差别化聚酯长丝高效规模化智能制造工厂——“中国智能制造科技进展”案例展示
进入21世纪，智能制造作为新一代信息技术与先进制造技术深度融合的新型生产方式，已然成为新一轮工业革命的核心驱动力。从自动化生产线到智能机器人，从大数据分析到物联网技术，从机器学习到人工智能的运用，智能制造正在不断推进传统制造业进入一个更加智能、高效、可持续的制造新时代。
2017-2023年，中国科协智能制造学，会联合体（IMAC）连续开展“中国智能制造科技进展案例研究”，共遴选出70项“中国智能制造科技进展”案例。成果领域涵盖高档数控机床与基础制造装备、工业机器人、汽车、航空航天、新一代信息技术、纺织、轨道交通、船舶及海工装备、能源装备、工程机械、农业机械、纺织、建筑焊接等制造业重点领域；技术领域涉及工业物联网平台、大数据管理系统、人工智能技术在工厂应用、智能制造设备、柔性智能制造产线、云制造系统、智能工厂、大规模定制平台等。
近期，我们将展示智能制造的科技成果和创新应用，感受智能制造带给制造业的变革与创新。
化学纤维制造业（即化纤行业）是我国具有国际竞争优势的产业，也是我国纺织工业的重要支柱产业，中国具有最全的化纤纺织产业链。化纤制造行业为“离散+流程”型生产模式，具有设备多、环节多、批次多、作业细的生产过程特点；规模化、长周期、产业链长的工艺制造特点和多工艺段、多产线并行的规模化制造特点，同时，因其复杂性导致存在装置分段式运作、数据链不完善、产业链协同管理能力低等现象。
针对行业的迫切需求和防止国家产业外移的压力下，新凤鸣集团股份有限公司（以下简称“新凤鸣”）组建攻关团队，通过一把手挂帅、顶层设计、组织推进和多措保障等,综合应用了5G、人工智能、数字孪生、工业互联网和先进制造工艺等10余项先进技术，高效高质量建成差别化聚酯长丝高效规模化智能制造工厂，快速构建了企业发展新格局，取得了经济和社会效益“双丰收”。
差别化聚酯长丝高效规模化智能制造工厂的创新性体现在：
1. 构建5G MEC云网融合应用，改变传统网络部署方式，构建智慧车间和园区。通过下沉部署5G 核心网网元UPF至MEC边缘计算服务，在MEC侧实现本地流量分流至园区网络，有效保护工业企业数据的信息安全。AI算法部署在MEC边缘云侧，缩短数据传输的距离和节点，实现数据实时上传，支持构建智能飘丝检测、智能IGV、无人机巡检、智能外观检测等五大应用场景和化纤核心工艺流程，涉及三种生产工艺质检流程和数据数采集点，打造智慧车间和智慧化园区。其中，5G智慧车间荣获第二届“绽放杯”5G应用大赛全国一等奖和GSMA中国5G垂直行业应用案例2020。同时，获得国家发改委《2020年新型基础设施建设工程》面向“互联网+”协同制造的 5G 虚拟企业专网建设专项。
2. 5G MEC IGV 应用。通过网络改造和加装5G模组，应用5G网络通信替代卷绕车间WIFI网络通信，解决IGV小车运动通信易干扰易掉线问题，5G赋能提升IGV小车运输作业速度和运行效率。
3. 基于5G +PLC的全面工业数采，工厂全感知系统应用。通过提供端到端网络切片方案保障网络和数据不出园区，重点应用5G终端400个与PLC等工控系统实现全面监控，实现全厂一张图全面感知工厂人财物线生产经营运行。
4. 应用基于机器视觉的智能飘丝/飘匝巡检机器人。飘丝/飘匝巡检检测是聚酯纺丝工艺的重要环节，一直靠人工拿手电筒照射、靠人眼观测识别，该种模式导致判断标准不一致，劳动强度大，漏判错误率高，响应处理慢。新凤鸣通过研发智能飘丝/飘匝巡检机器人采用激光照射目标成像法，实现适应复杂环境的高精度、高动态的微米级视觉成像系统，把人眼难以看清的微米级化纤细丝清晰地显现。
目前，差别化聚酯长丝高效规模化智能制造工厂新模式，在全集团应用和面向外部推广：一是建成梯度试验平台，突破行业成果转化瓶颈，研发周期缩短一倍以上，同时为大装置设计建立了工程示范。二是构建形成了”1（一个平台-凤平台）+2（商业和工业互联网双网融合）+4（协同产业链、敏捷智造链、精细管理链、协同服务链等四链协同）+N（向N家企业输出数字化服务）“未来工厂构建新模式。三是塑造形成了产业协同化、产业数字化、管理现代化和数字产业化的未来工厂“四化”运营新样板。四是研发应用SIPA三单体工艺技术、全消光粉体分散技术等先进工艺，解决了行业绿色制造难题。五是形成了40个可复制可推广产品、方案、标准，培养了百余名智能制造人才并成立了数字化服务公司，已服务千余家外部企事业单位。六是协同推进成立3个协会组织和2个工业互联网学院，持续推广智能制造。七是10余次受邀在行业和国家国际级大型峰会上参赛参展和分享建设成果，28个项目荣获省级国家级示范工程（其中2个入选浙江省数字化改革揭榜挂帅项目，6个入选国家级示范工程和创新工程）。八是数十次获得大型主流新闻媒体报道。其中，6获央视新闻联播、焦点访谈报道，具有一定的示范性、引领性以及创新性。
截至目前，差别化聚酯长丝高效规模化智能制造工厂的方案，已形成了66项智能制造标准，已经颁布41项，申请智能制造标准专利6项，软件著作权11件，联合出版智能制造案案例书籍1本，发表成果29篇。
文章来源：微信公众号——中国机械工程学会
