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(zhù)名企業(yè)如此覬覦，甚至不惜折腰以求？

　　“簇絨地毯織機系列成套裝備技術(shù)，經(jīng)中國紡織工業(yè)協(xié)會(huì )組織的鑒定，結論為填補了國內高檔簇絨地毯織機成套裝備的空白，達到了國際領(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優(yōu)于國外類(lèi)似裝備，市場(chǎng)應用價(jià)值顯著(zhù)。因此，我們重視該項成果的價(jià)值�！睎|華大學(xué)主管科研工作的副校長(cháng)俞建勇使用了第三方評價(jià)來(lái)回答記者的提問(wèn)。

　　地毯作為家居和辦公的裝飾材料，已成為歐美發(fā)達國家很重要的民生產(chǎn)品，產(chǎn)業(yè)規模達數千億美元。簇絨地毯及裝備在地毯產(chǎn)業(yè)中占絕對主導地位，擁有近90%的市場(chǎng)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�？墒窃趪鴥�，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(zhuān)家卻鳳毛麟角。

　　出色的技術(shù)性能指標

　　當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(chē)間里，初次目睹我們自主研發(fā)的簇絨地毯織機系列成套裝備外形時(shí)，心里不免有些失望。因為記者在國內多家地毯生產(chǎn)企業(yè)見(jiàn)到過(guò)英國Cobble公司和美國Tuftco公司的產(chǎn)品，與那些設備相比，號稱(chēng)最具先進(jìn)性的國產(chǎn)裝備從做工和外形上都略顯遜色。但是認真觀(guān)察國產(chǎn)裝備的運行情況時(shí)，連不懂行的記者也立刻看出了端倪--車(chē)速比洋機器快多了，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超過(guò)了英國Cobble公司和美國Tuftco公司最新的簇絨地毯織機�！迸阃瑓⒂^(guān)的該項目負責人--東華大學(xué)學(xué)科帶頭人孫以澤教授向記者介紹說(shuō)，“我們設備在復雜提花時(shí)主軸轉速可以達到每分鐘500轉，國外裝備大約是350轉；我們的整機機械效率達到97%，而他們只有90%～93%。我們的圖案分辨率精確度達到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到了極限�！币环�正在織造的“龍騰四�！钡拇笮透〉袷綀D案印證了孫教授的話(huà)。

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

　　孫以澤向記者進(jìn)一步解釋?zhuān)�在國內外現有簇絨地毯織機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、伺服電機型電子羅拉數個(gè)成組規則幾何圖案提花、步進(jìn)電機型電子羅拉多絨高提花。上述提花方式各有特點(diǎn)，但在一臺織機上都只有一種提花方式，這種現狀限制了織機對復雜花型的可織范圍。在復雜花型的高精度織造中，對不同的花型及圖案需要優(yōu)選相應的提花方式，才能充分利用各種提花方式的特點(diǎn)達到提花效果的最佳化。我國獨創(chuàng )的在線(xiàn)復合提花機構，將多種提花方式集成到一臺簇絨地毯織機上，集成了各種提花方式的特點(diǎn)，通過(guò)超越離合器機構和提花方式選擇控制器組件，根據花型在線(xiàn)優(yōu)選提花方式和在線(xiàn)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外現有織機無(wú)法織造的大型復雜花型，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的設計問(wèn)題。提花系統的數百個(gè)甚至數千個(gè)電子羅拉大規模群控，存在電子羅拉間復雜的電磁耦合，運動(dòng)和力的耦合，單個(gè)電子羅拉自身的機、電、粘彈性負載耦合等多學(xué)科交叉的前沿技術(shù)問(wèn)題，國內外在該領(lǐng)域的研究成果都是空白的。

　　其次是簇絨地毯織機復雜機械系統、電子羅拉大規模群控提花系統、數千束高旦數紗線(xiàn)構成的粘彈性負載系統之間的耦合關(guān)系，是復雜、時(shí)變的大系統之間的耦合，其理論和技術(shù)在國內外也是空白的。

　　再次是簇絨地毯織機機械系統的設計方法和協(xié)同控制技術(shù)問(wèn)題。它涉及大跨度、分布式高速交變動(dòng)載荷作用下的多機構同步問(wèn)題，彎、扭復合的諧振問(wèn)題，動(dòng)態(tài)剛度的主動(dòng)控制問(wèn)題等，對這些問(wèn)題的研究國內是空白，國際上美國、英國、德國等富有經(jīng)驗，但對我們在技術(shù)上封鎖嚴密。

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

　　“現在看到的這條國產(chǎn)化生產(chǎn)線(xiàn)，可以說(shuō)是產(chǎn)學(xué)研用四方面相結合的一個(gè)成功范例�！奔彊C行業(yè)的資深專(zhuān)家吳永升對簇絨地毯織機系列成套裝備技術(shù)取得的突破性進(jìn)展評價(jià)很高。他說(shuō)，“簇絨地毯織造是集機械與化工、機械與電子于一體，集紡織工藝技術(shù)與機械制造技術(shù)、程序控制技術(shù)于一體的多學(xué)科集成，因此，要求承擔任務(wù)的研究單位擁有比較強的軟實(shí)力。項目主要承擔單位東華大學(xué)通過(guò)深入的研究，在數字化簇絨地毯成套設備整機的設計理論、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

　　孫以澤認為，對于復雜的機電系統的物理現象，都可以用數學(xué)模型來(lái)表示，他甚至認為，如果無(wú)法用數學(xué)工具來(lái)描述，則說(shuō)明科研的理論研究還需深入。

　　在孫以澤筆記本電腦里，有許多復雜的數學(xué)公式，其中一個(gè)，據說(shuō)是多類(lèi)型電子羅拉大規模群控系統的解耦方程。記者要求孫教授盡量用通俗的語(yǔ)言解釋它的作用。

　　孫以澤說(shuō)，通過(guò)對多類(lèi)型電子羅拉大規模群控系統建立數學(xué)模型及解耦，運用滾動(dòng)優(yōu)化的預測控制算法，每個(gè)采樣周期修正一次耦合影響權重系數，生成新的解耦方程，進(jìn)行滾動(dòng)尋優(yōu)，輸出控制規律，就可以實(shí)現對電子羅拉的伺服控制和協(xié)同控制，從而實(shí)現了數千束紗線(xiàn)喂紗量的精確給定和動(dòng)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(méi)有弄明白公式。不過(guò)這使記者理解了中國紡織工業(yè)協(xié)會(huì )科技發(fā)展部主任李金寶的評價(jià)，他認為該項目能以過(guò)硬的指標獲得業(yè)內眾多專(zhuān)家給予國際領(lǐng)先的評價(jià)，且核心技術(shù)不易被破解，不易被復制，一個(gè)重要的原因就是理論研究做得深入和扎實(shí)。

　　順便說(shuō)一句，該項目在研發(fā)過(guò)程中，形成了一個(gè)創(chuàng )新能力強大的團隊，依托本項目成果，解決了紡織機械許多共性技術(shù)問(wèn)題，形成了紡織機械新的學(xué)科方向，培養了40多名碩士、博士。