國內紡機業(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”儼然已經成為各大企業(yè)競爭的關鍵突破口。但紡織行業(yè)專家紛紛呼吁，“低碳”不應成為企業(yè)宣傳的噱頭，而應該在提升紡機性能上多下功夫。

　　模塊化設計提升紡織機械性能

　　說到紡織機械的技術發(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中心席工程師周錦碚就指出，紡織機械是一個復雜的機電結合系統(tǒng)，而傳動部分正是機電結合的關鍵部分，是機電一體化的突破口。所以在運動控制技術與紡機融合以后，紡機機電一體化的進化速度大大加快了。

　　整體化結構向模塊化結構轉變，也正是紡機機電一體化技術突破的標準之一。據(jù)周工介紹，模塊化使機械設計得到簡化、可靠性提高、成本降低、生產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，在融合機器視覺技術、直接驅動技術和智能控制技術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。這也為國內紡織機械企業(yè)描繪了一幅發(fā)展趨勢的藍圖：機械設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，紡織生產企業(yè)對生產過程中產量、質量、設備運行狀態(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、質量要求高，發(fā)達國家紡織生產企業(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、變頻器等設備已經得到普及。在這方面，發(fā)展的方向主要是管控一體化，即實現(xiàn)生產管理和生產控制的一體化，在生產過程中一些實時、具體的信息如溫度流量等數(shù)據(jù)，也應該經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，紡織企業(yè)的競爭力已越來越取決于系統(tǒng)的整合能力和響應速度而不是單機的水準。要實現(xiàn)集成，關鍵在于如何進行信息的交流和通信，核心點不在物理層網絡硬件和基層網絡協(xié)議方面，而在數(shù)據(jù)內容方面，或者是應用層行規(guī)方面。實質就是要解決MES與設備層之間的通信，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的互操作才是真正的目的，也應是行業(yè)標準中的主要內容。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從PC/網絡計算向普適計算模式發(fā)展的重要歷史機遇，盡量采用先進技術和標準既可少走彎路還有可能產生后發(fā)優(yōu)勢，實現(xiàn)中國紡織自動化技術的跨越，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，也在另一方面適應了國際“低碳”生產標準的要求。

　　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：先是加快了生產的速度，改善了生產的流程;其次，以自動化代替人工，可以使很多生產流程實現(xiàn)標準化;后在產品檢測方面，自動化檢測的效率比人工更高，對織品的質量保障意義重大。

　　具體到技術層面，周工介紹說，運動控制技術已經成為了紡機應用中的新課題，包括電錠化(即獨立驅動)、多電機聯(lián)合驅動多執(zhí)行器和細長軸，以及為解決紡機特殊要求發(fā)展新型電機等技術成為其中的重點。同時，現(xiàn)代永磁同步技術已取代了異步技術，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，目前我國不少紡機上也在應用，如上海二紡機生產的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、筒管進行直接驅動，是世界上例電錠化粗紗機。

　　呂高工則從自調勻整技術在并條機上的應用方面介紹了自動化技術舉足輕重的作用。如果條干過粗或過細，需要利用設備檢測出來并對執(zhí)行機構及時調整，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。

　　國產同類產品與進口產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，如果國內研發(fā)的自調勻整裝置的品質能夠得到提升，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的應用方面，就可以看出國內紡機自動化技術的提升空間巨大。

　　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，提高產品技術水平才是要務。機械制造企業(yè)的管理與技術人員要在研究國家政策的同時，追蹤關注紡織機械應用的新產品、新技術與新動向，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。