物联网技术在纺织行业的近况、需求及发展

　　物联网的发展前景

 

　　在全球经济一体化的趋势下，在互联网物广泛应用的背景下，迫切需要将互联网与其他技术结合，形成更加有效的技术手段，物联网的概念就应运而生了。物联网（Internet of Things）是在互联网的基础上，利用射频识别（RFID）、无线通信技术、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等技术，延伸互联网的功能，把众多物品直接连接，构成覆盖面更广，效率更高的网络。其实质是利用这些新技术，对全球的物品实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理，达到信息的实时共享。

 

　　美国克林顿政府上世纪提出“信息高速公路”战略，大力发展互联网，推动了全球信息产业的革命，美国经济也受惠于这一战略。奥巴马政府在提出新能源振兴战略的同时，对基于物联网的“智慧地球”发展高度评价，希望成为刺激经济复苏的振兴战略措施，引起了多方面的关注。不管怎样，作为新一轮IT技术革命，物联网对于经济和社会发展的影响，必将与互联网相提并论。

 

　　有的专家说，每一次经济危机，都会催生出一些新技术，这些新技术的诞生，就成为经济、特别是工业走出危机的巨大推动力。物联网正是这样一种新技术，使新一代IT技术更加充分地应用于各行各业之中。最重要的是，它的问世打破了过去将基础设施与IT设施分开的传统观念，将建筑物、公路、铁路和网站、网络、数据中心合为一体。尽管有“雾里看花物联网”的说法，现在就说它对人们的日常生活将发生哪些翻天覆地的变化还为时过早，但是在改造提升传统产业、发展现代服务业、催生新的经济增长点等方面的巨大作用和影响是显而易见的，就近在眼前。

 

　　物联网对纺织工业发展的意义

 

　　我国纺织工业新世纪以来进入历史上最好的发展时期，面临后配额时代的巨大发展机遇，也面对全球化的激烈竞争，尤其是全球金融危机对纺织工业造成了严重影响。国家及时出台了《纺织工业调整和振兴规划》，在缓解当前突出困难的同时，该大力推进产业结构调整、转变增长方式、促进产业升级。这是进一步巩固和发挥我国纺织行业竞争优势，保持纺织行业持续健康发展的需要。目前，纺织工业已经渡过了最困难的时期，今年上半年整体运行良好，呈现了出口实现较快恢复，内需市场保持旺盛，运行质量稳步提升，利润增长迅速的局面。但是必须看到，由于国际经济环境的复杂性进一步加大，出口市场很难进一步扩大；国内经济不确定性因素的存在，各种资源要素价格不断上涨，纺织工业传统的竞争优势将受到越来越严重的挑战，企业原本不大的利润空间将不断受到挤压。因此，结构调整和产业升级是纺织工业当前面临的首要任务，加强信息化建设是实现这一任务目标的重要途径。

 

　　纺织信息化推进多年，在企业管理信息化、产品设计数字化等领域取得较大进展，但是生产制造和物流管理自动化等领域刚刚起步，在面临一系列应用瓶颈和技术难题。而物联网概念的出现，一系列相关技术的应用，扩大和延伸了基于互联网的信息化系统的，加强了在线实时采集和处理数据的能力。在此基础上，可以更加精细和动态的方式管理生产和物流，必然有利于制造执行系统（MES）、供应链管理系统（SCM）、电子商务系统推广应用，提高ERP等信息系统的使用效率，扩大信息化系统的覆盖面，提高资源利用率，提升行业整体的信息化水平。

 

　　纺织品服装生产需要在MES的支持下，实现完整的精确执行过程。这要求对计划和执行进行精确的对比。要求生产过程的每一个环节的数据都有及时准确的记录。这正是物联网中RFID技术和其他传感技术的用武之地。它在生产线各个环节的应用可以达到实时的信息管理，灵活的生产调度，准确的跟踪，实现对MES的有效支撑，从而避免人为失误造成的延误和损失，很大程度地提高产品质量和合格率，提高生产的自动化水平和车间的管理效率。

 

　　将物联网扩大应用到生产线之外的仓储和物流系统，可以大大提高ERP的效能，帮助企业减少短货现象，缩短交货期，实现差异化生产，准确跟踪物流信息，从而达到降低成本、提高效率的目的，从整体上提高企业的管理水平。RFID的全面应用，更是从根本上改变了企业的管理模式。

 

　　进一步扩大应用到上下游企业后，可以在产业链上构建及时准确的信息链，从而精确跟踪和追溯产品信息，如产品安全性、产品质量和知识产权保护等；可以加强与客户的联系，加快服务反应；在产业链上的供应商、制造商、销售商和服务商共享信息，有助于提高产业链资源整合能力。

 

　　从更广的应用领域看，国家物联网工程的实施和推广，将是对纺织工业信息化的有力带动和促进，意义更加深远。[page]

 

　　纺织工业的物联网应用现状

 

　　应用领域

 

　　物联网的纺织行业应用，是指针对行业特点的，将物联网的相关技术应用于企业设计、生产、管理、配送、营销、服务等各个环节，包括信息管理、制造执行、质量控制、跟踪追溯、库存管理、供应链管理等内容，涉及纺织、印染、服装等多个细分行业，乃至整个产业链。

 

　　1、信息管理

 

　　在企业ERP系统中，以往只有等生产结束后，才能统计信息，一般是按班或按天录入，不仅不及时，也容易出错。采用在线自动监测技术之后，各种信息实时采集，及时汇总处理，会从根本上改变这种状况。

 

　　2、制造执行

 

　　MES可以提供实时的生产监测数据，加快了系统的反应能力，可以大大减少生产线停机现象，提高生产效率，保证劳动力、设备、工具的正确使用。当在制品通过生产线时，可以进行有效监控，及时发现生产中的问题。

 

　　3、质量控制

 

　　RFID标签可以提供附加的质量信息，由生产线上不同的工序加入，使产品在生产结束时及时显示其质量，大大提高质量管理系统的效能。

 

　　4、跟踪追溯

 

　　由于纺织品服装市场对质量和安全性要求不断提高，要求能够准确地跟踪和追溯产品的历史信息。与CRM、SCM等系统结合，RFID可以全面记录大量信息，大大改善企业的服务，还能够起到商标保护和品牌保护作用。

 

　　5、库存管理

 

　　RFID可以大大提高成品、原材料、配件等仓库的自动化管理水平，减少人工出入库成本和出错率。能够按照各种查找条件，从种类繁多的库存物品中快速识别所需的物品。

 

　　6、供应链管理

 

　　将物联网概念应用到整个供应链，可以对企业间物流进行更加有效的管理。它在更大范围内发挥库存优化管理、产品信息跟踪追溯、运输过程监视等功能，缩短交货周期，加速信息在供应链上的流动，加强上下游企业的沟通。

 

　　关键技术

 

　　以上应用中多次提及的RFID，是Radio Frequency Identification的缩写，为“射频识别”之意。名称虽然生疏，但是提到第二代居民身份证，则家喻户晓。它是物联网的关键技术之一。

 

　　RFID技术是一种非接触式自动识别技术。在集成电路芯片中存储信息，形成电子标签，每个标签具有唯一的识别编码。当阅读器设备发出无线电射频信号，可以在数厘米到数十米范围内，对装有标签的目标物体进行识别，自动获取相关信息，然后送入计算机进行处理。

 

　　近几年，随着大规模集成电路、网络通信、信息安全等技术的快速发展，RFID技术进入了商业化阶段，得到广泛应用。在我国，RFID已经应用于公安、金融、工业、农业、医疗卫生、交通运输、物业管理、旅游等行业，我们日常生活中使用的身份证、公交卡、银行卡、门禁卡、加油卡都属于这一范畴。该技术已经显示出巨大的发展潜力和市场空间，被誉为“21世纪最有发展前景的信息技术”之一。

 

　　RFID与条形码应用有以下区别：

 

　　首先，RFID是非接触式技术，读取信息的距离远得多，可以同时读取和处理多个标签，不用一个一个地扫描，还可以对装有标签的物体跟踪定位；

 

　　其次，RFID标签存储信息多，且可以动态修改，写入时间很短，信息存取可以加密码保护，安全性更好；

 

　　标签使用寿命长，可以在恶劣环境下工作；

 

　　可以嵌入物体内，不一定像条形码那样贴在物体表面等等。

 

　　RFID技术由于诸多优势，其应用不仅仅是标签的替代，而会给纺织企业的管理带来根本性的变革。

 

　　存在的问题主要是价格远高于条形码标签，目前还难以取代，估计两类标签的应用还要共存相当长的时间。

 

　　必须指出，RFID只是基于物联网的诸多技术之一，就应用于纺织工业的传感技术而言，还包括其他有线和无线传感技术，如红外感应、激光扫描、图像摄取，以及大量专用传感器等信息传感装置。

 

　　应用水平

 

　　物联网尽管是新概念，但是许多相关技术已经在纺织行业开展了应用，形成了一定的基础。如纺织厂生产监测和管理系统、印染厂生产过程在线监测和监控系统、服装厂车间生产物流系统都是典型的应用。必须指出的是，与其他行业大多数政府推动的工程不同，制造业企业的技术应用取决于企业的需求，是一个循序渐进的过程。另外，与其他行业相比，纺织服装企业的规模、资金、利润相对有限，影响到一些新技术的应用。

 

　　广东溢达公司采用RFID技术，从棉花的采摘、加工、到包装检验，遍布全国多个省市的生产企业和原料基地通过互联网及时沟通信息，省去了人工检查、统计的时间，大大提高了效率；无锡一棉、洛阳白马、天纺集团等棉纺织企业对纺纱、织造等设备实施了在线数据采集系统，提高了对生产过程的实时监控能力；华纺股份、美欣达、杭州汇丽等印染企业应用了生产过程在线检测系统，建立了染色生产和能源系统的实时监测网络，为节能减排发挥了重要作用；福建劲霸公司在其成品仓库和专卖店采用了RFID技术，通过电子标签进行实时数据采集，与总部实现及时信息共享和沟通，解决了仓库管理和供应链管理中长期存在的问题；雅戈尔、九牧王等服装企业也有这方面的应用。

 

　　国内许多相关技术的开发和产业化取得进展。其中经纬纺机的e系统是棉纺监测和管理系统与设备配套；厦门软通、无锡华明着力开发棉纺织设备监测系统；江苏鼎峰在针织企业拥有较多用户；杭州开源、常州宏大的印染在线检测和管理系统技术日渐成熟；杭州爱科将服装企业设计与制造管理进行数字化综合集成；北京铜牛将车间物流管理的技术推广到服装企业；天泽盈丰应用RFID，开发出服装企业生产数据在线采集与管理系统，得到很好推广。另外，如西安工程大学、天津工业大学、武汉纺织大学等高校也与企业合作，致力于物联网技术的研发和应用。[page]

 

　　需求新动向

 

　　国际经济危机带来的经济形势的变化必然反映到企业信息化的需求。企业信息化的多年开展，使用户有了相当的信息化基础，加深了对信息化的理解，需求深化是必然趋势，经济形势变化只是大大加快了这一进程。与物联网相关的需求主要表现在以下三个方面：

 

　　安全质量管理日趋严格

 

　　在当前国际市场需求萎缩的环境下，对出口产品的安全和质量要求日益严格；三鹿奶粉事件后，国内消费者这方面的呼声日益高涨。企业对产品质量管理越来越关注，必须利用实时监测技术对产品整个生产过程进行全程监控，利用RFID技术对产品入库、仓库、配送、以至销售的各个环节进行跟踪。

 

　　职工绩效管理要求提高

 

　　2007年以来纺织企业劳动工资水平增长较快，达到15％左右，许多企业甚至出现了“招工难”现象。新的劳动合同法在2008年实施，大大提高了对企业管理的要求。企业纷纷采取信息化手段，加强劳动岗位现场管理和职工绩效考核，通过提高管理效率来降低人力成本和管理成本。MES的绩效管理等功能受到极大关注。

 

　　节能减排效益明显

 

　　随着国家推进资源节约型和环境友好型社会建设进程的加快，对节能减排工作的推动和监管力度不断加大，环保排污要求日益严格。另一方面，企业原材料和能源成本大幅度上升，大大增强了企业开展节能减排的内在动力。因此，生产装备和过程、能源系统、空调系统的自动监测、自动控制无疑是最直接的手段，尤其在印染、化纤等行业受到各界关注。

 

　　企业管理走向深化

 

　　ERP应用面广泛，依然是纺织企业的重点需求。优势企业作为ERP的主要应用群体，已经不仅仅满足于财务管理、进销存管理，更要求对生产制造过程进行精细管理，以解决企业管理的瓶颈问题。因此需要与MES以及生产过程进行实时数据交换。

 

　　“十二五”发展措施

 

　　“十二五”期间，纺织工业面临结构调整和产业升级的历史使命，要全面提高行业自主创新能力，加快高新技术改造传统产业，应用物联网技术、推进两化融合是一条重要途径。在即将发布的纺织工业“十二五”科技进步纲要中，物联网技术应用作为未来几年的重点发展方向被列入。随着经济环境的变化，纺织企业需求的扩大，新兴技术的发展，物联网技术在纺织行业会有很好的推广应用和市场前景。日前，国家将物联网产业列入“十二五”重点发展的战略性新兴产业，为行业应用的开展创造了良好的环境和条件。

 

　　要将物联网应用落到实处，必须解决好三个问题：

 

　　关键技术开发

 

　　要总体规划，合理布局，动员行业内外的产学研资源，突破一批关键技术。纺织服装企业由于生产流程特点，系统检测点较多，电子标签需要量较大。且企业经济承受能力有限，像出口针织内衣每件利润不足一元人民币，成本问题是首要问题。因此，IT产业要加大技术研发力度，大幅度降低电子标签的价格，由目前的一元左右降到数角，乃至一角钱的只读电子标签；进一步改善读取设备的可靠性，使之适合于各种车间生产环境；开发适合纺织行业特点的解决方案，能够与MES 、ERP、CRM、SCM等系统有效集成。

 

　　标准规范制定

 

　　由于物联网应用范围不限于一个企业，也不限于纺织行业，其信息编码标准和技术标准尤为重要。从行业角度，现在就应该着手以国家颁布或即将颁布的相关标准为依据，立即着手物联网信息编码标准规范的研究，建立相关编码、实施标准、行业规范。标准化工作是一项涉及面广、工作量大、技术难度高的工作，需要国家下达任务，行业组织协调，行业内外的机构参与。

 

　　行业应用推广

 

　　物联网的应用必须形成一定的覆盖面才能产生明显的效益。要在应用通过方面投入大的力量，制定切实可行的行业推广策略和技术推广方案，也要从行业和企业的实际需求出发，仔细分析目前物联网应用存在的问题和发达国家纺织服装企业的经验，减少盲目性。

 

　　目前对于纺织行业来说，物联网应用还处于起步的阶段。首先需要开展相关知识的普及和技术应用的宣传，使企业认识到该项技术对纺织行业的意义，以及发展的前景，发掘出自身潜在的应用需求。可以分企业和行业两个层次，研究相应的有效措施，提出相应的“十二五”规划目标；选择重点行业和典型企业作为试点，如先在高附加值产品，如西装、羊绒衫生产企业率先应用试点，深入广泛地开展技术攻关和推广应用，培育有应用特点的示范系统和示范企业；突出重点，以点带面，在试点基础上形成有带动和辐射作用的整体解决方案，在同行业和产业集群地区推广；形成具有自主知识产权的适合行业应用的软件产品，带动发展相关应用软件产业、技术咨询服务业和技术培训的开展；最终使应用企业获得明显的经济效益和社会效益，提高整个行业的信息化水平。