（2021年度）

紡紗生產(chǎn)數(shù)字化關(guān)鍵技術(shù)研究及其產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用

獲獎(jiǎng)等級：二等獎(jiǎng)

主要完成單位：鄭州輕工業(yè)大學(xué)、安徽華茂紡織股份有限公司、鄭州天啟自動(dòng)化系統(tǒng)有限公司、山東華興紡織集團(tuán)有限公司、商丘市方舟棉業(yè)有限公司

主要完成人：王永華、楊圣明、江豪、張保威、孫偉光、王士合、趙素娜、張偉偉、丁莉芬、宋凱迪

針對紡紗生產(chǎn)過程中的數(shù)字化關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行深入研究，開發(fā)了基于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的智能紡紗MES 云平臺(tái)，將生產(chǎn)各環(huán)節(jié)中的人機(jī)料法環(huán)等數(shù)據(jù)有機(jī)融合，實(shí)現(xiàn)了大數(shù)據(jù)等新技術(shù)在紡紗領(lǐng)域的若干創(chuàng)新應(yīng)用。

項(xiàng)目成果是對團(tuán)隊(duì)過去15年研發(fā)歷程的總結(jié)，更是對數(shù)字化新技術(shù)在紡紗領(lǐng)域創(chuàng)新應(yīng)用的凝練，主要內(nèi)容和技術(shù)創(chuàng)新如下：

（1）設(shè)計(jì)研發(fā)了適用于紡紗車間的高可靠低延遲數(shù)采系統(tǒng)：構(gòu)建了紡紗生產(chǎn)過程全設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，解決了異構(gòu)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)獲取瓶頸，系統(tǒng)研究了紡紗車間影響總線網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性的因素，設(shè)計(jì)了網(wǎng)絡(luò)接地模式及策略，解決了強(qiáng)干擾環(huán)境下工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性問題；

（2）研發(fā)了基于邊云技術(shù)的智能紡紗MES 云平臺(tái)：實(shí)現(xiàn)了設(shè)備實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)測、故障的即時(shí)報(bào)警、生產(chǎn)進(jìn)度的動(dòng)態(tài)預(yù)測、關(guān)鍵數(shù)據(jù)的歷史回溯、統(tǒng)計(jì)報(bào)表的自動(dòng)生成、生產(chǎn)數(shù)據(jù)的智能分析、客戶訂單的實(shí)時(shí)追蹤、工藝數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程寫入以及產(chǎn)品質(zhì)量的檔案管理等功能，完成了紡紗全流程、全設(shè)備數(shù)據(jù)的集成、融合和分析；

（3）運(yùn)用大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了多場景下的紡紗數(shù)字化創(chuàng)新應(yīng)用，開發(fā)了包括基于無線射頻技術(shù)的生產(chǎn)質(zhì)量追溯系統(tǒng)、領(lǐng)域知識(shí)驅(qū)動(dòng)的成紗質(zhì)量預(yù)測系統(tǒng)、差異化紡紗生產(chǎn)中的訂單預(yù)排系統(tǒng)、動(dòng)態(tài)產(chǎn)能平衡計(jì)算系統(tǒng)、紡紗設(shè)備在線診斷及運(yùn)維和多維度紡紗工藝管理系統(tǒng)。

項(xiàng)目授權(quán)專利11項(xiàng)，發(fā)表論文20篇，相關(guān)軟件著作權(quán)38項(xiàng)，相關(guān)成果“天啟T IS系統(tǒng)”在全國十余個(gè)省市廣泛應(yīng)用，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

基于虛擬現(xiàn)實(shí)和混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)的面料與服裝協(xié)同設(shè)計(jì)系統(tǒng)研發(fā)與應(yīng)用

獲獎(jiǎng)等級：二等獎(jiǎng)

主要完成單位：中國紡織信息中心、北京商詢科技有限公司

主要完成人：李斌紅、鄔浩、李鑫、李波、齊梅、朱建祥、曹瀟文、宋富佳、馬磊、謝然

該項(xiàng)目開發(fā)了基于虛擬現(xiàn)實(shí)和混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)的面料與服裝協(xié)同設(shè)計(jì)系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括虛擬現(xiàn)實(shí)服裝設(shè)計(jì)&秀演、混合現(xiàn)實(shí)服裝設(shè)計(jì)&交互和云端數(shù)據(jù)資源管理三個(gè)子系統(tǒng)，運(yùn)用了多租戶SaaS 技術(shù)、跨平臺(tái)協(xié)同技術(shù)、遠(yuǎn)程協(xié)同技術(shù)、第三方視角技術(shù)和動(dòng)作捕捉技術(shù)等，創(chuàng)建了面料與服裝設(shè)計(jì)的數(shù)字孿生平臺(tái)，在現(xiàn)實(shí)世界、虛擬世界和用戶之間建立了可交互的多終端協(xié)同設(shè)計(jì)信息回路，通過環(huán)繞式虛擬服裝立體影像，構(gòu)建了富有沉浸感和仿真效果的設(shè)計(jì)與展示場景，實(shí)現(xiàn)了面料與服裝的三維、動(dòng)態(tài)、多用戶、遠(yuǎn)程、協(xié)同的交互設(shè)計(jì)。

項(xiàng)目獲得軟件著作權(quán)6項(xiàng)，均具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。在多終端服裝面料三維實(shí)時(shí)渲染與展示、遠(yuǎn)程三維虛擬協(xié)同設(shè)計(jì)服務(wù)和第三方視角協(xié)同設(shè)計(jì)服務(wù)等方面具有創(chuàng)新性，填補(bǔ)了虛擬現(xiàn)實(shí)與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在面料與服裝設(shè)計(jì)領(lǐng)域應(yīng)用的空白，整體技術(shù)處于國際領(lǐng)先水平。

項(xiàng)目研究成果已在中國紡織面料流行趨勢研究與發(fā)布聯(lián)盟企業(yè)、國家紡織產(chǎn)品開發(fā)基地企業(yè)和重點(diǎn)紡織產(chǎn)業(yè)集群地紡織服裝企業(yè)等代表性企業(yè)和集群中先行推廣使用。經(jīng)紡織服裝企業(yè)應(yīng)用，證明能夠顯著提升紡織服裝設(shè)計(jì)師的產(chǎn)品企劃與設(shè)計(jì)能力，提高供應(yīng)鏈上下游之間設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和推廣的溝通質(zhì)量和效率，有效降低了紡織服裝企業(yè)新產(chǎn)品研發(fā)與營銷成本，提高了紡織服裝企業(yè)市場競爭優(yōu)勢和經(jīng)濟(jì)效益。

基于人工智能（AI）的紡織纖維成分分析技術(shù)研究及應(yīng)用

獲獎(jiǎng)等級：二等獎(jiǎng)

主要完成單位：中國紡織工程學(xué)會(huì)、佛山中紡聯(lián)檢驗(yàn)技術(shù)服務(wù)有限公司、廣州冠圖視覺科技有限公司、重慶大學(xué)、天津工業(yè)大學(xué)

主要完成人：伏廣偉、楊知方、張珍竹、王文、余娟、劉建勇、劉雍、王軍、畢興忠、林佳鵬

目前，國內(nèi)外海關(guān)技術(shù)中心、第三方檢測實(shí)驗(yàn)室、科研機(jī)構(gòu)和大專院校仍然是借助生物顯微鏡，通過肉眼觀測和化學(xué)溶解法對纖維成分進(jìn)行檢測，暫未見自動(dòng)智能化設(shè)備在市場上流通和應(yīng)用。面對當(dāng)下新形勢，國內(nèi)紡織檢測機(jī)構(gòu)必須高度重視自身檢測自動(dòng)智能化程度，提升核心競爭力，才能在日益激烈的市場競爭中脫穎而出。如何讓人工智能賦能紡織品檢驗(yàn)檢測，成為當(dāng)前紡織品檢測行業(yè)的一項(xiàng)重要課題。

項(xiàng)目經(jīng)過多年的技術(shù)攻關(guān)，打破了傳統(tǒng)檢測與人工智能的屏障，主要技術(shù)內(nèi)容包括：（1）將相關(guān)AI前沿算法進(jìn)行優(yōu)化，應(yīng)用AI視覺技術(shù)進(jìn)行深度學(xué)習(xí)、纖維分割、定位、連接、拓?fù)涑煞址治?，可?zhǔn)確地對采集到的纖維圖像進(jìn)行識(shí)別、分類、計(jì)算，整體效率提升10 倍，徹底解放人工。（2）開發(fā)了針對纖維結(jié)構(gòu)特征的雙通道光學(xué)系統(tǒng)，采取上下打光的方式，以突出纖維的立體感和表面紋理，更加方便檢測人員觀測，解決了傳統(tǒng)生物顯微鏡的諸多使用弊端。（3）采用圖像景深合成技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了多焦距的纖維圖像融合增強(qiáng)，以獲得清晰圖像，解決了自動(dòng)對焦畫面模糊的問題。（4）開發(fā)了特種動(dòng)物纖維褪色劑，在不損傷纖維鱗片的前提下，提升了深色纖維表面紋理特征的識(shí)別能力。

項(xiàng)目具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，截至目前，申請發(fā)明專利9項(xiàng)、實(shí)用新型專利4項(xiàng)、軟件著作權(quán)5項(xiàng)，其中已授權(quán)實(shí)用新型專利4 項(xiàng)。發(fā)表論文7 篇，制定團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)3項(xiàng)。項(xiàng)目產(chǎn)品已量產(chǎn)200多臺(tái)，應(yīng)用于國內(nèi)30多家檢測機(jī)構(gòu)、科研院校、企業(yè)等，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

水刺法非織造布智能工廠關(guān)鍵技術(shù)裝備及工程化應(yīng)用

獲獎(jiǎng)等級：二等獎(jiǎng)

主要完成單位：濟(jì)南永信新材料科技有限公司、山東大學(xué)、恒天重工股份有限公司、山東建筑大學(xué)、山東深藍(lán)機(jī)器股份有限公司、山東華特天維新材料有限公司、浪潮通用軟件有限公司

主要完成人：朱波、史成玉、于寬、王晶、湯水利、蔡珣、史曉慧、張德亮、劉鳳蓮、宋東鵬

項(xiàng)目以水刺非織造布智能制造新模式應(yīng)用為目標(biāo)，建立訂單驅(qū)動(dòng)的智能制造新模式，實(shí)現(xiàn)從產(chǎn)品研發(fā)、工藝設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制備、倉儲(chǔ)物流、產(chǎn)品追溯到運(yùn)營管理的全業(yè)務(wù)流程智能化。項(xiàng)目采用22種核心技術(shù)裝備，突破多種短板關(guān)鍵裝備，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品優(yōu)良率提升至99.5%，產(chǎn)能提高20%，運(yùn)轉(zhuǎn)率提高至94%，減少生產(chǎn)用工25%，綜合指標(biāo)大幅提升。打造面向非織造行業(yè)的智能工廠系統(tǒng)解決方案，形成重大原創(chuàng)性成果。

（1）基于客戶牽引的訂單驅(qū)動(dòng)為切入點(diǎn)，建成國內(nèi)首座集設(shè)備開發(fā)與“ERP+MES+EMS+WMS”于一體的水刺非織造布的智能工廠，打造面向非織造行業(yè)的智能工廠系統(tǒng)解決方案，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)互聯(lián)互通及生產(chǎn)全流程自動(dòng)化與信息化的深度融合。（2）建成兩條水刺非織造全自動(dòng)智能化生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)基于人工智能技術(shù)的全線智能控制及工藝參數(shù)智能預(yù)測優(yōu)化。（3）基于大數(shù)據(jù)平臺(tái)技術(shù)及面向非織造行業(yè)應(yīng)用的基因技術(shù)，開發(fā)全流程自動(dòng)化控制及人工智能非織造布智能集成系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)非織造布生產(chǎn)工藝流程和工藝參數(shù)的智能優(yōu)化和柔性制造，系統(tǒng)已應(yīng)用到2 條萬噸級水刺非織造布智能生產(chǎn)線。（4）完成多項(xiàng)核心裝備突破，自主開發(fā)微波水分檢測與烘干聯(lián)動(dòng)控制技術(shù)、AGV小車及導(dǎo)引技術(shù)及裝備運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控體系，完成關(guān)鍵工序設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)測診斷及故障預(yù)警，實(shí)現(xiàn)水刺非織造布全流程裝備國產(chǎn)化和生產(chǎn)全過程自動(dòng)化、智能化。

項(xiàng)目擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，授權(quán)專利20余項(xiàng)，其中發(fā)明專利5項(xiàng)，獲軟件著作權(quán)15項(xiàng)。該項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)首臺(tái)套數(shù)字化水刺非織造布成套裝備示范應(yīng)用，打破國外高端技術(shù)裝備壟斷。

基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的醫(yī)療衛(wèi)生用紡織品韌性產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同技術(shù)及推廣應(yīng)用

獲獎(jiǎng)等級：二等獎(jiǎng)

主要完成單位：北京航天智造科技發(fā)展有限公司、東華大學(xué)、中國紡織信息中心、上海嘉麟杰紡織科技有限公司

主要完成人：王文宣、鮑勁松、崔紅斌、王俊麗、劉佩全、曹凱、楊蕓、翟燕駒、紀(jì)豐偉、李婕

項(xiàng)目基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)快速構(gòu)建了面向醫(yī)療衛(wèi)生用紡織品的網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同技術(shù)體系，開發(fā)了基于區(qū)塊鏈的紡織行業(yè)供應(yīng)鏈的可信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了擔(dān)保支付模式的工業(yè)品線上交易信用體系；研制了工業(yè)知識(shí)封裝以及云邊協(xié)同的邊緣智能一體機(jī)，實(shí)現(xiàn)了重點(diǎn)防疫醫(yī)療衛(wèi)生用紡織品快速轉(zhuǎn)產(chǎn)的邊緣智能和知識(shí)封裝技術(shù)；搭建了產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)字孿生環(huán)境，建立軍民融合的應(yīng)急狀態(tài)下聯(lián)動(dòng)保供系統(tǒng)。

在應(yīng)急狀態(tài)下，項(xiàng)目利用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)有效保障了醫(yī)療衛(wèi)生用紡織品生產(chǎn)，并迅速得到了廣泛應(yīng)用，促進(jìn)了醫(yī)療衛(wèi)生用紡織品等應(yīng)急物資產(chǎn)業(yè)鏈的高效協(xié)同，有力支撐了國家防疫抗疫部署的落實(shí)，為國家應(yīng)對緊急狀態(tài)下快速達(dá)產(chǎn)、轉(zhuǎn)產(chǎn)和優(yōu)產(chǎn)提供關(guān)鍵技術(shù)，也為未來國家應(yīng)對各類突發(fā)事件，保障應(yīng)急物資的生產(chǎn)、供應(yīng)提供了全新模式。項(xiàng)目具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，已授權(quán)發(fā)明專利2項(xiàng)，獲得國家軟件著作權(quán)30 項(xiàng)，累計(jì)發(fā)表論文19 篇，制訂國際標(biāo)準(zhǔn)1項(xiàng)、國家標(biāo)準(zhǔn)4項(xiàng)。

GB 50425-2019《紡織工業(yè)環(huán)境保護(hù)設(shè)施設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》

獲獎(jiǎng)等級：二等獎(jiǎng)

主要完成單位：上海紡織建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司、東華大學(xué)、浙江省生態(tài)環(huán)境科學(xué)設(shè)計(jì)研究院、上海紡織節(jié)能環(huán)保中心

主要完成人：武文翔、金平良、尹振文、楊波、梅榮武、顧震宇、李健、龔成晨

該項(xiàng)目編制過程中，總結(jié)近年我國紡織工業(yè)企業(yè)環(huán)境保護(hù)工程設(shè)計(jì)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，廣泛征求全國有關(guān)紡織科研、設(shè)計(jì)、企業(yè)、專家學(xué)者的意見，結(jié)合國家新頒布的環(huán)境保護(hù)各項(xiàng)條例、法律及新近出現(xiàn)的環(huán)境保護(hù)技術(shù)，經(jīng)反復(fù)討論、修改，最后經(jīng)審查定稿?！绊?xiàng)目”進(jìn)一步規(guī)范了紡織工業(yè)環(huán)境保護(hù)設(shè)施設(shè)計(jì)，防治紡織工業(yè)生產(chǎn)過程所產(chǎn)生的污染，適用于紡織工業(yè)新建、改建、擴(kuò)建項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)設(shè)施的工程設(shè)計(jì)，以及以紡織工業(yè)為主的開發(fā)區(qū)環(huán)境保護(hù)項(xiàng)目的工程設(shè)計(jì)。該項(xiàng)目相關(guān)的3項(xiàng)發(fā)明專利和2項(xiàng)實(shí)用新型專利已授權(quán)。

項(xiàng)目及時(shí)充實(shí)了國內(nèi)外紡織廢水深度處理及回用已經(jīng)成熟的新技術(shù)與工藝，保證了新標(biāo)準(zhǔn)涉及的技術(shù)和工藝與當(dāng)今的國家科技發(fā)展水平合拍；“項(xiàng)目”相關(guān)指標(biāo)緊貼著國家最新頒布的環(huán)保要求予以調(diào)整，與時(shí)俱進(jìn)；項(xiàng)目重新考量了紡織行業(yè)各領(lǐng)域，彌補(bǔ)了原“規(guī)范”留下的死角；項(xiàng)目針對一些技術(shù)參數(shù)或指標(biāo)所做的細(xì)化或調(diào)整，既保證環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的法律嚴(yán)肅性，又能有效地指導(dǎo)企業(yè)嚴(yán)格執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)。

項(xiàng)目先后在義烏市五洲新材料科技有限公司、江蘇申江環(huán)境科技有限公司、福建百宏聚纖科技實(shí)業(yè)有限公司等多家企業(yè)應(yīng)用，均認(rèn)為“標(biāo)準(zhǔn)”與國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)合拍，有新技術(shù)新工藝，部分內(nèi)容的細(xì)化方便企業(yè)實(shí)施，對企業(yè)具有積極指導(dǎo)作用。

基于表面等離子體共振技術(shù)的輕紡類消費(fèi)品部分有害物質(zhì)檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究

獲獎(jiǎng)等級：二等獎(jiǎng)

主要完成單位：東華大學(xué)、上海海關(guān)工業(yè)品與原材料檢測技術(shù)中心

主要完成人：費(fèi)靜、薛文良、劉芳、丁亦、魏孟媛、馬顏雪、劉敏華、沈華

基于我國進(jìn)出口消費(fèi)品中危害因子的高靈敏快速檢測需求，以消費(fèi)品中典型危害因子為檢測對象，采用表面等離子共振儀器，圍繞輕紡消費(fèi)品開展研究，建立消費(fèi)品中有害物質(zhì)表面等離子體共振（SPR）檢測方法，為我國進(jìn)出口消費(fèi)品安全檢測提供多方位檢測方法。

主要技術(shù)內(nèi)容如下：（1）以壬基酚同分異構(gòu)體為例，建立單克隆抗體制備方法，探索SPR用傳感芯片的功能基團(tuán)修飾。利用酶聯(lián)免疫分析技術(shù)建立一種酶聯(lián)免疫測定輕紡消費(fèi)品中環(huán)境激素的檢測方法，實(shí)現(xiàn)快速簡便、高靈敏度、高特異性檢測。（2）針對典型危害因子，建立輕紡消費(fèi)品SPR檢測方法。研究傳感芯片修飾方法。根據(jù)輕紡消費(fèi)品中不同危害因子，選擇合適的提取凈化方法，建立檢測分析方法。驗(yàn)證相關(guān)參數(shù)，并與傳統(tǒng)檢測方法結(jié)果分析比較，制定新標(biāo)準(zhǔn)。（3）利用化學(xué)分析法，完成輕紡消費(fèi)品SPR檢測方法的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。建立了輕紡消費(fèi)品中新增鄰苯二甲酸酯類化合物的液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法、有機(jī)汞的液相色譜-電感耦合等離子體質(zhì)譜法、印花涂層中雙酚A及其替代物的液相色譜檢測方法以及鄰苯二甲酸酯的磁性固相微萃取法。（4）以雙酚A為例，完成了對SPR檢測方法的風(fēng)險(xiǎn)評估：在完成消費(fèi)品中危害因子的表面等離子體共振檢測方法開發(fā)的基礎(chǔ)上，項(xiàng)目選取變色紡織品進(jìn)行雙酚A檢測風(fēng)險(xiǎn)評估。熱敏變色印花產(chǎn)品中存在較高的雙酚A檢出風(fēng)險(xiǎn)。

項(xiàng)目授權(quán)發(fā)明專利3項(xiàng)；發(fā)表論文14篇；制定并實(shí)施行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)6 項(xiàng)。該項(xiàng)目成果在海關(guān)系統(tǒng)、檢測公司、紡織企業(yè)等機(jī)構(gòu)中得到了推廣和應(yīng)用。