AI在紡織行業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用

近些年來，隨著新一代信息技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展，人工智能逐步應(yīng)用于紡織行業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，為紡織行業(yè)的生產(chǎn)方式、發(fā)展模式和產(chǎn)業(yè)生態(tài)帶來了重大影響。加快人工智能在紡織行業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的發(fā)展，是推動紡織行業(yè)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的重要途徑。本文認(rèn)為，推動人工智能應(yīng)用的關(guān)鍵是做好“3+1”模式（數(shù)據(jù)、算力、場景算法+人才）的應(yīng)用。

紡織行業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域人工智能發(fā)展現(xiàn)狀

人工智能在紡織行業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用仍處于初級階段。因AI系統(tǒng)需要大量的數(shù)據(jù)、算力、算法等資源支撐，現(xiàn)階段紡織行業(yè)僅少數(shù)企業(yè)在進(jìn)行嘗試，大部分企業(yè)仍以自動化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化改造為主。在生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用主要集中在設(shè)計(jì)、工藝優(yōu)化、質(zhì)量檢測、智能物流、產(chǎn)品數(shù)字化等方面，需要持續(xù)完善和推廣。

1.人工智能在棉紡織行業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀

AI在棉紡織行業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用仍在嘗試中，主要應(yīng)用在異纖分揀機(jī)、布面疵點(diǎn)檢測等設(shè)備以及產(chǎn)品質(zhì)量在線監(jiān)測、自動排產(chǎn)、智能配棉、能效管理、智能物流等系統(tǒng)。據(jù)行業(yè)人工智能應(yīng)用突出企業(yè)反饋，目前企業(yè)最先進(jìn)生產(chǎn)線具備全工序自動化、全流程質(zhì)量監(jiān)控管理、設(shè)備健康管理、能耗管理、車間最優(yōu)運(yùn)營等功能，較常規(guī)生產(chǎn)線生產(chǎn)效率提高38%，能源利用率提高21%，用工節(jié)約80%，萬錠用工在10人左右。

2.人工智能在印染行業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀

AI在印染行業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域目前的應(yīng)用場景較少，只有少數(shù)企業(yè)嘗試使用智能驗(yàn)布系統(tǒng)、AI圖案與風(fēng)格設(shè)計(jì)。智能驗(yàn)布系統(tǒng)用于印染布成品檢驗(yàn)，將機(jī)器視覺與AI技術(shù)融合應(yīng)用，采用AI深度學(xué)習(xí)技術(shù)自動生成疵點(diǎn)檢測模型，實(shí)現(xiàn)對印染面料疵點(diǎn)智能化檢測。但目前該技術(shù)還不夠成熟，應(yīng)用效果還有待進(jìn)一步優(yōu)化，尚未能在行業(yè)中大面積推廣應(yīng)用。AI圖案與風(fēng)格設(shè)計(jì)，主要用于印花面料花型設(shè)計(jì)和面料開發(fā)，能夠模仿設(shè)計(jì)師的創(chuàng)作構(gòu)思，快速呈現(xiàn)設(shè)計(jì)作品，極大推動了面料花型設(shè)計(jì)的快速發(fā)展，滿足消費(fèi)者對個性化、定制化的消費(fèi)需求。

3.人工智能在服裝行業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀

AI在服裝行業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用逐漸深入，過去，傳統(tǒng)服裝制造以批量化生產(chǎn)和傳統(tǒng)管理模式為主，在滿足當(dāng)下市場渠道多樣和消費(fèi)者需求多變等方面具有較大的提升空間，智能化改變了服裝行業(yè)的生產(chǎn)效率，提升了快速反應(yīng)的生產(chǎn)能力，生成式AI的應(yīng)用可實(shí)現(xiàn)訂單款式設(shè)計(jì)、自動版型工藝處理、自動計(jì)劃產(chǎn)前、生產(chǎn)過程調(diào)度全流程的效率提升及深度協(xié)同，力求更高效、更精準(zhǔn)快速滿足消費(fèi)者不斷更新迭代的消費(fèi)需求。據(jù)咨詢公司預(yù)測，到2026年，超過80%的技術(shù)產(chǎn)品將集成某種形式的AI技術(shù)。在服裝智能制造領(lǐng)域，生成式AI技術(shù)已全面深入地介入服裝生產(chǎn)各個環(huán)節(jié)，使得設(shè)計(jì)研發(fā)、生產(chǎn)與供應(yīng)鏈管理、精準(zhǔn)營銷和可持續(xù)發(fā)展等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)更高層次的自動化和智能化。到2035年，在生成式AI的推動下，制造業(yè)數(shù)字化率將突破85%。到2055年，中國生成式AI技術(shù)基本實(shí)現(xiàn)對各行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，數(shù)字化率將達(dá)到100%。

人工智能在紡織行業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域應(yīng)用的典型場景

1.配棉數(shù)字化

配棉是棉紡企業(yè)非常重要的一道工序。因原棉在性能上呈現(xiàn)的多樣性和差異性，配棉工作需了解原棉庫存情況、物理性能、質(zhì)量連續(xù)性和穩(wěn)定性，計(jì)算量大，容易出現(xiàn)錯誤。配棉工作面臨的問題越來越復(fù)雜，多數(shù)企業(yè)依賴配棉師的經(jīng)驗(yàn)完成，難以實(shí)現(xiàn)配棉高效、精準(zhǔn)，直接影響企業(yè)用棉成本。AI+數(shù)字配棉利用數(shù)字技術(shù)的系統(tǒng)配棉可極大提高工作效率，減少人為經(jīng)驗(yàn)造成的質(zhì)量波動，有效降低接批前后平均等級差異波動，在減少配棉成本的同時，保障產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性。有企業(yè)數(shù)據(jù)表明，通過系統(tǒng)自動化配棉后，同種產(chǎn)品用棉等級平均能夠下降0.5級左右，配棉接替前后平均等級差異降低0.1級。但是需要關(guān)注的是影響到產(chǎn)品質(zhì)量波動的各類因素都需要建立數(shù)據(jù)模型，除了配棉模型之外，還需要建立執(zhí)行工藝標(biāo)準(zhǔn)與跟蹤記錄、紡專配件損耗數(shù)據(jù)跟蹤、溫濕度環(huán)境信息跟蹤、員工狀態(tài)跟蹤等，真正實(shí)現(xiàn)智慧配棉還需要長時間的研究和積累。

2.紡紗協(xié)同制造

面對紡紗企業(yè)人工巡檢效率低、紗線質(zhì)量控制較為被動，管理上較為粗放、招工難、缺少支撐平臺等問題，基于紗廠小批量多品種、顧客需求多樣化的特點(diǎn)，無錫物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新中心研制紡紗工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)同制造管理創(chuàng)新平臺解決紡紗行業(yè)痛點(diǎn)問題，自研的“磁電+光電”傳感器，可實(shí)時監(jiān)測錠子運(yùn)動狀態(tài)，甄別出斷紗等問題；粗紗停喂及時自動化觸發(fā)停喂動作，減少粗紗浪費(fèi)以及皮輥纏繞問題；智能小車快速引導(dǎo)擋車工作業(yè)，提高巡檢效率；采集全流程設(shè)備數(shù)據(jù)，部署大數(shù)據(jù)平臺，實(shí)現(xiàn)全方位監(jiān)控和數(shù)據(jù)分析。紡紗的數(shù)字化賦能有助于企業(yè)生產(chǎn)精益化、管理透明化、決策數(shù)字化，為企業(yè)降本提質(zhì)增效。

3.智能紡絲檢測

面對紡絲人工檢測存在的檢測時間長、檢測效率低、易疲勞、用工難的問題，福建恒申集團(tuán)通過外觀視覺檢測系統(tǒng)解決產(chǎn)品外觀檢測難題，提高產(chǎn)品合格率和效率，運(yùn)用機(jī)器視覺設(shè)備代替人眼完成檢測、測量和判斷，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品毛絲、絆絲、網(wǎng)絲、成型不良、油污、紙管破損等一體化外觀檢測；檢測時間由之前人工檢測一車48錠絲餅需要5分鐘，提升到每錠2.5秒、整車僅需2分鐘即可完成檢測，效率提升2.5倍，準(zhǔn)確率由人工的96%提升至99%。

4.瑕疵檢測

面對織造企業(yè)人工檢測招工難、漏檢率高、原料浪費(fèi)多的問題，特別是經(jīng)編花邊花型更換頻繁、瑕疵種類多、面料具有彈性的檢測難點(diǎn)問題，東龍針紡應(yīng)用AI瑕疵檢測技術(shù)，快速高效檢測出蕾絲花邊瑕疵，有效提高生產(chǎn)效率。通過對生產(chǎn)機(jī)臺進(jìn)行技術(shù)改造（增加相機(jī)成像及管理系統(tǒng)、圖像采集及預(yù)處理系統(tǒng)），部署5G網(wǎng)絡(luò)，開發(fā)面料算法、異常識別等模型，運(yùn)用AI訓(xùn)練等云服務(wù)，實(shí)現(xiàn)織造過程檢測、坯布瑕疵檢測、印染布瑕疵檢測、成品布瑕疵檢測等。

在檢測效果和人力成本上，AI+智能瑕疵檢測均具有很大優(yōu)勢，能夠有效提高品質(zhì)合格率和產(chǎn)品競爭力、減少原料浪費(fèi)和補(bǔ)損率、節(jié)省人力成本。同時，東龍針紡地處的福州長樂區(qū)，擁有眾多紡織廠，且從事花邊工藝制造的廠家也較多，瑕疵檢測技術(shù)的應(yīng)用，可復(fù)制性強(qiáng)，投入成本不高，對其他企業(yè)有快速復(fù)制推廣的作用。

5.智慧印染

面對印染企業(yè)在生產(chǎn)過程中普遍存在的運(yùn)行效率低、能耗高以及管理方式較為粗放等痛點(diǎn)，并結(jié)合當(dāng)前市場小批量、多品種的變化趨勢，杭州天富公司成功研發(fā)了印染智造系統(tǒng)。系統(tǒng)全面覆蓋了從染布、染紗、染棉到染成衣，再到印花與織染一體化的全過程，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過程的全面數(shù)字化管理。

通過構(gòu)建集成化的ERP管理系統(tǒng)，加強(qiáng)了企業(yè)在計(jì)劃排產(chǎn)、質(zhì)量控制、設(shè)備管理等核心業(yè)務(wù)方面的能力，實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)流程的優(yōu)化和信息的實(shí)時共享。建立了MES系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對定型機(jī)等關(guān)鍵設(shè)備的實(shí)時監(jiān)控和精細(xì)化管理。采集染缸等設(shè)備的能耗數(shù)據(jù)，對能耗進(jìn)行精準(zhǔn)計(jì)量和考核。有針對性地采取措施減少能源浪費(fèi)。

6.服裝生產(chǎn)智能化

服裝行業(yè)作為具有市場化程度高、中小微企業(yè)占比較大、勞動密集型等特點(diǎn)的工業(yè)門類之一，近年來面臨著綜合成本高、市場競爭加劇、數(shù)字化智能化轉(zhuǎn)型亟待提升等挑戰(zhàn)。AI技術(shù)正在參與服裝設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、供應(yīng)鏈、銷售全流程環(huán)節(jié)，大致可以分為數(shù)字人分身、研發(fā)技術(shù)管理、計(jì)劃排產(chǎn)管理、設(shè)備物聯(lián)、智能生產(chǎn)管理、視覺質(zhì)量檢測管理決策幾個領(lǐng)域。

通過集成生成式AI，可在生產(chǎn)運(yùn)營管理過程中發(fā)揮精準(zhǔn)靈活的分析決策功能，增進(jìn)企業(yè)理解和運(yùn)用大數(shù)據(jù)的能力，促進(jìn)管理層至執(zhí)行層各階段的智能化。此外，生成式AI還改變了傳統(tǒng)依賴非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的工作流程，打通了部門間的信息壁壘，使得信息傳遞更加高效、透明，確保操作的流暢性。實(shí)時查詢和播報生產(chǎn)運(yùn)營數(shù)據(jù)，提供管理層精準(zhǔn)快速決策，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化呈現(xiàn)，提升決策效率和系統(tǒng)友好性交互體驗(yàn)。

人工智能在紡織行業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域應(yīng)用存在的問題和關(guān)鍵因素

1.人工智能在紡織行業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域應(yīng)用存在的問題

近年來，雖然AI在紡織行業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域取得了初步應(yīng)用，為紡織行業(yè)帶來了前所未有的發(fā)展機(jī)遇和挑戰(zhàn)，但在進(jìn)一步做好人工智能在生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用中仍面臨諸多挑戰(zhàn)和問題。

在企業(yè)層面，大多數(shù)企業(yè)尚處于數(shù)字化轉(zhuǎn)型階段，管理數(shù)字化、設(shè)備智能化基礎(chǔ)較為薄弱。同時由于人才短缺、資金困難等多方面困境，距離實(shí)現(xiàn)人工智能應(yīng)用還有較大差距。在行業(yè)層面，數(shù)據(jù)在紡織行業(yè)內(nèi)部分散保留，缺乏有效的跨界數(shù)據(jù)共享和積累，缺少一套對于行業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域關(guān)鍵數(shù)據(jù)廣泛認(rèn)可的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和注釋協(xié)議，缺乏系統(tǒng)化、大規(guī)模的數(shù)據(jù)收集機(jī)制，限制了AI模型的訓(xùn)練效果和精度，限制了AI在行業(yè)的進(jìn)一步應(yīng)用。

2.人工智能在紡織行業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域發(fā)展的關(guān)鍵因素

基于AI發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)和問題，應(yīng)結(jié)合行業(yè)特點(diǎn)，抓住AI發(fā)展的關(guān)鍵因素，才能做好人工智能在行業(yè)內(nèi)的推廣和應(yīng)用。應(yīng)提升企業(yè)數(shù)據(jù)采集、整合和處理能力，夯實(shí)AI應(yīng)用的基礎(chǔ)；應(yīng)識別AI生產(chǎn)領(lǐng)域典型應(yīng)用場景，結(jié)合紡織生產(chǎn)制造特定需求和邏輯的創(chuàng)新算法，同行業(yè)內(nèi)優(yōu)質(zhì)資源合作，共同推動；應(yīng)通過云計(jì)算資源共享來優(yōu)化算力使用，探索算力共享模型，共同承擔(dān)成本；應(yīng)多方共同培養(yǎng)了解AI、紡織業(yè)務(wù)的人才，提供人才培養(yǎng)的渠道。同時，數(shù)字孿生技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展，也在持續(xù)推動AI在紡織行業(yè)的應(yīng)用?；跀?shù)字孿生的智能工廠逐步嘗試應(yīng)用，在全生產(chǎn)要素采集和計(jì)劃調(diào)度、生產(chǎn)管理等方面發(fā)揮重要作用。因此，應(yīng)緊緊圍繞數(shù)據(jù)是基礎(chǔ)、算法是關(guān)鍵、算力是保障、人才是支撐這一模式，從企業(yè)的能力、效益這一本質(zhì)出發(fā)，持續(xù)深入地在行業(yè)內(nèi)進(jìn)行推廣和應(yīng)用。

加快人工智能在紡織行業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域應(yīng)用的建議

近年來，人工智能在紡織行業(yè)的應(yīng)用效果初顯，應(yīng)繼續(xù)保持這一良好發(fā)展勢頭，在典型應(yīng)用場景、關(guān)鍵技術(shù)、人才培養(yǎng)等方面持續(xù)推進(jìn)。

1.深化紡織行業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域典型應(yīng)用場景

加快研究并應(yīng)用紡織行業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域生產(chǎn)優(yōu)化、智慧檢測、供應(yīng)鏈管理、智能倉儲物流、產(chǎn)品追蹤、智慧營銷等先進(jìn)技術(shù)方案，培育一批集智能設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理為一體的紡織智能工廠，在行業(yè)內(nèi)大規(guī)模復(fù)制推廣，發(fā)揮人工智能標(biāo)桿企業(yè)的示范引領(lǐng)作用。

2.加快突破一批關(guān)鍵核心技術(shù)

依托紡織行業(yè)龍頭企業(yè)、優(yōu)質(zhì)服務(wù)商和科研院所推動人工智能關(guān)鍵共性技術(shù)研究以及智能部件、裝備、系統(tǒng)研發(fā)。開發(fā)適用于紡織行業(yè)智慧配棉、智慧染色等解決方案的應(yīng)用，加快突破智能控制與優(yōu)化、數(shù)據(jù)采集與分析、故障診斷與維護(hù)等一批核心技術(shù)，夯實(shí)紡織行業(yè)人工智能硬件和軟件基礎(chǔ)。

3.加強(qiáng)復(fù)合型人才培養(yǎng)

充分發(fā)揮行業(yè)協(xié)會作用，整合產(chǎn)、學(xué)、研、用各方資源，推動構(gòu)建紡織行業(yè)人工智能“復(fù)合型人才”培養(yǎng)體系。建立在崗學(xué)習(xí)進(jìn)修通道，打造具有自主發(fā)展力的企業(yè)人才梯隊(duì)。積極引入并發(fā)揮相關(guān)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、科研機(jī)構(gòu)、服務(wù)商的作用，組織舉辦各類專題培訓(xùn)。

（作者為中國紡織工業(yè)聯(lián)合會信息化部主任）