2021年，北(běi)自科技在紡機聯合展上推出的“基于數字孿生(shēng)技術開(kāi)發的棉紡條筒智能輸送系統”備受關注。作爲中(zhōng)國紡織行業智造技術與服務的标杆企業之一(yī)，北(běi)自科技在智造領域布局的每一(yī)步都深度融合于産業發展大(dà)勢之中(zhōng)。

北(běi)自所（北(běi)京）科技發展股份有限公司董事、總經理  王勇

“紡織‘十四五’期間将大(dà)力推動的産業基礎高級化、産業鏈現代化和制造能力高端化，而數字化、智能化将成爲其重要依托。北(běi)自科技的優勢源于智造技術，我(wǒ)(wǒ)們将在産業智造升級中(zhōng)承擔起自己應有的責任，釋放(fàng)出智造技術的更大(dà)價值。”王勇說。

模式變革 實現效率新躍升

北(běi)自科技面向行業首推的數字孿生(shēng)技術——“基于數字孿生(shēng)技術開(kāi)發的棉紡條筒智能輸送系統”之所以備受業界關注，源于其徹底改變了棉紡行業原有的勞動密集型作業模式，一(yī)些數據格外(wài)吸引人：系統将條筒輸送時間對開(kāi)機率的影響大(dà)幅降低，把粗紗機的條筒備筒時間從2小(xiǎo)時縮短到1.5小(xiǎo)時，備筒時間減少50%，粗紗機開(kāi)機率從約85%提高到約92%。據了解，該系統的應用效果已逐步得到行業認可，衆多棉紡行業龍頭企業給與了高度關注，并陸續與北(běi)自科技洽談相關戰略合作。

基于數字孿生(shēng)技術的棉紡條筒智能輸送系統

北(běi)自科技自主研發的針對粗紗工(gōng)藝生(shēng)産過程中(zhōng)末并到粗紗環節的棉紡條筒自動輸送系統，主要包括條筒存儲系統、專用行車(chē)軌道以及智能條筒輸送車(chē)等裝備。整個系統從工(gōng)藝設計、裝備研制、電氣布局再到控制系統的開(kāi)發全部由北(běi)自科技自主研發，并形成了多個具有行業應用價值的知(zhī)識産權。在此基礎上，結合數字孿生(shēng)技術體(tǐ)系對該系統進行數智化升級，實現了裝備軟硬系統的自主可控。”王勇介紹道。

緊跟大(dà)勢 拓展廣闊大(dà)市場

談及北(běi)自科技拓展行業數字孿生(shēng)産品技術的原因時，王勇表示，從各國的先進制造業國家發展戰略演變角度來看，中(zhōng)國從“信息化帶動工(gōng)業化，工(gōng)業化促進信息化”，到兩化融合和兩化深度融合，再到“中(zhōng)國制造2025”的“融合演進”的制造強國發展戰略，都期望通過信息物(wù)理融合來實現智能制造。數字孿生(shēng)是實現信息物(wù)理融合的有效手段，一(yī)方面，數字孿生(shēng)能夠支持制造的物(wù)理世界與信息世界之間的虛實映射與雙向交互，從而形成“數據感知(zhī)-實時分(fēn)析-智能決策-精準執行”實時智能閉環；另一(yī)方面，數字孿生(shēng)能夠将運行狀态、環境變化、突發擾動等物(wù)理實況數據與仿真預測、統計分(fēn)析、領域知(zhī)識等信息空間數據進行全面交互和深度融合，從而增強制造的物(wù)理世界與信息世界的同步性與一(yī)緻性。

全景

近年來，數字孿生(shēng)技術在國内外(wài)已經取得了廣泛應用，在實現産品開(kāi)發、産品設計定制、車(chē)間性能改進、裝備預測性維護、城市規劃布局、了解建築物(wù)性能、提高醫療保健運營的運營效率、改善個性化護理等方面有着顯著的成果，爲企業和社會創造的價值也變得越來越明顯。“特别是在智能制造領域，數字孿生(shēng)已成爲國内外(wài)實踐智能制造理念和目标的核心。預計到2025年全球數字孿生(shēng)市場規模将突破260億美元，發展前景廣闊。”王勇對此充滿信心。

據了解，目前北(běi)自科技同北(běi)京航空航天大(dà)學陶飛教授團隊聯合開(kāi)發的物(wù)流數字孿生(shēng)裝備與系統，實現了物(wù)流倉儲裝備的虛拟可視、反向可控以及調度作業可優化、裝備故障可診斷、運行維護可預測等功能，并進行基于虛拟現實、增強現實等新一(yī)代信息技術的功能深度挖掘，其關鍵技術水平處于行業領先。

堆垛機設備 

設備故障分(fēn)析

 
故障預測--接觸式

自主創新  馳騁紡織強國路

“我(wǒ)(wǒ)們目前在化纖、棉紡、玻纖等細分(fēn)行業進行了卓有成效的布局，從基礎的自動化立體(tǐ)倉儲，到工(gōng)藝複雜(zá)的質檢包裝，再到與生(shēng)産設備緊密結合的對接系統，基本完成了從生(shēng)産到出庫配送全流程孿生(shēng)系統及裝備的布局。”王勇說。

北(běi)自科技自主研發的孿生(shēng)系統及裝備，具備所見即所得的三維可視化監控、自主運行與精準控制、故障診斷與預測預警、作業策略自适應調度優化等先進技術，經過數字孿生(shēng)技術賦能，可有效提高産線及裝備的智能化、信息化水平，裝備平均無故障運行時間也到了大(dà)幅提升，裝備故障處理時間降低30%，人工(gōng)運維成本降低20%。
 

落筒線

對于數字孿生(shēng)産品技術的行業應用拓展，王勇也表示，數字孿生(shēng)技術緻力于建立物(wù)理裝備的虛拟孿生(shēng)體(tǐ)，是通過數據采集融合完成雙向實時映射，并進行基于孿生(shēng)數據的智能服務。其中(zhōng)數據采集與融合是孿生(shēng)技術實現的前提和充分(fēn)條件，而裝備的自動化水平直接決定了數據采集的準确性與實效性，也間接決定了數字孿生(shēng)系統的應用效果。

包裝線

“中(zhōng)國作爲世界紡織大(dà)國，正在通過積極的行業質效提升推動自身的轉型的升級，紡織強國建設基本目标已經達成，而産業的持續發展仍将繼續深入圍繞提質、提效進行。”
王勇表示，當下(xià)，紡織行業普遍存在用工(gōng)成本高、招工(gōng)難、員(yuán)工(gōng)老齡化的問題，且紡織車(chē)間由于生(shēng)産工(gōng)藝的特殊性，要求24小(xiǎo)時連續生(shēng)産，且車(chē)間溫度高、濕度大(dà)噪音大(dà)，工(gōng)作環境惡劣。相比于其他行業，紡織行業因國家人口紅利的消失，迫切需要借助前沿技術進行信息化賦能和智能化升級。與此同時，疊加國家“十四五”發展規劃，行業亟需發揮支柱産業帶頭作用，促進傳統産業與信息技術向更廣範圍、更深程度、更高水平融合發展。“北(běi)自科技的技術和服務，将在行業發展的新征程中(zhōng)釋放(fàng)出更大(dà)的價值和效用。”