新一代数字化定形机智能感知-调控-优化系统

一、项目背景

印染行业作为纺织工业的关键环节，其定形工序直接影响织物的最终品质。传统定形机主要依赖基于PLC的电气自动化控制，通过简单传感器完成温度、张力和速度等基础参数的采集与反馈，整体运行依靠人工设定固定工艺参数。这种"经验设定+静态执行"的模式难以适应织物定形过程中"多参数耦合、多指标关联"的复杂特性，导致产品质量不稳定、生产效率低下、能耗居高不下等问题。

二、技术痛点分析

印染企业在定形工序中面临以下技术瓶颈：

• 织物变形难以精确矫正：传统光电整纬机无法识别复杂花型变形，矫正精度不足

• 密度控制依赖人工经验：织物结密控制依靠老师傅经验，头尾密度不一致问题突出

• 质量检测存在盲区：人工检测存在视觉疲劳和主观判断误差，难以实现全天候质量控制

• 生产效率提升困难：品种切换耗时，矫正响应慢，制约产能释放

三、核心解决方案

本项目由常州宏大智慧科技有限公司牵头，联合东华大学等多家单位共同研发的"新一代数字化定形机智能感知-调控-优化关键技术系统"，实现了从"装备级电气自动化控制"向"工艺级智能决策与自适应控制"的根本性跃升。

1. 定形机智慧系统——智能图像整纬机

技术架构：

·采用12线阵相机多目同步扫描技术，实现全方位图像采集

·基于AI无监督学习算法，建立花型特征识别模型

·开发自适应矫正策略库，支持多种织物类型的智能匹配

核心功能：

·实现0.5mm级的花型变形识别精度，有效解决纬斜与花型变形问题

·自动识别织物品种并匹配最优矫正参数，大幅降低人工干预

·在高速运行条件下，矫正响应时间不超过2秒，显著提升生产效率

应用效果：

·产品不良率显著降低，质量稳定性大幅提升

·适用范围广泛，特别适用于提花类复杂面料的矫正需求

·回修率明显下降，为客户节约大量返工成本

2. 定形机智慧系统——超喂自动控制系统

技术架构：

·集成高精度工业相机系统，检测精度达到0.05mm

·应用GPC先进控制算法，实现超喂量的实时精准调节

·构建工艺参数数据库，支持配方快速调用与优化

核心功能：

·实时监测织物结密变化，动态调整超喂参数

·将织物结密均匀性偏差控制在±1%以内

·实现品种切换的秒级响应，大幅提升生产灵活性

应用效果：

·有效解决头尾密度差异问题，提高产品一致性

·显著降低克重问题的发生频率

·减少对熟练工人的依赖，降低劳动强度

四、应用成效验证

通过在东莞沙田丽海纺织印染有限公司的实际应用，系统取得显著成效：

质量提升方面：

·产品不良率大幅降低

·回修率显著下降，布纹稳定性明显提升

·头尾密度差异问题得到根本解决

效率提升方面：

·矫正响应时间显著缩短

·生产效率大幅提升，月产量明显增长

·人工干预大幅减少，实现不间断智能质检

经济效益方面：

·年节约成本成效显著

·投资回报周期短

·能源消耗明显降低

五、行业价值与推广意义

本项目成功突破了传统定形机的功能边界，构建了面向织物定形全过程的智慧工艺系统。系统通过实时感知、智能判断与动态优化控制的有机融合，显著提升了产品一致性与过程稳定性，为推动印染行业从传统经验驱动向数据驱动和智能决策转型提供了成功范例。

该技术已获得中国纺织工业联合会科技指导性计划支持，拥有多项授权发明专利和其他知识产权，具备在纺织印染行业大规模推广的应用价值，为行业数字化转型升级提供了可靠的技术路径和实践方案。