近期，由中国纺织工业联合会组织评选的2021年度纺织行业信息化成果奖正式发布。为积极推动纺织行业信息化发展，促进信息化与纺织工业的深度融合，即日起将对优秀获奖案例进行系列报道。

　　获奖单位：山东路德新材料股份有限公司

　　奖项名称：纺织行业信息化成果奖（创新应用奖）  一等奖

　　获奖成果：信息化技术在工程用高性能纤维复合材料行业中的应用

企业简介

    山东路德新材料股份有限公司成立于2014年12月，是目前国内规模最大，品种最全的土工合成材料生产厂家。系国家级制造业单项冠军示范企业，国家高新技术企业、国家技术创新示范企业，拥有中国驰名商标，是中国产业用纺织品行业协会副会长单位。现拥有1个国家级科研平台，9个省部级科研平台。累计申请国家专利120余项、牵头/参与制定各类标准40余项、获科技创新奖20余项。公司将信息技术、人工智能、绿色设计全面引入生产，建成国家级智能工厂、绿色工厂。

图一  专利及各类标准展示

图二 “路德”中国驰名商标

图三  行业技术创新中心挂牌

图四  综合研发大楼

项目综述

　　该项目完成了年产500万m2基于高端智能装备的工程用高性能纤维复合材料智能生产线建设。通过对核心生产装备的智能化改造，关键短板装备的研发应用，实现了高性能纤维复合材料关键短板生产装备的国产化；通过资源管理系统（ERP）、制造执行系统（MES）、产品生命周期管理系统（PLM）、决策支持系统（BI）等软件系统的集成应用，建立了覆盖产品全生命周期的协同优化平台，支撑土工布产品大规模定制模式创新；通过全面配置各类智能传感装置，实现对生产数据的在线采集和深度感知，构建了面向生产现场信息感知与互联集成的信息反馈与分析模型，建成国内首条较为完整的高性能纤维复合材料智能化生产线。

　　通过项目建设大幅提升了企业的产能和效率，缩短了研发周期、用工用能成本显著降低，成功入选工信部2021制造业与互联网融合发展试点示范和工信部特色专业型工业互联网平台。公司先后获得纺织行业智能制造试点示范企业、建材行业智能制造示范企业、山东省智能制造标杆企业、山东省高性能纤维复合材料智能工厂等资质荣誉，目前正在建设国家级智能制造示范工厂。

案例介绍

　　本项目建成先进高性能纤维复合材料智能工厂，形成离散型智能制造新模式应用。突破高性能纤维复合材料关键设备短板，完成产线智能化改造；开发实施信息管理系统，实现各系统之间的综合集成应用，实现智能研发、智能生产、智能物流与仓储、产品质量追溯、智能管理。

图五  信息化智能立体仓库

图六 信息化智能物流

图七  轻型高速堆垛机

图八  高速托盘输送系统

　　1.实现了产品的模块化设计和个性化组合，并建设了可对接用户个性化需求的信息平台，通过专用研发设计工具，完成产品各种性能数据模拟仿真分析，形成快速的客户定制研发、模拟仿真的体系和支撑平台，实现基于客户需求的定制化生产。

　　2.运用基于工业现场感知数据集成技术、与现有信息系统集成，实现工业大数据融合，通过工业现场实时数据融合关键技术、生产过程分析模型构建与并行处理关键技术、智能制造服务平台搭建等关键技术，实现覆盖研发设计、计划排产、柔性制造、售后服务全过程的数据集成和协同优化。

　　3.启动MRP计划，实现物流、资金和信息流的同步，确保企业物资准时供应与产品准时交货；

　　4.建立智能产品与企业大数据平台的互联互通，实现智能化服务。对单个产品赋予唯一身份标识（身份证），实现一物一码，实现产品全程可追溯、来源可查、去向可追、责任可究、风险可控。

　　5.通过项目建设实现安全生产快速感知、实时监测、超前预警、应急处置、系统评估等基于工业互联网的生产新型能力，使生产过程中的风险可感知、可分析、可预测、可管控。

图九  数字化制造体系架构

图十  大数据可视化中心

技术方案

　　公司以应用为导向，紧密围绕高性能土工合成材料领域前沿技术、发展方向及关键共性技术，突破制约高性能土工合成材料行业发展的技术瓶颈。通过研究纤维平面技术以及多种高性能纤维混合编织技术，突破纤维高效均匀整纤技术，自主研发具有国际先进水平的纤维超声波辅助整纤设备及具有国际先进水平的纤维经编设备。突破工程用高性能纤维复合材料专用生产短板装备，打破国外市场垄断，大幅降低高性能纤维复合材料生产成本。通过开发智能型工程用高性能纤维复合材料，实现产品自感知环境刺激，对之进行分析、处理、判断，并采取一定措施适度积极响应。

　　例如：1.将光纤（光栅）有效植入技术和信号实施采集分析技术，实现产品集加筋加固与安全预警与一体。实现对工程结构健康进行高精度监测、安全等级评估和预警，保证工程结构的安全。

　　2.解决我国北方地区路面结冰积雪问题及土木工程结构维护管理中的无损检测、实时安全监测预警问题，开发一种集融雪抑冰、智能预警功能于一体的碳纤维增强多功能格栅。实现融雪温度监测、应变精度监测、精度定位。

　　通过开展产品定制化设计、用户个性化需求信息平台，建设数字化、智能化的研发、生产、仓储、物流、管理、质量追溯、ERP、PLM等系统，实现各系统之间的综合集成，实现研发设计、计划排产、柔性制造、售后服务集成和协同优化。

技术应用为企业带来的管理模式创新

　　该信息化智能系统具备客户关系管理、研发设计管理、企业资源管理、人力资源管理、制造执行管理、决策支持分析等功能，形成了适合与企业特点的开发框架，实现企业的精细化管理、个性化研发设计、高效生产制造及智能化决策支持。

　　1.定制化研发设计管理。根据客户需求，利用专用研发设计工具进行研发设计，对设计产品各种性能进行仿真模拟分析；利用研发设计和仿真情况形成产品结构数据，进行产品周期、数字化管理。

　　2.精细化生产经营管理。对采购、销售、计划、库存、设备、财务、成本等细化管理；通过利用MRP技术，保证准时交货，实现物流、资金和信息流同步。为MES系统提供详细的计划指令，通过信息化大数据的分析应用，规范、细化生产经营过程。

　　3.数字化制造执行管理。根据客户需求进行柔性化的生产计划编制；按照设备能力和生产情况进行现场计划调度；利用数字化工艺，为智能设备下达生产指令和生产参数；质量数据采集，实现细化的质量跟踪和分析；利用条码数据采集，完成生产过程跟踪反馈。

　　4.通过智能仓储管理系统实现全面物资管理，确保企业及时准确地掌握库存的准确数据，合理保持和控制库存，为生产系统的运行和决策提供有效的支持。

　　5.通过智能化立体仓库，实现货物在整个物流系统内部的信息识别和追踪，提高了效率和灵活性，做到生产过程的可监控和可视化，生产调度有很大的灵活性。

　　6.通过产品全周期的质量追溯系统，实现对产品原料、加工、流通等环节中质量相关信息进行采集和跟踪。对单个产品赋予唯一身份标识（身份证），一物一码，实现产品生产环节、销售环节、流通环节、服务环节的全生命周期管理。

　　7.决策支持系统能够为决策者提供决策所需的数据、信息和背景材料，通过人机交互功能进行分析、比较和判断，为正确决策提供必要的支持。

成果应用效果

　　通过项目的实施，公司形成了高性能纤维复合材料500万平方米智能化生产能力，用工成本降低55%；生产布局更加简约合理，新建高参数自动化立体仓库，兼容多种物料的仓储，空间利用率为普通仓库的2.5倍，占地面积减少60%。同时，智能化立体仓储系统相同建筑面积增加库容60%以上；相同投资规模生产效率提高45%。在研发周期方面，项目实施前企业新产品研制周期为3年，智能化改造后，研发成功率及新产品产业化速率大幅提升，新产品研制周期为2年，使得产品研制周期缩短33%。在产品质量方面，项目实施前企业产品合格率约为98.3%，不良品率为1.7%，实施智能改造后，人为因素导致的不合格品大幅减少，产品合格率有效提升，产品不良品率降低35%，运营成本降低34%，从而大幅提升劳动生产率与人均生产值，提高工厂的综合效率。生产车间使用附近发电厂的余热，并循环利用，单位产值能耗降低23%，同时，主车间安装2.4MW的光伏发电装置并入网发电，实现了生产全过程的绿色环保。

对行业发展的促进作用

　　项目建设面向生产制造全过程、全产业链、产品全生命周期，促进安全生产、创新资源、生产能力、市场需求的集聚与对接，有利于加快产业链各环节紧密协同，推动土工合成材料行业要素资源集聚、开放、共享，提升产能效率、优化资源配置、加强产业协同，创新我国土工合成材料生产新模式。

　　通过项目的实施，实现对研发设计、生产制造、经营管理、物流销售等环节的智能决策支持，满足产品设计、工艺、制造、检验、物流、服务等全生命周期各环节的智能化需求，打造生产制造新模式，带动工程用高性能纤维复合材料产业上、下游协同发展，对推动纺织行业转型升级、提升国际竞争力具有广泛的示范作用。