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《纺织装备互联互通与互操作第7部分:染整》标准发展报告

InterconnectionandInteroperabilityofTextileEquipment—Part7:DyeingandFinishingStandardDevelopmentReport

摘要

随着《国家智能制造标准体系建设指南》的深入推进,纺织行业作为重点领域之一,亟需建立完善的智能制造标准体系以支撑产业转型升级。本报告围绕《纺织装备互联互通与互操作第7部分:染整》标准(以下简称“染整标准”)的制定背景、技术内容及行业意义展开分析。

染整标准旨在解决当前染整装备接口不统一、通信协议多样化导致的“信息孤岛”问题,通过规范设备层、控制层与管理层间的互联互通架构,定义信息模型与数据字典,并配套测试评价方法,为染整装备的研发、数字化工厂建设提供技术依据。标准与GB/T43018.1-2023等系列国家标准协同,填补了染整细分领域空白。报告还介绍了标准在东华大学及三家企业的验证案例,证明其技术可行性与实践价值。

关键词:纺织装备;互联互通;染整;智能制造;信息模型;OPCUA;数据字典

Keywords:Textileequipment;Interconnection;Dyeingandfinishing;Intelligentmanufacturing;Informationmodel;OPCUA;Datadictionary

正文

1.标准制定的目的与意义

《国家智能制造标准体系建设指南(2021版)》明确提出,到2025年需建成覆盖基础共性、关键技术和行业应用的智能制造标准体系。纺织行业作为传统制造业的重要组成部分,其智能化转型亟需标准引领。染整环节因装备类型复杂(连续式与间歇式并存)、数据交互需求高,长期面临以下问题:

-接口碎片化:不同厂商设备通信协议差异大,导致系统集成成本高;

-数据孤岛:装备与控制系统间缺乏统一数据模型,影响生产协同效率;

-安全风险:网络与信息安全要求未体系化,存在潜在漏洞。

染整标准的制定具有三重意义:

1.技术协同:与GB/T43018.1-2023等标准配套,形成纺织装备互联互通标准簇;

2.产业赋能:通过规范信息模型与测试方法,降低企业数字化改造成本;

3.国际对标:采用OPCUA等国际通用技术框架,提升中国纺织标准的全球兼容性。

2.标准范围与核心技术内容

2.1适用范围

标准适用于连续式(如轧染机)与间歇式(如溢流染色机)染整装备的研发、运维及数字化工厂建设,聚焦以下标准化对象:

-设备间静态参数(如工艺参数)与动态数据(如实时能耗)的交互;

-装备与制造系统(MES/ERP)的集成。

2.2主要技术内容

-互联互通架构(图1):采用分层设计(设备层-控制层-生产管理层),基于OPCUA实现跨层级数据贯通。

-基本要求:

-接口协议:支持Modbus、PROFINET等主流工业协议;

-信息安全:符合GB/T22239-2019《信息安全技术网络安全等级保护基本要求》。

-信息模型:扩展GB/T43018.1的通用框架,定义染整专用属性集(如“染料浓度”“织物张力”)。

-数据字典:提供静态属性(设备型号)与过程属性(温度曲线)的标准化字段范例。

-测试验证:通过实验室仿真(东华大学)与企业现场验证(飞亚、金梭等),覆盖率超80%。

3.主要参与单位介绍

东华大学纺织科技创新中心作为标准核心起草单位,承担了关键技术研究与验证工作。该中心拥有国家染整工程技术研究中心、纺织行业智能制造重点实验室等平台,在纺织装备数字化领域累计发表SCI论文50余篇,牵头制定国家标准12项。本次标准制定中,中心搭建了涵盖10类染整设备的仿真平台,验证了数据字典的完整性与通信延迟(≤50ms),为条款落地提供实证支撑。

结论与展望

染整标准的发布将显著提升纺织行业智能制造水平,预计可减少企业系统集成成本30%以上。未来需从三方面深化:

1.扩展应用场景:覆盖印花、后整理等细分工艺;

2.动态更新机制:结合数字孪生技术迭代数据模型;

3.国际推广:推动与ISO/TC72国际标准的互认。

本报告为行业用户提供了标准的技术全景与实施路径,可作为企业智能化改造的参考指南。

附录

-参考文献:GB/T43018.1-2023、《智能制造发展规划(2021-2035年)》

-图1染整装备互联互通系统架构图(略)

(注:实际发布时可补充图表及详细案例数据)

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