AI模型DeepSeek-R1以低成本高性能的優勢在全球掀起開源革命,宇樹科技人形機器人引發全民熱議,“人造太陽”首次完成1億攝氏度1000秒“高質量燃燒”……2025年,眾多熱點事件再次讓人感受到科技創新的力量。
對紡機企業來說,技術進步和產品創新是發展永恒的主題。2024年,紡織機械新產品獲得“紡織之光”科學技術獎技術發明獎一等獎1項,科技進步獎一等獎2項、二等獎6項。44項新產品、新技術通過由中國紡織機械協會主持的省部級科技成果鑒定。據統計,紡織機械305家重點企業全年獲得授權發明專利673項、授權實用新型專利705項,外觀設計81項。其中,授權發明專利數量有較大幅度增長,體現出紡機企業創新的力度。盤點近一年的紡機技術創新成果,也可從中看出未來創新的方向。
產品邁向“智高綠”
談到當前紡機科技發展情況,中國紡織機械協會總工程師李雪清表示,紡機行業正持續積極推進技術創新與結構調整,促進企業提升產品開發能力和紡織裝備制造水平,提高國產紡織機械的制造質量和可靠性,加快推動紡織裝備向智能化和高端發展。
當前,隨著人工智能技術與制造業的融合發展,機器人化制造已經成為智能制造的新趨勢。由東華大學、無錫一棉紡織集團有限公司、經緯智能紡織機械有限公司聯合完成的“環錠細紗機自動接頭機器人及其協同智能系統”,從細紗柔性體機器人的靈巧操作、精準作業、多機協同出發,通過環錠細紗機自動接頭機器人及其協同智能系統的重大技術創新,攻克了機器人接頭柔順作業的自學習智能控制技術、自導航細紗接頭機器人自主移動控制技術,發明了高速紡紗新型錠子結構與細紗機組件,構建了云邊融合的細紗裝備群與細紗接頭機器人協同智能系統。項目創新開發的巡游式細紗自動接頭機器人,在接頭時間、接頭成功率和規模看臺率三大核心指標均優于國際同類軌道式接頭機器人。項目榮獲2024年度中國紡織工業聯合會(以下簡稱“中國紡聯”)科學技術獎技術發明獎一等獎。
經緯智能紡織機械有限公司負責人表示,實現紡織車間智能化、高速化、連續化、無人化是紡織行業的不懈追求,也是經緯智能公司堅持“以客戶為中心”的奮斗目標。作為擁有70多年研制細紗機歷史的領軍國有紡機企業,經緯智能公司不僅在推動細紗機高速高效、智能化自動化、綠色節能少人工上不斷深耕,千錠時斷頭和萬錠用工不斷下降,更在助力智慧紡紗工廠建設、提升用戶全流程紡紗智能化水平上不遺余力。經緯智能公司將繼續攜手東華大學和客戶一起實現巡游式細紗自動接頭機器人技術升級、成果轉化和規模化推廣,為客戶創造價值、為行業發展助力。
湖北天門紡織機械股份有限公司(以下簡稱“天門紡機”)、武漢紡織大學、安徽華茂紡織股份有限公司、武漢銀橋南海光電有限公司共同承擔的“并條工序全自調勻整產線技術研發與產業化應用”項目獲得了2024年度中國紡聯科技進步獎二等獎。
針對并條設備的信息化程度較低,市場上缺乏適合超大卷裝的自調勻整并條機等問題,天門紡機與相關單位合作研發了并條工序全自調勻整產線技術,并進行市場推廣。該技術首創了“并條工序全自調勻整”概念,從精梳預并、頭道到末道的并條,創新性地在全并條工序使用具有自調勻整功能的并條機,借助物聯互通功能,自動優化各道并條的工藝參數。這一創新解決了紡織企業并條技術運用粗放式管控的現象,明顯改善了并條及后續工序的產品指標,顯著提升了布面質量。該技術的使用可使頭并重量CV值控制在0.7以下,末并重量CV值控制在0.3以下;成紗長粗減少50%,長細減少64%,布面實物質量提升1-2個等級。同時,實現了設備間數據共享和遠程控制,并通過開發適用于紡紗工藝的智能勻整控制算法和維護決策模型,提高工藝的智能化水平。
產學研用優勢互補
為了更好地促進產業和科技的結合,促進科技成果更快地向現實生產力轉化,產學研用結合一直是紡機行業積極推進的一項工作。如今,產學研用結合的成效也在創新成果中得到體現。
例如,為了解決實際生產中的痛點難題,“環錠細紗機自動接頭機器人及其協同智能系統”項目形成了產學協同的多元團隊。東華大學在紡織智能制造方面擁有良好的基礎,尤其是在自動接頭技術方面有獨特的優勢。無錫一棉紡織集團有限公司是擁有百年歷史的紡織企業,也是紡織行業智能化的引領者。經緯智能紡織機械有限公司在紡織機械市場占據領先地位。三家單位形成了產學研用共同體,優勢互補,攻克了環錠紡自動接頭技術這一行業難題,為推廣應用奠定了良好基礎。該項目的成功研發,攻克了環錠紡細紗機接頭難題,補全了紡紗全流程自動化斷點,突破了紡紗行業向智能化新模式發展的瓶頸問題,對紡織行業的高質量發展意義重大。
恒天重工股份有限公司(以下簡稱“恒天重工”)、東華大學、 賽得利(常州)纖維有限公司、河源元久科技有限公司、邯鄲宏大化纖機械有限公司、深圳市元久科技有限公司共同承擔的“單線單釜年產5萬噸萊賽爾纖維成套裝備及工藝”項目獲得2024年度中國紡聯科技進步獎一等獎。此套生產線為目前萊賽爾纖維行業在全球范圍內單線單釜最大的生產線,可以滿足單線單釜年產5萬噸的需求,極大提升了萊賽爾纖維的生產效率和質量,顯著降低了能耗和生產成本,有力推動了萊賽爾纖維行業的綠色制造進程。項目實現了生產技術與裝置的全國產化及規模化、高效化、低耗化,打破了國外技術和市場壟斷,實現了較有影響力的國產化示范。
針對國產萊賽爾纖維生產中存在的產能不足、能耗高、人工成本高等難題,項目承擔企業共同開展技術攻關。通過與東華大學、賽得利集團等高校和用戶的密切合作,恒天重工成功突破了大容量、低能耗、高品質萊賽爾纖維成套裝備及制造工藝的技術瓶頸,研制出適用于大容量萊賽爾生產線的關鍵裝備,如刮膜蒸發器、高粘度原液輸送系統等。
創新平臺發揮支撐力
當前,面對柔性化、智能化、定制化和服務化的轉型要求,紡機企業自身創新能力的局限和不足更加凸顯。集合產業鏈上下游以及行業內外更多的創新力量,實現產業集成創新,才能應對信息時代高質量發展的要求。在紡機行業,新一代紡織設備產業技術創新聯盟、智能制造系統解決方案供應商聯盟紡織行業分盟(以下簡稱“紡織分盟”)等創新平臺在技術創新、推進智能制造等方面發揮了重要作用。
紡織分盟是2017年在工業和信息化部的指導下成立的,理事長單位設在中國紡織機械協會。紡織分盟以需求為牽引、產業鏈為紐帶,搭建智能制造系統集成技術研發、行業應用和市場推廣的一體化公共服務平臺,積極促進智能制造軟硬件供應商、紡織行業企業、紡織機械企業等交流合作。
據李雪清介紹,2024年,紡織分盟組織行業企業申報2024年度智能制造系統解決方案“揭榜掛帥”、2024年度智能制造試點示范、2024年度智能工廠梯度培育、智能制造標桿企業等。中國紡機協會作為起草單位參與國家標準《智能制造系統解決方案供應商評價規范》的制定,并組織會員單位積極參與智能制造供應商分類分級評價認定,北京機械工業自動化研究所有限公司(咨詢設計)、北自所(北京)科技發展股份有限公司(集成實施)服務能力等級達到AAA級:恒天重工股份有限公司(集成實施)、賽特環球機械(青島)有限公司(集成實施)服務能力達到AA;常州宏大智慧科技有限公司(集成實施)、浙江日發紡織機械股份有限公司(集成實施)服務能力達到A級。
新一代紡織設備技術創新產業聯盟(紡機聯盟)廣泛吸收了相關產、學、研、用單位的參與,根據行業需求,組織成員單位合作研發產業共性技術,共同形成多個紡織工藝產業鏈,突破本單位發展中的技術瓶頸,申請并承擔了多項國家科技支撐計劃項目及科技部重點研發項目,研制成果已形成了新的經濟增長點,為企業增加收入和擴大市場占有率發揮了重要作用。在《2020-2023年度產業技術創新戰略聯盟活躍度評價報告》中,新一代紡織設備產業技術創新戰略聯盟在2018-2023連續六個評價期保持高活躍度,被評為“A級活躍度產業技術創新戰略聯盟”。