什么技術(shù)可以使在地毯領(lǐng)域里雄踞世界第一和第二的著名企業(yè)如此覬覦，甚至不惜折腰以求？

　　“簇絨地毯織機(jī)系列成套裝備技術(shù)，經(jīng)中國紡織工業(yè)協(xié)會組織的鑒定，結(jié)論為填補(bǔ)了國內(nèi)高檔簇絨地毯織機(jī)成套裝備的空白，達(dá)到了國際領(lǐng)先水平。技術(shù)成果具有新穎性和原創(chuàng)性，居國際領(lǐng)先地位，成套裝備的部分性能指標(biāo)優(yōu)于國外類似裝備，市場應(yīng)用價值顯著。因此，我們重視該項(xiàng)成果的價值�！睎|華大學(xué)主管科研工作的副校長俞建勇使用了第三方評價來回答記者的提問。

　　地毯作為家居和辦公的裝飾材料，已成為歐美發(fā)達(dá)國家很重要的民生產(chǎn)品，產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)數(shù)千億美元。簇絨地毯及裝備在地毯產(chǎn)業(yè)中占絕對主導(dǎo)地位，擁有近90%的市場份額。在中國，地毯生產(chǎn)是小行業(yè)，占紡織品的比重小，國產(chǎn)地毯的總量不足世界總量的3%，但近幾年一直以20%以上的增速發(fā)展。可是在國內(nèi)，即使在紡織行業(yè)中，真正熟悉了解地毯裝備、工藝和技術(shù)的專家卻鳳毛麟角。

　　出色的技術(shù)性能指標(biāo)

　　當(dāng)記者在浙江東方星月地毯產(chǎn)業(yè)有限公司高大寬敞的生產(chǎn)車間里，初次目睹我們自主研發(fā)的簇絨地毯織機(jī)系列成套裝備外形時，心里不免有些失望。因?yàn)橛浾咴趪鴥?nèi)多家地毯生產(chǎn)企業(yè)見到過英國Cobble公司和美國Tuftco公司的產(chǎn)品，與那些設(shè)備相比，號稱最具先進(jìn)性的國產(chǎn)裝備從做工和外形上都略顯遜色。但是認(rèn)真觀察國產(chǎn)裝備的運(yùn)行情況時，連不懂行的記者也立刻看出了端倪--車速比洋機(jī)器快多了，聲音也輕柔多了，繽紛的簇絨地毯像五彩的瀑布從高處緩緩瀉下。

　　“我們裝備的主要指標(biāo)超過了英國Cobble公司和美國Tuftco公司最新的簇絨地毯織機(jī)�！迸阃瑓⒂^的該項(xiàng)目負(fù)責(zé)人--東華大學(xué)學(xué)科帶頭人孫以澤教授向記者介紹說，“我們設(shè)備在復(fù)雜提花時主軸轉(zhuǎn)速可以達(dá)到每分鐘500轉(zhuǎn)，國外裝備大約是350轉(zhuǎn)；我們的整機(jī)機(jī)械效率達(dá)到97%，而他們只有90%～93%。我們的圖案分辨率精確度達(dá)到1針，Cobble產(chǎn)品是2針，Tuftco產(chǎn)品是3針，在提花精度上我們達(dá)到了極限�！币环�正在織造的“龍騰四海”的大型浮雕式圖案印證了孫教授的話。

　　“能夠精確掛紗，自動生成排紗工藝圖的數(shù)字化花形準(zhǔn)備系統(tǒng)，你只能在我們這里看到，外國的機(jī)器是絕對沒有的�！闭憬瓥|方星月地毯產(chǎn)業(yè)有限公司總經(jīng)理竇秀峰在一旁補(bǔ)充道，“但最讓國際上那些著名公司夢寐以求的關(guān)鍵技術(shù)是我們可以在一臺織機(jī)上實(shí)現(xiàn)多種電子羅拉任意組合提花�！�

　　孫以澤向記者進(jìn)一步解釋，在國內(nèi)外現(xiàn)有簇絨地毯織機(jī)上主流的提花方式有三種：電磁離合器型電子羅拉三絨高提花、伺服電機(jī)型電子羅拉數(shù)個成組規(guī)則幾何圖案提花、步進(jìn)電機(jī)型電子羅拉多絨高提花。上述提花方式各有特點(diǎn)，但在一臺織機(jī)上都只有一種提花方式，這種現(xiàn)狀限制了織機(jī)對復(fù)雜花型的可織范圍。在復(fù)雜花型的高精度織造中，對不同的花型及圖案需要優(yōu)選相應(yīng)的提花方式，才能充分利用各種提花方式的特點(diǎn)達(dá)到提花效果的最佳化。我國獨(dú)創(chuàng)的在線復(fù)合提花機(jī)構(gòu)，將多種提花方式集成到一臺簇絨地毯織機(jī)上，集成了各種提花方式的特點(diǎn)，通過超越離合器機(jī)構(gòu)和提花方式選擇控制器組件，根據(jù)花型在線優(yōu)選提花方式和在線進(jìn)行提花方式的組合，極大拓展了花型的可織范圍，使我們能織造出國內(nèi)外現(xiàn)有織機(jī)無法織造的大型復(fù)雜花型，并有效提高了織造精度。

　　必須破解的科學(xué)技術(shù)難題

　　孫以澤教授介紹，自主研發(fā)簇絨地毯織機(jī)系列成套裝備技術(shù)存在三大技術(shù)難點(diǎn)。

　　首先是高速提花系統(tǒng)的設(shè)計問題。提花系統(tǒng)的數(shù)百個甚至數(shù)千個電子羅拉大規(guī)模群控，存在電子羅拉間復(fù)雜的電磁耦合，運(yùn)動和力的耦合，單個電子羅拉自身的機(jī)、電、粘彈性負(fù)載耦合等多學(xué)科交叉的前沿技術(shù)問題，國內(nèi)外在該領(lǐng)域的研究成果都是空白的。

　　其次是簇絨地毯織機(jī)復(fù)雜機(jī)械系統(tǒng)、電子羅拉大規(guī)模群控提花系統(tǒng)、數(shù)千束高旦數(shù)紗線構(gòu)成的粘彈性負(fù)載系統(tǒng)之間的耦合關(guān)系，是復(fù)雜、時變的大系統(tǒng)之間的耦合，其理論和技術(shù)在國內(nèi)外也是空白的。

　　再次是簇絨地毯織機(jī)機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計方法和協(xié)同控制技術(shù)問題。它涉及大跨度、分布式高速交變動載荷作用下的多機(jī)構(gòu)同步問題，彎、扭復(fù)合的諧振問題，動態(tài)剛度的主動控制問題等，對這些問題的研究國內(nèi)是空白，國際上美國、英國、德國等富有經(jīng)驗(yàn)，但對我們在技術(shù)上封鎖嚴(yán)密。

　　孫以澤說，上述技術(shù)難點(diǎn)不攻克，就會嚴(yán)重影響到簇絨地毯織機(jī)系列成套裝備的花型可織范圍、織造精度、織造效率、整機(jī)功耗、覆底成品率等關(guān)鍵性能。

　　“現(xiàn)在看到的這條國產(chǎn)化生產(chǎn)線，可以說是產(chǎn)學(xué)研用四方面相結(jié)合的一個成功范例�！奔彊C(jī)行業(yè)的資深專家吳永升對簇絨地毯織機(jī)系列成套裝備技術(shù)取得的突破性進(jìn)展評價很高。他說，“簇絨地毯織造是集機(jī)械與化工、機(jī)械與電子于一體，集紡織工藝技術(shù)與機(jī)械制造技術(shù)、程序控制技術(shù)于一體的多學(xué)科集成，因此，要求承擔(dān)任務(wù)的研究單位擁有比較強(qiáng)的軟實(shí)力。項(xiàng)目主要承擔(dān)單位東華大學(xué)通過深入的研究，在數(shù)字化簇絨地毯成套設(shè)備整機(jī)的設(shè)計理論、控制技術(shù)及簇絨和覆底的工藝方面，都取得了一些創(chuàng)新性的成果。”

　　豐碩的理論研究成果

　　孫以澤認(rèn)為，對于復(fù)雜的機(jī)電系統(tǒng)的物理現(xiàn)象，都可以用數(shù)學(xué)模型來表示，他甚至認(rèn)為，如果無法用數(shù)學(xué)工具來描述，則說明科研的理論研究還需深入。

　　在孫以澤筆記本電腦里，有許多復(fù)雜的數(shù)學(xué)公式，其中一個，據(jù)說是多類型電子羅拉大規(guī)模群控系統(tǒng)的解耦方程。記者要求孫教授盡量用通俗的語言解釋它的作用。

　　孫以澤說，通過對多類型電子羅拉大規(guī)模群控系統(tǒng)建立數(shù)學(xué)模型及解耦，運(yùn)用滾動優(yōu)化的預(yù)測控制算法，每個采樣周期修正一次耦合影響權(quán)重系數(shù)，生成新的解耦方程，進(jìn)行滾動尋優(yōu)，輸出控制規(guī)律，就可以實(shí)現(xiàn)對電子羅拉的伺服控制和協(xié)同控制，從而實(shí)現(xiàn)了數(shù)千束紗線喂紗量的精確給定和動態(tài)張力的精確控制，徹底解決了織造花型邊界模糊、分辨率低的難題，實(shí)現(xiàn)了圖案分辨率為1針的精確織造。

　　可惜的是記者到最后還是沒有弄明白公式。不過這使記者理解了中國紡織工業(yè)協(xié)會科技發(fā)展部主任李金寶的評價，他認(rèn)為該項(xiàng)目能以過硬的指標(biāo)獲得業(yè)內(nèi)眾多專家給予國際領(lǐng)先的評價，且核心技術(shù)不易被破解，不易被復(fù)制，一個重要的原因就是理論研究做得深入和扎實(shí)。

　　順便說一句，該項(xiàng)目在研發(fā)過程中，形成了一個創(chuàng)新能力強(qiáng)大的團(tuán)隊(duì)，依托本項(xiàng)目成果，解決了紡織機(jī)械許多共性技術(shù)問題，形成了紡織機(jī)械新的學(xué)科方向，培養(yǎng)了40多名碩士、博士。