案例分析 | 如何以兩化融合實現精細織造?來看看五環集團的經驗

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2019-09-25 來源:中國紡織報

 隨著信息技術及管理思想的不斷發展,加工制造行業在技術及管理模式上也在經歷變革。目前,許多紡織企業開始逐步實施數字化車間管理模式。如何更好地實現信息化和工業化的融合,使管理系統更加符合生產管理、設備管理和質量管理需要,是大家共同的課題。

 

目前,噴氣織造仍然采用實物試織的生產模式,車間織造數據的統計也主要依靠人工逐臺抄錄,布匹織造完成后,由人工進行檢驗,工作量大,布匹的質量反饋較慢。針對織造車間的管理要求,五環(集團)股份有限公司(以下簡稱“五環集團”)聯合陜西長嶺紡織機電科技有限公司(以下簡稱“長嶺紡電”)開發了數字化織造車間管理系統,以實時有效的數據采集和存儲為依據,將產品生產管理體系、設備管理體系和人員行為管理體系相結合,形成綜合信息流自動化的集成制造系統。

 

 

數字化織造車間管理系統應用了數字化織造導航系統、織機網絡監控系統、織造前的紗線數字特征檢測及布面仿真、智能化自動驗布系統等,實現了織造過程的自動化控制。

 

數字化織造車間管理系統采用了哪些創新技術?具體使用效果如何?使用這一系統后,企業管理模式發生了哪些變化?就這些問題,《中國紡織報》記者采訪了五環集團總工程師湯小平

 

節約人力物力 提升產品品質

 

據湯小平介紹,五環集團是國家大型一類棉紡織企業集團,公司經過多年的發展,現有紗錠19萬枚,線錠近2萬枚,氣流紡2400頭,織機3000多臺(其中無梭織機679臺)年紗產量19000噸,布產量9000萬米,有八大系列20多個產品處于國內同行業先進水平,產品行銷世界30多個國家和地區。

 

“五環集團紗、布產量穩居市場前列,但是我公司的紡織織造一直沿用傳統的從實物試織到批量織造這種生產模式。在這種生產模式下,研發出一種新型產品需要大量的時間、人工去做各種信息采集和實驗,有時結果卻差強人意。”湯小平表示,為了改變這種低效的生產模式,五環集團聯合長嶺紡電開發了數字化織造車間管理系統。

 

數字化織造車間管理系統應用了數字化織造導航系統、織機網絡監控系統、織造前的紗線數字特征檢測及布面仿真、智能化自動驗布系統等,實現了織造過程的自動化控制。

 

湯小平表示,新型數字化織造強調織造前的紗線數字特征模擬,以及自動提取后的布面仿真。通過紗線實驗室系列儀器測試獲得紗線強力值、條干均勻度、毛羽數量、捻度等指標的數值后,將經向、緯向紗線各指標的數字特征錄入織物仿真系統,即可得到紗線的外形輪廓,通過外形輪廓可以初步評價待織造織物的緯向紗線、經向紗線。織造前紗線數字特征檢測及布面仿真系統,替代了傳統織造車間的實物試織環節,為公司節約了大量的時間、人力、物力,同時又提升了新品種織物織造的成功率及生產效率、布面風格。

 

五環集團現有織機3000余臺,在應用數字化織造車間管理系統之前,織造車間統計織造數據主要依靠人工逐臺抄錄,工作量大;修訂工藝參數主要依賴于工藝人員、調試人員的經驗積累,具有一定的隨意性和不確定性。而應用數字化織造系統,通過布面仿真數據的輸入,與系統中的海量工藝數據匹配,選出最佳的織造工藝方法,指導調試人員進行最優化織造,大幅降低了織造過程的難度及隨意性。該系統的本質是智能織造專家系統,包括眾多品種的上機參數,各部分的調節范圍及步驟,以及重要參數的自動設定功能,使新員工或不熟悉工藝使用者在專家系統的導航下能夠正常操作設備,更改產品品種,實現織造并生產出合格產品,在很大程度上提高了織造的效率和質量。在織造過程中,織機控制系統會根據緯紗到達情況、氣壓波動情況、張力變化情況等反饋參數與專家系統中的設定最優曲線比較,自動實時修正氣壓的輸出值、電磁閥的開閉時間、伺服系統的旋轉速度與角度,實現織造過程的平穩性、高效性,減少人工干預。同時確保生產過程的低能耗,達到節能的目的。

 

五環集團在2012年購買了長嶺紡電公司自主設計研發的FS220系列自動驗布機。FS220自動驗布機采用機器視覺的最新技術和先進的圖像處理技術,可實現織物疵點的自動識別檢測,可以識別斷經、斷緯、多緯、稀弄、密路、油污、孔洞、毛邊、貓耳朵等多種疵點,測試一致性好、效率高。“一臺自動驗布系統每天工作10小時,可完成3萬米布匹的檢測工作,滿足100臺噴氣織機1天生產布匹的檢驗工作,效率是人工的10~15倍。對布匹質量的反饋速度也有很大提高,滿足了我們的生產需求。”湯小平說。 

   

實現全面控制 提高管理水平

 

總結數字化噴氣織造車間管理系統的作用,湯小平認為,數字化噴氣織造車間管理系統具有以下特點:第一、實現了全車間的數據采集。數據采集是生產過程中底層數據的主要來源,實施完整的數據是構建數字化管理系統的基礎,它為后續的調度、控制、分析提供依據,通過軟硬件的處理,采用先進的技術手段實現對生產設備狀態、生產進度、運行效能、工藝參數、電氣性能等信息進行全面、準確、實時的采集和數據存儲。第二、建立織造產品的周期管理體系。織造管理系統網絡可以實時顯示庫存的布匹數量及品種,準確預測在線織造產品的產量,以實現對車間在線管理系統與生產調度系統的協調。第三、建立高效的生產管理體系。織造管理系統網絡可以實時監控每臺織機的產量、效率、故障等信息,管理者根據系統反饋信息可以公平、公正的考核工藝、調試、操作人員,并及時調整生產過程中的人員配備及技能培訓工作。第四、形成完整的質量檢測體系。通過織造管理系統網絡可以迅速地對自動驗布系統中產生的疵點進行反饋,分析前道工序包括織造、紗線成形質量可能存在的問題。并利用管理系統的專家庫系統,立即精準定位,且給出相應的解決措施,修正工藝參數。形成產品質量的高效閉環控制。

 

其中,數字化織機網絡監控系統發揮了重要作用。織機網絡監控系統是長嶺紡電公司專門為紡織企業織造車間研制的計算機聯網監控系統,可適配所有國產噴氣織機機型,對織機的運行進行全面監控及參數控制功能,準確及可靠的數據統計;可同時支持多種織機類型和多種聯網模式。其主要功能有:織機的實時狀態、實時效率和實時數據顯示;實時和歷史產量統計;各種原因的停車次數和停車時間統計;機臺效率監測;品種管理、崗位管理功能;人工補產功能、排班功能;數據統計和處理功能,可提供各種報表打印功能;用戶及權限管理;數據備份、清理功能,網絡校時功能;織機品種調整功能;預留織機參數設置功能。

 

織機網絡監控系統能節約人力、提高生產效率、縮短質量反饋時間。在生產管理方面,該系統也發揮著重大作用:生產管理與該系統有機結合在一起時, 就能通過計算機網絡和數據庫技術,把車間生產過程中所有與生產相關的信息和過程集成起來統一管理,為技術人員提供一個協同工作的環境,實現作業指導的創建、維護和無紙化瀏覽,將生產數據文檔電子化管理,避免或減少基于紙質文檔的人工傳遞及流轉,保障工藝文檔的準確性和安全性,快速指導生產,達到標準化作業。

 

湯小平說:“‘千人紗,萬人布’是人們對紡織行業的傳統印象。在之前,這些工作都需要大量的員工到車間做統計才能完成,現在通過該網絡監控系統,一個人坐在辦公室就可以輕松完成,對于我公司提高車間管理水平、指導車間日常生產具有指導意義。”

 

兩化深度融合 破解發展難題

 

當前,紡織行業發展進入新常態,企業普遍面臨成本高、招工難、市場,以及創新能力不足等壓力,而將新一代信息技術與紡織工業深度融合,提升企業核心競爭能力,形成新的生產方式、產業形態、商業模式和經濟增長點,既為破解當前行業所面臨問題給出重要的解決之道,也為紡織行業實現轉型升級、創新發展提供了新的機遇。

 

湯小平表示,數字化噴氣織造車間管理系統是數字化、網絡化技術在織造車間的綜合應用, 它將網絡信息技術與生產組織系統和其他管理系統的信息進行集成, 形成信息流集成制造系統,在大大提高了生產效率的同時,也實現了產品生命周期中的制造、裝配、質量控制、產品檢測和產品調試等各個階段的功能,縮短了從產品設計到生產的轉化時間。  

 

“在新的市場經濟條件下,我們公司將繼續致力于企業自主創新能力的提升,不斷開拓新的市場,結合兩化融合的重要指導方針,全面建造數字化智能化車間,繼續秉持‘精紡細織、優質誠信、持續改進、顧客滿意’的質量方針和‘始于顧客需求,終于客戶滿意’的服務理念,在紡織行業做大做強。”湯小平最后說。

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