國內(nèi)紡機業(yè)開創(chuàng)低碳時代 提升自動化水平

　　2009年，哥本哈根會議的召開使“低碳”一詞在國內(nèi)家喻戶曉。而隨著能源、環(huán)保方面的壓力不斷加大，中國的紡織工業(yè)再次站在了風口浪尖，成為重點的治理對象。在這樣迫切的形勢下，紡織工藝以及紡織機械的改造與升級成為了中國紡機企業(yè)關(guān)注的焦點。同時，這也是中國紡機走向世界紡機強國之路的巨大機遇所在。

　　目前，各行業(yè)企業(yè)在推廣產(chǎn)品的同時都不遺余力地主打“低碳”牌，在紡織行業(yè)，“低碳”儼然已經(jīng)成為各大企業(yè)競爭的關(guān)鍵突破口。但紡織行業(yè)專家紛紛呼吁，“低碳”不應(yīng)成為企業(yè)宣傳的噱頭，而應(yīng)該在提升紡機性能上多下功夫。

　　模塊化設(shè)計提升紡織機械性能

　　說到紡織機械的技術(shù)發(fā)展，不得不提到紡機機電一體化的發(fā)展歷程：初步機電一體化、基本機電一體化、高度機電一體化再到智能工廠。上海二紡機股份有限公司技術(shù)中心席工程師周錦碚就指出，紡織機械是一個復(fù)雜的機電結(jié)合系統(tǒng)，而傳動部分正是機電結(jié)合的關(guān)鍵部分，是機電一體化的突破口。所以在運動控制技術(shù)與紡機融合以后，紡機機電一體化的進化速度大大加快了。

　　整體化結(jié)構(gòu)向模塊化結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，也正是紡機機電一體化技術(shù)突破的標準之一。據(jù)周工介紹，模塊化使機械設(shè)計得到簡化、可靠性提高、成本降低、生產(chǎn)速度也得到大大提高。而且從概念上改變了傳統(tǒng)紡機的開發(fā)理念、模式和方法，加快了紡機產(chǎn)品的更新周期。

　　同時，模塊化也為柔性化與智能化打下了基礎(chǔ)，在融合機器視覺技術(shù)、直接驅(qū)動技術(shù)和智能控制技術(shù)形成的智能化工藝模塊之后，現(xiàn)代紡機邁入“高度的機電一體化”階段，并為下一步智能化工廠的建立奠定了基礎(chǔ)。這也為國內(nèi)紡織機械企業(yè)描繪了一幅發(fā)展趨勢的藍圖：機械設(shè)計簡化意味著制造材料的節(jié)省以及人力的減少，柔性化與智能化的實現(xiàn)使得工廠節(jié)能減排的工作更易展開。所以說，模塊化設(shè)計不光提升了紡織機械的性能，也使紡織機械企業(yè)在技術(shù)層面進一步實現(xiàn)了“低碳”的目標。

　　管控一體化將向信息控制一體化發(fā)展

　　隨著自動化技術(shù)從單機控制向工廠自動化、系統(tǒng)自動化方面發(fā)展，紡織生產(chǎn)企業(yè)對生產(chǎn)過程中產(chǎn)量、質(zhì)量、設(shè)備運行狀態(tài)等信息實行在線采集和處理，并在車間或企業(yè)管理層進行全面精益化管理。據(jù)周工介紹，發(fā)達國家由于人工成本高、品種更新快、質(zhì)量要求高，發(fā)達國家紡織生產(chǎn)企業(yè)已有80%以上采用管控一體化系統(tǒng)，目前正在向控制信息一體化的方向發(fā)展。但是，我國始終停留在示范階段沒有一套實用的系統(tǒng)，更談不上普及推廣。

　　紡織機械自動化專家、高級工程師呂渭賢對此也深有感觸，他舉例說：“在化纖成套設(shè)備方面，其工藝流程基本來源于化工，自動化水平比較高，PLC、人機界面、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，即實現(xiàn)生產(chǎn)管理和生產(chǎn)控制的一體化，在生產(chǎn)過程中一些實時、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)進行管理。”但他同時還指出，現(xiàn)有大規(guī)模的生產(chǎn)線都實現(xiàn)了管控一體化，但水平還有高有低，他建議利用小型MES等系統(tǒng)來提高管控一體化的效果。

　　周工也強調(diào)，紡織企業(yè)的競爭力已越來越取決于系統(tǒng)的整合能力和響應(yīng)速度而不是單機的水準。要實現(xiàn)集成，關(guān)鍵在于如何進行信息的交流和通信，核心點不在物理層網(wǎng)絡(luò)硬件和基層網(wǎng)絡(luò)協(xié)議方面，而在數(shù)據(jù)內(nèi)容方面，或者是應(yīng)用層行規(guī)方面。實質(zhì)就是要解決MES與設(shè)備層之間的通信，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的互操作才是真正的目的，也應(yīng)是行業(yè)標準中的主要內(nèi)容。只有數(shù)據(jù)共享才能管控一體化,也只有數(shù)據(jù)共享才能為用戶提供實際的效益。

　　據(jù)了解，目前國際上先進的紡織機械企業(yè)正在從管控一體化向信息控制一體化發(fā)展，而我國紡機也逐步由機電一體化向管控一體化發(fā)展。周工認為，如果能抓住電子信息技術(shù)從PC/網(wǎng)絡(luò)計算向普適計算模式發(fā)展的重要歷史機遇，盡量采用先進技術(shù)和標準既可少走彎路還有可能產(chǎn)生后發(fā)優(yōu)勢，實現(xiàn)中國紡織自動化技術(shù)的跨越，加快我國紡織機械和紡織企業(yè)的更新?lián)Q代的步伐。同時，也在另一方面適應(yīng)了國際“低碳”生產(chǎn)標準的要求。

　　紡機自動化提升空間巨大

　　由于紡織行業(yè)工藝復(fù)雜、流程較多，所以對于不同種類的紡織機械，其自動化需求也呈現(xiàn)出多樣化、具體化。呂高工在采訪中談到，在目前的很多種類紡織機械當中，自動化程度與水平也不盡相同。但總體來說，紡機自動化會帶來以下幾方面的改善：先是加快了生產(chǎn)的速度，改善了生產(chǎn)的流程;其次，以自動化代替人工，可以使很多生產(chǎn)流程實現(xiàn)標準化;后在產(chǎn)品檢測方面，自動化檢測的效率比人工更高，對織品的質(zhì)量保障意義重大。

　　具體到技術(shù)層面，周工介紹說，運動控制技術(shù)已經(jīng)成為了紡機應(yīng)用中的新課題，包括電錠化(即獨立驅(qū)動)、多電機聯(lián)合驅(qū)動多執(zhí)行器和細長軸，以及為解決紡機特殊要求發(fā)展新型電機等技術(shù)成為其中的重點。同時，現(xiàn)代永磁同步技術(shù)已取代了異步技術(shù)，從而避免了速度滑差、效率等問題，成本也可以控制在合理的范圍內(nèi)，目前我國不少紡機上也在應(yīng)用，如上海二紡機生產(chǎn)的EJK213粗紗機(48錠樣機)采用96個永磁同步電機分別對每一個錠翼、筒管進行直接驅(qū)動，是世界上例電錠化粗紗機。

　　呂高工則從自調(diào)勻整技術(shù)在并條機上的應(yīng)用方面介紹了自動化技術(shù)舉足輕重的作用。如果條干過粗或過細，需要利用設(shè)備檢測出來并對執(zhí)行機構(gòu)及時調(diào)整，以達到符合要求的標準和指標。具體來講，就是先通過檢測，再經(jīng)計算機運算，然后運用交流伺服來執(zhí)行，從終端的傳感器檢測，到負責執(zhí)行的伺服電機，這之中需要一系列自動化機制來運行。

　　國產(chǎn)同類產(chǎn)品與進口產(chǎn)品仍存在相當大的差距，目前仍以進口為主。從成本上看，自調(diào)勻整裝置的價格幾乎占到整機價格的一半，可謂整機中成本相當集中的一部分，如果國內(nèi)研發(fā)的自調(diào)勻整裝置的品質(zhì)能夠得到提升，更好地滿足要求，那么整機成本就有望在很大程度上得以降低。從并條機上自動化技術(shù)的應(yīng)用方面，就可以看出國內(nèi)紡機自動化技術(shù)的提升空間巨大。

　　兩位專家在采訪中都提到，“低碳”在紡織行業(yè)的推廣不能流于表面，提高產(chǎn)品技術(shù)水平才是要務(wù)。機械制造企業(yè)的管理與技術(shù)人員要在研究國家政策的同時，追蹤關(guān)注紡織機械應(yīng)用的新產(chǎn)品、新技術(shù)與新動向，這才是紡織企業(yè)的立足之本，同時也是中國紡機走向世界紡機強國的必由之路。