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引言：工業(yè)4.0概念包含物聯(lián)網、自動化、和移動端應用解決方案，在紡織行業(yè)越來越受追捧。從市場上最新的設備可以看到，目前數(shù)字化技術在紡織生產上的關鍵縱向要素，即數(shù)據監(jiān)控及生產規(guī)劃，已涵蓋整個生產流程，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鍵的收入增長動力。普華永道思略特《2018年全球數(shù)字化運營調研：數(shù)字化冠軍》的數(shù)據顯示，截至2030年，數(shù)字化和智能自動化預計將貢獻14%的全球GDP增長，相當于今天15萬億美元的價值。

該研究對來自全球制造企業(yè)的1100多位高管進行了調研，了解他們對數(shù)字化運營和工業(yè)4.0的看法。調研按照數(shù)字化運營成熟度，對企業(yè)進行排名，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、運營和技術等關鍵體系。他們大規(guī)模采用新技術，實現(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鍵數(shù)字化技術，這些技術包括端到端集成供應鏈規(guī)劃（87%的數(shù)字化冠軍采用）、工業(yè)物聯(lián)網（78%）、制造執(zhí)行系統(tǒng)（75%）、協(xié)作與智能機器人（72%）以及預測性維護解決方案（70%）。

由此可見，“數(shù)字化冠軍”取得成功的關鍵在于通觀全局，攜手戰(zhàn)略合作伙伴在整個企業(yè)內部將關鍵技術相互連接，而不是單獨實施各項技術。

建立智能工廠的關鍵要素：數(shù)據監(jiān)控和生產規(guī)劃

在紡織領域，數(shù)字化時代亦來臨。未來的情景是，紡織生產從供應鏈到分派，在完全網絡化的工廠4.0中都是自主控制的。在此大環(huán)境下，數(shù)字化技術對紡織生產起了重大作用，從實時數(shù)據采集、數(shù)據監(jiān)控到生產規(guī)劃，包括處理訂單、管理庫存、排產等，其重要性不言而喻。

得益于物聯(lián)網（IoT）的發(fā)展，增強了互聯(lián)性，使數(shù)據收集與分析能力進一步復雜化，從而促成了向信息經濟的轉變。借助物聯(lián)網，數(shù)據成為除物品外的全新價值源泉，并可通過互聯(lián)構建更加智能化的制造工藝、供應鏈和生態(tài)系統(tǒng)，為企業(yè)創(chuàng)造了重大機遇。要有效地采集數(shù)據，裝置監(jiān)控系統(tǒng)是行之有效的方法之一。

監(jiān)控系統(tǒng)一般是基于網絡的解決方案，可以采集生產過程中關于產量、質量、能耗、加工精度和設備狀態(tài)等數(shù)據，并與訂單、工序、人員進行關聯(lián)，以實現(xiàn)生產過程的全程追溯，從而能夠更好地管理各個生產階段，并且可以利用移動設備隨時隨地監(jiān)控所有重要參數(shù)。

生產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。停機次數(shù)顯著減少，設備設定進一步優(yōu)化，使生產效率不斷提高。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)產品生命周期的短縮。目前的生產時間由過往的90天縮短至45至60天，廠商都期望在產品規(guī)劃管理上可以有更大彈性。在這樣的環(huán)境下，只有極力縮短產品企劃、生產至銷售的過程才能迅速響應消費者各種需求，實現(xiàn)持續(xù)性發(fā)展。

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

通過采用創(chuàng)新的物聯(lián)網技術，可以將企業(yè)的生產規(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平臺，確保高效率的生產。值得留意的是，這項集成是實現(xiàn)工業(yè)4.0的重點，也是難點。

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

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

紡紗流程

物聯(lián)網在紡機行業(yè)同樣有用武之地，紗線生產商對此也非常關注?？偛课挥谌鹗康娜蝾I先短纖紡紗系統(tǒng)供應商立達（Rieter）為提高紡紗的經濟可行性，推出蛛網紗廠監(jiān)控系統(tǒng)SPIDERweb。

SPIDERweb是能收集、顯示并分析從紡紗準備至四種紡紗系統(tǒng)的所有相關數(shù)據的紗廠控制系統(tǒng)。憑借SPIDERweb蛛網紗廠控制系統(tǒng)，能確保紗廠運營的透明度和穩(wěn)定的成紗質量，提高效率并最終降低紡紗廠成本。SPIDERweb涵蓋了六個新模塊，實現(xiàn)了基于互聯(lián)網的紡紗廠控制系統(tǒng)。

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

立達還為此系統(tǒng)設計了Alert警報、Cockpit module掌控模塊以及Client客戶端模塊。 配備Cockpit module掌控模塊的移動應用程序使紡紗廠員工能實時監(jiān)測紡紗廠的重要數(shù)據，紡紗廠管理部門因此可以確定相關的臨界值。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，擴展或授權處理，從而使相關人員能采取相應的措施。Client module客戶端模塊則能讓客戶靈活地獲取SPIDERweb數(shù)據。

去年10月，立達全新的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行可視化轉換，用戶只需通過點擊操作便可完成對紡紗廠的運營和控制。

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

特呂茨勒為T-DATA用戶設計了My Production應用程序，讓用戶了解整個生產情況

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

T-Data是紡紗準備生產中的中央數(shù)據采集系統(tǒng)，同時能夠保證每一米入筒棉條均經過監(jiān)測。為了獲取有意義的數(shù)據，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：光學傳感器WASTECONTROL用于清花車間監(jiān)測除雜機廢棉質量，防止不必要的纖維損失；NEPCONTROL傳感器用于計量梳理機梳理網上棉結數(shù)、雜質和棉籽殼屑；DISC MONITOR傳感器通過光譜分析及時探測梳棉機、并條機和精梳機上出現(xiàn)的產品缺陷；耗電量由機器上專門的電表監(jiān)測。T-DATA顯示每臺機器的偏差值，從而實現(xiàn)有目標的保養(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，除了當前數(shù)據，還能夠通過外部訪問接口傳輸并對比過去的生產數(shù)據以及故障信息，能夠簡便地使用協(xié)同效應。

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

對于歐瑞康（Oerlikon）化學纖維事業(yè)板塊，生產聚酯、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，能夠對位于中心位置的現(xiàn)有生產數(shù)據進行核對并使這些數(shù)據可用?；诜展δ艿腍MI，例如通過在線應用程序進行工藝監(jiān)控，或基于混合現(xiàn)實眼鏡（微軟HoloLens全息眼鏡）的輔助系統(tǒng)。該系統(tǒng)支持預測性維護概念，并能夠實現(xiàn)對紡絲系統(tǒng)進行360度的虛擬旅程。

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

歐瑞康巴馬格的加彈機擁有數(shù)字化網絡，可以確保優(yōu)質紗線的順利生產

在2018年11月位于德國柏林舉行的OpenStack峰會上，歐瑞康化學纖維事業(yè)板塊首次介紹了公司一種高性能、靈活、安全的IT基礎設施——“盒子數(shù)據中心”。緊湊的數(shù)據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基礎設施的配置、適配和擴展。另一方面，由于私有云遠離萬維網，所有維護安全、數(shù)據連接的高度加密，因此實現(xiàn)了對數(shù)據保護要求的愿望。

針織流程

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

從設計理念到開發(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自動生產工具、GKS分級軟件、PPS生產規(guī)劃系統(tǒng)、EKC擴展編織控制系統(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，并將各個生產工序連接到網絡中。此方案中的一個核心平臺是STOLL生產規(guī)劃系統(tǒng)（PPS）。通過PPS將生產訂單自動發(fā)送并加載到配備有自動生產模式（APM）的機器之后，生產過程便開始，無需任何人為干預。

生產完成后，將自動裝裁下一個訂單，并自動啟動?？蛻艨蛇x配自動打印具有實際生產信息和操作人員反饋信息的傳遞名單功能，其內容更可以單獨設置。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)據庫請求來監(jiān)察生產狀態(tài)。

另一個能夠提供各種技能，優(yōu)化和提升整個生產進程的系統(tǒng)是擴展編織控制系統(tǒng)（Enhanced Knit Control，EKC）。EKC和PPS的無縫集成可實現(xiàn)非常高的生產率。利用訂單導向和任務相關的用戶界面，用戶可以在經過短時間的培訓后生產復雜的針織產品。

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

經由云端服務，島精機的用戶可以實時確認工廠的運轉率

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

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

第三個系統(tǒng)，即生產管理系統(tǒng)（Shima Production Report 3，SPR3）經過了升級改進。經由SPP制定的生產計劃會自動載入SPR3系統(tǒng)，按照其日程安排，可用作生產進度的管理。除改良了橫編機方面的軟件，更在數(shù)據庫基本設計上大幅度的修改，使得能夠與ERP系統(tǒng)相連。另外，經由云端服務，用戶可以隨時隨地確認工廠的運轉率以及每個訂單的編織生產進度狀況。

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)化整合所有機械設備，如水洗機、烘干機等，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)生產流程管理平臺，在完全集成的自動化環(huán)境中運行。此平臺可以處理生產訂單、排產等，還可以與產品線其他MES系統(tǒng)如SedoMaster、PrintMaster和EnergyMaster進行集成連接，其可用數(shù)據將完全覆蓋機臺層面，可全面優(yōu)化生產過程。

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

為了提升整體運營管理效率，為端到端數(shù)字化轉型創(chuàng)造一個數(shù)字化生態(tài)系統(tǒng)，德國智達（SETEX）公司于去年8月宣布與ERP供應商Halo公司建立戰(zhàn)略聯(lián)盟。Halo是涉及從纖維到產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公司團隊可以通過整合Inteos和OrgaTEX組件為紡織品加工和整理實施全面解決方案。新產品OrgaTEX-inteos是公司邁向工業(yè)4.0的下一步。

智達公司與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)新制造運營管理系統(tǒng)，為紡織品公司提供數(shù)字智能技術，從而在從纖維到產品，從設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)網技術的生產車間開始，SETEX控制器充分發(fā)揮各種紡織生產設備的潛力，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，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現(xiàn)。

中國紡企需加速數(shù)字化進程

大數(shù)據與物聯(lián)網時代已經大幅改變時下的紡織產業(yè)業(yè)者，尖端科技的緊密連結程度，已讓業(yè)者研發(fā)出更有效率的生產模式。

在中國，加強科技建設仍將是行業(yè)重要工作。根據工信部發(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)重點領域將基本實現(xiàn)數(shù)字化制造，智能制造發(fā)展基礎和支撐能力將明顯增強。

由此可見，向數(shù)字化邁進已是中國紡織企業(yè)升級轉型的必經之路。各大紡企應摒棄傳統(tǒng)工業(yè)思維，加速自身的數(shù)字化進程，深化研究創(chuàng)新。除了做好收集數(shù)據的“基本功”，更要將關鍵數(shù)據和技術在整個企業(yè)內部互通互聯(lián)，并通過技術的實施來顯著削減成本、提升產品質量，同時提高整體效率。