2021年(nián)，北自(zì)科技在紡機聯合展上推出的(de)“基于數字孿生技術開發的(de)棉紡條筒智能輸送系統”備受關注。作為(wèi)中國紡織行業智造技術與服務的(de)标杆企業之一(yī)，北自(zì)科技在智造領域布局的(de)每一(yī)步都深度融合于産業發展大勢之中。

北自(zì)所（北京）科技發展股份有限公司董事、總經理(lǐ)  王勇

“紡織‘十四五’期間将大力推動的(de)産業基礎高(gāo)級化、産業鏈現代化和(hé)制造能力高(gāo)端化，而數字化、智能化将成為(wèi)其重要依托。北自(zì)科技的(de)優勢源于智造技術，我們将在産業智造升級中承擔起自(zì)己應有的(de)責任，釋放出智造技術的(de)更大價值。”王勇說。

模式變革 實現效率新躍升

北自(zì)科技面向行業首推的(de)數字孿生技術——“基于數字孿生技術開發的(de)棉紡條筒智能輸送系統”之所以備受業界關注，源于其徹底改變了棉紡行業原有的(de)勞動密集型作業模式，一(yī)些數據格外吸引人：系統将條筒輸送時間對開機率的(de)影響大幅降低(dī)，把粗紗機的(de)條筒備筒時間從2小時縮短(duǎn)到1.5小時，備筒時間減少50%，粗紗機開機率從約85%提高(gāo)到約92%。據了解，該系統的(de)應用效果已逐步得到行業認可(kě)，衆多棉紡行業龍頭企業給與了高(gāo)度關注，并陸續與北自(zì)科技洽談相關戰略合作。

基于數字孿生技術的(de)棉紡條筒智能輸送系統

北自(zì)科技自(zì)主研發的(de)針對粗紗工藝生産過程中末并到粗紗環節的(de)棉紡條筒自(zì)動輸送系統，主要包括條筒存儲系統、專用行車軌道(dào)以及智能條筒輸送車等裝備。整個系統從工藝設計、裝備研制、電氣布局再到控制系統的(de)開發全部由北自(zì)科技自(zì)主研發，并形成了多個具有行業應用價值的(de)知識産權。在此基礎上，結合數字孿生技術體系對該系統進行數智化升級，實現了裝備軟硬系統的(de)自(zì)主可(kě)控。”王勇介紹道(dào)。

緊跟大勢 拓展廣闊大市場

談及北自(zì)科技拓展行業數字孿生産品技術的(de)原因時，王勇表示，從各國的(de)先進制造業國家發展戰略演變角度來看，中國從“信息化帶動工業化，工業化促進信息化”，到兩化融合和(hé)兩化深度融合，再到“中國制造2025”的(de)“融合演進”的(de)制造強國發展戰略，都期望通過信息物理(lǐ)融合來實現智能制造。數字孿生是實現信息物理(lǐ)融合的(de)有效手段，一(yī)方面，數字孿生能夠支持制造的(de)物理(lǐ)世界與信息世界之間的(de)虛實映射與雙向交互，從而形成“數據感知-實時分析-智能決策-精準執行”實時智能閉環；另一(yī)方面，數字孿生能夠将運行狀态、環境變化、突發擾動等物理(lǐ)實況數據與仿真預測、統計分析、領域知識等信息空間數據進行全面交互和(hé)深度融合，從而增強制造的(de)物理(lǐ)世界與信息世界的(de)同步性與一(yī)緻性。

全景

近年(nián)來，數字孿生技術在國內(nèi)外已經取得了廣泛應用，在實現産品開發、産品設計定制、車間性能改進、裝備預測性維護、城市規劃布局、了解建築物性能、提高(gāo)醫療保健運營的(de)運營效率、改善個性化護理(lǐ)等方面有着顯著的(de)成果，為(wèi)企業和(hé)社會創造的(de)價值也變得越來越明顯。“特别是在智能制造領域，數字孿生已成為(wèi)國內(nèi)外實踐智能制造理(lǐ)念和(hé)目标的(de)核心。預計到2025年(nián)全球數字孿生市場規模将突破260億美元，發展前景廣闊。”王勇對此充滿信心。

據了解，目前北自(zì)科技同北京航空航天大學(xué)陶飛(fēi)教授團隊聯合開發的(de)物流數字孿生裝備與系統，實現了物流倉儲裝備的(de)虛拟可(kě)視(shì)、反向可(kě)控以及調度作業可(kě)優化、裝備故障可(kě)診斷、運行維護可(kě)預測等功能，并進行基于虛拟現實、增強現實等新一(yī)代信息技術的(de)功能深度挖掘，其關鍵技術水平處于行業領先。

堆垛機設備 

設備故障分析

 
故障預測--接觸式

自(zì)主創新  馳騁紡織強國路

“我們目前在化纖、棉紡、玻纖等細分行業進行了卓有成效的(de)布局，從基礎的(de)自(zì)動化立體倉儲，到工藝複雜的(de)質檢包裝，再到與生産設備緊密結合的(de)對接系統，基本完成了從生産到出庫配送全流程孿生系統及裝備的(de)布局。”王勇說。

北自(zì)科技自(zì)主研發的(de)孿生系統及裝備，具備所見即所得的(de)三維可(kě)視(shì)化監控、自(zì)主運行與精準控制、故障診斷與預測預警、作業策略自(zì)适應調度優化等先進技術，經過數字孿生技術賦能，可(kě)有效提高(gāo)産線及裝備的(de)智能化、信息化水平，裝備平均無故障運行時間也到了大幅提升，裝備故障處理(lǐ)時間降低(dī)30%，人工運維成本降低(dī)20%。
 

落筒線

對于數字孿生産品技術的(de)行業應用拓展，王勇也表示，數字孿生技術緻力于建立物理(lǐ)裝備的(de)虛拟孿生體，是通過數據采集融合完成雙向實時映射，并進行基于孿生數據的(de)智能服務。其中數據采集與融合是孿生技術實現的(de)前提和(hé)充分條件，而裝備的(de)自(zì)動化水平直接決定了數據采集的(de)準确性與實效性，也間接決定了數字孿生系統的(de)應用效果。

包裝線

“中國作為(wèi)世界紡織大國，正在通過積極的(de)行業質效提升推動自(zì)身的(de)轉型的(de)升級，紡織強國建設基本目标已經達成，而産業的(de)持續發展仍将繼續深入圍繞提質、提效進行。”
王勇表示，當下，紡織行業普遍存在用工成本高(gāo)、招工難、員工老齡化的(de)問題，且紡織車間由于生産工藝的(de)特殊性，要求24小時連續生産，且車間溫度高(gāo)、濕度大噪音大，工作環境惡劣。相比于其他行業，紡織行業因國家人口紅(hóng)利的(de)消失，迫切需要借助前沿技術進行信息化賦能和(hé)智能化升級。與此同時，疊加國家“十四五”發展規劃，行業亟需發揮支柱産業帶頭作用，促進傳統産業與信息技術向更廣範圍、更深程度、更高(gāo)水平融合發展。“北自(zì)科技的(de)技術和(hé)服務，将在行業發展的(de)新征程中釋放出更大的(de)價值和(hé)效用。”