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引言：工業(yè)4.0概念包含物聯(lián)網(wǎng)、自動化、和移動端應(yīng)用解決方案，在紡織行業(yè)越來越受追捧。從市場上最新的設(shè)備可以看到，目前數(shù)字化技術(shù)在紡織生產(chǎn)上的關(guān)鍵縱向要素，即數(shù)據(jù)監(jiān)控及生產(chǎn)規(guī)劃，已涵蓋整個生產(chǎn)流程，包括紡紗、針織、染色等。

如今，很多制造企業(yè)將數(shù)字化制造視為未來關(guān)鍵的收入增長動力。普華永道思略特《2018年全球數(shù)字化運(yùn)營調(diào)研：數(shù)字化冠軍》的數(shù)據(jù)顯示，截至2030年，數(shù)字化和智能自動化預(yù)計將貢獻(xiàn)14%的全球GDP增長，相當(dāng)于今天15萬億美元的價值。

該研究對來自全球制造企業(yè)的1100多位高管進(jìn)行了調(diào)研，了解他們對數(shù)字化運(yùn)營和工業(yè)4.0的看法。調(diào)研按照數(shù)字化運(yùn)營成熟度，對企業(yè)進(jìn)行排名，并將企業(yè)分成四類：“數(shù)字化菜鳥”、“數(shù)字化追隨者”、“數(shù)字化先鋒”和“數(shù)字化冠軍”。

調(diào)研發(fā)現(xiàn)，“數(shù)字化冠軍”擅長管理并整合客戶解決方案、運(yùn)營和技術(shù)等關(guān)鍵體系。他們大規(guī)模采用新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)整條價值鏈的互動與協(xié)作。他們采用了近三分之二的關(guān)鍵數(shù)字化技術(shù)，這些技術(shù)包括端到端集成供應(yīng)鏈規(guī)劃（87%的數(shù)字化冠軍采用）、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（78%）、制造執(zhí)行系統(tǒng)（75%）、協(xié)作與智能機(jī)器人（72%）以及預(yù)測性維護(hù)解決方案（70%）。

由此可見，“數(shù)字化冠軍”取得成功的關(guān)鍵在于通觀全局，攜手戰(zhàn)略合作伙伴在整個企業(yè)內(nèi)部將關(guān)鍵技術(shù)相互連接，而不是單獨(dú)實(shí)施各項(xiàng)技術(shù)。

建立智能工廠的關(guān)鍵要素：數(shù)據(jù)監(jiān)控和生產(chǎn)規(guī)劃

在紡織領(lǐng)域，數(shù)字化時代亦來臨。未來的情景是，紡織生產(chǎn)從供應(yīng)鏈到分派，在完全網(wǎng)絡(luò)化的工廠4.0中都是自主控制的。在此大環(huán)境下，數(shù)字化技術(shù)對紡織生產(chǎn)起了重大作用，從實(shí)時數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)監(jiān)控到生產(chǎn)規(guī)劃，包括處理訂單、管理庫存、排產(chǎn)等，其重要性不言而喻。

得益于物聯(lián)網(wǎng)（IoT）的發(fā)展，增強(qiáng)了互聯(lián)性，使數(shù)據(jù)收集與分析能力進(jìn)一步復(fù)雜化，從而促成了向信息經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)變。借助物聯(lián)網(wǎng)，數(shù)據(jù)成為除物品外的全新價值源泉，并可通過互聯(lián)構(gòu)建更加智能化的制造工藝、供應(yīng)鏈和生態(tài)系統(tǒng)，為企業(yè)創(chuàng)造了重大機(jī)遇。要有效地采集數(shù)據(jù)，裝置監(jiān)控系統(tǒng)是行之有效的方法之一。

監(jiān)控系統(tǒng)一般是基于網(wǎng)絡(luò)的解決方案，可以采集生產(chǎn)過程中關(guān)于產(chǎn)量、質(zhì)量、能耗、加工精度和設(shè)備狀態(tài)等數(shù)據(jù)，并與訂單、工序、人員進(jìn)行關(guān)聯(lián)，以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的全程追溯，從而能夠更好地管理各個生產(chǎn)階段，并且可以利用移動設(shè)備隨時隨地監(jiān)控所有重要參數(shù)。

生產(chǎn)趨勢可以在初始階段被檢測，故障和錯誤就能更快地得到處理。停機(jī)次數(shù)顯著減少，設(shè)備設(shè)定進(jìn)一步優(yōu)化，使生產(chǎn)效率不斷提高。管理層可以利用這些參數(shù)作為決策之用，而客戶可利用這些功能，控制整體設(shè)備效率，提高員工效率。

同時，隨著市場全球化、多樣化發(fā)展，促使了紡織行業(yè)產(chǎn)品生命周期的短縮。目前的生產(chǎn)時間由過往的90天縮短至45至60天，廠商都期望在產(chǎn)品規(guī)劃管理上可以有更大彈性。在這樣的環(huán)境下，只有極力縮短產(chǎn)品企劃、生產(chǎn)至銷售的過程才能迅速響應(yīng)消費(fèi)者各種需求，實(shí)現(xiàn)持續(xù)性發(fā)展。

利用生產(chǎn)規(guī)劃系統(tǒng)，客戶能夠控制、規(guī)劃并優(yōu)化其生產(chǎn)過程，可以快速查看所有工藝流程，把工藝過程透明化，因而可提高質(zhì)量，減少浪費(fèi)，同時縮短響應(yīng)時間，確保按時交付。

通過采用創(chuàng)新的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以將企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)劃系統(tǒng)與的ERP、MES等重要系統(tǒng)連接，在價值鏈全階段提供跟蹤服務(wù)平臺，確保高效率的生產(chǎn)。值得留意的是，這項(xiàng)集成是實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0的重點(diǎn)，也是難點(diǎn)。

在ITMA ASIA + CITME 2018展會上，Sedo Treepoint公司銷售總監(jiān)Manfred Mentges先生解釋說：“你必須將生產(chǎn)車間的所有控制器集成在一起，但整合不同的機(jī)器是很困難的。許多工廠是新、舊機(jī)器混用，因此有必要進(jìn)行整合不同系統(tǒng)的工作。因此，必須把客戶引領(lǐng)到正確的道路上，以項(xiàng)目為基礎(chǔ)替他們進(jìn)行系統(tǒng)整合。” 簡而言之，整合和集成就是解決企業(yè)內(nèi)部信息孤島的問題，工業(yè)4.0所要追求的就是在企業(yè)內(nèi)部實(shí)現(xiàn)所有環(huán)節(jié)信息無縫鏈接，這是所有智能化的基礎(chǔ)。

盡管對于工業(yè)4.0有不同的詮釋，紡織行業(yè)領(lǐng)先供應(yīng)商已將數(shù)字化視為積極創(chuàng)新的長遠(yuǎn)目標(biāo)，為市場推出一系列適用于各個生產(chǎn)流程的數(shù)字化解決方案，包括紡紗、針織、染色等，以實(shí)現(xiàn)高效生產(chǎn)，助力紡織業(yè)升級轉(zhuǎn)型。

紡紗流程

物聯(lián)網(wǎng)在紡機(jī)行業(yè)同樣有用武之地，紗線生產(chǎn)商對此也非常關(guān)注。總部位于瑞士的全球領(lǐng)先短纖紡紗系統(tǒng)供應(yīng)商立達(dá)（Rieter）為提高紡紗的經(jīng)濟(jì)可行性，推出蛛網(wǎng)紗廠監(jiān)控系統(tǒng)SPIDERweb。

SPIDERweb是能收集、顯示并分析從紡紗準(zhǔn)備至四種紡紗系統(tǒng)的所有相關(guān)數(shù)據(jù)的紗廠控制系統(tǒng)。憑借SPIDERweb蛛網(wǎng)紗廠控制系統(tǒng)，能確保紗廠運(yùn)營的透明度和穩(wěn)定的成紗質(zhì)量，提高效率并最終降低紡紗廠成本。SPIDERweb涵蓋了六個新模塊，實(shí)現(xiàn)了基于互聯(lián)網(wǎng)的紡紗廠控制系統(tǒng)。

SPIDERweb是能收集、顯示并分析從紡紗準(zhǔn)備至四種紡紗系統(tǒng)的所有相關(guān)數(shù)據(jù)的紗廠控制系統(tǒng)

立達(dá)還為此系統(tǒng)設(shè)計了Alert警報、Cockpit module掌控模塊以及Client客戶端模塊。 配備Cockpit module掌控模塊的移動應(yīng)用程序使紡紗廠員工能實(shí)時監(jiān)測紡紗廠的重要數(shù)據(jù)，紡紗廠管理部門因此可以確定相關(guān)的臨界值。一旦超過或低于臨界值，用戶將收到來自Alert警報模塊的短消息，從而可以對警報做出分類分析，擴(kuò)展或授權(quán)處理，從而使相關(guān)人員能采取相應(yīng)的措施。Client module客戶端模塊則能讓客戶靈活地獲取SPIDERweb數(shù)據(jù)。

去年10月，立達(dá)全新的Essential數(shù)字紡紗套裝平臺隆重登場。該平臺將整個紡紗工序的提升潛力進(jìn)行可視化轉(zhuǎn)換，用戶只需通過點(diǎn)擊操作便可完成對紡紗廠的運(yùn)營和控制。

Essential數(shù)字紡紗套裝靈活性更高，功能更為精準(zhǔn)，并可以兼容第三方應(yīng)用。公司預(yù)計，在2019年年中，目前已有的數(shù)字化系統(tǒng)UPtime和SPIDERweb蛛網(wǎng)也將集成到Essential數(shù)字紡紗套裝中。

特呂茨勒為T-DATA用戶設(shè)計了My Production應(yīng)用程序，讓用戶了解整個生產(chǎn)情況

此外，來自德國的領(lǐng)先紡織機(jī)械制造商特呂茨勒（Trützschler）公司也自行研發(fā)了在線數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)T-DATA，時刻收集當(dāng)前產(chǎn)量與質(zhì)量信息，為管理層提供關(guān)于紡紗車間日常操作的確切數(shù)據(jù)。

T-Data是紡紗準(zhǔn)備生產(chǎn)中的中央數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，同時能夠保證每一米入筒棉條均經(jīng)過監(jiān)測。為了獲取有意義的數(shù)據(jù)，首先要確定獲取哪些信息，特呂茨勒為此開發(fā)了一系列傳感器，如：光學(xué)傳感器WASTECONTROL用于清花車間監(jiān)測除雜機(jī)廢棉質(zhì)量，防止不必要的纖維損失；NEPCONTROL傳感器用于計量梳理機(jī)梳理網(wǎng)上棉結(jié)數(shù)、雜質(zhì)和棉籽殼屑；DISC MONITOR傳感器通過光譜分析及時探測梳棉機(jī)、并條機(jī)和精梳機(jī)上出現(xiàn)的產(chǎn)品缺陷；耗電量由機(jī)器上專門的電表監(jiān)測。T-DATA顯示每臺機(jī)器的偏差值，從而實(shí)現(xiàn)有目標(biāo)的保養(yǎng)。

T-DATA能夠簡便地整合至現(xiàn)有的ERP系統(tǒng)或控制系統(tǒng)中，除了當(dāng)前數(shù)據(jù)，還能夠通過外部訪問接口傳輸并對比過去的生產(chǎn)數(shù)據(jù)以及故障信息，能夠簡便地使用協(xié)同效應(yīng)。

公司也為T-DATA用戶設(shè)計了新型My Production應(yīng)用程序，讓用戶可實(shí)時了解每臺設(shè)備的當(dāng)前狀態(tài)，或整個生產(chǎn)情況的清晰匯總，并在必要的時候采取行動。應(yīng)用程序的操作界面直觀易懂，簡單便捷。更重要的是，生產(chǎn)數(shù)據(jù)將被安全保存在云端，整個通信路徑都經(jīng)過端對端加密。

對于歐瑞康（Oerlikon）化學(xué)纖維事業(yè)板塊，生產(chǎn)聚酯、尼龍和聚丙烯的工業(yè)4.0解決方案是基于數(shù)字化的生產(chǎn)背景。

歐瑞康通過其用于工藝監(jiān)控的工廠操作中心（POC），已在市場上成功建立新的IT基礎(chǔ)，能夠?qū)ξ挥谥行奈恢玫默F(xiàn)有生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行核對并使這些數(shù)據(jù)可用。基于服務(wù)功能的HMI，例如通過在線應(yīng)用程序進(jìn)行工藝監(jiān)控，或基于混合現(xiàn)實(shí)眼鏡（微軟HoloLens全息眼鏡）的輔助系統(tǒng)。該系統(tǒng)支持預(yù)測性維護(hù)概念，并能夠?qū)崿F(xiàn)對紡絲系統(tǒng)進(jìn)行360度的虛擬旅程。

POC是工作流程全能管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)旨在識別生產(chǎn)階段內(nèi)的各個流程步驟并對其進(jìn)行優(yōu)化，例如紡絲或假捻變形或者整個生產(chǎn)線上的全部工藝流程——從原材料到最終產(chǎn)品。

歐瑞康巴馬格的加彈機(jī)擁有數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)，可以確保優(yōu)質(zhì)紗線的順利生產(chǎn)

在2018年11月位于德國柏林舉行的OpenStack峰會上，歐瑞康化學(xué)纖維事業(yè)板塊首次介紹了公司一種高性能、靈活、安全的IT基礎(chǔ)設(shè)施——“盒子數(shù)據(jù)中心”。緊湊的數(shù)據(jù)中心基于開放的操作系統(tǒng)OpenStack工作，該系統(tǒng)允許在安全的私有云環(huán)境中進(jìn)行虛擬計算。一方面，虛擬操作降低了成本，簡化了現(xiàn)在和以后IT基礎(chǔ)設(shè)施的配置、適配和擴(kuò)展。另一方面，由于私有云遠(yuǎn)離萬維網(wǎng)，所有維護(hù)安全、數(shù)據(jù)連接的高度加密，因此實(shí)現(xiàn)了對數(shù)據(jù)保護(hù)要求的愿望。

針織流程

為了提升整個針織價值鏈的效率，領(lǐng)先的橫機(jī)制造商斯托爾公司（STOLL）推出了knitelligence智能編織解決方案。

從設(shè)計理念到開發(fā)和制造，knitelligence為每個組件提供量身定制的解決方案，它包括各種軟件和系統(tǒng)，如M1plus圖案軟件、APM自動生產(chǎn)工具、GKS分級軟件、PPS生產(chǎn)規(guī)劃系統(tǒng)、EKC擴(kuò)展編織控制系統(tǒng)和autocreate圖案創(chuàng)建框架。它們之間彼此交聯(lián)，使工藝過程自動化，并將各個生產(chǎn)工序連接到網(wǎng)絡(luò)中。此方案中的一個核心平臺是STOLL生產(chǎn)規(guī)劃系統(tǒng)（PPS）。通過PPS將生產(chǎn)訂單自動發(fā)送并加載到配備有自動生產(chǎn)模式（APM）的機(jī)器之后，生產(chǎn)過程便開始，無需任何人為干預(yù)。

生產(chǎn)完成后，將自動裝裁下一個訂單，并自動啟動。客戶可選配自動打印具有實(shí)際生產(chǎn)信息和操作人員反饋信息的傳遞名單功能，其內(nèi)容更可以單獨(dú)設(shè)置。完成的訂單由PPS收取，以便ERP可以跟蹤完成的訂單，也可以使用數(shù)據(jù)庫請求來監(jiān)察生產(chǎn)狀態(tài)。

另一個能夠提供各種技能，優(yōu)化和提升整個生產(chǎn)進(jìn)程的系統(tǒng)是擴(kuò)展編織控制系統(tǒng)（Enhanced Knit Control，EKC）。EKC和PPS的無縫集成可實(shí)現(xiàn)非常高的生產(chǎn)率。利用訂單導(dǎo)向和任務(wù)相關(guān)的用戶界面，用戶可以在經(jīng)過短時間的培訓(xùn)后生產(chǎn)復(fù)雜的針織產(chǎn)品。

為了快速響應(yīng)市場快速交付的趨勢，縮短生產(chǎn)時間，島精機(jī)（Shima Seiki）公司把橫編針織服裝由計劃到生產(chǎn)之連串工序系列可視化，改善生產(chǎn)效率。公司推出了三種與橫編針織機(jī)專用的產(chǎn)品壽命周期管理系統(tǒng)（Shima KnitPLM）關(guān)連的產(chǎn)品。

經(jīng)由云端服務(wù)，島精機(jī)的用戶可以實(shí)時確認(rèn)工廠的運(yùn)轉(zhuǎn)率

第一個是生產(chǎn)計劃系統(tǒng)（Shima Production Planning，SPP），該系統(tǒng)是通過與客戶的企業(yè)資源計劃（ERP）管理的生產(chǎn)訂單（MO）數(shù)據(jù)共享，對每個被編配生產(chǎn)的機(jī)器進(jìn)行日程管理的軟件。

第二個是傳送數(shù)據(jù)系統(tǒng)（Shima Production Control，SPC）會依據(jù)由SPP所生成的生產(chǎn)計劃，自動地將這些生產(chǎn)所需數(shù)據(jù)，傳送到各臺編織機(jī)上。因此，既可縮減管理員的作業(yè)，并且減低使用錯誤數(shù)據(jù)的機(jī)會。

第三個系統(tǒng)，即生產(chǎn)管理系統(tǒng)（Shima Production Report 3，SPR3）經(jīng)過了升級改進(jìn)。經(jīng)由SPP制定的生產(chǎn)計劃會自動載入SPR3系統(tǒng)，按照其日程安排，可用作生產(chǎn)進(jìn)度的管理。除改良了橫編機(jī)方面的軟件，更在數(shù)據(jù)庫基本設(shè)計上大幅度的修改，使得能夠與ERP系統(tǒng)相連。另外，經(jīng)由云端服務(wù)，用戶可以隨時隨地確認(rèn)工廠的運(yùn)轉(zhuǎn)率以及每個訂單的編織生產(chǎn)進(jìn)度狀況。

染色流程

致力于為紡織品整理行業(yè)開發(fā)和提供集成系統(tǒng)的Sedo Treepoint公司推出了新型模塊式SedoMaster系統(tǒng)，專業(yè)用于管理整個染色車間及紡織印染工廠。

SedoMaster從上至下為操作人員到主管人員每個人提供一個組合式方案，允許他們管理配方、工藝過程及報告。SedoMaster支持所有其它染色相關(guān)系統(tǒng)的連接，例如自動分料系統(tǒng)、配方管理系統(tǒng)以及ERP系統(tǒng)，并且能夠優(yōu)化整合所有機(jī)械設(shè)備，如水洗機(jī)、烘干機(jī)等，降低能耗成本。

公司的另一個創(chuàng)新解決方案SedoExpert是一個全自動紡織印染工業(yè)生產(chǎn)流程管理平臺，在完全集成的自動化環(huán)境中運(yùn)行。此平臺可以處理生產(chǎn)訂單、排產(chǎn)等，還可以與產(chǎn)品線其他MES系統(tǒng)如SedoMaster、PrintMaster和EnergyMaster進(jìn)行集成連接，其可用數(shù)據(jù)將完全覆蓋機(jī)臺層面，可全面優(yōu)化生產(chǎn)過程。

同時，SedoExpert可以與生產(chǎn)企業(yè)現(xiàn)有的ERP系統(tǒng)進(jìn)行整合，可以避免冗余的人工操作及對現(xiàn)有生產(chǎn)流程進(jìn)行大規(guī)模重新規(guī)劃設(shè)置。

為了提升整體運(yùn)營管理效率，為端到端數(shù)字化轉(zhuǎn)型創(chuàng)造一個數(shù)字化生態(tài)系統(tǒng)，德國智達(dá)（SETEX）公司于去年8月宣布與ERP供應(yīng)商Halo公司建立戰(zhàn)略聯(lián)盟。Halo是涉及從纖維到產(chǎn)品的定制解決方案專業(yè)公司。

通過建立戰(zhàn)略聯(lián)盟，SETEX和Halo公司團(tuán)隊(duì)可以通過整合Inteos和OrgaTEX組件為紡織品加工和整理實(shí)施全面解決方案。新產(chǎn)品OrgaTEX-inteos是公司邁向工業(yè)4.0的下一步。

智達(dá)公司與Halo公司建立戰(zhàn)略聯(lián)盟，推出創(chuàng)新系統(tǒng)OrgaTEX-inteos

新型OrgaTEX-inteos軟件是一款創(chuàng)新制造運(yùn)營管理系統(tǒng)，為紡織品公司提供數(shù)字智能技術(shù)，從而在從纖維到產(chǎn)品，從設(shè)計到交付的紡織品價值鏈中獲取更多利潤。

從采用工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的生產(chǎn)車間開始，SETEX控制器充分發(fā)揮各種紡織生產(chǎn)設(shè)備的潛力，提供無縫解決方案，從而可方便、可持續(xù)地集成到OrgaTEX-inteos系統(tǒng)環(huán)境中。新的MES系統(tǒng)為提供工業(yè)4.0解決方案提供了基礎(chǔ)，總體上增加了許多功能，可以連接到監(jiān)控軟件，可持續(xù)性和高校方法因此得以實(shí)現(xiàn)。

中國紡企需加速數(shù)字化進(jìn)程

大數(shù)據(jù)與物聯(lián)網(wǎng)時代已經(jīng)大幅改變時下的紡織產(chǎn)業(yè)業(yè)者，尖端科技的緊密連結(jié)程度，已讓業(yè)者研發(fā)出更有效率的生產(chǎn)模式。

在中國，加強(qiáng)科技建設(shè)仍將是行業(yè)重要工作。根據(jù)工信部發(fā)布的國家《智能制造發(fā)展規(guī)劃（2016—2020年）》，到2020年，傳統(tǒng)制造業(yè)重點(diǎn)領(lǐng)域?qū)⒒緦?shí)現(xiàn)數(shù)字化制造，智能制造發(fā)展基礎(chǔ)和支撐能力將明顯增強(qiáng)。

由此可見，向數(shù)字化邁進(jìn)已是中國紡織企業(yè)升級轉(zhuǎn)型的必經(jīng)之路。各大紡企應(yīng)摒棄傳統(tǒng)工業(yè)思維，加速自身的數(shù)字化進(jìn)程，深化研究創(chuàng)新。除了做好收集數(shù)據(jù)的“基本功”，更要將關(guān)鍵數(shù)據(jù)和技術(shù)在整個企業(yè)內(nèi)部互通互聯(lián)，并通過技術(shù)的實(shí)施來顯著削減成本、提升產(chǎn)品質(zhì)量，同時提高整體效率。