引言：當前，世界經(jīng)濟結構處于深度調整階段，與此同時(shí)，新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革正加速推進(jìn)，兩者疊加效應明顯。一方面，學(xué)科多點(diǎn)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(guò)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(dòng)能，以搶占未來(lái)經(jīng)濟和產(chǎn)業(yè)競爭的制高點(diǎn)。相關(guān)研究表明，從現在到2040年前后，將是新科技革命孕育發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，帶來(lái)世界發(fā)展格局的深刻變化。
“智能化”無(wú)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(yíng)三大板塊。其中，裝備是基礎，運營(yíng)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，智能化在紡織各細分領(lǐng)域都有應用。如：滌綸短絲后處理聯(lián)合機由直流電動(dòng)機拖動(dòng)長(cháng)邊軸到多電機直流共母線(xiàn)變頻調速分部驅動(dòng)；棉紡生產(chǎn)線(xiàn)從清梳聯(lián)到細絡(luò )聯(lián)、粗細絡(luò )聯(lián)、并粗細絡(luò )聯(lián)、車(chē)間管理系統；噴氣織機引緯自動(dòng)分析自動(dòng)修正；針織車(chē)間設備互聯(lián)互通；圖像整花整緯技術(shù)等。
棉紡智能化車(chē)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(guò)同時(shí)喂入3根不同顏色的粗紗，經(jīng)耦合牽伸、混合加捻以及改變三基色的配比而改變紗線(xiàn)顏色，可以紡制任意色彩的紗線(xiàn)，實(shí)現了紡紗與紗線(xiàn)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(jué)的疵點(diǎn)在線(xiàn)檢測技術(shù)、送紗的智能化控制技術(shù)、CAM集成控制系統促進(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)；針織智能設計系統、針織物仿真系統、針織物虛擬展示技術(shù)的應用，進(jìn)一步提升了針織產(chǎn)品的設計水平，適應個(gè)性化、定制化、快時(shí)尚的發(fā)展趨勢；在線(xiàn)實(shí)時(shí)數據采集技術(shù)及大數據挖掘技術(shù)相結合，進(jìn)而建立針織產(chǎn)品質(zhì)量數據挖掘模型，為企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量管理提供預先控制機制。
針織生產(chǎn)中的智能化應用
未來(lái)，紡織行業(yè)將加快智能化技術(shù)與裝備的開(kāi)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)結合，在紡織價(jià)值鏈的各環(huán)節廣泛推行裝備智能化，構建智能化長(cháng)絲生產(chǎn)線(xiàn)、智能化紡紗生產(chǎn)線(xiàn)、智能化印染生產(chǎn)線(xiàn)、智能化非織造布生產(chǎn)線(xiàn)、智能化針織生產(chǎn)線(xiàn)、智能化服裝家紡生產(chǎn)線(xiàn)，提升生產(chǎn)的質(zhì)量與效率；分步驟建設智能制造示范生產(chǎn)線(xiàn)和數字化工廠(chǎng)，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，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)制造系統和模式的綜合。廣義來(lái)說(shuō)，智能制造是一個(gè)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(gè)環(huán)節及制造系統集成。自動(dòng)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(zhù)認識誤區甚至被過(guò)度消費的現象。從現實(shí)情況來(lái)看，現階段我國大多數企業(yè)，尤其是廣大中小型企業(yè)，尚未完成數字化制造轉型，而數字化是智能制造的基礎。因此今后一段時(shí)期內，大規模推廣和全面應用數字化網(wǎng)絡(luò )化制造是我國推進(jìn)智能制造的重點(diǎn)。
智能產(chǎn)品
傳統的基于電子元件與紡織品結合的智能紡織品(或稱(chēng)電子紡織品)由于電子元件的存在，不能洗滌或在洗滌時(shí)需要拆卸，且會(huì )影響穿著(zhù)的舒適性和外觀(guān)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(lái)已開(kāi)發(fā)出的基于織物、繡花和數碼印刷等的紡織電子元件，可用作數據存儲器、傳感器和儲能設備。
美國國家航空航天局(NASA)的納米技術(shù)專(zhuān)家開(kāi)發(fā)了一種可以像存儲盤(pán)一樣存儲數據的柔性電子紡織品原型，在織物每個(gè)交織點(diǎn)設有數據存儲點(diǎn)，可將1GB數據存儲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公司采用導電紗線(xiàn)開(kāi)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，可用于監測病人或者特殊人群的健康狀況。
NASA開(kāi)發(fā)的紡織柔性電子存儲設備原型
Forster Rohner公司開(kāi)發(fā)的繡花電子紡織品
除此之外，鑒于普通電池技術(shù)在續航、洗滌、外形設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備也成為智能紡織品領(lǐng)域的熱點(diǎn)。
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(jiǎn)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(diǎn)墨水在滌綸織物上得到的印刷電子電路可經(jīng)歷20次家庭常規洗滌，通過(guò)對織物表面粗糙度的改善還可以?xún)?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(zhù)，而該方法以低成本、安全、環(huán)境優(yōu)好的墨水為基礎，產(chǎn)品可用于可穿戴能量收集和儲存設備、可穿戴計算機、軍用服裝及時(shí)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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