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摘 要

為實(shí)現(xiàn)紡織企業(yè)規(guī)范化、細(xì)致化管理,引入了原棉視頻識(shí)別卡標(biāo)識(shí),規(guī)范了原棉質(zhì)量數(shù)據(jù)的管理;應(yīng)用了細(xì)紗單錠檢測(cè)系統(tǒng)和生產(chǎn)信息管理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了紗線生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)時(shí)監(jiān)控和信息管理;采用了自動(dòng)換卷裝置、粗細(xì)聯(lián)、自動(dòng)落紗小車、自動(dòng)導(dǎo)航運(yùn)輸小車、智能化托盤(pán)包裝,簡(jiǎn)化了操作流程,提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。認(rèn)為以上自動(dòng)化智能化技術(shù)及設(shè)備有利于提高成紗質(zhì)量及穩(wěn)定性,有利于分析總結(jié),指導(dǎo)生產(chǎn)和質(zhì)量追蹤,有利于減少用工。指出:自動(dòng)化、智能化、物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用,可以達(dá)到減員增效的目的,進(jìn)而提升紡織企業(yè)的綜合競(jìng)爭(zhēng)力。

關(guān)鍵詞

自動(dòng)化;粗細(xì)聯(lián);自動(dòng)落紗小車;單錠監(jiān)測(cè);絡(luò)筒專家系統(tǒng);智能包裝;物聯(lián)網(wǎng)

傳統(tǒng)的紡織行業(yè)屬于勞動(dòng)密集型行業(yè),不斷上升的人工成本成為企業(yè)發(fā)展中重要的痛點(diǎn)之一,自動(dòng)化、智能化紡織設(shè)備的大量應(yīng)用,有效地幫助紡織企業(yè)解決了用工多、生產(chǎn)效率低、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定等系列問(wèn)題,成為目前紡織企業(yè)發(fā)展的新方向。紡織企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程涉及很多繁瑣、笨重的工作,如信息標(biāo)識(shí)的管理、過(guò)程監(jiān)控、數(shù)據(jù)集成、統(tǒng)計(jì)分析、半制品的輸送等。如果全部通過(guò)人工來(lái)完成,準(zhǔn)確性及工作效率受人為因素影響較多;實(shí)行自動(dòng)化、智能化控制,不僅保證了統(tǒng)計(jì)和監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的 準(zhǔn) 確 性,而 且 集 成 化 數(shù) 據(jù) 使 用 方 便、快捷。半制品、成品的自動(dòng)化運(yùn)輸和打包顯著降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,提高了工作效率。下面以我公司為例,介紹自動(dòng)化、智能化以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程和日常管理中的應(yīng)用。

1 信息化系統(tǒng)化管理

1.1 原棉包射頻識(shí)別卡標(biāo)識(shí)

傳統(tǒng)的原棉包標(biāo)識(shí)常用嘜頭條形碼來(lái)記錄棉花產(chǎn)地,經(jīng)檢測(cè)記錄儲(chǔ)存棉包的質(zhì)量數(shù)據(jù),將兩方面結(jié)合考慮進(jìn)行人工排序,按優(yōu)劣分組使用棉花,在這個(gè)過(guò)程中有很多數(shù)據(jù)需要人工整理、排序,統(tǒng)計(jì)量大且容易出錯(cuò),不能保證優(yōu)質(zhì)棉花優(yōu)先使用。現(xiàn)在我們所有的棉包統(tǒng)一配備射頻識(shí)別卡(以下簡(jiǎn)稱 RFID )(如圖 1 所示),通過(guò)RFID 卡記錄、傳遞每包的質(zhì)量檢驗(yàn)信息,實(shí)現(xiàn)了棉花出入庫(kù)的信息化管理,提高了倉(cāng)庫(kù)管理效率;在紗廠配棉時(shí)通過(guò)使用自動(dòng)配棉系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)原棉領(lǐng)用及配棉自動(dòng)化和原棉質(zhì)量數(shù)據(jù)系統(tǒng)化管理;利用系統(tǒng)中配棉方案歷史數(shù)據(jù),提高配棉合理性和科學(xué)性;真正做到優(yōu)棉優(yōu)用,保證了成紗質(zhì)量的穩(wěn)定性。

1.2 生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)

生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)(以下簡(jiǎn)稱 SMIS )主要包括:自動(dòng)配棉管理、訂單排單出貨、生產(chǎn)調(diào)度、車間生產(chǎn)管理、倉(cāng)庫(kù)管理、工藝管理、保全管理、質(zhì)量管理等模塊,實(shí)現(xiàn)所有訂單的生產(chǎn)全流程系統(tǒng)管理。各工序的產(chǎn)量、停機(jī)時(shí)間、停機(jī)原因、生產(chǎn)效率、上下機(jī)的品種安排、成品的出入庫(kù)、半制品及成品的檢測(cè)、原棉及成品的投訴等信息,通過(guò)人工錄入SMIS 系統(tǒng),并且和單錠監(jiān)測(cè)系統(tǒng)直接對(duì)接,安裝系統(tǒng)查看所需要的信息,真正實(shí)現(xiàn)紗廠生產(chǎn)信息公開(kāi)化。此外我公司還將生產(chǎn) SMIS 系統(tǒng)對(duì)下游織造廠公開(kāi),使織造廠也能直接得到紗線的相關(guān)信息。生產(chǎn)過(guò)程中任何一個(gè)品種的生產(chǎn)情況都可以通過(guò)系統(tǒng)自動(dòng)篩選導(dǎo)出,特別是在線產(chǎn)量、故障原因、成品出入庫(kù)等數(shù)據(jù)信息,導(dǎo)出后可以進(jìn)行分析和指導(dǎo)生產(chǎn)。關(guān)于用戶反饋的問(wèn)題能夠從系統(tǒng)中快速查找出當(dāng)時(shí)的生產(chǎn)情況,尋找解決問(wèn)題的辦法。該系統(tǒng)使用方便,數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量大。

1.3 細(xì)紗單錠監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

單錠檢測(cè)系統(tǒng)是在每個(gè)紗錠前面安裝磁性傳感監(jiān)測(cè)裝置,用來(lái)實(shí)時(shí)在線檢測(cè)每個(gè)錠子的工作狀況,磁性傳感器是根據(jù)鋼絲圈運(yùn)動(dòng)傳感原理檢測(cè)到實(shí)時(shí)斷頭及錠子速度,它不會(huì)受到飛花遮擋的影響,通過(guò)檢測(cè)錠子的運(yùn)轉(zhuǎn)速度發(fā)現(xiàn)低速紗錠并計(jì)算出每個(gè)錠子的真實(shí)產(chǎn)量。除此之外還有落紗監(jiān)控、牽伸監(jiān)控和電源監(jiān)控,實(shí)現(xiàn)對(duì)工藝質(zhì)量和能耗的實(shí)時(shí)掌握。機(jī)臺(tái)所有的檢測(cè)數(shù)據(jù)和服務(wù)器采用無(wú)線通訊連接,安裝快、維護(hù)量低。

為提高細(xì)紗車間的效率,方便擋車工快速地完成細(xì)紗接頭,及時(shí)處理慢錠、壞錠,實(shí)時(shí)監(jiān)控細(xì)紗產(chǎn)量、生產(chǎn)效率以及細(xì)紗的各類斷頭情況和細(xì)紗機(jī)臺(tái)工藝等,我們?cè)?K44 型細(xì)紗機(jī)上安裝了普瑞美公司的單錠檢測(cè)系統(tǒng)。通過(guò)機(jī)臺(tái)的指示燈可以直接找到斷頭錠子、故障錠子,方便了擋車工接頭和修機(jī)工維修壞錠 。機(jī)臺(tái)尾部有一個(gè)小屏可以對(duì)斷頭多的機(jī)臺(tái)報(bào)警,擋車工可以根據(jù)報(bào)警先接斷頭多的機(jī)臺(tái),然后接斷頭少的機(jī)臺(tái)。車間懸掛一塊顯示屏,可以顯示車間當(dāng)前效率、斷頭、閑置斷頭情況(如圖 2 所示)。單錠監(jiān)測(cè)系統(tǒng)擁有強(qiáng)大的管理功能和信息反饋功能,可以監(jiān)控管理車間生產(chǎn)過(guò)程,管理考核細(xì)紗擋車工;可以提高工作效率,斷頭處理時(shí)間減少 90% ;配備粗紗自動(dòng)切斷裝置,可明顯減少回花;多方位監(jiān)控,提高設(shè)備管理的效率。

1.4 絡(luò)筒專家系統(tǒng)

USTER QUANTUM EXPERT3 型絡(luò)筒專家系統(tǒng)是將全部絡(luò)筒清紗器聯(lián)網(wǎng),對(duì)每個(gè)清紗裝置的設(shè)置和質(zhì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集并連續(xù)呈現(xiàn),利用數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)和管理所有信息,同時(shí)人機(jī)對(duì)話界面簡(jiǎn)潔直觀,操作方便。通過(guò)數(shù)據(jù)集成直接導(dǎo)到終端電腦上,可用于分析數(shù)據(jù)、識(shí)別趨勢(shì)和潛在問(wèn)題等,實(shí)現(xiàn)對(duì)絡(luò)筒工序的全面控制。同時(shí)在終端電腦上可以查看各機(jī)臺(tái)的生產(chǎn)狀況、工藝參數(shù)以及調(diào)整工藝。為便于工作人員實(shí)時(shí)了解絡(luò)筒效率等數(shù)據(jù),我們把絡(luò)筒專家系統(tǒng)的部分實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)直接顯示在一塊顯示屏上,懸掛于車間。絡(luò)筒專家系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)絡(luò)筒工序的全面在線質(zhì)量監(jiān)控,有助于提高成紗質(zhì)量和實(shí)時(shí)過(guò)程控制。

1.5 空調(diào)自動(dòng)控制系統(tǒng)

LUWA 空調(diào)自動(dòng)控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是能夠自動(dòng)、快速地調(diào)節(jié)車間溫濕度,節(jié)能環(huán)保。這套系統(tǒng)可以靈敏感應(yīng)車間溫濕度變化,迅速反應(yīng),智能調(diào)節(jié),確保車間溫濕度穩(wěn)定。以我公司為例,通過(guò)使用 LUWA 空調(diào)車間實(shí)現(xiàn)節(jié)能 13% ;該空調(diào)能夠真正實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守,自動(dòng)化和智能化控制。

2 自動(dòng)化智能化生產(chǎn)設(shè)備

2.1 C70 型梳棉機(jī)

C70 型梳棉機(jī)是一種滿足高速、大容量生產(chǎn)的機(jī)型,一般情況下機(jī)臺(tái)車速可以開(kāi)到110m / min~120 m / min,使用的條筒直徑達(dá)到 1m ,這種梳棉機(jī)產(chǎn)量高,條筒容量大,而且最高產(chǎn)量下梳棉穩(wěn)定性良好。這種大條筒設(shè)計(jì)可以保證更高的梳棉效率,減少換筒次數(shù),減少后工條子接頭數(shù)量,條子質(zhì)量更穩(wěn)定。

2.2 E80 型精梳機(jī)及自動(dòng)換卷裝置

傳統(tǒng)精梳機(jī)在換卷生頭時(shí),都是靠人工把卷子頭拉薄拉勻,互相對(duì)接搭好,然后開(kāi)車生產(chǎn),精梳擋車工需要定期測(cè)定精梳機(jī)的生頭質(zhì)量(即搭頭位置紡出條子的重量偏差);而 E80 型精梳機(jī)采用了自動(dòng)換卷裝置,通過(guò)自動(dòng)換卷裝置將卷子頭自動(dòng)搭好開(kāi)車,搭頭位置的條子由自動(dòng)換卷裝置控制,紡出的條子重量均勻,不會(huì)出現(xiàn)重量偏差大的情況。同時(shí) E80 型精梳機(jī)加大了錫林的梳理弧長(zhǎng),提高了梳理能力,使精梳條質(zhì)量明顯提高,紗疵減少 20%~30% 。 E80 型精梳機(jī)還可以減少擋車工換卷的工作量,減少工作強(qiáng)度,提高生產(chǎn)效率,目前精梳用工量為 1 人/ 10 臺(tái)(傳統(tǒng)精梳機(jī)為 1 人/ 6 臺(tái)),達(dá)到了減少用工的目的。

2.3 粗細(xì)聯(lián)

傳統(tǒng)的細(xì)紗鋪車是靠工人將粗紗推到待鋪細(xì)紗機(jī)旁,取下細(xì)紗紡?fù)甑拇旨啞鞍炎訒?用滿粗紗鋪臺(tái),然后穿頭生頭開(kāi)車;整個(gè)鋪車過(guò)程工人勞動(dòng)強(qiáng)度大,效率低且細(xì)紗機(jī)必須停車,嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率;粗紗經(jīng)過(guò)幾次裝進(jìn)裝出容易起毛,影響粗紗質(zhì)量。安裝粗細(xì)聯(lián)之后,滿紗/空管置換裝置可以將粗紗工序紡好的滿粗紗直接轉(zhuǎn)移到導(dǎo)軌上,導(dǎo)軌攜帶滿粗紗移動(dòng)進(jìn)入儲(chǔ)紗庫(kù)待命,紗庫(kù)全貌如圖 3 所示。當(dāng)細(xì)紗需要鋪車時(shí),由專人操作控制面板將粗紗、紗庫(kù)、細(xì)紗機(jī)品種設(shè)置好,在對(duì)應(yīng)的細(xì)紗機(jī)臺(tái)按下要紗鍵,粗紗就可以自動(dòng)走到待鋪細(xì)紗機(jī),由專人完成換紗。

我公司安裝粗細(xì)聯(lián)設(shè)備后,使用時(shí)還存在不小難度,主要是整個(gè)運(yùn)行過(guò)程都是通過(guò)光電控制監(jiān)測(cè)粗紗、粗紗管的正確運(yùn)行,光電控制處共有300 多個(gè);如果粗紗、粗紗管運(yùn)行不暢,往往是光電控制處被擋住了,初期使用人員很難快速找到問(wèn)題點(diǎn),影響粗紗正常運(yùn)行;前期培訓(xùn)和熟練操作耗時(shí)較長(zhǎng)(共 4 個(gè)月 ~5 個(gè)月)。該系統(tǒng)在使用初期不能急于求成,培訓(xùn)工作必須細(xì)致,分批分組,以正確掌握各工序品種對(duì)應(yīng)設(shè)置和檢查方法,熟練整個(gè)操作流程。熟練掌握粗細(xì)聯(lián)設(shè)備之后,一改傳統(tǒng)的鋪紗方式,細(xì)紗機(jī)采用寶塔分段的換紗方式(分段以粗紗錠數(shù) 120 錠位一節(jié)),只需由一人就可以完成,減少鋪車用工 3 人 ~5 人,而且不需要停車換紗,不影響實(shí)際生產(chǎn);粗紗空滿管全部?jī)?chǔ)存在輸送軌道上,節(jié)省了地面空間,提高了車間的現(xiàn)場(chǎng)管理水平;通過(guò)自動(dòng)運(yùn)輸和處理粗紗小紗“把子”,減少了粗紗在操作、工序間運(yùn)送等過(guò)程中的觸摸、摩擦、碰撞,消除了粗紗的人為損傷,有效保證了后續(xù)成品紗的質(zhì)量。

2.4 細(xì)紗自動(dòng)落紗小車

以我公司為例,原先使用的 G5 / 1 型細(xì)紗機(jī)采用人工落紗方式,落紗工人的勞動(dòng)強(qiáng)度較大。通過(guò)改造,在原有機(jī)臺(tái)上配置了自動(dòng)落紗小車實(shí)現(xiàn)了落紗自動(dòng)化,降低了工人勞動(dòng)強(qiáng)度,提高了落紗效率,達(dá)到了減員增效的目的。

2.5 自動(dòng)導(dǎo)航運(yùn)輸小車

紡紗廠有很多半制品需要從上一個(gè)工序運(yùn)輸?shù)较乱粋€(gè)工序,原來(lái)都是靠人工用平板小車推送,勞動(dòng)強(qiáng)度大且效率低。目前我公司引進(jìn)了自動(dòng)導(dǎo)航小車(以下簡(jiǎn)稱 AGV )(如圖 5 所示),主要用于細(xì)紗到 絡(luò) 筒 工 序 間 的 運(yùn) 輸,只 需 設(shè) 定 好 程 序,AGV 小車就會(huì)將半制品從上個(gè)工序自動(dòng)送到下個(gè)工序,明顯降低了推紗工的勞動(dòng)強(qiáng)度,達(dá)到了減員增效的目的。

2.6 自動(dòng)理管機(jī)

通過(guò)給每臺(tái)絡(luò)筒機(jī)機(jī)尾配置自動(dòng)整理機(jī),可以實(shí)現(xiàn)兩種品種細(xì)紗管色的自動(dòng)整理。自動(dòng)理管機(jī)可以將本機(jī)的兩種紗管自動(dòng)分色分揀,設(shè)置好后自動(dòng)進(jìn)行分類和整理紗管,減少了理管工作量,提高了工作效率。

2.7 智能化托盤(pán)包裝

傳統(tǒng)的成品紗包裝流程長(zhǎng),工作量大,一般每個(gè)筒紗需先套內(nèi)袋,再套襯袋,最后套外袋;根據(jù)品種需要,選用紙箱或者編織袋,進(jìn)行打包和刷嘜。品種區(qū)分主要是通過(guò)打包帶的顏色進(jìn)行區(qū)分。由于我公司產(chǎn)品品種多,包裝材料雜,操作工序繁瑣,易出錯(cuò);打包工工作強(qiáng)度較大,流失率高;成品紗入庫(kù)出庫(kù)點(diǎn)紗、找紗時(shí)間較長(zhǎng);紗線在運(yùn)輸過(guò)程中,翻倒次數(shù)過(guò)多,紗線有磨損現(xiàn)象。

針對(duì)成品紗包裝的問(wèn)題,我公司引進(jìn)安裝了智能化托盤(pán)包裝,把每個(gè)筒紗放在有孔洞的隔板上,靠上下隔板壓緊固定筒紗,每個(gè)獨(dú)立包裝通常可以裝 8 層 ~9 層,將裝好的筒紗整體放在托盤(pán)上,操作智能纏繞機(jī)用薄膜進(jìn)行包纏,形成一個(gè)獨(dú)立大包裝(如圖 6 所示),使用叉車整體搬運(yùn)。所有的隔板及大包裝材料在后工序用完后可以回收再次使用,同時(shí)紗線在運(yùn)輸過(guò)程中不容易磨損,這種智能化托盤(pán)包裝可以大大節(jié)約成本,減少了包裝工作量和勞動(dòng)強(qiáng)度,達(dá)到了減員增效的作用。

3 日常管理

隨著紡織企業(yè)集團(tuán)化、規(guī)模化的發(fā)展,對(duì)員工的出勤考核提出了更多要求。我公司放棄原有的指紋考勤機(jī),引進(jìn)打考勤速度更快的打卡式智能考勤機(jī),考勤記錄直接與人力資源信息系統(tǒng)連接,人力資源信息系統(tǒng)可以按時(shí)間將考勤數(shù)據(jù)鎖定,定時(shí)上傳集團(tuán)公司,實(shí)現(xiàn)跨地域人事、考勤、薪酬信息系統(tǒng)集成管理,顯著提高了工作效率和數(shù)據(jù)準(zhǔn)確率。該智能考勤機(jī)還實(shí)現(xiàn)了電子工資條的實(shí)時(shí)查詢功能,同時(shí)還可以手機(jī)下載工資文件,輸入工號(hào)和密碼及時(shí)了解自己的工資情況。

4 結(jié)束語(yǔ)

我公司通過(guò)自動(dòng)化、智能化、物聯(lián)網(wǎng)改造和引進(jìn),實(shí)行有效的生產(chǎn)管理和人員管理,達(dá)到了“減員增效”的目的,生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益大幅提升;引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等信息化技術(shù),提升了企業(yè)流程化、標(biāo)準(zhǔn)化、信息化建設(shè)水平;生產(chǎn)流程、產(chǎn)品質(zhì)量實(shí)時(shí)監(jiān)控,實(shí)現(xiàn)了精細(xì)化控制管理;同時(shí)企業(yè)的日常管理中引入智能化、信息化的管理手段可以顯著提高工作效率。通過(guò)實(shí)踐,我們深刻體會(huì)到自動(dòng)化、智能化、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)給企業(yè)帶來(lái)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),但要想實(shí)現(xiàn)紡織企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,還需要不斷引進(jìn)、創(chuàng)新、研發(fā)新技術(shù)、新設(shè)備和新產(chǎn)品,建立企業(yè)的自主品牌。