千机互联智控未来：河南职院团队用 AIoT 为纺织业装上 “智慧芯”

在传统纺织车间里,工人来回巡检的身影曾是常态,但居高不下的人工成本与 30% 的漏检率始终困扰着行业发展。如今,河南职业技术学院张云翔团队研发的 “经纬智控” 纺织机械 AIoT 系统,正以“智能化升级”为突破口,为纺织业带来颠覆性变革 —— 不仅将人工管理成本降低 66%,更让设备非计划停机率下降 86%,用科技为传统产业装上 “智慧芯”。

深耕产业痛点:13 家企业调研锁定转型瓶颈

“蔚来纺织厂因设备未实时监控,年均损失超 80 万元;人工填写巡检表易出错漏,疵布率居高不下……” 这些触目惊心的调研数据,源于张云翔团队对长三角、河南等地 13 家纺织企业的实地走访。出身纺织世家的张云翔对行业痛点有着天然的敏感度,团队深入生产一线后,精准锁定三大核心瓶颈:设备升级成本高,单台高端设备耗资千万令中小工厂望而却步;通讯协议多元导致新老设备形成 “信息孤岛”,数据融合困难;生产管理智能化水平低,人工调度效率低下导致生产效率下降 25% 以上。

“传统织机就像沉默的孤岛,数据无法流通,故障难以预判。”张云翔的话道出了行业普遍困境。调研中发现的每一个细节都成为团队研发的指南针:某工厂因无法实时监测纱线张力导致每日浪费原料数十公斤;另一家企业因电机过热未及时发现造成停机半天损失十余万元。这些真实场景让团队坚定了研发方向 —— 开发一套适配性强、成本低、易操作的智能检测系统,让传统织机 “开口说话”。

三代产品迭代:打造织机的 “神经网络系统”

从 2023 年 9 月立项至今,团队历时两年完成三代产品迭代,每一步都瞄准行业痛点精准突破。初代产品历时 1000 小时研发裸露电路板,虽仅能进行初步数据采集,却成功打通信号通路,为后续开发奠定基础;二代产品采用 ARM Cortex-M7 处理器,内置停机原因分类模型,开发多协议适配技术,在固始蔚来纺织厂试用期间就实现人工成本下降 30%,故障响应效率提升 3 倍的显著成效。

真正的技术突破来自三代产品 “经纬系统” 的研发。团队融合多传感器阵列与边缘计算技术,构建起数据可视化三端平台(PC 端、移动端、车间看板),实现“状态可视、故障可预警、生产可管理”的全流程智能化。其中,“一种基于双核异构架构的多协议动态适配系统”专利技术成功破解不同品牌织机协议不互通的行业难题,让每台织机都成为智能工厂的 “神经元”。系统诊断精度提升 23%,响应延迟降低 95%,设备空转率从 8% 降至 1% 以下,彻底改变了传统纺织车间的生产模式。

研发过程并非一帆风顺。在解决多协议兼容问题时,团队曾连续三周在实训车间测试,对比分析12种主流织机的通讯协议,最终开发出动态适配算法。“就像同时听懂12种方言并实时翻译。” 技术骨干李同学的比喻生动诠释了技术难点。团队还联合哈工大郑州研究院,在算法优化上实现突破,使系统故障诊断准确率达到行业领先水平。

千机赋能成果:从实验室到产业园的价值裂变

在河南固始蔚来纺织厂的车间里,300 台织机安装“经纬系统”后,屏幕上实时跳动的各项数据取代了往日巡检工人的忙碌身影。“月维护成本从 15000 元降至 8000 元,原料浪费减少 40%,非计划停机下降 86%。”厂长张伟算了一笔明白账,“以前工人三班倒巡检还总出纰漏,现在系统自动预警,瑕疵率几乎为零。”更令人振奋的是效益提升带来的连锁反应。在固始海融工业园区,“经纬系统” 让疵布率从 4% 降至 1.2%,停机时间缩短 40%,园区管委会主任李天然感慨:“不仅降低了人工成本,还让工人工资提升 360%,真正实现了降本增效与工人增收的双赢。”

截至2025年8月,“经纬智控” 已与6家企业签订合作协议,赋能2210台织机,预计2025年营业收入突破350万元,2027 年营收将超2000万元。团队发起的 “千厂互联计划” 更描绘出宏伟蓝图:未来三年拟带动中西部 500 家企业智能化改造,惠及 10 万产业工人,让更多传统纺织厂完成 “智慧蜕变”。

产教融合底色:职业教育的创新实践样本

“经纬智控” 的成功离不开河南职业技术学院的全方位支持。学校提供的 8 万元启动资金、200 平方米实训场地,对接的 8 家校友企业资源,以及由电子信息、人工智能、市场营销等专业教师组成的跨学科导师团队,共同构成了项目孵化的“生态系统”。这种 “以赛促学、以创促产” 的培养模式,让学生在解决真实行业问题中成长。

“从图纸设计到车间测试,学校的创客工坊就是我们的技术试验田。” 张云翔回忆道。团队成员在项目研发过程中不仅巩固了专业知识,更积累了宝贵的实战经验,其中3名核心成员毕业后直接被合作企业高薪聘用,实现了 “学习 - 研发 -就业” 的无缝衔接。

如今,“经纬智控” 团队正将目光投向更广阔的市场。在近期举行的越南西贡纺织及制衣工业展览会上,类似的纺织智能技术已吸引了众多海外客户的关注。张云翔表示:“我们要让‘中国智造’的纺织技术走向更多国家,让每一台织机都能高效运转,让每一位产业工人都能分享科技红利。” 这场始于校园实验室的技术革新,正在书写职业教育服务产业升级的精彩答卷。（朱君妍）

责任编辑：陈瑾