人工智能引領(lǐng)紡織行業(yè)多領(lǐng)域變革

吳迪

當(dāng)下，人工智能正在改變著世界發(fā)展的各個領(lǐng)域，包括日常生活、產(chǎn)業(yè)發(fā)展、思維意識等等。紡織行業(yè)也不例外，人工智能對于行業(yè)的影響值得重點關(guān)注。

人工智能發(fā)展進入新階段

人工智能技術(shù)已經(jīng)有60多年歷史，近年來，在多個領(lǐng)域引起極大關(guān)注，主要是由于三個因素：一是計算機能力大大增強，各種芯片不斷被開發(fā)出來，為人工智能超高速的運算和數(shù)據(jù)處理提供了基本條件；二是互聯(lián)網(wǎng)無處不在，電子商務(wù)、移動社交網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)深度普及，產(chǎn)生了海量數(shù)據(jù)作為人工智能的支撐，這是最重要的一點；三是核心算法有了重要突破，尤其是基于大數(shù)據(jù)的深度學(xué)習(xí)算法，使得模型對數(shù)據(jù)的理解更加透徹，更加智能化。新一代人工智能技術(shù)的深度應(yīng)用，必將為我國經(jīng)濟發(fā)展注入新動能。

2017年7月，國務(wù)院印發(fā)《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，標(biāo)志著我國人工智能的發(fā)展進入了新階段，為各行各業(yè)應(yīng)用人工智能技術(shù)指明了方向。為了落實發(fā)展規(guī)劃的部署，2017年12月，工業(yè)和信息化部印發(fā)了《促進新一代人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展三年行動計劃（2018-2020年）》，以信息技術(shù)與制造技術(shù)深度融合為主線，以新一代人工智能技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化和集成應(yīng)用為重點，推進人工智能和制造業(yè)深度融合。從國家層面規(guī)劃和促進一項新技術(shù)前所未有，其戰(zhàn)略意義不言而喻，已經(jīng)引起國內(nèi)外各界的高度關(guān)注。

人工智能應(yīng)用于紡織行業(yè)的各個領(lǐng)域

近年來，人工智能，包括機器感知、機器學(xué)習(xí)、機器思維等技術(shù)在紡織行業(yè)的一些領(lǐng)域有了局部的應(yīng)用，取得了初步的進展，形成了一定的基礎(chǔ)。尤其是這兩年，在智能制造等領(lǐng)域開展了一系列開發(fā)和應(yīng)用，受到了重點關(guān)注。

一、智能制造

人工智能技術(shù)促進智能制造中新模型、新方法、新系統(tǒng)的發(fā)展，是紡織智能制造的核心技術(shù)，也是應(yīng)用最多的領(lǐng)域。其中涉及生產(chǎn)過程特征提取、生產(chǎn)工藝優(yōu)化、生產(chǎn)計劃調(diào)度、設(shè)備排產(chǎn)算法、生產(chǎn)過程優(yōu)化控制、質(zhì)量巡回檢測和管理、生產(chǎn)作業(yè)和搬運智能化銜接、設(shè)備故障定位和診斷等多方面。在產(chǎn)品特征識別、質(zhì)量巡回檢測、生產(chǎn)物流搬運等方面取得了一系列可喜的成果。

在當(dāng)前紡織智能制造項目中，知識獲取、知識庫建設(shè)、深度學(xué)習(xí)、優(yōu)化決策等智能化功能還很欠缺，有待在下一階段重點提高，在自動化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的基礎(chǔ)上，提高智能化水平，使智能制造名副其實。

二、紡織品分析和設(shè)計

人工智能技術(shù)近年來應(yīng)用于紡織品織物設(shè)計、織物疵點識別和分析、面料性能評價、棉雜分類和評級、起球等級評定、上染率計算等領(lǐng)域。還可以用來分析預(yù)測紡織品的各種性能，如透氣性、抗皺性、耐磨性等指標(biāo)。如采用機器視覺、機器學(xué)習(xí)等技術(shù)，開展印花織物、色織物的疵點、色差、花型、起球起毛的檢測和分析評價，可以解決多年來存在的技術(shù)難點，明顯提高識別和分析的水平。

下一階段人工智能技術(shù)將引入紡織品設(shè)計系統(tǒng)，使之具備邏輯推理和決策判斷能力，由計算機作為主導(dǎo)，依托知識庫、自主學(xué)習(xí)體系，將大量設(shè)計實例、經(jīng)驗和準(zhǔn)則相結(jié)合，根據(jù)設(shè)計目標(biāo)不斷縮小探索的范圍，達到理想的設(shè)計效果。

三、流行趨勢研究

在當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)上積累了大量數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，人工智能技術(shù)在紡織服裝流行趨勢領(lǐng)域有很大發(fā)展空間。如借助計算機視覺與圖像處理技術(shù)，分析海量照片，可以快速檢索用戶偏好的色彩、花型和款式；如根據(jù)消費者穿衣色彩偏好和消費習(xí)慣數(shù)據(jù)，可以分析出各個年齡段常穿的顏色，歸納出不同的流行色等。在趨勢預(yù)測方面，人工智能技術(shù)的應(yīng)用，將明顯優(yōu)于目前的多種建模方式，不僅能夠準(zhǔn)確地解決許多復(fù)雜問題，還可以成為下一階段紡織服裝時尚創(chuàng)新的理想工具。

四、專家系統(tǒng)

在《紡織工業(yè)“十二五”科技進步綱要》中就已經(jīng)提出：應(yīng)用人工智能技術(shù)，開發(fā)建立紡織行業(yè)專家系統(tǒng)，建設(shè)紡織宏觀經(jīng)濟決策支持系統(tǒng)。在行業(yè)層面和企業(yè)層面已開展工藝設(shè)計、質(zhì)量管理、企業(yè)診斷、紡織知識庫等工作，獲得了一些經(jīng)驗。未來幾年更廣泛地運用機器思維方法，專家系統(tǒng)將是人工智能技術(shù)在紡織行業(yè)應(yīng)用的重要內(nèi)容，匯集行業(yè)專家的知識和經(jīng)驗，積累更新大量信息和技術(shù)，解決紡織產(chǎn)品設(shè)計、工藝、原料、生產(chǎn)、設(shè)備的關(guān)鍵問題，并為相關(guān)決策提供有效支持。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施

人工智能的發(fā)展離不開互聯(lián)網(wǎng)的普及，新階段人工智能在制造業(yè)的應(yīng)用，更加離不開工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)建。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體現(xiàn)了互聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)與工業(yè)系統(tǒng)全方位的深度融合，是工業(yè)智能化發(fā)展關(guān)鍵的信息基礎(chǔ)設(shè)施。

紡織行業(yè)已經(jīng)積累了大量的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用，通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)，首先構(gòu)建互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，將分散化的物理生產(chǎn)單元相互連接，打破信息孤島；關(guān)鍵是在信息共享的基礎(chǔ)上，運用人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，對生產(chǎn)運行狀態(tài)、企業(yè)經(jīng)營狀況、產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同和市場需求信息進行深度分析，形成智能化決策，提高工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)智能化水平。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)未來的普及，要面向重點領(lǐng)域打造與行業(yè)特點緊密結(jié)合的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)整體解決方案。如依托工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺開展數(shù)據(jù)集成應(yīng)用，實現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)與運營管理的智能決策和深度優(yōu)化；鼓勵企業(yè)通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺整合資源，構(gòu)建設(shè)計、生產(chǎn)與供應(yīng)鏈資源有效組織的協(xié)同制造體系，這樣才能充分利用行業(yè)專家系統(tǒng)的資源，為人工智能技術(shù)的行業(yè)應(yīng)用提供更加廣闊的發(fā)展空間。

大數(shù)據(jù)提供強有力的支撐

從技術(shù)發(fā)展過程來看，人工智能的核心在于數(shù)據(jù)支持。首先，大數(shù)據(jù)技術(shù)能夠通過數(shù)據(jù)采集、預(yù)處理、存儲及管理、分析及挖掘等方式，從各種各樣類型的海量數(shù)據(jù)中，快速獲得有價值信息，為深度學(xué)習(xí)等人工智能算法提供堅實的素材基礎(chǔ)；人工智能的發(fā)展也需要學(xué)習(xí)大量的知識和經(jīng)驗，而這些知識和經(jīng)驗都是從大數(shù)據(jù)中提取。另一方面，人工智能技術(shù)也同樣促進了大數(shù)據(jù)技術(shù)的進步，兩者相輔相成，任何一方技術(shù)的突破都會促進另外一方的技術(shù)提升。

紡織行業(yè)近年來逐步開展了大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用，在網(wǎng)絡(luò)營銷領(lǐng)域取得了一定的成效，行業(yè)層面的大數(shù)據(jù)信息服務(wù)平臺也在籌建中。應(yīng)該看到，紡織行業(yè)具備應(yīng)用大數(shù)據(jù)的廣泛基礎(chǔ)和迫切需求，與物聯(lián)網(wǎng)、云計算有機結(jié)合，將有力推動產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)制造、經(jīng)營管理、物流配送、市場營銷等各個環(huán)節(jié)的資源整合。但是必須注意到，當(dāng)前紡織行業(yè)大數(shù)據(jù)還是以互聯(lián)網(wǎng)上的開放大數(shù)據(jù)為主，盡管公共數(shù)據(jù)開放共享程度不夠，企業(yè)參與數(shù)據(jù)增值開發(fā)進展緩慢，還是取得了可喜的進展；更為重要的是，基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的貫穿于紡織工業(yè)設(shè)計、工藝、生產(chǎn)、管理、服務(wù)等各個環(huán)節(jié)的工業(yè)大數(shù)據(jù)還極為匱乏，即使有也是分散的、碎片化的、不完整的、不共享的，遠遠不能滿足行業(yè)建設(shè)專家系統(tǒng)、智能決策系統(tǒng)的要求，成為制約人工智能發(fā)展的瓶頸。

下一階段，要充分利用大數(shù)據(jù)技術(shù)對紡織工業(yè)大數(shù)據(jù)進行挖掘，在企業(yè)層面逐步完善企業(yè)產(chǎn)品、工藝數(shù)據(jù)庫和知識庫，通過人工智能的全面深度感知、實時提取處理、快速計算分析和智能建模優(yōu)化，使工業(yè)系統(tǒng)具備描述、診斷、預(yù)測、決策、控制等智能化功能，實現(xiàn)企業(yè)運營優(yōu)化和生產(chǎn)組織方式變革。在行業(yè)層面要更進一步，在加快行業(yè)大數(shù)據(jù)服務(wù)平臺建設(shè)的同時，要面向重點細(xì)分行業(yè)的應(yīng)用需求，形成垂直領(lǐng)域的大數(shù)據(jù)解決方案及服務(wù)；系統(tǒng)開展數(shù)據(jù)資源管理體系建設(shè)，積極探索數(shù)據(jù)開放共享管理的新模式，發(fā)揮數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)資源作用和創(chuàng)新引擎作用，加快推進以人工智能為主要引領(lǐng)的多領(lǐng)域變革。

未來2～3年里，紡織工業(yè)要抓住歷史機遇，加快人工智能技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展，成為引領(lǐng)未來的戰(zhàn)略性技術(shù)，帶動紡織各個領(lǐng)域智能化水平的提升，進而帶來深刻的變革，其深遠意義決不可低估。在推進過程中，至關(guān)重要的一點是要準(zhǔn)確把握人工智能技術(shù)的特點，密切結(jié)合紡織企業(yè)的需求。既要全面落實國家規(guī)劃和行動計劃，統(tǒng)籌謀劃，從全方位推進，也要堅持人工智能的科學(xué)定義，不能將其過于泛化，把什么項目都戴上智能化的帽子；既要看到人工智能在人臉識別、自動駕駛、無人機等方面的炫目成果，更要聚焦在紡織行業(yè)長期以來的實際應(yīng)用，不能盲目照搬其他行業(yè)的成功路徑；既要瞄準(zhǔn)國內(nèi)外制造業(yè)高水平，長遠規(guī)劃，著眼未來，也要充分考慮本行業(yè)的現(xiàn)實應(yīng)用基礎(chǔ)，認(rèn)識到智能化絕非一蹴而就，不能一擁而上，要分出輕重緩急，分步實施，為行業(yè)長期的智能化發(fā)展打下堅實基礎(chǔ)。