纺织工业互联网平台建设探索

2021-05-07李振刚朱晓英

中国信息化 2021年4期

李振刚朱晓英

本文简述了浙江鑫兰纺织有限公司纺织工业互联网平台的建设背景，结合工业互联网产业联盟发布的《工业互联网标准休系（版本2.0）》，设计了纺织工业互联网平台整体架构，然后重点对工业互联网平台创建智慧营销、数字化工厂、智慧研发、智慧品管、智慧环境能源、车间大屏、工业App的应用进行了探索，工业互联网平台的建设达到了产业链协同、提质增效的目标。

一、鑫兰纺织工业互联网平台建设背景

2019年兰溪市启动了创建纺织行业智能制造示范市，创建数字经济“一号工程”，鑫兰纺织有限公司作为首批试点企业，公司设立了智能制造项目组，项目组承担公司智能制造项目的规划、立项、设计、开发和运维工作。其核心任务是通过自主开发和二次开发方式整合现有资源，设计和建设适合鑫兰的智能工厂和工业互联网云平台。

二、纺织工业互联网平台整体架构

工业互联网通过系统构建网络、平台、安全三大功能体系，打造人、機、物全面互联的新型网络基础设施，形成智能化发展的新兴业态和应用模式。网络体系是基础，安全体系是保障，平台是建设的核心。根据鑫兰自身特点，量身定制了鑫兰信息化蓝图，规划了纺织工业互联网平台整体架构，见图1。

工业互联网平台分三个阶段实现，数据驱动阶段实现信息系统互联互通，建设一个贯穿产品、报价、订单、会审、生产工艺、备纱、排产、整经、浆纱、织造、整理、成品检验、入库、发货、收款整个生产经营过程的业务自动流转系统。智能提升阶段是在数据驱动的基础上集成自动化系统、物联网设备、智能仓储系统、能源环境系统等，实现工业互联网平台和工业App创建。柔性生产阶段是工业互联网平台的高级阶段，当积累了海量业务数据和技术数据后，一切业务皆数据，一切数据皆业务。根据需要可以对业务模式、产业链协同、深化服务等进行再创新，使资源配置更合理。

三、纺织工业互联网平台的应用探索

纺织工业互联网实现了人、机、物的互联，产生了海量的业务数据和技术数据，如何使这些数据创造价值，才是创建工业互联网平台的真正意义。工业互联网平台的基础应用是将业务流产生的数据通过处理和分析反哺给业务、服务于业务，如数据驱动设备、业务数据自动流转、各种业务预警、常规统计分析等不再赘述，这里重点探索纺织工业互联网平台创建智慧营销、数字化工厂、智慧研发、智慧品管、智慧环境能源、车间大屏、工业App方面的应用。

智慧营销应围绕客户服务创新和动态调整产品结构为目标。能快速影响客户需求、快速报价、准确预测交期、快速处理投拆。让高端客户参与进来，把产品的设计、工艺、打样、生产、质量检测、物流跟踪等全业务流程开放，让客户可以对产品生产过程跟踪和产品质量溯源。加强客户评估，通过客户资信数据、交易数据、产品档次、回款期、产生利润进行综合评估，评估后有针对性的推荐产品和对应的营销策略。根据内外部环境变化及时调整销营策略，近年来贸易战及新冠疫情影响，订单极不稳定，汇率和原材料浮动较大，应动态分析在订单多时应接哪些高附加值产品订单，订单少时可以接哪些低附加值产品订单，以保证生产的稳定。

数字化工厂应围绕提高生产效率、优化资源配置、降少用工为目标。建设数字孪生可视化社题使生产透明化，实时反映设备运行状态和生产数据，可以下钻到设备参数和执行工艺，能够预测工期和用料需求，能够优化排程，能够对设备的保养和维护预测报警。

智慧研发应围绕企业转型升级，从加工制造到智造转变，产品从低附加值向高附加值转变。转型升级的关键是拥有自己的技术体系，通过建立技术体系架构、制定技术标准，关注新材料、新工艺进行研究和创新。工艺是产品的灵魂，智能制造的核心是信息技术与生产工艺的结合，对关键工艺环节通过统计和分析、对比等方法实现快速优化工艺，缩短研发周期。

智慧品管应围绕提高产品质量为目标。质量的主动检查胜过无数次被动检查，因此生产制造的过程控制非常重要。通过采集工艺关键环节的传感器、仪表设置值与执行值对比、与工艺要求值对比，发现异常主动预警。对工艺关键环节传感器、仪表的稳定性分析，发现异常主动预警。建立质量追溯体系，以缸次为单位从原材料检测、生产工艺、计划、球整经、染色、织造、整理、成品检验、不合格品处置等业务环节，做到全流程跟踪。能够自动生成质量考核报表、责任划分到车间、机台、责任人。

智慧环境能源应围绕安全生产、提高能源利用率、绿色生产为目标。电流异常、有毒有害气体（硫化氢）超标、燃气泄露、火灾等设成最高级别预警，起到减少安全隐患作用。能源中水、电、蒸汽、燃气消耗与生产数据相结合对比分析和处理，进行跑冒滴漏预警或操作规范预警，以提高能源利用率。污水COD、固氮、PH、流量、废气与排放标准对比分析和处理，产生排放超标预警，促使现场人员及时调节，达到绿色生产指标。

车间大屏是数字化和智能工厂的重要组成部分，大屏的实时通知、生产计划和任务、在产信息和预测报警数据使工厂生产透明化，一线员工根据实时数据及时调整工作方向，提高了管理效率和生产力。

工业App是工业互联网平台的移动端部分，现在手机、平板的性能有超越PC之势，5G的应用也保证了数据的超大带宽、低延时。工业App除受限于屏幕较小外，比工业互联网平台在PC端更有优势。工业App需要把工业互联网平台中的多个系统再次剥离、封装、精简以适配手机端应用。工业App应有更好的开放性，能够整合上下游产业链，例如通过App把原料需求发送给供应商，供应商在App中报价和生成订单。通过APP把生产流程开放给高端客户，让客户也能看到订单的实时生产，知道在什么时间、那个机台、所执行工艺、机台运行参数等，实现产业链协同。同时工业App是工业互联网平台的精简版，所有业务的流转、审批、分析统计、预测和预警都可以实现。目前工业APP控制生产设备有较大安全隐患，需谨慎使用。