AI模型DeepSeek-R1以低成本高性能的优势在全球掀起开源革命,宇树科技人形机器人引发全民热议,“人造太阳”首次完成1亿摄氏度1000秒“高质量燃烧”……2025年,众多热点事件再次让人感受到科技创新的力量。
对纺机企业来说,技术进步和产品创新是发展永恒的主题。2024年,纺织机械新产品获得“纺织之光”科学技术奖技术发明奖一等奖1项,科技进步奖一等奖2项、二等奖6项。44项新产品、新技术通过由中国纺织机械协会主持的省部级科技成果鉴定。据统计,纺织机械305家重点企业全年获得授权发明专利673项、授权实用新型专利705项,外观设计81项。其中,授权发明专利数量有较大幅度增长,体现出纺机企业创新的力度。盘点近一年的纺机技术创新成果,也可从中看出未来创新的方向。
产品迈向“智高绿”
谈到当前纺机科技发展情况,中国纺织机械协会总工程师李雪清表示,纺机行业正持续积极推进技术创新与结构调整,促进企业提升产品开发能力和纺织装备制造水平,提高国产纺织机械的制造质量和可靠性,加快推动纺织装备向智能化和高端发展。
当前,随着人工智能技术与制造业的融合发展,机器人化制造已经成为智能制造的新趋势。由东华大学、无锡一棉纺织集团有限公司、经纬智能纺织机械有限公司联合完成的“环锭细纱机自动接头机器人及其协同智能系统”,从细纱柔性体机器人的灵巧操作、精准作业、多机协同出发,通过环锭细纱机自动接头机器人及其协同智能系统的重大技术创新,攻克了机器人接头柔顺作业的自学习智能控制技术、自导航细纱接头机器人自主移动控制技术,发明了高速纺纱新型锭子结构与细纱机组件,构建了云边融合的细纱装备群与细纱接头机器人协同智能系统。项目创新开发的巡游式细纱自动接头机器人,在接头时间、接头成功率和规模看台率三大核心指标均优于国际同类轨道式接头机器人。项目荣获2024年度中国纺织工业联合会(以下简称“中国纺联”)科学技术奖技术发明奖一等奖。
经纬智能纺织机械有限公司负责人表示,实现纺织车间智能化、高速化、连续化、无人化是纺织行业的不懈追求,也是经纬智能公司坚持“以客户为中心”的奋斗目标。作为拥有70多年研制细纱机历史的领军国有纺机企业,经纬智能公司不仅在推动细纱机高速高效、智能化自动化、绿色节能少人工上不断深耕,千锭时断头和万锭用工不断下降,更在助力智慧纺纱工厂建设、提升用户全流程纺纱智能化水平上不遗余力。经纬智能公司将继续携手东华大学和客户一起实现巡游式细纱自动接头机器人技术升级、成果转化和规模化推广,为客户创造价值、为行业发展助力。
湖北天门纺织机械股份有限公司(以下简称“天门纺机”)、武汉纺织大学、安徽华茂纺织股份有限公司、武汉银桥南海光电有限公司共同承担的“并条工序全自调匀整产线技术研发与产业化应用”项目获得了2024年度中国纺联科技进步奖二等奖。
针对并条设备的信息化程度较低,市场上缺乏适合超大卷装的自调匀整并条机等问题,天门纺机与相关单位合作研发了并条工序全自调匀整产线技术,并进行市场推广。该技术首创了“并条工序全自调匀整”概念,从精梳预并、头道到末道的并条,创新性地在全并条工序使用具有自调匀整功能的并条机,借助物联互通功能,自动优化各道并条的工艺参数。这一创新解决了纺织企业并条技术运用粗放式管控的现象,明显改善了并条及后续工序的产品指标,显著提升了布面质量。该技术的使用可使头并重量CV值控制在0.7以下,末并重量CV值控制在0.3以下;成纱长粗减少50%,长细减少64%,布面实物质量提升1-2个等级。同时,实现了设备间数据共享和远程控制,并通过开发适用于纺纱工艺的智能匀整控制算法和维护决策模型,提高工艺的智能化水平。
产学研用优势互补
为了更好地促进产业和科技的结合,促进科技成果更快地向现实生产力转化,产学研用结合一直是纺机行业积极推进的一项工作。如今,产学研用结合的成效也在创新成果中得到体现。
例如,为了解决实际生产中的痛点难题,“环锭细纱机自动接头机器人及其协同智能系统”项目形成了产学协同的多元团队。东华大学在纺织智能制造方面拥有良好的基础,尤其是在自动接头技术方面有独特的优势。无锡一棉纺织集团有限公司是拥有百年历史的纺织企业,也是纺织行业智能化的引领者。经纬智能纺织机械有限公司在纺织机械市场占据领先地位。三家单位形成了产学研用共同体,优势互补,攻克了环锭纺自动接头技术这一行业难题,为推广应用奠定了良好基础。该项目的成功研发,攻克了环锭纺细纱机接头难题,补全了纺纱全流程自动化断点,突破了纺纱行业向智能化新模式发展的瓶颈问题,对纺织行业的高质量发展意义重大。
恒天重工股份有限公司(以下简称“恒天重工”)、东华大学、 赛得利(常州)纤维有限公司、河源元久科技有限公司、邯郸宏大化纤机械有限公司、深圳市元久科技有限公司共同承担的“单线单釜年产5万吨莱赛尔纤维成套装备及工艺”项目获得2024年度中国纺联科技进步奖一等奖。此套生产线为目前莱赛尔纤维行业在全球范围内单线单釜最大的生产线,可以满足单线单釜年产5万吨的需求,极大提升了莱赛尔纤维的生产效率和质量,显著降低了能耗和生产成本,有力推动了莱赛尔纤维行业的绿色制造进程。项目实现了生产技术与装置的全国产化及规模化、高效化、低耗化,打破了国外技术和市场垄断,实现了较有影响力的国产化示范。
针对国产莱赛尔纤维生产中存在的产能不足、能耗高、人工成本高等难题,项目承担企业共同开展技术攻关。通过与东华大学、赛得利集团等高校和用户的密切合作,恒天重工成功突破了大容量、低能耗、高品质莱赛尔纤维成套装备及制造工艺的技术瓶颈,研制出适用于大容量莱赛尔生产线的关键装备,如刮膜蒸发器、高粘度原液输送系统等。
创新平台发挥支撑力
当前,面对柔性化、智能化、定制化和服务化的转型要求,纺机企业自身创新能力的局限和不足更加凸显。集合产业链上下游以及行业内外更多的创新力量,实现产业集成创新,才能应对信息时代高质量发展的要求。在纺机行业,新一代纺织设备产业技术创新联盟、智能制造系统解决方案供应商联盟纺织行业分盟(以下简称“纺织分盟”)等创新平台在技术创新、推进智能制造等方面发挥了重要作用。
纺织分盟是2017年在工业和信息化部的指导下成立的,理事长单位设在中国纺织机械协会。纺织分盟以需求为牵引、产业链为纽带,搭建智能制造系统集成技术研发、行业应用和市场推广的一体化公共服务平台,积极促进智能制造软硬件供应商、纺织行业企业、纺织机械企业等交流合作。
据李雪清介绍,2024年,纺织分盟组织行业企业申报2024年度智能制造系统解决方案“揭榜挂帅”、2024年度智能制造试点示范、2024年度智能工厂梯度培育、智能制造标杆企业等。中国纺机协会作为起草单位参与国家标准《智能制造系统解决方案供应商评价规范》的制定,并组织会员单位积极参与智能制造供应商分类分级评价认定,北京机械工业自动化研究所有限公司(咨询设计)、北自所(北京)科技发展股份有限公司(集成实施)服务能力等级达到AAA级:恒天重工股份有限公司(集成实施)、赛特环球机械(青岛)有限公司(集成实施)服务能力达到AA;常州宏大智慧科技有限公司(集成实施)、浙江日发纺织机械股份有限公司(集成实施)服务能力达到A级。
新一代纺织设备技术创新产业联盟(纺机联盟)广泛吸收了相关产、学、研、用单位的参与,根据行业需求,组织成员单位合作研发产业共性技术,共同形成多个纺织工艺产业链,突破本单位发展中的技术瓶颈,申请并承担了多项国家科技支撑计划项目及科技部重点研发项目,研制成果已形成了新的经济增长点,为企业增加收入和扩大市场占有率发挥了重要作用。在《2020-2023年度产业技术创新战略联盟活跃度评价报告》中,新一代纺织设备产业技术创新战略联盟在2018-2023连续六个评价期保持高活跃度,被评为“A级活跃度产业技术创新战略联盟”。