紡織產業智改數轉路徑研究

摘要：隨著數字化、智能化步伐不斷提速，“智改數轉”已成為實現各產業高質量發展的必然趨勢。文章通過文獻研究和實地調查，對紡織產業的智能化改造和數字化轉型進行研究，梳理了紡織產業智能化發展現狀，總結了全國多個省、自治區、直轄市產業集群的現狀，并分析了智能紡織裝備、智能紡織材料、染整智能化、服裝設計與加工智能化等重點方向的智改數轉具體路徑。

關鍵詞：紡織產業；轉型升級；智改數轉

中圖分類號：F424.3 文獻標志碼：A

0 引言

中國作為全球規模最大、種類最齊全、國際市場份額占比最高的服裝大國，服裝產業的產量超過全球產量的一半，出口接近全球總出口量的1/3。但在新工業革命和發達國家加強發展先進制造技術及“再工業化”進程中，我國紡織業面臨著諸多挑戰，如成本優勢逐步消失、傳統生產經營模式與飛速發展的信息技術不匹配、網絡服務安全和協同信用機制不健全、智能化水平不高等。

因此，在“互聯網+”時代，加快發展智能制造是培育我國經濟增長新動能的必由之路，是重塑我國紡織業競爭新優勢的重要途徑。本文對紡織產業智能化改造和數字化轉型的需求、難點及典型案例進行研究，總結智改數轉各類模式，為紡織企業及產業的高質量發展提供一定的參考。

1 全球紡織產業發展現狀及智改數轉需求

1.1 經歷五輪大遷移，多國將紡織行業智能化上升為國家戰略

自第一次工業革命給紡織工業帶來源源不斷的動力后，全球紡織行業共經歷五輪大遷移，從英國到美國、美國到日本、日本到韓臺港到中國大陸，再部分遷移到東南亞，轉移伴隨著經濟發展與勞動力成本的提升以及貿易環境的變化。目前，中國紡織業繼續雄踞全球領導地位，高附加值產業鏈環節正在蓬勃發展，由中國主導的“中國+南亞+東盟”區域、歐盟和北美是世界紡織供應鏈的三大中心^［1］。

隨著互聯網和大數據的快速發展，全球多個國家將智能化上升為國家戰略，加速產業發展。例如，美國將先進制造業提升為國家戰略，提供平臺和資金支持，并設立革命性纖維與織物制造創新機構，支持具有與眾不同屬性的智能等功能的纖維和織物創新，開展柔性智能可穿戴等新技術的研發；德國推出“工業4.0”及“future TEX”計劃，將制造業向智能化轉型；法國推出“新工業法國”戰略，通過創新重塑工業實力，其34項計劃中就包括智能創新紡織技術；歐盟實施“地平線2020”“SPARC”計劃，推進機器人技術的發展和應用，紡織業重點開發智能纖維制品、高技術非織造布等。

1.2 服裝消費需求多元化，倒逼紡織服裝產業智能化轉型

隨著當代消費的快速升級和個性化需求日益增加，市場正在開啟以消費者為中心的新零售業態，推動紡織服裝產業向小批量、多頻次的柔性制造商業模式下的定制化服裝轉變，并且不少品牌已經推出了個性化定制服務。

例如：德國個性化服裝服飾定制平臺Spreadshirt以個性化定制服裝大小、顏色、自行設計元素，受到消費群熱捧；羽絨服品牌“加拿大鵝”推出了個性化定制服務，消費者可定制兜帽飾邊；海思堡建成了全球牛仔智能個性化定制供應商平臺，實現了顧客網上自助下單、系統自動排版、自動裁剪、MES系統驅動各作業單元進行服裝生產制造；海爾衣聯網基于大數據、人工智能等物聯網技術的深度應用，以用戶為核心，構建了“AI+智慧衣櫥+服裝定制+形象服務”的服裝數字化平臺，線下以3D云鏡智能設備掃描人體數據，以虛擬試衣等手段收集消費者需求數據，結合流行趨勢數據及歷史市場數據進行新品研發設計，通過供應鏈管理、物流倉儲系統全鏈路的打通，提供衣物的個性定制服務。

2 紡織產業智改數轉的難點

紡織產業屬于勞動密集型產業，產業鏈上下游關聯度較大。紡織業上游原材料包括棉花、蠶繭絲、化學纖維等，涉及農業、養殖、化工等行業;中游是紡織行業的加工制造環節;下游產業主要有服裝業、家用紡織品、產業用紡織品等，整個產業鏈非常長（見圖1）。隨著整個紡織行業逐漸邁向高質量發展，對每一個環節都要求必須精益求精，因此全產業鏈數字化、智能化改造較難。

很多企業在智改數轉過程中發現，由于紡織工業控制網絡與企業信息化系統網絡技術屬于不同的技術體系，融合互通難以實現。一方面，企業較難獲取智能化、數字化合作商及其解決方案信息；另一方面，即便對接以后也面臨適用性問題，紡織產業設備類目眾多、結構復雜，從產線設置到作業流程均需要全部定制，困難重重。

3 新一代信息技術為產業智改數轉奠定基礎

智能制造分為3個基本范式：數字化制造、數字化網絡化制造、數字化網絡化智能制造。紡織產業智能制造不僅要將包括計算機數字控制為代表的數字化技術貫穿產品全生命周期，而且要重點突破實現泛在感知和互聯條件下的網絡化制造。隨著人工智能加速發展，在工業軟件、大數據、工業互聯網基礎上，通過深度學習、增強學習、遷移學習等人工智能學習方法，實現紡織制造的裝備智能化、生產過程系統智能管控、資源優化配置等。

從產業鏈角度，紡織產業的智改數轉主要包括紡織產業智能制造新模式、智能紡織裝備及共性技術和標準、智能紡織材料3個技術領域，涉及化纖制造智能車間、紡織加工智能車間、染整智能車間、服裝設計與加工智能化、紡織個性化定制和網絡協同制造及遠程運維、典型智能紡織裝備、紡織智能制造標準及共性技術、智能紡織材料8個方向。其中，關鍵技術方面近些年發展迅速，為紡織產業的智改數轉奠定了良好基礎。

3.1共性支撐技術不斷升級

“物聯網”將產品、機器、資源和人有機聯系在一起，推動各環節數據共享，實現產品全生命周期和全制造流程的智能化。歐、美、日等發達國家大幅度地對現有的制造過程進行優化，企業建立全球化的網絡，并將機器、倉儲系統和生產設施都納入CPS中，給企業的制造、工程、材料使用、供應鏈、生命周期管理等帶來根本性的改變；信息網絡技術對傳統制造業帶來顛覆性、革命性的影響。對于傳統的紡織產業而言，能夠幫助開展數字化、智能化轉型的共性技術較多，包括但不限于互聯互通技術、數據采集技術、信息融合技術、智能執行技術、智能運營技術等。

3.2 紡織裝備智能化取得新進展

智能紡織裝備是構成紡織產業智能制造的重要內容，近年來發達國家智能紡織裝備技術不斷發展，達到了新的高度。美國、德國、歐盟、日本、韓國等通過政府引導，開發了機器人本體、減速器、伺服系統、控制系統等關鍵零部件核心技術，各領域工業機器人應用密度遠高于我國。瑞士洛菲公司的新一代清紗器Yarn Master ZENIT+使用了先進和高度的處理器與測量技術，能夠可靠地檢測出極小的不規則紗疵，使紗線制造實現100%的在線質量監控；德國阿迪達斯公司將自動化、信息技術、新型生產（包括3D技術）和創新產品相結合，打造了Speed Factory，把紡織和體育用品制造中心帶回德國和用戶現場，并推廣到其他行業；意大利SAVIO MACCHINE TESSILI SPA研發的Eco Pulsar S絡筒機把每個獨立紗錠和筒子自動喂送系統都可以按所需的吸力水平來獨立設定，因此將能耗降至最低，同時由于減少了非生產循環，提高了效率，在自動絡筒工藝上實現了巨大突破。

3.3 智能織造技術突飛猛進

在智能制造主要支撐技術支持下，智能織造技術快速發展。如德國工業4.0項目之一的“future TEX”項目構建以顧客為中心的柔性價值鏈，并設定了未來的紡織品工廠、數字化制造過程、大規模定制和新的商業模型四大方向。目前，國外已研發出多種紡織工藝參數在線監控技術和裝置，如在織物印染中檢測皂洗及水洗牢度、汗漬牢度，分析織物表面殘余物質（漿料、堿度、酸度、鹽分、甲醛等）、導電性等，檢測整緯、織物含水率、廢氣含濕率、溫度、定形時間和色差等的監控技術和裝置方面，有德國瑪諾、意大利編可和日本賽練的光電自動整緯技術、以色列EVS公司的svalite在線色差分析儀，以及德國瑪諾公司的colorscancms匹（軋）染色差控制系統等。

美國、日本和歐盟等發達國家和地區投入巨資，在紡織加工數字化、智能化、網絡化等方面采用組合技術，實現紡織流程中基于物聯網的監控，以及高精度控制與快速柔性反應，保證紡織產品加工質量的恒定性，為面向大眾的個性快速定制奠定基礎，同時降低紡織企業人力成本，為推動紡織產業在時間、市場的廣闊空間爭取效益。

3.4 服裝制造數字化、智能化、網絡化全面突破

在服裝設計制造技術領域，目前已經開發并成熟運用的服裝產品流行趨勢與市場需求智能化預測技術能夠預測技術集成化，智能化程度高，且預測結果逐步精細化。智能化三維人體測量技術可以精準快速地構建三維模型、測量尺寸信息，為消費者提供完全個性化的定制服務，且通過大數據分析，還可為批量生產提供尺寸模型；另外還有虛擬試衣技術，能夠一鍵生成換裝效果，滿足消費者在線購物的多種場景。

3.5 智能紡織材料從戴向穿及更寬領域發展

智能紡織材料融紡織、電子、醫學、計算機、物理、化學等多學科于一體，可感知環境變化，并以此做出反應，對提高生活質量、改善勞動條件、滿足特種行業需要等方面發揮著重要作用。美國、英國、日本等已開展大量研究，研制出了具有調溫功能、透濕量大大提高和兼有保暖性和伸縮性的織物，以及可對軍用車輛或坦克移動偵查或人體各項生理指標檢測的紡織材料。例如：智能調溫紡織材料、智能形狀記憶紡織材料、智能變色紡織材料、電子信息智能紡織材料等。

4 紡織企業智改數轉典型模式及路徑

4.1 發揮產業集群優勢，以點帶面開展區域化智改數轉

在產業發展過程中，紡織產業集群發揮了極為重要的支撐作用。目前，中國紡聯已在全國20個省、市、自治區試點共建200余個產業集群，包括28個中國紡織產業基地市（縣）、78個中國紡織特色名城、100個中國紡織特色名鎮。從行政區域上統計，市（縣）級紡織服裝產業集群113個、鎮級集群103個，分布在全國的21個省區，以長江三角洲、珠江三角洲、海西地區和環渤海三角洲為主，其中浙江、江蘇、廣東、山東、福建等沿海5省最為集中（見表1）。

近年來，各地紡織服裝集群企業“兩化融合”整體水平明顯提高，數字化、網絡化、智能化生產取得長足進展，數字化車間、數字化工廠建設取得明顯成效；個性化定制、遠程運維、分享經濟、網紅經濟等基于互聯網的新模式、新業態不斷涌現，逐漸成為集群產業增長的新動能。

例如，常熟集群中波司登作為紡織服裝的龍頭企業，投入近億元建設了“波司登智能配送中心”，引入智能機器人倉儲、碼垛機分揀、輸送設備等，自主研發高度智能化的供應鏈管理系統；波司登還與阿里云合作搭建“零售云平臺”，把分散的線上、線下數據全部“聚攏”融為一體。江蘇夢蘭、國泰寶馬等紡織服裝企業在生產制造環節加快推動“機器換人”和“智能工廠”創建，全面提高生產效率、產品質量和智能制造水平^［2］。

福建晉江產業集群，超過40%的規上紡織服裝企業積極導入精益管理模式，超過48%的規上紡織服裝企業應用或部分應用智能化、自動化裝備，實現管理與效益的雙提升。

浙江桐鄉產業集群依托世界互聯網大會永久舉辦地烏鎮的互聯網資源，把“新鳳鳴”建設成為嘉興首個5G工業互聯網應用企業，推動“恒美服飾”建設智慧工廠項目，提高生產效率20%左右。

4.2 全鏈條優化，打造“智能工廠”

義烏華鼎錦綸股份有限公司是一家從事高品質、差別化民用棉綸長絲研發、生產和銷售的企業。該公司“全流程棉綸生產智能工廠”是2017年工信部智能制造新模式示范項目，實現了送配切片、卷繞自動落絲、線上檢測、自動包裝、智能倉儲等全流程智能化生產，尤其是在智能原料配送、智能絲餅管理、生產數據實時采集和分析優化、智能立體倉庫等方面取得了突破。

中復神鷹碳纖維股份有限公司是集碳纖維及其復合材料研發、生產、銷售為一體的國家高新技術企業，公司采用工業機器人、電子標簽、條碼、分布式控制系統、可編程邏輯控制器、數據采集系統、在線無損檢測系統設備、智能物流與倉儲等16種以上核心智能制造設備的創新應用，實現聚合單元智能化程度95%以上、紡絲單元智能化程度98%以上、碳化單元智能化程度95%以上、溶劑分離單元智能化程度98%以上、倉儲系統智能化程度95%以上，突破了碳纖維生產過程中存在設備調試運行匹配聯動性問題，實現了碳纖維整體制造的智能化。

4.3 用智能化生產管理系統，提高生產質量和效率

五洋紡機有限公司是我國雙針床經編機領軍企業。該公司通過對數字化全成形經編裝備及智能生產管理系統進行持續不斷的開發，在全成形精細化加工技術、經編機智能控制技術、基于物聯網的高效智能化生產線等方面取得突破，實現了基于物聯網技術的全成形產品生產線全產業鏈的智能化和遠程監控、信息交換，極大保證了產品質量，提高了生產效率。

4.4 通過服裝智能定制，滿足市場個性化需求

浙江報喜鳥集團有限公司主要從事報喜鳥品牌西裝和襯衫等男士系列服飾產品的設計、生產及銷售，自2015年以來逐步建立“云翼互聯”智能體系，是中國服裝行業首個工業4.0項目。該體系由“一體兩翼”構成，即以MTM智能制造透明云工廠為主體，以私享定制云平臺和分享大數據云平臺為兩翼，通過云工廠、云定制、云分享，打造服裝大規模個性化定制平臺，能夠實現虛擬現實仿真、私人定制平臺、客戶自主設計、客戶個性化需求挖掘及分析和定制產品工業化生產等功能。

青島酷特智能股份有限公司將互聯網技術、數字技術與傳統制造業結合，開發以“酷特智能”為代表的“互聯網+工業”新生產模式，包括客戶交互系統、供應鏈系統、自主研發系統、智能配套和物流系統、全程計算機網絡控制系統等，為中國傳統制造業轉型升級提供了一種新路徑。

4.5 互聯網+協同制造，解決高庫存問題

泉州海天材料股份有限公司為解決紡織服裝行業高庫存問題，依托在面料研發生產和成衣加工方面的優勢，通過開放共享的互聯網技術吸引服裝行業人才及企業，將供應鏈向前延伸到服裝設計、向后延伸到銷售終端，集消費者、設計師、面料商、智能工廠及智能化銷售終端于一體，形成一個完整的紡織服裝供應鏈閉環體系，以及協同優化的紡織服裝綠色智慧制造生態系統。進行休閑運動服飾小批量、多批次補貨需求的敏捷制造、柔性制造，不僅能較高程度滿足消費市場需求，還能有效降低庫存，盤活企業資金。

4.6 多元結合，開發智能服裝

深圳智裳科技有限公司以研發智能服裝方案為主，先后研發出心率+心電圖的智能健康衣、旋磁理療預防乳腺疾病的智能內衣、自發光變色的智能面料、智能恒溫+GPS等功能的智能模塊、智能服裝輔料等五大智能服裝方案。此外，該公司還將時尚和科技融為一體，開發出了智能恒溫服裝、智能監護服裝、智能發光變色服裝等，其智能服裝可通過App直接進行調控，達到所需功能，有效實現服裝智能化，積極響應環境變化。

5 結語

傳統產業的智改數轉涉及多學科融合技術，匯聚大數據、ERP、MES、“互聯網+”、云平臺、物聯網、工業機器人等共性技術和支撐技術，企業依靠自身來完成智改數轉工作難度較大，而且不同企業對智改數轉需求不盡相同^［3-6］。本文通過探索紡織產業數字化、智能化的關鍵難點和現有技術基礎，闡述了智改數轉的典型模式和企業案例，為紡織企業的數智化轉型提供了多種實現路徑，具有一定的借鑒意義。

參考文獻

［1］趙亮.新冠疫情背景下紡織產業科技轉型策略研究［J］.紡織科技進展，2022（1）：11-13.

［2］蔣林.江蘇紡織產業高質量發展路徑研究［J］.唯實，2019（9）：28-31.

［3］陶紅.以數字化為新支點，“三品”行動撬動行業高質量發展［J］.紡織服裝周刊，2022（27）：8.

［4］謝云鳳.智慧工廠：數字經濟的創新策源地［J］.風流一代，2022（24）：18-19.

［5］陳革.紡織機械關鍵共性技術的回顧與展望［J］.紡織器材，2022（1）：2-6.

［6］中國紡織產業集群.我國紡織服裝產業集群基本分析［EB/OL］.（2020-05-05）［2022-11-03］.http：//cntexic.ctei.cn/yjbg/202005/t20200510_3995282.html.

（編輯 李春燕編輯）

Intelligent and digital transformations paths in textile industry

Jiang Mingna， Li Yujie

（Jiangsu Qinghang Intellectual Property Service Co.， Ltd.， Changzhou 213000， China）

Abstract： As the pace of digitalization and intellectualization continues to accelerate， “intelligent and digital transformation” has become an inevitable trend to achieve high-quality development of various industries. Through literature research and field investigation， the article studies the intelligent and digital transformation of the textile industry， combs the current development situation of the intelligent development of the textile industry， summarizes the general situation of industrial clusters in many provinces， cities and autonomous regions across the country， and analyzes the specific path of intelligent and digital transformation in the key directions of intelligent textile equipment， intelligent textile materials， intelligent dyeing and finishing， intelligent clothing design and processing.

Key words： textile industry; transformation and upgrading; intelligent and digital transformation