实现智能化与信息化是传统纺纱改造升级的新途径

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来源|《现代纺织技术》

2019年12月16日,纺友网/纺机网记者对青岛艾菲特纺织电气有限责任公司总经理尚鹏辉进行了采访,尚鹏辉针对公司产品、售后服务等问题做了相关介绍。

作者|赵树超 ,赵连英 ,潘 梁 ,章友鹤

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文章编号|1009-265X05-0091-06

据尚总介绍艾菲特纺织电气有限责任公司前身主要是做自调匀整,配梳棉机,由于当时自调匀整,技术程度高,想购买存在一定难度。因此目前,艾菲特纺织电气有限责任公司业务主要是以两块设备为主:智能设备和电气,智能设备艾菲特纺织电气有限责任公司主要是采用是自产自销的模式,电器则主要是给主机做配套。

分析了传统纺纱装备存在着工序多、设备运行效率低、用工多等弊端及进行改造升级的必要性。从第十八届上海国际纺织工业展览会展示的纺纱设备向自动化、连续化、智能化发展的特点,为传统纺纱装备进行改造升级指明了方向。提高装备运行效率、缩短纺纱工序,采用机器换人、减少劳动用工是传统纺纱业改造升级的重点。随着智能化与信息网络化技术的广泛应用,彻底改变了纺纱业的原有生产和管理模式,跨入智能化与互联网新时代,使纺纱业从劳动密集型向技术密集型迈进。

▲AFT033C自调匀整器▲A6L系列自调匀整器


▲梳棉机控制系统

纺纱是纺织产业链的首道工序,选配好纺纱工艺技术装备对提高纺纱的生产效率与产品质量、节约劳动用工与降低加工成本等关系十分密切。近年来,国内重点纺纱企业尤其是大中型企业通过设备更新与改造,采用了先进的技术装备,使生产的自动化、智能化及网络监控技术有了显著提升,在提高产品质量、减少劳动用工等方面已取得一定效果。但多数中小型的纺纱企业目前仍以传统纺纱技术装备作为生产主体,约占纺纱产能的80%左右。从纺纱技术进步与发展分析,传统纺纱工艺设备与当前形势发展要求存在三大弊端:a)纺纱连续化程度较低,经过的工序较多。b)单机生产效率较低,设备配台多,能耗高。如以1万纱锭从前纺到细纱络筒工序至少需经过6~7道工序,要配备80多台主机设备。c)设备自动化程度较低,手工操作仍占较大比重。由于纺纱工序设备配台多,自动化程度较低,故用工较多。目前以传统纺纱工艺装备企业生产19.4 tex纱为例,每万锭用工仍需100人左右。如生产色纺纱及半精纺纱企业,由于设备效率更低,经过的纺纱道数更多,故其用工更多。故传统纺纱企业的劳动密集型态势仍未显著改变。当前随着纺纱加工成本的逐年提高,用工多、招工难的矛盾又十分突出,要改变传统纺纱工艺装备落后的面貌,必须要加快装备的更新改造步伐,采用自动化、连续化、智能化纺纱装备,实现技术提升。

艾菲特智能落纱机致力中国智能织造

笔者参观了第十八届上海国际纺织工业展览会,来自国内外多家纺机制造商集中展示了智能制造的成果,有智能化设备应用及智能化纺织工厂的建立,破解了劳动成本大幅上升与招工难的困局,也缩小了中国与东南亚国家纺纱人力成本的差距。

谈到公司的具体产品时,尚总表示智能落纱机器人是公司目前的主打产品,该项目从立项到现在做了6-7年,具有代替人工落纱、提高工作效率、减少工人强度等优点,之前的人工落纱,每万锭用工需要四个人,现在只要两个人,实行三班倒制运转,跟之前相比,可以降低1/3的人工成本,为公司起到了降本增效的作用。

从展会展出智能化纺纱装备分析,其最大亮点是:机器换人、节约劳动用工与节能降耗。主要优势有三点:采用智能化技术实现纺纱连续化、使纺纱工序缩短。如清梳联、粗细联、细络联的采用,可使纺纱工序从6~7道缩短到3~4道;采用自动化技术,如梳棉、并条机的自动换筒,粗纱机与细纱机的自动落纱,既减少了繁重的手工操作,又显著节省了劳动用工,缓解了纺纱企业用工多、招工难的困境;广泛采用智能化、网络化数控技术。如原料中的异纤检控,半制品质量在线检控,成纱中的疵点在自动络筒机上自动监控与切除技术等应用,从而使成纱质量处于稳定与质优状态,满足国内外用户对纱线高品质的需求。

其次智能落纱机器人不仅适用于棉纺细纱机、毛纺细纱机、化纤细纱机等纱线成型机还适用于从低支纱到高支纱的全系列各品种纱线,操作简单,工人平均培训两到三天就可上岗,这也造成了落纱机器人投入少、见效快的特点。

总之,用自动化、数字化、智能化的工艺技术装备来改造传统纺纱设备,是使劳动密集型向技术密集型转变的重要举措,也是传统纺纱企业跨入智能化、网络化的重要标志。现将第十八届上海国际纺织工业展会上展示的各工序采用智能化纺纱工艺装备简析如下。

▲艾菲特智能落纱机器人A-06

智能化技术装备在纺纱各工序应用情况

▲艾菲特落纱机器人应用场景

1.1.清梳联工序

据悉,艾菲特纺织电气有限责任公司主要客户群体聚集在山东、江苏、福建一带,由于客户群体异地的原因,艾菲特创造了一套独特有效的服务方法,艾菲特纺织电气有限责任公司通过建立自己的服务微信群,公司主动的将一些简单问题模拟,通过视频的方式将解决方法拍摄出来,及时的将视频发送到客户群,及时更新,沟通,通过这种方法可以及时的解决客户问题还能与客户保持密切的联系互动,这也是艾菲特纺织电气有限责任公司不断扩大发展的原因之一。

清梳联工序即采用智能化联接成“清梳联合机”。清棉和梳棉是纺纱的前道准备工序,其作用是将纤维从块状或束状通过开清棉的开松与梳棉机的梳理成单纤维状态,并清除原料中的大部分杂质疵点与棉结后制成梳棉条。目前在国内大中型纺纱企业,通过技术改造与升级已普遍采用了这项技术。但这次展会上展出的清梳工序实现智能化联接,是针对目前中小纺纱企业仍在使用的传统开清棉机和梳棉机而推出的“简易化清梳联”系统。将现有的开清棉大部分设备与梳棉机连接在一起组成“清梳联合机”。展会上展出的联接形式有两种,一种是用于棉纺生产,另一种是用于半精纺生产。用于棉纺生产的保留大部分开清棉设备,在梳棉机上加装智能控制的喂棉箱;用于半精纺生产的是在梳棉机上加装自动控制的喂毛斗,使通过开毛机与和毛机开松的原料直接装入喂毛斗上,经过梳棉机制成梳棉条。这两个智能化联接方法都取消了成卷工序及运卷与梳棉机的换卷工种,实现连续化生产。同时,也改变了传统纺纱工序中先开松纤维,再在成卷中压紧纤维,在梳棉机上又要开松纤维的重复不合理工艺,对减轻梳棉机的梳理负荷,提高梳棉机的生产效率与梳棉条质量均有积极效果。但实现清梳工序智能化联速,必须在棉流输送过程中对风机实现变频控制,确保棉流均衡输送,在梳棉机上要加装自调匀整装置,以控制好输出梳棉条的质量差异,为后工序提供质量好、质量差异小的梳棉条。据会展上青岛东昌纺机制造有限公司、江阴百田机械制造有限公司及北京大图科技公司,展出简易式清梳联单位的负责人介绍,将传统清梳工序用智能化技术联接成简易式清梳联,深受国内外中小企业欢迎。这是因为改造时可充分利用现有的开清棉与梳棉设备,改造投入费用较少,同时可以根据生产批量大小灵活组合,有利于小批量多品种生产,此外,通过改造取消了成卷、运卷与梳棉机后换卷等工种,可节约劳动用工50%左右。

延伸阅读

清梳工序除了采取智能化联接外,为了节约用工减轻劳动强度,还采用了智能化的自动换筒技术,尤其是展出的德国特吕茨勒公司生产的梳棉机采用了全新换筒装置T-MOVE,通过水平移动的圈条头进行瞬间换筒,且换筒时出条速度保持不变,避免了出条速度变化导致生条质量的波动。在圈条头移动的同时,棉条会在精确的定位点被拉断。此外,该自动换筒系统还采用了1 200 mm大直径条筒,在更少占地面积下,增加棉条容量达43%,可减少棉条筒的运输次数和下一道并条机的接头次数,有利于挡车工扩大看台数。

青岛艾菲特纺织电气有限责任公司

1.2.并条工序

青岛艾菲特纺织电气有限责任公司坐落在青岛市黄岛区西海岸经济技术开发区。定位于纺织行业高新技术企业。目前设立了纺织智能化研发中心。井和中科院自动化所。大津大学等

并条在纺纱中处于承上启下的重要地位。通过并条机的并合与牵伸,使生条中的弯曲纤维消失,条子的分离度、伸直度、平行度提高。同时通过并条机的多次合并,可使各种原料混合均匀,条子的质量差异减少。由于并条工序后纺纱没有再并合机会,故控制好末道并条的条子质量差异将直接影响成纱的长片段的质量差异。因此并条工序除要提高条子的“三度”外,更重要的是要控制好末道并条输出的条子质量差异。传统并条机是靠人工通过调换牵伸变换齿轮来调整,耗工费时且有时间差。故国外生产的并条机早就采用自调匀整在线智能控制技术,来自动调整输出条的质量差异。目前国内很多纺纱厂都采用引进国外带自调匀整的末道并条机,作为控制好成纱质量的关键设备,但投入费用较高。这次展会上国内陕西宝成精密制造公司,展出了自主研发的带自调匀整功能的数字化在线检控的新一代并条机,同时传动系统采用电子传动模式,消除了原机械齿轮传动的许多弊病,传动精度提高。在高速700 m/min条子输出时,运转稳定噪音小。此外,湖北天门纺机公司展出的三款并条机,都配置了自调匀整与在线检控系统,其中最新研发的TM380Y型并条机上配置了国际最先进的UQA短片段自调匀整系统,可实现双眼单用,一台机器上可同时生产两个不同品种。该机采用三上三下加压棒曲线牵伸装置与自动生头机构和罗拉轴承储油装置,既方便挡车工操作,又能有效延长加油周期。机上的上下圈条采用伺服电机独立传动,可使圈条张力无级调整,并设置多个备筒的自动换筒装置与直径为600×1 200 mm条筒及电子断条系统,能延长换筒时间,为扩大看台数量,减轻操作工劳动强度创造了有利条件。

科研院所建立了广泛的合作关系。

从展会上展出的国产并条机技术发展分析:已广泛应用了多项数字化、自动化、智能化新技术。与国外并条机的技术性能接近,可广泛应用于对传统并条机更新与改造,替代进口,节省改造费用。

公司拥有强大的研发团队提供技术支持。青鸟艾菲特纺织电气有限责任公司作为纺织工业发展规划( 2016-2020 )的参与者,纺织工业2025的推动者,积极投身于纺织工厂(车间)的智能化、数字化建设,根据国内纺织厂的实际情况,研发出柔性细络联、自调匀整器及简易清梳联,极大的促进和提高了国内纺织厂的自动化程度,减少了用工量,降低了劳动强度,提高了纱线质量,节约了成本。技术发展方向上,注重自主知识产权的创造和应用,努力在纺织专用电气,纺织电器设备等领域贡献自己的力量。

1.3.粗纱工序

主要产品为细纱落纱机器人、全自动理管机、自调匀整器、梳棉机控制系统、喷气织机电控系统等;公司具有相关纺织机械电气的配套设计能力,如根据客户定制化梳棉机电气旧机改造、简易清梳联改造、喷气电气改造等。目前艾菲特产品已在多家纺织厂运行,受到客户的一致好评,产品市场前景广阔。青鸟艾菲特纺织电气有限责任公司将通过不断努力,以行业技术为核心,以高效的服务为保障,不断开阔市场,力争3-5年内,把艾菲特发展为纺织电气智能制造业的标杆企业。

粗纱是纺纱最后准备的一道工序,其任务是将并条工序生产的条子通过再牵伸拉细成粗纱,并经适当加捻后卷绕在粗纱管上供细纱机纺纱。经粗纱工序加工的半制品直接影响成纱的质量与生产效率。传统纺纱的A系列与FA系列粗纱机都采用人工落纱,传动方式是用机械传动来实现加捻与卷绕,机构较复杂,故障率较高,且维护成本也较高。这次展会上国内青岛环球集团纺织机械有限公司、河北太行机械工业有限公司、江苏中晖纺织机械有限公司及太平洋机电有限公司展出的多台粗纱机,普遍采用了自动化、智能化及连续化等新技术,使粗纱工序的装备显著改观。主要反映在三方面。

因为专一,所以专业。公司秉承客户的满意是我们最大的追求的宗旨,用心服务于每一位顾客。专业完善的售后服务团队,及时、快速、高效的提供服务。

a)取消了落后的机械传动模式,采用多电机直接驱动粗纱机的锭子、龙筋升降及卷绕成型控制,实现了光电一体化技术。提高了传动效率与各关键部件的同步性,实现粗纱恒张力卷绕,消除了传统粗纱机开关车的细节疵点产生,使粗纱机质量显著提高。同时,由于传动方式的改变,使粗纱机的生产效率比传统FA系列粗纱机提高30%左右,从原1 000 r/min提高到1 200~1 300 r/min,相应万锭粗纱机的配台可以从原4台减少至2.5~3台,既节省了能耗又可减少用工。

b)将原人工落纱改为自动落纱技术,取得了既减轻人工劳动强度、节约用工又提高设备生产效率的效果。如青岛环球纺机展出的EMT1800型自动落纱粗纱机,最快可在两分钟以内完成落纱与抽管工作,同时随着自动落纱技术的采用,还可加大粗纱卷装容量与增加粗纱锭数,卷绕尺寸为175×500 mm比原卷装增加了25%,可减少接头及换批时间,每台粗纱机最多可配204锭,比常规120锭/台增加了近80%,减少了设备投资,提高了纺纱效率。

c)在粗纱机自动落纱基础上实现粗纱与细纱智能化自动联接系统。这次展会上青岛环球纺机集团与天津宏大纺机公司都展示了粗细联接特点和运行情况。如天津宏大公司展示的自动落纱粗纱机及粗细联输送系统由三个部分组成,有以下几个特点:分组传动,克服传动系统轴传动扭振,实现高速多锭数,每节由一台电机直接驱动,锭与锭、节与节之间通过齿形带串联起来,保证每节纺纱的一致性并提高了机器的稳定性,降低了能耗;空满管交换无空载,每分钟可交换4个纱管;射频识别即RFID技术,首次实现在粗细联输送系统上应用;应用忠旺铝型材轨道,降低了轨道内滑轮的磨损,使轨道水平不变形、直线不变形、开口不变形;TWFT562A轨道系统采用德国进口系统,运行稳定;具有国内首家粗纱立体加湿库,可控制不同地区的气候条件以及用户对粗纱张力、毛羽等不同要求并在粗细联纱库中采用独有的加湿功能。总之,粗纱和细纱二工序实现智能化联接输送与信息化管理,不但取消了粗纱搬运工种且取消了粗纱与纱管储备空间,节约了厂房面积,实现了智能化的运送系统。

1.4.细纱工序

是纺纱的主要工序,也是目前用工最多的工序之一,选配好细纱工序的主机及相应的配套设备,对提高纺纱技术水平与节约劳动用工都有积极的作用。故国内外纺机织造企业都十分重视细纱工序技术装备的研究与创新。从这次展会上展示的细纱技术装备分析有3个显著特点:围绕节约劳动用工与减轻工人劳动强度,采用了多种智能化与连续化装备;围绕提高纱线质量档次,推出了多种智能化的在线控制技术;围绕开发新型纱线增加纱线花色品种推出了智能化多用途的新型细纱机实现了一机多用。现分析如下。

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