【ZiDongHua之“方案應(yīng)用場”收錄關(guān)鍵詞：智能制造 機器視覺 機器人 數(shù)字孿生】
 
　　航天斯達：這個解決方案，填補國內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域空白！
 
　　2024年12月30日，工信部聯(lián)合市場監(jiān)管總局公布了2024年度智能制造系統(tǒng)解決方案“揭榜掛帥”項目名單，全國共83個項目上榜，我市達美盛等8家企業(yè)項目成功揭榜。智能制造系統(tǒng)解決方案“揭榜掛帥”項目旨在面向重點行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能化升級需求，聚焦智能工廠建設(shè)堵點痛點，培育一批專業(yè)化解決方案供應(yīng)商，形成先進適用、自主可控、可復(fù)制推廣的智能制造系統(tǒng)解決方案產(chǎn)品和服務(wù)并應(yīng)用驗證。
 
　　為進一步宣傳推廣我市智能制造系統(tǒng)解決方案優(yōu)秀成果，市經(jīng)濟和信息化局特設(shè)“北京智造巡禮——解決方案篇”專欄，充分發(fā)揮揭榜單位供給能力，助力廣大企業(yè)系統(tǒng)深入推進智能制造。
 
　　方案基本情況
 
　　我國紡織化纖氨綸工業(yè)產(chǎn)量占全球三分之二以上，但行業(yè)總體自動化水平不高，高性能機械裝備、車間管理系統(tǒng)主要依賴進口。北京航天斯達科技有限公司（以下簡稱“航天斯達”）與北京強度環(huán)境研究所聯(lián)合研發(fā)的“紡織行業(yè)基于數(shù)字孿生與AI智能檢測的人機協(xié)同作業(yè)解決方案”，填補了國內(nèi)氨綸細分市場包裝智能車間領(lǐng)域的空白，實現(xiàn)了關(guān)鍵智能裝備國產(chǎn)化、關(guān)鍵技術(shù)自主可控，保障了產(chǎn)業(yè)鏈和供應(yīng)鏈安全，成為化纖行業(yè)智能制造的典型案例。
 
　　主要內(nèi)容
 
　　該解決方案以紡織化纖行業(yè)氨綸絲餅搬運包裝智能車間為主要研究對象，首先進行氨綸絲餅智能取絲落筒、智能檢測包裝技術(shù)和工藝研究，形成控制系統(tǒng)架構(gòu)及關(guān)鍵控制方案，在此基礎(chǔ)上開展人機協(xié)同作業(yè)、在線智能檢測、多品種多規(guī)格柔性包裝、制造系統(tǒng)與管理系統(tǒng)的信息交互、智能車間管控、在線智能檢測、數(shù)字孿生工廠運營優(yōu)化和取絲落筒專用機器人的研究和模塊化設(shè)計工作，再構(gòu)建測試驗證環(huán)境進行功能測試、性能驗證，并選取集成產(chǎn)線進行整體應(yīng)用驗證，最后總結(jié)提煉形成相關(guān)標準規(guī)程和知識產(chǎn)權(quán)成果。
 
 
　　智能車間總體布局
 
 
　　系統(tǒng)總體方案圖
 
　　解決方案主要應(yīng)用于消費品紡織行業(yè)的以下場景：
 
　　生產(chǎn)作業(yè)環(huán)節(jié)的人機協(xié)同作業(yè)技術(shù)研究
 
　　研究智能取絲落筒系統(tǒng)智能裝備技術(shù)，自研基于5G無線通訊的八軸伺服天軌式取絲上筒機專用機器人和理筒機、落筒機等智能裝備，搭載多品種多規(guī)格柔性機器人夾具，通過模塊化設(shè)計實現(xiàn)雙子、三子落筒系統(tǒng)的組合，提供個性化、定制化的產(chǎn)品，構(gòu)建人機協(xié)同作業(yè)單元，應(yīng)用智能交互、自主規(guī)劃、風險感知和安全防護等技術(shù)，實現(xiàn)理筒、卷絲落筒、分揀、物流等過程人機高效協(xié)同。
 
 
　　智能取絲落筒系統(tǒng)
 
　　采用天軌機器人第七軸的形式移動，節(jié)省空間，地面無任何破壞，方便卷絲機的檢修與維護。取絲上筒專用機器人采用無線通訊技術(shù)，通過上位流程控制管理系統(tǒng)將卷絲機、專用機器人、理筒機等設(shè)備有效連接，人機協(xié)同作業(yè)。
 
　　人機協(xié)作卷絲落筒應(yīng)用驗證
 
　　基于AI的高精度成像智能檢測技術(shù)研究
 
　　針對紡織行業(yè)質(zhì)量管控環(huán)節(jié)中的在線智能檢測場景，研究機器視覺檢測技術(shù)，構(gòu)建基于半監(jiān)督學習和圖結(jié)構(gòu)的缺陷數(shù)據(jù)檢測方法的在線智能檢測系統(tǒng)，實現(xiàn)套袋質(zhì)量、滿箱打帶及絲餅缺陷的在線識別和質(zhì)量自動判定，準確率≥99.5%，提升質(zhì)量檢測效率和準確性。
 
　　基于AI的產(chǎn)品智能檢測系統(tǒng)
 
　　在智能檢測的基礎(chǔ)上，通過打碼機、掃碼器等設(shè)備構(gòu)建質(zhì)量管理系統(tǒng)，應(yīng)用條碼、二維碼、RFID、5G技術(shù)，實現(xiàn)產(chǎn)品全生命周期的質(zhì)量精準追溯和優(yōu)化改進，并通過柔性機器人包裝技術(shù)實現(xiàn)90多種品種的產(chǎn)品分揀與包裝。
 
　　柔性包裝技術(shù)驗證
 
　　產(chǎn)線數(shù)字孿生建模仿真技術(shù)和智能管控技術(shù)研究
 
　　應(yīng)用建模仿真技術(shù)，構(gòu)建設(shè)備、產(chǎn)線、車間不同層級的數(shù)字孿生系統(tǒng)，通過物理世界和虛擬空間的實時映射和交互，實現(xiàn)工廠運營持續(xù)優(yōu)化，解決信息孤島難打通、集成管控難度大的問題。通過智能管控技術(shù)實現(xiàn)裝備與管理系統(tǒng)的信息交互，包含生產(chǎn)計劃管理、設(shè)備管理、質(zhì)量管理等11大功能模塊，實現(xiàn)產(chǎn)品從卷絲車間絲餅生產(chǎn)到包裝車間內(nèi)的質(zhì)量檢測、分級、裝箱等的所有工序的全自動功能實現(xiàn)。
 
　　智能管控應(yīng)用驗證
 
　　產(chǎn)線數(shù)字孿生系統(tǒng)及驗證
 
　　推廣應(yīng)用
 
　　紡織行業(yè)氨綸生產(chǎn)企業(yè)頭部效應(yīng)明顯，前5家市場占比70%以上，基于數(shù)字孿生與AI智能檢測的人機協(xié)同作業(yè)解決方案目前已在華峰氨綸集團、韓國曉星集團、新鄉(xiāng)化纖集團、泰和新材集團、華海氨綸集團等國內(nèi)外行業(yè)龍頭企業(yè)得到應(yīng)用，在一定程度上提升了生產(chǎn)效率，降低了產(chǎn)品不良率，減輕了工人勞動強度，提高企業(yè)的數(shù)字化和智能化水平，促進行業(yè)健康發(fā)展。
 
　　未來，該解決方案將加快智能產(chǎn)線方案在紡織行業(yè)中的應(yīng)用，通過基于人機協(xié)同作業(yè)與在線智能檢測的紡織智能車間解決方案經(jīng)驗積累，不斷提升解決方案的成熟度和先進性，在氨綸、滌綸、錦綸、碳纖維、石英纖維等紡織行業(yè)細分領(lǐng)域中迭代優(yōu)化，形成紡織行業(yè)數(shù)字化、智能化發(fā)展的新格局。