分：有質(zhì)量評定的具有通用插合特性的8位固定和自由連接器詳細(xì)規(guī)范》的規(guī)定。全流程織造車間、染色車間和后整理車間對應(yīng)的底層智能設(shè)備通過ZigBee通信和藍(lán)牙信息感知等通信，實現(xiàn)車間設(shè)備間的互聯(lián)互通。

3)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。規(guī)范的生產(chǎn)全流程數(shù)據(jù)描述，是支撐高端針織面料生產(chǎn)智能管控的基礎(chǔ)。分析針織面料生產(chǎn)全流程涉及的數(shù)據(jù)，梳理形成產(chǎn)品信息數(shù)據(jù)、設(shè)備信息數(shù)據(jù)和生產(chǎn)流程包含的各工序數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，建立針織制造全流程多維數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)描述模型(見圖2)。

4)在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分析的基礎(chǔ)上，分別針對高端針織面料生產(chǎn)織造流程、染整流程研制典型管控標(biāo)準(zhǔn)，包括對織造、染整流程中涉及的車間生產(chǎn)計劃與調(diào)度、工藝執(zhí)行與管理、質(zhì)量管理和設(shè)備管理過程進(jìn)行規(guī)范。

針織面料生產(chǎn)過程中涉及到3個典型的應(yīng)用場景：設(shè)備的實時監(jiān)控和異常偵測，染色質(zhì)量分析與工藝優(yōu)化和生產(chǎn)全流程計劃與調(diào)度，構(gòu)造3個典型應(yīng)用場景的智能管控標(biāo)準(zhǔn)。

設(shè)備的實時監(jiān)控和異常偵測應(yīng)用場景流程如圖3 所示。以針織面料生產(chǎn)設(shè)備數(shù)據(jù)描述和設(shè)備互聯(lián)互通標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，對針織織造設(shè)備狀態(tài)特征進(jìn)行提取，構(gòu)建設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控與異常偵測信息模型，進(jìn)行數(shù)據(jù)篩選、過濾、降噪、去重、異常點處理、歸一化等，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行分類存儲，利用數(shù)據(jù)分析方法如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、支持向量機(jī)、決策樹等，實現(xiàn)實時狀態(tài)監(jiān)控和異常偵測與分類。

圖3 設(shè)備實時監(jiān)控與異常偵測Fig.3 Real-time monitoring and detecting of equipment

染色質(zhì)量分析與工藝優(yōu)化應(yīng)用場景流程如圖4所示?；谌旧に嚧髷?shù)據(jù)，包括運(yùn)行、設(shè)備和工藝數(shù)據(jù)，利用參數(shù)關(guān)聯(lián)分析方法，構(gòu)建染色質(zhì)量分析與預(yù)測模型，分析染機(jī)加料時間，升降溫速率是否合理，并對加料時間和升降溫速率等工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。

圖4 染色質(zhì)量分析與工藝優(yōu)化Fig.4 Dyeing quality analysis and process optimization

生產(chǎn)全流程計劃與調(diào)度應(yīng)用場景流程如圖5所示?；诋a(chǎn)品生產(chǎn)過程訂單數(shù)據(jù)、計劃數(shù)據(jù)和設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)，對生產(chǎn)計劃部門制定的生產(chǎn)計劃調(diào)度方案進(jìn)行對比分析，考慮產(chǎn)品交貨期，進(jìn)行重調(diào)度的決策，輸出需要調(diào)整加工起始時間的工序。

圖5 生產(chǎn)全流程計劃與調(diào)度Fig.5 Production process planning and scheduling

4 結(jié)束語

本文對紡織智能制造標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)規(guī)范進(jìn)行研究，給出了紡織智能制造共性技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展目標(biāo)規(guī)劃，分析了紡織智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系架構(gòu)圖，提出關(guān)鍵智能工廠架構(gòu)，包括紡織全生命周期的資源要素、系統(tǒng)集成、互聯(lián)互通、信息融合、制造執(zhí)行和運(yùn)營分析，對進(jìn)一步具體研究紡織智能制造標(biāo)準(zhǔn)給出了方向性參考。同時以高端針織面料智能制造為例，提出針織生產(chǎn)智能管控標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)，對紡織工業(yè)各企業(yè)建立智能工廠具有很好的參考作用。