紡織機(jī)械行業(yè)的“管控一體化”需求迫切

 隨著紡織機(jī)械的技術(shù)升級(jí)，自動(dòng)化的重要性越來(lái)越不言而喻。近期，工業(yè)和信息化發(fā)布了關(guān)于紡織機(jī)械工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的指導(dǎo)意見(jiàn)，意見(jiàn)指出：紡織機(jī)械工業(yè)“兩化”融合水平較低，紡織機(jī)械設(shè)計(jì)制造集成化、模塊化、自動(dòng)化、信息化的應(yīng)用還不普遍，產(chǎn)品自動(dòng)控制水平較低，信息化和工業(yè)化有機(jī)融合水平亟待提高。

而具體到當(dāng)前的紡織機(jī)械行業(yè)，由于紡織行業(yè)工藝復(fù)雜、流程較多，所以對(duì)于不同種類(lèi)的紡織機(jī)械，其自動(dòng)化需求也呈現(xiàn)出多樣化。為此，記者采訪了我國(guó)紡織機(jī)械自動(dòng)化專(zhuān)家、高級(jí)工程師呂渭賢，請(qǐng)他對(duì)紡織機(jī)械行業(yè)的自動(dòng)化需求進(jìn)行了探討。

紡織機(jī)械自動(dòng)化普遍提升效率

呂高工談到，在紡織行業(yè)一個(gè)很重要的指標(biāo)是“萬(wàn)錠用工”，萬(wàn)錠用工人數(shù)越少，表明紡織生產(chǎn)線的自動(dòng)化程度越高。由于目前我國(guó)紡織機(jī)械自動(dòng)化程度仍然需要提升，所以在這一指標(biāo)上與國(guó)際先進(jìn)，甚至是與其他一些發(fā)展家的生產(chǎn)線相比，仍然存在著不小的差距。

據(jù)呂高工介紹，在目前各種紡織機(jī)械當(dāng)中，自動(dòng)化程度與水平也不盡相同。在一分紡織機(jī)械中，自動(dòng)化的要求比較實(shí)際，主要是通過(guò)自動(dòng)化設(shè)備代替人工動(dòng)作。而以自動(dòng)化代替人工，則有以下幾方面的改善：首先是加快了生產(chǎn)的速度，改善了生產(chǎn)的流程；其次，以自動(dòng)化代替人工，可以使很多生產(chǎn)流程實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化；最后在產(chǎn)品檢測(cè)方面，自動(dòng)化檢測(cè)的效率比人工更高，對(duì)織品的質(zhì)量保障意義也更加重大。

以國(guó)內(nèi)應(yīng)用較多的細(xì)紗機(jī)為例，在細(xì)紗機(jī)的落紗環(huán)節(jié)方面，以前用人工換管，而斷頭也需要人工去接。每臺(tái)細(xì)紗機(jī)的錠數(shù)從原來(lái)的400個(gè)發(fā)展到目前的1000個(gè)，如果仍用人工換管，不但斷頭多，而且效率低，生產(chǎn)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度更大。另一方面，造成斷頭的主要原因是由紗管形狀和紡紗張力決定的，要求能夠做到及時(shí)調(diào)速。這一環(huán)節(jié)傳統(tǒng)上采用雙速電機(jī)，但效果并不好，而如果使用變頻器，配合PLC設(shè)定為最佳的運(yùn)行狀態(tài)，就可以有效地減少斷頭。

而對(duì)于另一種紡織機(jī)械――并條機(jī)，其自動(dòng)化內(nèi)容也很豐富，其中自調(diào)勻整是一個(gè)很重要的課題。自調(diào)勻整是指實(shí)現(xiàn)棉條條干均勻，紗的粗細(xì)一致，否則織布時(shí)細(xì)的地方容易出現(xiàn)斷頭。基于以上情況，如果條干過(guò)粗或過(guò)細(xì)，需要利用設(shè)備檢測(cè)出來(lái)并對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)及時(shí)調(diào)整，以達(dá)到符合要求的標(biāo)準(zhǔn)和指標(biāo)。自動(dòng)調(diào)節(jié)的過(guò)程首先通過(guò)檢測(cè)，再經(jīng)計(jì)算機(jī)運(yùn)算，然后運(yùn)用交流伺服來(lái)執(zhí)行，從終端的傳感器檢測(cè)，到負(fù)責(zé)執(zhí)行的伺服電機(jī)，這之中需要一系列自動(dòng)化機(jī)制來(lái)運(yùn)行，其難度是很大的。由于國(guó)產(chǎn)的同類(lèi)產(chǎn)品在水平上仍存在相當(dāng)?shù)牟罹?，所以這套設(shè)備目前仍以進(jìn)口為主。從成本上看，自調(diào)勻整裝置的價(jià)格幾乎占到整機(jī)價(jià)格的一半，可謂整機(jī)中成本相當(dāng)集中的一分，如果國(guó)內(nèi)研發(fā)的自調(diào)勻整裝置其品質(zhì)能夠得到提升，更好地滿(mǎn)足要求，那么整機(jī)成本就有望在很大程度上得以降低。

由此可見(jiàn)，利用自動(dòng)化設(shè)備，在提高生產(chǎn)效率方面體現(xiàn)出綜合的效果，并且在各個(gè)環(huán)節(jié)的應(yīng)用都各具特點(diǎn)。那么而如果自動(dòng)化技術(shù)和設(shè)備應(yīng)用得好，將得到很大的改善。

管控一體化及在線檢測(cè)要求日趨顯著

呂高工談到，除了變頻器、PLC、HMI等普通的自動(dòng)化應(yīng)用之外，有一些紡織生產(chǎn)設(shè)備的自動(dòng)化要求會(huì)更高，如管控一體化和在線檢測(cè)等。而這些比較高的自動(dòng)化要求，由于直接進(jìn)口成本比較高，國(guó)內(nèi)研發(fā)的需求往往更加迫切。

如在化纖成套設(shè)備方面，其工藝流程基本來(lái)源于化工，而且由于這類(lèi)設(shè)備發(fā)展時(shí)期比較晚，在發(fā)展之初就已經(jīng)應(yīng)用到比較新的技術(shù)，因此自動(dòng)化水平比較高，PLC、人機(jī)界面、變頻器等設(shè)備已經(jīng)得到普及。在這方面，發(fā)展的方向主要是管控一體化，即實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)管理和生產(chǎn)控制的一體化，在生產(chǎn)過(guò)程中一些實(shí)時(shí)、具體的信息如溫度流量等數(shù)據(jù)，也應(yīng)該經(jīng)由雙向通信集成到系統(tǒng)，并由系統(tǒng)進(jìn)行管理。在這方面，現(xiàn)有大規(guī)模的生產(chǎn)線都實(shí)現(xiàn)了管控一體化，但水平有高有低，呂高工建議可以充分利用小型MES等系統(tǒng)，提高管控一體化的效果。

而在紡織機(jī)械自動(dòng)化中，自動(dòng)化檢測(cè)也是一個(gè)重要的方面，尤其是在國(guó)內(nèi)制造的紡織機(jī)械產(chǎn)品中，自動(dòng)化檢測(cè)設(shè)備的水平與國(guó)際先進(jìn)產(chǎn)品還存在很大差距，迫切需要得到重視和提高。比如前文提到的細(xì)紗機(jī)，作為紡紗廠的關(guān)鍵設(shè)備，其在線檢測(cè)關(guān)系到紗的質(zhì)量。對(duì)這一需求，國(guó)外采用了細(xì)紗專(zhuān)家系統(tǒng)，以檢測(cè)每根紗的捻度和斷頭，而國(guó)內(nèi)現(xiàn)在還沒(méi)有比較成功的同類(lèi)系統(tǒng)。

檢測(cè)的需求，在自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)上也有體現(xiàn)。自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)上配備的電子清紗機(jī)，除檢測(cè)粗紗細(xì)紗之外，還有一個(gè)很重要的功能是異纖檢測(cè)，防止包裝材料中的丙綸絲等雜質(zhì)混入，這類(lèi)設(shè)備由電容式傳感器或光電式傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)，由于國(guó)內(nèi)產(chǎn)品不過(guò)關(guān)，所以往往需要加大成本進(jìn)口國(guó)外產(chǎn)品。呂高工認(rèn)為，自動(dòng)化檢測(cè)涉及到紡織品的質(zhì)量，是不可或缺的一環(huán)，而在這方面，國(guó)內(nèi)研發(fā)的產(chǎn)品要實(shí)現(xiàn)良好應(yīng)用，還需要很大提高。

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