紡織行業機械制造中的大數據技術應用分析

張宸銘

摘 要：印染行業體量較大，對于這樣的行業而言，大數據分析顯得尤為重要。在社會經濟和科技的快速發展下為了能夠為紡織智能機械制造行業提供更多的發展支持，促進紡織智能制造技術的發展文章在闡述智能制造內涵和關鍵技術形式的基礎上，結合當前紡織行業發展現狀，為如何更好地借助智能技術優化紡織行業發展進行策略分析。

關鍵詞：大數據技術;紡織;機械制造;智能化

一般來說，大數據在具體應用操作的時候能夠像整合電腦系統一樣來對大數據信息進行全方位的分析處理。而紡織行業擁有大量的經濟運行數據、海關進出口數據、企業經營發展數據、市場數據等，這些數據信息能夠從宏觀角度上體現出行業發展的情況。將大數據技術應用到紡織行業，能夠解決紡織行業大量數據信息的處理繁瑣問題，提升各類信息的綜合利用率。紡織智能機械是紡織行業實現智能化、穩定化、長遠化發展的關鍵，為此，文章結合紡織行業機械制造發展實際情況，就如何依托大數據技術更好地實現紡織機械智能化發展進行策略分析。

一、基于大數據技術的智能制造內涵

1.智能制造內涵

從上個世紀80年代開始，美國第一次提出了智能制造的發展理念，在經過幾十年的發展，特別是物聯網技術、云計算等信息技術的快速發展，使得智能制造的內涵發生了新的變化，當前智能制造主要是指基依托信息通信技術和先進制造技術融合的，體現在設計、加工制造、管理服務等活動各個環節的一種生產方式。大數據技術的應用流程如圖一所示。

智能制造的發展是一項龐大的功能，需要從產品、生產、管理、模式等角度深入推進進行。智能制造的發展需要得到信息網絡的支持，在時代的發展進步下智能制造的發展內涵也在不斷發生著變化。

2.智能制造和關聯技術分析

從當前工業化發展實際情況來看智能制造是最新一輪工業革命發展的核心技術形式，在社會經濟和科技的在影響下智能制造體現出不同的表現形式，諸如云制造、數字化制造、網絡制造等。從宏觀角度上來看，智能制造技術基本上涵蓋智能產品、智能機械、智能生產車間、智能工廠、智能產線、智能物流、智能供應、智能開發、智能服務管理等內容。

二、紡織行智能制造的發展需求分析

參照《工業4.0參考架構模型》和中國智能制造標準化參考模型可以發現防止智能制造體系的發展需要充分考慮產品的生命周期和各個階段的生產情況等，打造多維度的建設工作模式，實現產品設計、制造、物流運輸、銷售管理多個環節的一體化發展。為了能夠滿足以上紡織行業智能制造建設發展需要，需要利用物聯網技術在互聯紡織制造過程各個加工工序設備的基礎上紡織智能制造的系統構成如下所示：第一，橫向集成。紡織智能制造行業的橫向集成主要是指面向紡織產品生產全生命周期的物料和信息的全面收集整理，具體包含企業之間的橫向集成和企業內部的橫向集成。其中之間的橫向集成主要是指打破產業鏈的發展約束，促進各個企業之間信息的有效 溝通交流。紡織產品全產業鏈管理是從上中下游三個方面來對紡織行業的物流發展進行管理。大數據的快速發展催生了紡織行業橫向集成發展新需求。考慮到在集成化發展過程中各個企業信息不對稱的問題，因而怎樣治療出統一和離開的數據接口規范成為相關人員需要思考和解決的問題。第二，縱向集成。紡織行業發展過程中所涉及到的縱向集成包含服務的封裝、服務平臺的打造、服務配置的補充幾個方面。其中，制造服務封裝主要是指地制造業的發展資源、服務管理等進行封裝化處理，實現對產品封裝操作的集成化管理。第三，端到端的集成化發展。在紡織產品的智能制造中，客戶往往會參與到產品的設計和生產中，因而會使得產品的生產鏈更加嚴謹。在紡織車間中端到端的集成需要依靠大戶數據技術。在大數據技術的作用下會將產品的供應商、產品的銷售商、產品客戶和紡織物設計、紡織物生產和售后服務等統一聯系在一起，實現對紡織產品的規模化管理。為了能夠實現端到端的發展目標，需要在大數據平臺上設計出面向設備管理和生產調度的決策算法，在算法的支持下實現紡織行業的精準化發展。

三、基于大數據技術的紡織智能制造技術分析

紡織智能化發展的核心是機械的智能化，在實現紡織機械智能化發展的過程中往往會涉及到智能控制技術、信息網絡技術、智能裝置處理、紡織機械智能的檢測和故障判斷等。

1.紡織機械的智能化控制技術

紡織行業在發展的過程中具有連續高負荷運作的特點，工作環境多為高溫高壓和高濕潤。從實際加工生產情況來看，紡織機械的基本控制包含以下幾個方面的內容：第一，均勻的紡織控制。在紡織行業發展的過程中需要相關人員強化對纖維紗線的定量控制，減少紗線使用細度分布不均衡的問題。第二，強化系統張力控制。在紡織行業發展的過程中需要對纖維、紗線、紡織物開展必要的在線張力檢測和施工控制。第三，做好紡織生產的速度、位置控制。第四，加強對紡織生產工藝的操作動作和循環管理控制。

2.紡織機械的智能化控制細節分析

紡織機械的智能化控制重在細節，尤其是紡織工藝和通用控件，所以，首先要針對某一種紡織工藝設備開發所使用的控制器。在發展紡織工藝的時候根據各個工藝設備的使用特點來積極研發嵌入式處理器和芯片技術。在信息科技的發展支持下紡織行業可以加大力度研究開發可編程控制技術、CAN控制技術，通過對這些技術的研究和開發實現對整個紡織機械系統的智能化控制管理。其次，基于通用控制性器件支持的智能化開發控制系統。在紡織工業發展的過程中相關人員要加大對PLC控制器件、工程控制機的開發使用。

3.紡織機械生產加工的信息化和網絡化

紡織行業屬于傳統行業，受新興經濟影響最大，數字化時代下，傳統產業的生產線改革創新尤為重要，從整個紡織行業的發展實際情況來看，紡織行業首先要進一步改進生產工藝，解決操作工藝繁多、涉及機械種類眾多的特點。整合生產工藝以后，簡化設備種類，更換成綜合性、集體化程度更高的設備，降低整體實現信息化的難度。只有生產線整體實現信息化，生產才能數據化，整個行業才能走向網絡化。當然，在紡織行業發展整體數字化的過程中，為了能夠更好地實現網絡信息化發展，還必須需要強化各個設備之間的網絡通信，網絡通信技術的實現是解決未來對設備進行聯網控制的基礎。

4.紡織生成智能裝置和機器人的研發

當前，我國紡織行業在發展的過程中仍有一些工作是需要人工完成的，比如細紗機械設備的自動落紗操作、粗紗機的落紗操作，多條機的還筒操作等。而這些工作的開展往往需要消耗較多的人力和物力，但在信息技術的發展支持下則是可以借助大數據技術來統一完成以上的工作，從而大幅下降成本。根據紡織工藝的條件和要求，完全可以借助大數據技術形式開發出一種自動化系統裝置，通過自動化自動裝置的開發來增強整個系統工序操作的安全性和可靠性，并在紡織行業發展的過程中減少系統空間的占用。另外，在紡織行業發展的過程中可以應用工藝機器人，根據系統動作軌跡和動作速度來完成系統可編程操作。借助系統操作來完成編程的優點是在很大程度上減少了專用機械結構開發操作的局限，缺點是整個工序在運作的時候機器人的運動速度十分有限，整體運作的緊湊性較差。

5.紡織機械智能化檢測和故障分析

紡織機械智能化的重要保障就是智能化檢測和故障分析，主要是加工工藝參數的檢測，機械電氣性能的監測，以及故障類型的判斷。第一，紡織加工工藝參數的在線檢測和分析。在紡織工藝發展的過程中可以應用先進的技術形式對纖維的細度、纖維的包密度、纖維的含水率以及紗線的運動狀態進行全過程的監督，了解紡織行業在的溫度壓力和加工濃度等參數信息。第二，加強對機械電氣性能的在線監測和控制。對機械電氣性能的監控包含各個零部件的位移、零部件的基本運行軌跡、機械運行加壓和電流損耗等。第三，加強對紡織機械故障類型的綜合判斷。借助先進的技術形式對紡織機械動態特點問題開展研究，打造科學合理的紡織機械故障分析判斷模型，通過對一系列紡織機械工藝參數的獲取和分析能夠及時掌控整個紡織工藝的參數信息。

6.強化各個紡織生產工序的自動化連接

智能化的第一步就是自動化，對紡織產業來說，自動化的重點就是調試好紡織生產工序的自動化鏈接，具體從以下兩方面進行操作：第一，根據各個工序設備及其在生產車間的空間分布情況來設置出專業的紡織生產裝置系統，完成對已經設計完成紡織品的工序運輸傳遞。這種專業的紡織產品信息輸送系統具有信息傳輸效率高的特點，但是在具體應用的時候需要根據紡織品的應用情況來設置不同功能的輸送裝置系統。第二，基于自動牽引的小車輸送系統。基于自動牽引的小車輸送系統具有良好的通用性，在具體應用的時候能夠以紡織行業的發展實際情況來編訂可編程控制系統。

7.基于大數據技術的紡織智能制造機械數據建模

大數據技術是紡織機械控制模型和算法操控的重要基礎，紡織智能機械大數據技術所包含的內容由紡織機械運行狀態數據信息，具體包含紡織機械運行的速度、電壓和電流波動和電力資源的消耗;紡織加工工藝數據，具體包含紗線織物的基本張力紗線和纖維條的細度大小等。

四、結束語

綜上所述，紡織智能機械制造是多學科交叉的系統性工程，在具體實施操作的時候往往會和產品加工、產品生產管理、基礎應用四個維度進行操作。在信息科技的發展支持下紡織行業的發展將步入到新的發展階段，表現為紡織業逐漸步入到數字化、信息化的發展進程。大數據技術的出現和發展為紡織行業的進步提供了重要的支持，實現了紡織智能化發展。紡織智能制造機械是一種高端機械設備，是整個紡織行業的發展基礎，工藝機械是紡織行業的核心力量。因此想要在大數據環境下實現紡織行業的進一步發展需要相關人員強化對紡織智能制造機械理論的研究，從而為紡織智能制造機械的設計提供更有力的支持。

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