自由液面多射流靜電紡非織造材料制備關(guān)鍵技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化

獲獎(jiǎng)等級(jí)：一等獎(jiǎng)

主要完成單位：東華大學(xué)、蘇州九一高科無(wú)紡設(shè)備有限公司、中原工學(xué)院、蘇州金泉新材料股份有限公司、蘇州康富特環(huán)境科技有限公司、河南工程學(xué)院、長(zhǎng)垣虎泰無(wú)紡布有限公司

主要完成人：覃小紅、王榮武、張弘楠、何建新、權(quán)震震、崔世忠、張海霞、王浦國(guó)、賈琳、王黎明、徐慧琳、邵偉力、李貞兵、王有虎、樊海彬

紡織工業(yè)是我國(guó)支柱產(chǎn)業(yè)，其中產(chǎn)業(yè)用紡織品占比已超過(guò)25%。然而國(guó)內(nèi)此類材料存在低端同質(zhì)化現(xiàn)象嚴(yán)重，高附加值、功能性產(chǎn)品嚴(yán)重依賴進(jìn)口的瓶頸問(wèn)題。靜電紡制備的微納米纖維非織造材料具有高比表面積、高吸附特性，可制備高效低阻過(guò)濾材料、定向擴(kuò)散導(dǎo)水衛(wèi)生材料等高附加值產(chǎn)業(yè)用紡織品，是我國(guó)“十三五”規(guī)劃紡織工業(yè)重點(diǎn)發(fā)展方向之一。然而現(xiàn)有靜電紡技術(shù)存在紡絲過(guò)程不穩(wěn)定、纖維直徑離散大、無(wú)法規(guī)模化制備等難題。為破解這一困境，該項(xiàng)目在國(guó)家科技支撐計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金、中國(guó)紡織工業(yè)聯(lián)合會(huì)科技指導(dǎo)性項(xiàng)目資助下，歷經(jīng)十幾年攻關(guān)，實(shí)現(xiàn)了自由液面多射流靜電紡微納米纖維非織造材料的可控穩(wěn)定量產(chǎn)，通過(guò)與紡粘熱軋、熱風(fēng)等非織造基材復(fù)合，為高附加值、功能性微納米非織造材料產(chǎn)業(yè)化提供解決方案。

該項(xiàng)目創(chuàng)新性成果：（1）建立了單射流可控射流拉伸的微納米纖維直徑精準(zhǔn)控制制備理論，建立了介質(zhì)誘導(dǎo)下的射流拉伸細(xì)化模型，解決了微納米纖維紡程不可控、直徑離散度不可控的難題，將微納米纖維直徑CV值降低到30%以下。（2）構(gòu)建了動(dòng)態(tài)平衡自由液面多射流控制理論，研發(fā)出系列空間對(duì)稱自由液面紡絲噴頭，多射流間距僅為5 mm，包絡(luò)角穩(wěn)定在10°，纖維直徑CV值降至15%以下，實(shí)現(xiàn)纖維直徑分布大幅減小，單噴頭產(chǎn)能250 m l/h以上，是傳統(tǒng)針頭的160倍。（3）發(fā)明了縱橫向多模塊相位補(bǔ)償成網(wǎng)技術(shù)，分別實(shí)現(xiàn)了微納米纖維梯度可變嵌入（橫向）成網(wǎng)以及高取向（縱向）成網(wǎng)，為微納米窄分布纖維非織造過(guò)濾材料和取向?qū)穸ㄏ驍U(kuò)散導(dǎo)水衛(wèi)生材料的產(chǎn)業(yè)化制備奠定基礎(chǔ)。項(xiàng)目組研發(fā)的1 800 mm幅寬4模塊8噴頭生產(chǎn)線年產(chǎn)能達(dá)到150萬(wàn)m2以上。（4）研究了直徑和孔隙梯度結(jié)構(gòu)的微納米非織造材料與PP/PE雙組份熱風(fēng)基材的低速亞熔點(diǎn)熱軋復(fù)合以及雙向熱風(fēng)高速?gòu)?fù)合技術(shù)，制備的過(guò)濾材料濾效>99.999%，濾阻＜106 Pa；開發(fā)出PLA/ES基材的高取向PLA微納米纖維復(fù)合熱風(fēng)工藝，制備的定向擴(kuò)散導(dǎo)水衛(wèi)生材料，不同方向液體擴(kuò)散速比>6，液體穿透速率>3 m l/s·cm2。

該項(xiàng)目獲授權(quán)國(guó)家專利46項(xiàng)，制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)1項(xiàng)，發(fā)表SCI論文50篇，形成完整的知識(shí)產(chǎn)權(quán)體系。項(xiàng)目成果已實(shí)現(xiàn)推廣應(yīng)用，形成微納米非織造材料生產(chǎn)線7條，近3年生產(chǎn)微納米纖維復(fù)合非織造材料7 175.6 t，新增營(yíng)收2.41億元，新增利潤(rùn)達(dá)到3 556萬(wàn)元。成果鑒定結(jié)果表明：項(xiàng)目總體技術(shù)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

多軸向經(jīng)編技術(shù)裝備及復(fù)合材料制備關(guān)鍵技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化

獲獎(jiǎng)等級(jí)：一等獎(jiǎng)

主要完成單位：常州市宏發(fā)縱橫新材料科技股份有限公司、東華大學(xué)、鄭州大學(xué)、常州市新創(chuàng)智能科技有限公司、常州市第八紡織機(jī)械有限公司、北京航空航天大學(xué)

主要完成人：陳南梁、談昆倫、劉春太、段躍新、蔣金華、談源、蔣國(guó)中、劉勇俊、季小強(qiáng)、張娜

隨著國(guó)防軍工、航空航天、軌道交通、風(fēng)力發(fā)電、新能源汽車等行業(yè)的深入發(fā)展，對(duì)應(yīng)用材料體系提出了輕量化、低成本、高效率制備的市場(chǎng)需求，高性能纖維多軸向編織技術(shù)及復(fù)合材料是滿足這一要求的最佳解決途徑。目前，高性能纖維的多軸向經(jīng)編裝備關(guān)鍵技術(shù)及其復(fù)合材料高效率制備技術(shù)被德國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家壟斷，尤其是技術(shù)壁壘較高的碳纖維多軸向經(jīng)編裝備及技術(shù)、復(fù)合材料深加工技術(shù)嚴(yán)禁出口。國(guó)內(nèi)多軸向經(jīng)編材料制備及下游復(fù)合材料生產(chǎn)技術(shù)、效率與國(guó)外差距明顯。因此開展多軸向經(jīng)編裝備關(guān)鍵技術(shù)及其復(fù)合材料應(yīng)用技術(shù)研究極為關(guān)鍵。

該項(xiàng)目圍繞高性能纖維“多軸向織造-復(fù)材成型-加工應(yīng)用”的產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)和技術(shù)展開，掌握和攻克了多軸向經(jīng)編技術(shù)、織物及復(fù)合材料低成本、高效率的理論基礎(chǔ)及生產(chǎn)加工核心關(guān)鍵技術(shù)。主要技術(shù)內(nèi)容創(chuàng)新包括：（1）碳纖/玻纖高速多軸向經(jīng)編機(jī)核心技術(shù)和裝備。突破了碳纖維恒寬在線展纖、多經(jīng)軸單獨(dú)捆綁、機(jī)器人智能儲(chǔ)紗，開發(fā)了自由多角度鋪緯，實(shí)現(xiàn)了紗線鋪設(shè)精確度達(dá)到±0.5°，突破了多軸向經(jīng)編機(jī)三十軸聯(lián)動(dòng)、整機(jī)智能控制等技術(shù)，建立了自學(xué)習(xí)光電緯紗狀態(tài)感知裝置與特征數(shù)據(jù)庫(kù)。（2）低成本全規(guī)格碳纖、玻纖及混編多軸向織物及編織技術(shù)。攻克了低克重加密分紗玻纖織物編織技術(shù)，低成本大絲束碳/碳、碳/玻混雜層間全規(guī)格多軸向編織技術(shù)；發(fā)明了多角度鋪緯機(jī)構(gòu)，研發(fā)了碳纖和玻纖2種材料的恒速?gòu)埩﹂]環(huán)控制技術(shù)、自動(dòng)化混合鋪設(shè)技術(shù)、張力協(xié)同控制技術(shù)等。（3）碳纖維增強(qiáng)熱塑/熱固編織結(jié)構(gòu)復(fù)合材料快速成型技術(shù)。構(gòu)建了碳纖維增強(qiáng)編織結(jié)構(gòu)復(fù)合材料宏、細(xì)觀性能預(yù)測(cè)、以及結(jié)構(gòu)一體化優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，研發(fā)了我國(guó)獨(dú)有的可回收熱塑性碳纖維熱壓模具和成型工藝，首次實(shí)現(xiàn)了我國(guó)碳纖維增強(qiáng)熱塑性編織結(jié)構(gòu)復(fù)合材料汽車結(jié)構(gòu)橫梁的集成制造，研發(fā)了熱固性樹脂基復(fù)合材料快速成型及自動(dòng)化單元裝備技術(shù)，突破了大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的技術(shù)瓶頸。該項(xiàng)目屬于新材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及紡織科學(xué)、紡織機(jī)械、復(fù)合材料成型等跨學(xué)科領(lǐng)域，是高性能預(yù)制件至復(fù)合材料成型產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)重大創(chuàng)新。

項(xiàng)目成果已獲得授權(quán)發(fā)明專利40項(xiàng)，實(shí)用新型專利60項(xiàng)；發(fā)表論文20余篇；制定國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)2項(xiàng)；建立了多軸向經(jīng)編材料生產(chǎn)線52條，復(fù)合材料生產(chǎn)線2條，并實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化；經(jīng)專家認(rèn)定，項(xiàng)目整體技術(shù)達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平；產(chǎn)品經(jīng)航空、風(fēng)電、汽車等領(lǐng)域典型應(yīng)用，獲得認(rèn)可。該項(xiàng)目整體技術(shù)自2015年實(shí)施應(yīng)用以來(lái)，已累計(jì)新增產(chǎn)值達(dá)42億元，新增利潤(rùn)3.1億元，項(xiàng)目產(chǎn)品連續(xù)2年國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)占有率穩(wěn)居第一，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。項(xiàng)目打破了國(guó)外技術(shù)壟斷，滿足了航空航天、風(fēng)電葉片、汽車等國(guó)家重大需求，有力促進(jìn)了多軸向經(jīng)編技術(shù)及先進(jìn)復(fù)合材料技術(shù)的發(fā)展。

航空關(guān)節(jié)軸承用自潤(rùn)滑織物復(fù)合材料設(shè)計(jì)開發(fā)

獲獎(jiǎng)等級(jí)：一等獎(jiǎng)

主要完成單位：上海大學(xué)、上海市合成樹脂研究所有限公司、上海市軸承技術(shù)研究所、中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)公司沈陽(yáng)飛機(jī)設(shè)計(jì)研究所

主要完成人：俞鳴明、梁磊、張艷、任慕蘇、方琳、姚衛(wèi)剛、段宏瑜、楊敏、李紅、周劼、胡和豐、顏莉莉、肖依、黃雄榮、薛峰

自潤(rùn)滑織物復(fù)合材料作為航空關(guān)鍵材料，應(yīng)用于殲擊機(jī)鴨翼、起落架、襟翼等重要部位，以及武裝直升機(jī)旋翼系統(tǒng)的主槳、尾槳、傳動(dòng)系統(tǒng)等關(guān)鍵部位的自潤(rùn)滑關(guān)節(jié)軸承，材料性能直接影響戰(zhàn)機(jī)性能與安全可靠性。目前國(guó)產(chǎn)材料性能可與進(jìn)口常規(guī)產(chǎn)品（Dupont7623）相當(dāng)，服役壽命約2.5萬(wàn)次。但是，隨著航空工業(yè)的迅猛發(fā)展，國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家的自潤(rùn)滑織物復(fù)合材料的服役壽命已提高到10萬(wàn)次，但相關(guān)技術(shù)仍對(duì)我國(guó)進(jìn)行技術(shù)封鎖。

該項(xiàng)目來(lái)源于中國(guó)紡織工業(yè)聯(lián)合會(huì)科技指導(dǎo)性項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：2017147），由上海大學(xué)、上海市合成樹脂研究所有限公司、中航工業(yè)沈陽(yáng)飛機(jī)設(shè)計(jì)研究所和上海市軸承技術(shù)研究所聯(lián)合承擔(dān)，開發(fā)服役壽命10萬(wàn)次以上的自潤(rùn)滑織物復(fù)合材料，并將其應(yīng)用于航空用低速重載自潤(rùn)滑關(guān)節(jié)軸承。

為了提升國(guó)內(nèi)航空關(guān)鍵材料性能，突破國(guó)內(nèi)現(xiàn)有技術(shù)瓶頸，打破國(guó)外技術(shù)壟斷，該項(xiàng)目將先進(jìn)紡織技術(shù)、樹脂分子設(shè)計(jì)技術(shù)、固體潤(rùn)滑顆粒復(fù)配技術(shù)和纖維-樹脂界面優(yōu)化技術(shù)相結(jié)合，系統(tǒng)研究了纖維選型和配比、紗線組成和結(jié)構(gòu)，開發(fā)了聚四氟乙烯/間位芳綸自潤(rùn)滑織物；設(shè)計(jì)了低黏、高韌樹脂的分子結(jié)構(gòu)，研究了多層石墨烯/石墨協(xié)同改性技術(shù)，發(fā)明了減摩耐磨酚醛樹脂制備技術(shù)；開發(fā)了織物等離子體處理和復(fù)合浸膠技術(shù)，優(yōu)化了纖維-樹脂界面結(jié)合性能；建立了自潤(rùn)滑織物復(fù)合材料磨損演變模型，研發(fā)出多尺度增強(qiáng)自潤(rùn)滑織物復(fù)合材料以及相應(yīng)的成套設(shè)備和工藝體系，實(shí)現(xiàn)了自潤(rùn)滑織物復(fù)合材料的穩(wěn)定批量生產(chǎn)。產(chǎn)品性能優(yōu)越，滿足航空低速重載關(guān)節(jié)軸承服役次數(shù)10萬(wàn)次以上的要求，達(dá)到最新版SAE AS81820的相關(guān)技術(shù)要求，總體技術(shù)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)（獲得國(guó)家發(fā)明專利1項(xiàng)，實(shí)用新型專利1項(xiàng)），打破了國(guó)外對(duì)先進(jìn)新材料和航空關(guān)鍵構(gòu)件的技術(shù)壟斷，為X-8、X-9系列直升機(jī)、以及X-10系列、XX-15、XX-20等10余個(gè)型號(hào)100余架固定翼飛機(jī)、無(wú)人機(jī)和航空發(fā)動(dòng)機(jī)的研制任務(wù)提供了重要保障，軍事和社會(huì)效益顯著。自2018年以來(lái)，自潤(rùn)滑織物復(fù)合材料相關(guān)產(chǎn)品銷售3.9萬(wàn)余件，銷售額6 150余萬(wàn)元，利潤(rùn)約1 281萬(wàn)元，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。

車用非織造材料柔性復(fù)合生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)與裝備

獲獎(jiǎng)等級(jí)：一等獎(jiǎng)

主要完成單位：江蘇迎陽(yáng)無(wú)紡機(jī)械有限公司、南通大學(xué)、江南大學(xué)

主要完成人：范立元、張瑜、章軍、朱亞楠、李素英、付譯鋆、范莉、殷俊良、徐林、許利中、談越斌、謝軍輝、張?chǎng)螛s、王海樓、于樹發(fā)

近年來(lái)，我國(guó)大飛機(jī)、高速列車、汽車產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展，車用紡織材料需求量每年超過(guò)40億m2，其中非織造材料占70%。車用非織造材料具有高回彈性、耐日曬、耐熱、色牢度高、萬(wàn)次以上耐磨性好、安全無(wú)毒等特點(diǎn)，現(xiàn)有生產(chǎn)裝備功能單一，不能適應(yīng)多種原料混合及復(fù)合在線成型，產(chǎn)品無(wú)法滿足多功能要求，嚴(yán)重制約了復(fù)合車用非織造材料的推廣應(yīng)用。

該項(xiàng)目屬紡織科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，是車用非織造材料工藝與裝備技術(shù)的集成創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，主要科技內(nèi)容如下：

（1）創(chuàng)新了針刺、撒粉、熱熔等多工藝柔性復(fù)合方法，解決了生產(chǎn)線功能單一的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了從纖維到多種產(chǎn)品（針刺布/纖維網(wǎng)、針刺布/PP膜、針刺布/纖維網(wǎng)/PP膜）在線復(fù)合一次成型。

（2）發(fā)明了多種纖維混合梳理的關(guān)鍵機(jī)構(gòu)，解決了混合梳理時(shí)纖維易斷、滯后轉(zhuǎn)移及成網(wǎng)不勻的行業(yè)難題，實(shí)現(xiàn)了纖網(wǎng)均勻度CV＜2%，梳理機(jī)混紡產(chǎn)量提高30%。

（3）研發(fā)了針刺機(jī)負(fù)載分布技術(shù)和共軛平衡技術(shù)，解決了針刺機(jī)重載高速運(yùn)行失衡問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了2 000g/m2高克重車用非織造材料1 800次/m in高頻率針刺成型，針刺效率提高50%。

（4）開發(fā)了車用非織造材料柔性復(fù)合成套裝備，研發(fā)了工藝參數(shù)專家系統(tǒng)和物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了車用非織造材料的數(shù)字化生產(chǎn)。

項(xiàng)目獲授權(quán)發(fā)明專利11項(xiàng)、軟件著作權(quán)1項(xiàng)，制定國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)2項(xiàng)。項(xiàng)目裝備生產(chǎn)能力1 000 kg/h，生產(chǎn)10種以上產(chǎn)品。經(jīng)中國(guó)紡織工業(yè)聯(lián)合會(huì)科技成果鑒定，整體技術(shù)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。近3年，項(xiàng)目裝備累計(jì)銷售80臺(tái)套，新增直接經(jīng)濟(jì)效益7.2億元，新增利潤(rùn)9 712萬(wàn)元；出口美國(guó)、德國(guó)、俄羅斯等發(fā)達(dá)國(guó)家，創(chuàng)匯4 160萬(wàn)美元。項(xiàng)目裝備累計(jì)生產(chǎn)復(fù)合車用非織造材料5.5億m2，創(chuàng)造間接經(jīng)濟(jì)效益98.6億元。項(xiàng)目成套裝備符合工業(yè)和信息化部《產(chǎn)業(yè)用紡織品行業(yè)“十三五”發(fā)展指導(dǎo)意見(jiàn)》中“加快紡織基柔性復(fù)合材料開發(fā)應(yīng)用”的要求，相對(duì)離線復(fù)合設(shè)備，綜合投資降低60%，生產(chǎn)效率提高30%，生產(chǎn)成本降低40%。項(xiàng)目裝備提升了我國(guó)車用非織造材料的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，為產(chǎn)業(yè)用紡織品行業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整、轉(zhuǎn)型升級(jí)做出了積極貢獻(xiàn)。

針織數(shù)字化車間智能生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)化

獲獎(jiǎng)等級(jí)：一等獎(jiǎng)

主要完成單位：浙江理工大學(xué)、江南大學(xué)、浙江恒強(qiáng)科技股份有限公司、泉州佰源機(jī)械科技有限公司

主要完成人：胡旭東、彭來(lái)湖、蔣高明、向忠、胡軍祥、傅開實(shí)、汝欣、史偉民、沈春婭、汪松松、錢淼、戴寧、李建強(qiáng)、張琦

針織是紡織品最主要的生產(chǎn)形式，隨著用人招工問(wèn)題的日益凸顯，離散型自動(dòng)化設(shè)備形成的信息孤島化生產(chǎn)已經(jīng)不能滿足針織企業(yè)的生產(chǎn)需求，針織生產(chǎn)車間的數(shù)字化和智能化成為必然趨勢(shì)。但現(xiàn)有針織機(jī)械數(shù)控系統(tǒng)自感知能力差，網(wǎng)絡(luò)接口與通信協(xié)議類型繁多，MES管理系統(tǒng)功能簡(jiǎn)單，難以實(shí)現(xiàn)針織機(jī)械智能化控制、車間設(shè)備組網(wǎng)管控、生產(chǎn)過(guò)程信息化管理，制約了針織生產(chǎn)向智能制造轉(zhuǎn)型升級(jí)。

該項(xiàng)目完成單位在工信部“智能制造標(biāo)準(zhǔn)化與新模式應(yīng)用”重大專項(xiàng)和中紡聯(lián)科技指導(dǎo)性項(xiàng)目的支持下，通過(guò)產(chǎn)學(xué)研合作，自主創(chuàng)新，攻克了針織數(shù)字化車間智能生產(chǎn)的一系列技術(shù)問(wèn)題，建立了橫機(jī)、圓緯機(jī)、經(jīng)編機(jī)數(shù)字化車間智能生產(chǎn)示范點(diǎn)，進(jìn)行了產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用推廣。

項(xiàng)目主要針對(duì)針織數(shù)字化車間智能生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究。開發(fā)通用性針織智能控制系統(tǒng)平臺(tái)，研發(fā)針織機(jī)械典型執(zhí)行器件的智能驅(qū)動(dòng)器；設(shè)計(jì)基于云服務(wù)的針織數(shù)字化車間信息管理系統(tǒng)平臺(tái)，開發(fā)車間數(shù)據(jù)采集服務(wù)器軟件和終端應(yīng)用軟件；研究基于OPC UA規(guī)范的針織機(jī)械信息化模型構(gòu)建技術(shù)，開發(fā)信息模型解析和編譯器；制訂適應(yīng)橫機(jī)、圓緯機(jī)、經(jīng)編機(jī)3大類針織設(shè)備聯(lián)網(wǎng)要求的“針織機(jī)械聯(lián)網(wǎng)通信規(guī)范”系列標(biāo)準(zhǔn)及《橫機(jī)數(shù)控系統(tǒng)FZ/T 97025-2011》、《針織圓緯機(jī)數(shù)控系統(tǒng)通用技術(shù)規(guī)范FZ/T 99020-2018》等2項(xiàng)智能控制系統(tǒng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，將數(shù)字化車間聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議和智能控制技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化。

項(xiàng)目成果具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，授權(quán)發(fā)明專利16項(xiàng)，實(shí)用新型專利19項(xiàng)、軟件著作權(quán)9項(xiàng)，發(fā)表學(xué)術(shù)論文37篇，制訂行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)8項(xiàng)。經(jīng)中紡聯(lián)組織的科技成果鑒定，項(xiàng)目整體技術(shù)水平為國(guó)際先進(jìn)水平。

2016年至2018年，該項(xiàng)目推廣建設(shè)針織數(shù)字化車間835個(gè)，合計(jì)銷售針織設(shè)備及智能控制系統(tǒng)26萬(wàn)臺(tái)套，金額16.7億元，新增利稅2.4億元。針織數(shù)字化車間實(shí)現(xiàn)針織設(shè)備智能化控制以及車間設(shè)備、產(chǎn)品、人員、訂單的協(xié)同管理，減少了勞動(dòng)力，提高了生產(chǎn)效率，已在常熟國(guó)盛、晉江智創(chuàng)、福建源達(dá)等著名紡織企業(yè)應(yīng)用，提高了產(chǎn)品附加值。對(duì)促進(jìn)我國(guó)從紡織大國(guó)到紡織強(qiáng)國(guó)的轉(zhuǎn)變具有重大意義。

化纖長(zhǎng)絲卷裝作業(yè)的全流程智能化與成套技術(shù)裝備產(chǎn)業(yè)化

獲獎(jiǎng)等級(jí)：一等獎(jiǎng)

主要完成單位：北自所（北京）科技發(fā)展有限公司、東華大學(xué)、福建百宏聚纖科技實(shí)業(yè)有限公司、浙江恒逸高新材料有限公司、北京機(jī)械工業(yè)自動(dòng)化研究所有限公司

主要完成人：王勇、馮培、侯曦、江秀明、呂斌、楊崇倡、吳振強(qiáng)、徐慧、王永興、滿運(yùn)超、曹曉燕、王麗麗、王生澤、王峰年、何鴻強(qiáng)

化纖長(zhǎng)絲卷繞成一定規(guī)格的卷裝后，經(jīng)落卷、轉(zhuǎn)運(yùn)、外觀檢測(cè)、包裝和倉(cāng)儲(chǔ)等工序，完成卷裝全流程作業(yè)。傳統(tǒng)卷裝作業(yè)存在工人勞動(dòng)強(qiáng)度大、效率低、技能要求高、產(chǎn)品質(zhì)量評(píng)定穩(wěn)定性差，各工序作業(yè)信息采集、傳遞和數(shù)據(jù)匯總困難，產(chǎn)品缺乏完整實(shí)時(shí)信息和數(shù)據(jù)可追溯性等弊端，常規(guī)自動(dòng)化設(shè)備難以替代人工作業(yè)，因而成為了化纖行業(yè)進(jìn)一步轉(zhuǎn)型升級(jí)的瓶頸。

該項(xiàng)目屬于智能制造領(lǐng)域。項(xiàng)目全面梳理卷裝作業(yè)工藝，凝練關(guān)鍵技術(shù)，針對(duì)卷裝作業(yè)對(duì)象柔性、外表曲面粗糙、產(chǎn)品品種批號(hào)多，涉及設(shè)備類型多，設(shè)備運(yùn)行、產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)等數(shù)據(jù)量大且多源異構(gòu)的特點(diǎn)，提出了適應(yīng)卷裝全流程作業(yè)的智能制造新模式；結(jié)合剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)行為特性，研發(fā)直角坐標(biāo)落卷機(jī)器人，外觀在線智能檢測(cè)等14種卷裝作業(yè)專用裝備；采用模塊化設(shè)計(jì)技術(shù)，構(gòu)建了可適應(yīng)多品種工藝要求的卷裝作業(yè)硬件系統(tǒng)；提出機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)智能等級(jí)判定算法與標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)卷裝外觀的在線智能檢測(cè)；運(yùn)用多源異構(gòu)的大數(shù)據(jù)瞬態(tài)實(shí)況數(shù)據(jù)分析處理技術(shù)，解決了長(zhǎng)絲卷裝作業(yè)全流程信息高效實(shí)時(shí)處理與高準(zhǔn)確率難題，開發(fā)了具有多源異構(gòu)特征的卷裝作業(yè)全流程的實(shí)時(shí)智能管控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)絲卷裝全流程高效智能化作業(yè)，為化纖長(zhǎng)絲生產(chǎn)車間和工廠的智能化支撐奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。項(xiàng)目研究分別獲得4項(xiàng)國(guó)家發(fā)改委、科技部、工信部立項(xiàng)支持。

該項(xiàng)目已發(fā)表科技論文18篇；授權(quán)國(guó)家發(fā)明專利14項(xiàng)，實(shí)用新型專利11項(xiàng)，軟件著作權(quán)14項(xiàng)；工信部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)1項(xiàng)（已立項(xiàng)）；獲得產(chǎn)品技術(shù)鑒定3項(xiàng)，系統(tǒng)整體水平達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先。

該項(xiàng)目在福建百宏聚纖科技實(shí)業(yè)有限公司、浙江恒逸高新材料有限公司、江蘇國(guó)望高科纖維有限公司等多家上市龍頭企業(yè)建成生產(chǎn)線9條，年處理卷裝能力300萬(wàn)t；近3年項(xiàng)目完成單位實(shí)現(xiàn)新增利潤(rùn)3.4億元，應(yīng)用于其他企業(yè)新增利潤(rùn)1.8億元，并已開始拓展韓國(guó)和東南亞市場(chǎng)。

該項(xiàng)目的成功實(shí)施，為化纖生產(chǎn)的數(shù)字化車間和智能工廠建設(shè)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。成果推廣應(yīng)用于棉紡、毛紡、印染及非織造等典型紡織行業(yè)，可有效促進(jìn)紡織行業(yè)技術(shù)進(jìn)步。