在我国，自主生产的纺织装备已实现机电一体化，纺织企业正在从设备机电一体化向管控一体化发展，但车间生产过程还是以人工为主，距离实现车间及装备的自动化运行及智能化控制还有一定距离。

　　目前发达国家纺织企业正逐步向信息控制一体化发展。 在纺织染整行业技术发达的国家，如德国、意大利、荷兰等已经开发出高效筒子纱自动化染色设备，实现染色生产工艺和设备操作过程的自动控制。但物流系统仍为半自动化生产，车间级的任务安排及生产控制等未实现自动化及智能化。因此，在实现染色车间自动化、智能化方面还有许多工作要开展。

　　山东康平纳集团有限公司成立于1999年，是国内唯一一家集纺织染整、染整装备制造于一体的综合性纺织企业；是国家高新技术企业、国家技术创新示范企业；拥有国家认定企业技术中心、国家国际科技合作示范基地、山东省智能染整装备重点实验室、工业设计中心等研发机构，先后承担完成了“863计划”、科技支撑计划等国家省部级科研项目70多项，荣获国家省部级科技进步奖10项。其中，“筒子纱数字化自动染色成套技术与装备”荣获2014年国家科学技术进步奖一等奖，是我国纺织机械史上首个国家科技进步等奖。

　　2015年，山东康平纳集团联合机械科学研究总院对上述一等奖成果技术进行智能升级提升，建设筒子纱染色智能工厂，被列入工信部首批智能制造试点示范项目。筒子纱染色智能工厂是将“工业4.0”理念率先导入纺织印染行业，为纺织工业实现节能、降耗、减排、清洁生产，推进企业转型升级起到良好示范作用，为实现“中国制造2025”提供技术支撑。

　　一、以“互联网+智能制造”建立行业首个筒子纱染色智能工厂

　　在前期研究开发“筒子纱数字化自动染色成套技术与装备”的基础上，山东康平纳集团联合机械科学研究总院，通过升级染色机多参数在线监测与决策、染料助剂实时输送精度与效率，染缸、自动脱水和自动烘干单元的信息交互能力与安全互锁，实现染色系统工艺装备自优化、安全、可控、可靠；采用RFID技术，升级第三代装卸纱机器人、AGV、智能天车及立体仓库等，多种物流设备立体高效联动，实现智能化配置和调度，物流链信息可视化、可追溯；升级开发能耗数据采集终端和管理系统，实现全生产过程能耗监测、预测、节能优化；建立基于云平台的远程服务系统，强化远程诊断和服务能力；升级中央控制系统、MES、ERP系统，将智能化技术从单一染色生产线延伸至产品开发、工艺制定、络简等工段及原料、成品仓库等，实现工厂级数据采集、分析、判断等功能。综合生产效奉提高20%，综合生产成本降低20%。

　　二、加快“机器换人”步伐，满足行业需求

　　我国纺织行业正处于转型升级的关键时期，用高端、智能、高效的装备代替传统人力劳动成为越来越多企业的关注点。“机器换人”既可节省人工、提高效率，同时又给企业带来巨大的收益，正逐渐成为行业的共识。印染环节一直是纺织过程中工作强度大、用人量多的环节，采用自动化、智能化技术及装备后，实现生产过程信息化管理、工艺参数自动化运行及实时检测反馈，操作人员数量减少，产品染色质量明显提高，降低“用工荒”及“招工难”对印染企业快速发展的冲击。

　　筒子纱染色智能工厂以“智能化、自动化、高集成化、协同化”为特征，重点体现在智能化运营管理、智能生产全过程管理与控制、能耗监管控一体化管理、智能物流全程跟踪可溯管理。其中，智能生产全过程管理与控制包括智能订单排产管理、智能染色管理、智能生产设备调度管理、智能在线采集与执行管理、智能生产数据分析等。目前筒子纱染色智能工厂已实现了从原料纱到成品自动化生产：基于中央控制下的自动移载车搬运筒子纱托盘，机械人完成纱笼的自动装卸，自动天车实现了染色机的自动装卸，染色机、离心脱水机和烘干机等工艺设备实现了中央控制，参数在线监测与反馈，自动排产、信息查询、物料管理、客户管理、智能调度等一 系列功能。

　　三、筒子纱智能工厂为推动行业转型升级，为实现“中国制造2025”提供技术支撑

　　筒子纱染色智能工厂的研究基础是基于国家科学技术进步奖一等奖——筒子纱数字化自动染色成套装备。在生产现场已经实现了数字化、自动化及信息化，提升了产品品质和生产效率，减少用工，为纺织印染企业改造升级提供了技术与装备，成为行业企业更新换代、提升装备水平的首选。随着智能化技术与物联网技术的不断发展，康平纳积极将智能化、物联网等新技术应用到筒子纱染色生产中，并从染色工序延伸至制样、工艺制定、络简等工段及原料、成品仓库等，实现整个筒子纱染色工厂的智能化，为行业企业技术升级提供应用示范。

　　1.提升行业智能化水平

　　山东康平纳集团通过开展基于中央控制的筒子纱染色智能化建设应用，为行业提供数控化、智能化染色工厂及关键工艺设备，达到节能降耗、低成本，安全可靠、清洁化生产，加快印染机械向智能化、信息化发展的步伐，提高了我国纺织染整装备技术水平。

　　2.推动行业节能减排

　　与传统筒子纱染色技术相比，筒子纱染色智能工厂实现了染色过程的自动化及智能化生产，减少人为因素的影响，实现了精确称量、精密输送、准确在线检测与及时反馈等功能，节约用工80%提高生产效率15%，染色次合格率高达96%5以上，吨纱节水27%节约蒸汽194%。节电125%,污水排放量平均减少267%，综合成本降低20%。据统计2014年度全国规模以上纺织企业累计生产纱3598.86万吨，其中筒子纱染色约占三分之，按年筒子纱染色1000万吨计算，筒子纱染色智能工厂在本行业推广应用后，每年可节水3亿吨、节能226万吨标准煤、减少污水排放2.97亿吨。

　　3.引领行业示范效应

　　通过建立筒子纱染色智能工厂，在纺织印染行业形成示范作用，进一步推广应用到印染企业，从示范推广，到逐渐使用，到最终整个行业都采用自动化、智能化替代当前的人工操作，行业内印染车间都成为清洁、智能化的工厂，提高纺织染整行业的技术水平。

　　筒子纱染色智能工厂是印染行业的信息化、工业化“两化”深度融合的典范，通过运用机械自动化、计算机、自动化控制、软件技术等应用于装备较为落后印染行业，实现了生产过程的节能、降耗、减排、清洁生产，起到良好的示范效应，促使传统产业的向先进高新技术转型，成为印染行业实现“中国制造2025”的示范工程，起到良好的推广应用和示范效应。

来源：《智能制造探索与实践46项试点示范项目汇编》