“最江苏”导读

中国工业明星城市——常州，着力推动制造业高端化、智能化、绿色化、服务化、品牌化发展，为中国智能制造发展与应用提供常州经验。新华社中国经济信息社与常州市政府联合评选发布2017常州市智能制造企业年度典型样本案例。“最江苏”推出十大案例系列专题，供各界参考。

印染是“耗水大户”，用水量占纺织行业的70%，废水排放量和污染物总量分别位居全国工业部门第二位、第四位。

作为国内纺织印染数字化技术研发和生产龙头企业，常州市宏大电气有限公司（以下简称“常州宏大”）基于自主研发的智能图像整花整纬技术，推出集先进光源技术、机器视觉技术、检测控制技术为一体的“Hawkvision智能整花整纬机”，在全球率先解决“整纬不整花”问题，全幅扫描超过8000个检测点，产品一次成功率提高近20%，每印染1万米布匹可节约1.9吨用水量和2.3吨蒸汽量，推动纺织印染行业实现数字化、网络化、智能化、绿色化发展。

印染在线检测领域“隐形冠军”

当前，大部分印染企业使用的是传统的光电整纬设备，存在织物品种适应性不强，检测精度不佳，受织物运行速度、颜色、织造工艺和厚薄等因素影响较大等问题。随着市场对数码印花产品需求增加，织物纹理日趋复杂，传统光电整纬设备已难以满足需求，印染企业急需能够提升复杂印花产品整纬（运用机器设备检查纬纱是否笔直并予以调整）效果的智能检测设备。

“设备智能化是印染行业未来发展的趋势，而作为智能化的基础，在线检测系统的应用发展是前提。离开了在线检测，空谈印染产业的提升发展，就仿佛一个体格健壮的人耳聋目盲。”常州宏大董事长顾仁说，“提高在线检测的精度和效率，可避免多次追加染料修色，降低水、电、蒸汽等资源消耗。”

2015年，常州宏大推出基于机器视觉技术的Hawkvision智能图像整花整纬机，在全球首创“全幅扫描整花整纬技术”，突破传统光电设备对织物品种、颜色、湿度等因素限制，真正实现对织物纹理的全幅精确检测，使印染一次成功率提高近20%，减少染化料使用。

该产品主要运用光学、机器视觉、检测控制等核心技术实现纬纱、花型变形的检测和校正，显著提升产品一次成功率。

一是先进的光学技术，采用智能光源控制技术，检测光源具有光衰小、寿命长等特点，可保证对织物纬斜的准确检测。

二是基于机器视觉的整纬技术，利用工业相机识别织物表面特征，实现对织物纬向纹理的高精确检测。

三是检测及控制技术，系统中新增反馈环节（反馈传感器）实现位置闭环控制，以更好地满足高速运行状态下，对畸变花形进行拉幅定型、预缩整理的调整需求。

2017年6月6日，常州宏大、清华大学、江苏联发纺织股份有限公司共同承担的“基于机器视觉的织物智能整花整纬技术产业化研究及应用”项目技术被中国纺织工业联合会鉴定达到国际领先水平。

评审专家组认为，该项目所采用的基于机器视觉的全幅扫描整花技术、满足宽幅整花功能的特种线性光源以及适应多种类型色织布的图像处理优化算法等已达到国际领先水平，在解决织物花型变形问题方面贡献卓著，具有很高的推广应用价值。

目前，Hawkvision系列智能图像整花整纬机拥有授权发明专利3件、实用新型专利7件，成功应用于色织、家纺、雪纺、沙发布、窗帘布、数码热转移印花等多个领域，获得市场用户好评。

顾仁介绍，常州宏大生产的系列智能在线检测系统性价比极高，与国外品牌设备性能相同，价格仅为其五分之一，目前已占据国内95%的份额市场，成为该领域的“隐形冠军”。

全球首创全幅扫描整纬技术

进入二楼生产车间，左手边整齐地排放着两列共18台霍克威视系列智能整花整纬机，3个工作人员正在进行交付前的最后测试工作。

该设备由主机和PC机组合而成，其中主机长约3.2米、宽约0.8米、高约1.8米，主机上框处装有两个工业照相机，可以全幅扫描布匹，配套的PC机能够分析处理照相机所采集图像，并根据需要相应调整网头。

“之前，利用印花检测设备进行在线检测，需要人工手动设置标准，设备与标准进行匹配后，才能找出实物与标准的差异。”现场研发工程师朱剑东介绍，“现在，Hawkvision系列设备可以自动判断、学习，识别异常图案，精度进一步提高、对人的要求却降低了。”

Hawk vision智能图像整花整纬机包括硬件和软件两部分。系统硬件由照明光源、CCD 相机、镜头、机箱、图像采集、图像处理、监视单元以及控制单元组成。其中阵线光源由目前寿命最长、最先进的 LED灯组成，寿命超过 2万小时，相机为进口工业级 CCD高速相机。软件主要基于德国著名的视觉软件库Halcon，并采用图像处理技术进行检测。

基本工作流程为，离线状态下根据圆网滚筒顺序设定相应特征并保存模板，再依次经过图像采集、图像预处理、图像算法模块、图像处理输出与执行等环节完成整花整纬。

印染前，首先将光源对准花布，相机设置为“帧触发+行触发”模式。第一网头上装有传感器，网头每转一圈便向外发送一个“帧触发”信号，主传动辊装有编码器，能够随传送辊转动同步发出“行触发”信号。

印染时，相机会按照设定模式采集图像。采用非线性空间滤波技术对所采集图像进行预处理，获得图像边界细节清晰的花纹图案。

最后，综合利用多种智能算法，对系统各个单*图色**案之间的相对位置和离线状态下保存的标准印花图案套色进行对比，判断圆网之间是否存在相对位置偏差，并根据走偏量自动调整。

江苏联发纺织股份有限公司工程部总经理卢焦生说：“霍克威视系列智能整花整纬机具有高精度纠错功能，能大幅提高产品合格率，减少资源消耗，大大提升了印染产品品质和企业生产效能。”

以40*40*139*120*蜂巢组织品种为例，以往使用光电整纬设备，需要两遍才能达标，使用常州宏大智能图像整花整纬机后，一遍即可达标，印染1万米可节约1.9吨水、2.3吨蒸汽。

同时，设备适用性更强。传统光电设备无法对“40*40*80*70*平纹组织”进行整纬，而智能图像整花整纬机可以很好地满足该类型织物的整纬需求。

培育“新型孵化器”

经过一年多的市场推广，Hawk vision智能图像整花整纬机已在浙江、山东、江苏、福建、广东等地的纺织印染厂应用，获江苏联发、华纺股份、杭州卓达、浙江飞亚、杭州新生、绍兴洁彩坊等客户好评。

“目前，我们主要在老客户中推广应用，未来我们将以‘新型孵化器’模式推广智能在线检测技术的行业应用，”顾仁说，新型孵化器主要依托宏大智能装备产业发展研究院技术产业化平台，为业内企业提供业务洽谈、技术研发与成果转化以及初创企业培育指导等服务，集技术创新、商业模式革新、组织形式创新为一体，是一个不断自我升级的良性循环开放生态圈。

顾仁说，当前，纺织制造业正面临智能化转型的战略机遇期，未来常州宏大将为印染企业提供专业的智能制造技术咨询服务，提供真正满足印染企业智能制造需求的成熟解决方案。（案例研撰：中经社分析师 王艳艳）