寻找长在泥土里的“论文”|一条智能生产线背后的“算法革命”

鄞响客户端 记者 宋莉 张昕烨2026-06-05 07:58

几台银白色的CTU(料箱机器人)在密集的货架区高速穿梭,吊挂系统载着鞋料有序流转,各个人工和机械岗位紧密配合……一条智能制鞋示范生产线高效运转。每60秒,就有一只成品鞋完成组装、下线。

这不是科幻电影,而是宁波舒普智能技术股份有限公司旗下企业——智千智能工程有限公司的柔性生产车间。而让这条生产线“活”起来的,是一套由宁波诺丁汉大学计算机团队研发的算法系统。

当传统鞋服工厂还在为制造排产难题头疼时,宁波诺丁汉大学计算机系教授靳欢正带领科研团队优化实验室里的系统代码。他们用一套算法为服装制造建了一颗聪明的“大脑”。

锚定痛点,靶向破局

制造业是鄞州经济的压舱石,鞋服、汽车零部件等产业占有较大比重。这些行业长期面临一个共同挑战:订单越来越“碎”——小批量、高频次、多品种,今天做运动鞋,明天可能就要改做休闲鞋。这种做法很考验排线。

“比如一家为国际品牌代工的鞋厂,接了个新款运动鞋的订单。从打板到拆解工序,再到安排人、机、料,全靠经验,动辄一两天甚至更久。”在舒普智慧工厂,智千智能的工程师周寅十分清楚当时生产的痛点,“更麻烦的是,一旦负责关键工序的老师傅请假,整条线的平衡就可能被打破,导致无法按时交货。”

图为宁诺靳欢团队学生正在查看工厂内的情况。

“同行企业也不是没想过升级,但都是以买硬件为主。”周寅补充道,鄞州多家服装制造业企业都面临一个困境:花钱去买机械臂、智能流水线,却只解决了“手脚”的问题,数字车间真正的“智慧大脑”还是空的。

那能不能根据不同产品,快速生成一套科学、高效的生产流程,把有限的工人和设备安排得明明白白?

2021年,舒普成立全资子公司智千智能,专注整厂智能化方案研发,虽然全厂逐渐往数字化方向拓展,但始终缺一套适配柔性生产的“调度中枢”。经过3年尝试后,2024年出现转机,在一场科技成果转化会上,企业意外接触到了靳欢团队。

“我们研究的是数字孪生、智能调度算法方向,恰好与企业需求完美契合。”靳欢说,在政府有关部门的牵线下,校企正式牵手。企业出工业场景、落地资源和真实数据,高校出算法模型和前沿技术,一场“靶向攻关”就此启动,软硬件一体化的“智千智能系统”雏形由此诞生。

学校钻研,企业深耕

“死磕数据和算法,我们做的是两件事,一是让工序‘从无到有’,二是让产线‘从有到优’。”对于智能调度算法,靳欢团队有着清晰的思路,“通俗讲,就是先把老师傅的经验‘喂’给数字系统,再让产线学会自己动态调整工序和排线。”

明确目标后,他们与智千智能的产业工程师一起,白天深入几十家上下游鞋服工厂调研需求,晚上回到实验室解析算法,最终摸索出“数据挖掘-算法建模-系统开发-产业验证”的闭环模式。在开发完初代系统模式后,智千智能定期请靳欢到车间找痛点,同时派技术骨干去学校参与测试。

图为系统正在按照设定流程走线。

“毫不夸张地说,所有训练数据都来自一线真实场景,而系统也将直接回馈企业。”靳欢解释道。最终,“智千智能系统”顺利诞生,其中最重要的“智能工序数据库”和“柔性产线调度算法”两大王牌模块受到了业内关注。

据他介绍,“智能工序数据库”吸收了鞋服工厂的海量生产数据,并额外考虑到不同地区同一工序的不同称呼,“这套系统的优势在于构建了标准化工序框架,能一键生成,更特别的是,能通过语义分析打破俚语隔阂。”

“柔性产线调度算法”则更像一位不知疲倦的老师傅,负责每天的动态排班。“我们特别引入柔性工厂和动态工作站理念,把每道工序、每个工人、每台设备都变成可灵活调配的变量。”靳欢举例,如果客户要求60秒出一只鞋,算法会判断把这工序拆成两个工作站并行,甚至可以把稀缺的高技能工人派到不同工作站间进行动态支援,非常智能。

去年,这套系统的首次上线就在智千智能车间,实测数据说服了在场所有人:产线排程效率直接提升80%,原本1小时的线体编排只需10分钟就能完成。

紧密合作,循环赋能

智千智能的展厅里,硬件和软件的产品摆得满满当当:多层料箱机器人、柔性智能吊挂系统等“手脚”,WMS(仓储管理系统)、RCS(机器人调度系统)等“大脑”,连数字孪生平台都已经迭代到了第三代。

“和宁诺团队合作后,我们企业在软件算法上的优势更加凸显。结合硬件设备,实现了软硬件一体的多元解决方案。”周寅说。

图为宁诺学生正在优化系统算法。

在企业的会议室里,记者看到宁诺的学生正在和工程师联合举行系统优化会。“学生跟着团队泡在工厂里找痛点、磨算法。”靳欢说,这种真刀实战的常态化模式,让学生既发表了高水平论文,也摸透了产业真实需求。如今,团队内不少学生已和智千智能签约,毕业后直接入职,为服装制造的数字化转型助力。

紧密合作带来的不止人才和技术的良性循环,更有长期发展的考量。对服装制造龙头企业来说,高校的前沿算法让他们的产线迭代有了个“窗口”,不再依赖国外调度系统;对宁诺等高校来说,真实的工业场景让课题的研究有了“用武之地”,结出有创造价值的“金果子”。

论文已经写在车间流水线上,如今,靳欢团队已经在攻关下一代算法,计划把系统和企业现有工厂监控、管理系统打通,实现从订单到交付的全链路数据闭环。“我们的目标是让所有的鞋服工厂,都有属于自己的智慧大脑。”同一目标下,智千智能和宁诺将携手同行,让这套系统走进更多中小工厂。

截至2026年5月,智千智能的方案已经服务超过300家制造企业,相关技术还在向汽车零部件、电子组装等领域延伸。这场始于车间的校企合作,还在长出更多新的可能。


编辑 叶维娜