编者按
“不创新就没有出路。”这已成为中国纺机企业的普遍共识。“十四五”期间,纺织机械行业将加快从规模发展到高质量发展转变的步伐,坚持创新驱动是基本原则。本报“‘十四五’技术创新如何落地”系列报道,从攻克关键共性技术,搭建公共创新平台等方面探讨 “十四五”期间纺机技术创新的方向和路径。
对纺机行业来说,技术创新的重要性不言而喻。但面对柔性化、智能化、定制化和服务化的转型要求,纺机企业自身创新能力的局限和不足更加凸显。集合产业链上下游以及行业内外更多的创新力量,实现产业集成创新,才能应对信息时代高质量发展的要求。
对于联盟创新发挥的重要作用,中国纺织机械协会副会长侯曦分享了一个真实案例:由北京机械工业自动化研究所等单位研发的化纤长丝生产智能物流系统实现了自动落丝、机器人装车、自动包装等功能,但化纤长丝卷装外观质量仍需人工检测,而这个环节工人劳动强度高,准确率也受限。
为了解决这个问题,中国智能制造系统解决方案供应商联盟纺织行业分盟联系了东华大学。此后东华大学在用户企业福建百宏的积极配合下开展了相关技术的攻关和反复试验,最终成功研发出化纤长丝卷装外观质量检测系统,检测效率与人工相当,准确率则由人工检测的85%提高到了99%。由化纤长丝生产智能物流系统、卷装外观质量检测系统等组成的化纤生产智能制造系统解决方案在更多化纤企业得到应用,取得了显著效果。
产学研用联合攻克研发瓶颈
在纺机行业,新一代纺织设备产业技术创新联盟、中国智能制造系统解决方案供应商联盟纺织行业分盟等创新平台在技术创新、推进智能制造等方面发挥了重要作用。
产业技术创新战略联盟是产学研协同创新的新型组织形态。新一代纺织设备技术创新产业联盟(纺机联盟)广泛吸收了相关产、学、研、用单位的参与,根据行业需求,组织成员单位合作研发产业共性技术,共同形成多个纺织工艺产业链,突破本单位发展中的技术瓶颈,申请并承担了多项国家科技支撑计划项目及科技部重点研发项目,研制成果已形成了新的经济增长点,为企业增加收入和护大市场占有率发挥了重要作用。
从2009年9月9日正式宣告成立至今,新一代纺织设备产业技术创新联盟充分利用行业内优质资源,围绕纺织机械产业技术创新的关键问题,共同开展新一代纺织设备关键共性技术和前瞻性技术与装备的研发,并取得了傲人的成果。
近日,《2020~2021年度产业技术创新战略联盟活跃度评价报告》在北京正式发布。新一代纺织设备产业技术创新战略联盟在2018~2021连续3个评价期保持高活跃度,再度被评为“A级活跃度产业技术创新战略联盟”。
新一代纺织设备产业技术创新联盟以企业为主体,以国内大学的理论研究和基础研究以及科研院所对制造、使用工艺、试验、检测等方面的研究为基础,聚集创新资源,从而推动纺织设备在关键技术、共性技术上实现重大突破,支撑和引领产业技术创新。
从成立至今,“新一代纺织设备产业技术创新联盟”组织和承担了国家科技支撑计划“新一代纺织设备”重点项目、“碳纤维多层织造装备及技术研发”项目、“数控一代机械产品创新应用示范工程”一期项目“纺织行业(苎麻、针织、涂布)装备数控化应用示范”课题、“先进印染关键技术研究与装备开发”项目等。这些项目的实施突破了产业技术创新中的一些关键、共性问题,引领产业技术进步,同时也促进了产学研科技人员交流、互动,为产业持续创新提供人才支撑。
以“碳纤维多层织造装备及技术研发”项目为例,项目的成功研发,填补了国内碳纤维多层织造设备的空白,为以碳纤维为代表的新型纤维材料工业发展提供了基础。
该项目由产学研结合的6家单位合作承担,总投资9383万元,其中科技支撑计划专项经费3293万元。在项目执行期内,研制新产品样机4台,共建成的试验基地、中试线、生产示范线等4个;共申请各种专利99项,其中申请发明专利49项;获得授权专利68项,其中发明专利授权18项;制定国家及行业标准3项,企业标准1项;发表科技论文24篇。在人才培养方面,通过项目的研发,培养和锻炼了一批学科带头人和行业急需的工程化技术人才,形成了一支能够承担国家重大项目的创新团队。项目执行过程中,培养工程师、高级工程师及以上职称技术人员数百人,20人取得硕士学位。
根据纺织机械需求的变化,为了推动纺织装备智能化发展,提高纺织行业自动化水平,近两年新一代纺织设备产业技术创新战略联盟参与组织了科技部重点研发计划智能机器人专项“面向纺织典型行业的机器人自动化生产线示范应用”项目和“面向运动鞋服行业的机器人自动化生产线”项目。
供应商联盟推动智能制造落地
智能制造是制造技术与信息技术的深度融合与创新集成,系统解决方案供应商在智能制造领域中具有非常重要的位置。
成立于2017年12月的纺织行业智能制造系统解决方案供应商联盟暨中国智能制造系统解决方案供应商联盟纺织行业分盟由中国纺织机械协会、北京机械工业自动化研究所、经纬纺织机械股份有限公司、恒天重工股份有限公司等50余家单位组成,旨在促进智能制造软硬件供应商、系统集成服务商、纺织企业、纺织机械企业的交流合作,推动我国纺织行业智能制造的发展。
据侯曦介绍,促进供需对接是中国智能制造系统解决方案供应商联盟纺织行业分盟(简称“纺织分盟”)的一项重要工作。在成立初期,纺织分盟主要以推介会的形式组织智能制造系统解决方案供应商与纺机企业、纺织企业进行对接。纺织分盟先后组织了纺纱、印染、化纤、家纺等领域的智能制造系统解决方案专题对接活动,促进医卫用万吨级生物质非织造布生产智能工厂、色织纱线浸染生产全流程机器人集成示范应用项目、面向化纤长丝的机器人自动化长流程生产线示范应用项目等实现成功对接,组织大专院校与供应商进行大数据分析、人工智能应用对接,大力推介纺织行业优秀系统解决方案。
2019年之后,为了进一步推动智能制造落地,加速智能制造由“点上突破”进入“线面推广”,强化产业链供应链上下游协同,纺织分盟将重点放在了推进智能制造进园区(集群)上。纺织行业分盟先后在福建泉州和浙江兰溪举办了“智能制造进园区”活动。
2020年9月,在福建泉州,50余位专家细分成服装行业组、纺织装备行业组、面料行业等6个组别,分别对包括柒牌、百宏、361°等在内的12家泉州纺织服装企业进行问诊把脉,对企业智能制造现状、存在的共性问题以及解决路径进行现场指导。
2021年7月,在浙江兰溪,邀请多领域智能制造专家进行现场诊断,并为智造供需提供对接交流机会,结合企业具体情况现场定制和匹配行业内优质解决方案,为集群的智造升级提供了有力的技术支持和发展路径。
侯曦强调,推进智能制造进园区(集群)并不是仅仅召开一个会议而已。为了推动智能制造在这些纺织集群真正落地,纺织分盟先期要进行问卷调查,邀请相关专家对纺织企业进行调研诊断,并联合供应商给出诊断报告。根据集群企业存在的共性要求和问题,总结出典型场景下的整体解决方案,并有不同的供应商选项供用户企业自主选择。
谈到纺织分盟“十四五”工作的重点,侯曦表示,“十三五”期间多数业内大型重点企业已开始推进智能制造,建设智能工厂(车间),并取得不错的效果,因此“十四五”期间推动智能制造的重点转向中小企业。
侯曦坦言,在中小企业推动智能制造难度不小。对大多数中小纺织企业来说,过高的投入会令他们望而却步。因此,政府在资金和服务上的支持,性价比更高的优质解决方案都是关键因素。例如在取得较好效果的兰溪,政府按软件、硬件及上云投入的50%给予专项资金补助,保障了企业的资金需求。
针对中小纺织企业的特点,在争取地方政府支持的同时,纺织分盟将加大优秀示范项目的宣传推广力度,让广大中小企业看到智能化改造的实际效果。实际上,在纺织企业推进智能制造成效显著。通过一年多改造提升,兰溪30家试点企业效益平均提高12.3%,差错率平均下降至0.5%,生产设备联网率达到98%,水、电、汽平均每万米布消耗量分别下降9.8%、4.1%和5.6%。
此外,建设纺织智能制造标准体系也是纺织分盟的一项重点工作。纺织分盟将按照纺织行业细分领域各自特点,继续组织开展纺织智能制造行业应用标准的研究工作。
多层次构建公共创新平台
《“十四五”纺织机械行业发展指导性意见》明确提出,要在已有行业平台的基础上,纺织装备龙头企业联合用户企业、纺机产品研发中心、科研机构、高等院校和检测机构等组建纺织机械行业装备联盟,与相关国家创新平台合作,成立先进纺织装备公共创新平台。
据侯曦介绍,在新一代纺织设备产业技术创新战略联盟和中国智能制造系统解决方案供应商联盟纺织行业分盟基础上,中国纺织机械协会计划组建重大技术装备攻关联盟,分别从不同层面围绕产业链构建技术创新链,打通科技成果转化为现实生产力的通道,共同推进纺织重大技术装备和关键技术的创新与突破。
新一代纺织设备产业技术创新战略联盟着重于纺织设备关键共性技术和前瞻性技术与装备的研发。
重大技术装备攻关联盟着重于重点装备的技术攻关:攻关纺织绿色生产装备,推动纺织产业对资源环境更加安全友好,为实现“碳达峰”、“碳中和”提供强有力的支撑;攻关纺织智能化技术与装备,推动纺织机械、纺织企业的智能化改造,提质增效,缓解纺织产业链被动向外转移的压力;攻关高技术纺织品装备,扩大纺织装备的应用领域;攻关纺织装备控制系统及关键基础零部件,提升纺织装备工业的产业基础。
中国智能制造系统解决方案供应商联盟纺织行业分盟则侧重于推动智能制造等先进技术的落地,鼓励和推动新技术、新装备在纺织行业示范应用。
侯曦强调,“十四五”期间这些纺织装备公共创新平台还将加强与行业外相关协会和机构的沟通和合作,促进不同行业间需求对接、项目合作,尝试为领域内技术短板提供跨界技术支撑。加强相关研发,推动纺织品除了服装家纺等传统领域以外,作为工业织材应用于国防军工、航空航天、轨道交通、汽车工业、土木建筑和健康医卫等领域。