多維度推動化纖設(shè)備智能化

　　隨著我國制造業(yè)要素成本的上升，低成本優(yōu)勢已經(jīng)逐步喪失。對紡織工業(yè)來講，用工問題尤為突出。紡織行業(yè)工人勞動強度大，工作條件相對艱苦，還有三班倒的作息制度，與當下社會擇業(yè)取向存在較大差距，因而紡織工業(yè)已經(jīng)陷入招工難的困境。企業(yè)除提高薪金外，往往采取更多的人性化措施，如宿舍加裝空調(diào)，員工春節(jié)、農(nóng)忙返鄉(xiāng)帶薪休假等來吸引就業(yè)，但這都導致了用工成本大幅提升。企業(yè)只有走產(chǎn)品高端、質(zhì)量上乘之路，方能擺脫困境，同時紡織企業(yè)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化已成為增強競爭力和企業(yè)生存的必然選擇。

　　智能化助力機器換人

　　紡織裝備的工藝特點十分突出，加工對象門類多、工藝流程長、裝備的工位多、機械動作復雜細膩。如果采用通用的機器人技術(shù)來實現(xiàn)設(shè)備的智能化，存在技術(shù)難度大、投入高等一系列難題，從技術(shù)上和經(jīng)濟上均無可行性。在化纖深加工領(lǐng)域，目前國際上多通過開發(fā)專用智能機械手實現(xiàn)諸如接頭和換筒等操作，已經(jīng)取得很好的經(jīng)驗。國產(chǎn)化纖機械的數(shù)字化起步比較早，上世紀70年代即把直流調(diào)速應(yīng)用于化纖設(shè)備上，后逐步推廣應(yīng)用變頻器、PLC。時至今日，化纖機械上數(shù)控裝置已無處不在，除普遍利用PLC、變頻器進行邏輯控制和簡單的運動曲線控制外，工控機、伺服驅(qū)動等也已大量應(yīng)用，多電機分部傳動也被應(yīng)用到多種裝備上。

　　紡織機械行業(yè)的創(chuàng)新成果層出不窮，并研發(fā)成功了一些國際領(lǐng)先的產(chǎn)品，但是目前我國紡織裝備的技術(shù)進步總體還停留在效率和質(zhì)量的提升層面，對智能化、無人化高端設(shè)備的研發(fā)還沒有全面推進。

　　目前化纖裝備技術(shù)的發(fā)展應(yīng)著重注意兩個層面技術(shù)進步：首先應(yīng)進一步應(yīng)用計算機技術(shù)、數(shù)字化技術(shù)提升裝備的智能化水平，通過工藝過程的全自動化，實現(xiàn)減少人工，提高看臺率。二是引入信息化、網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)，通過數(shù)據(jù)共享，實現(xiàn)制造的智能化。

　　針對浙江化纖企業(yè)的特點，在短期內(nèi)提升化纖技術(shù)的科技含量，應(yīng)從研究開發(fā)設(shè)備高效節(jié)能、智能化兩個方面入手，從擴展設(shè)備適應(yīng)各種不同原料加工范圍需要，包括超細旦滌綸長絲、滌綸長絲包氨綸、錦綸彈力絲等加工難度較高的種類，改變現(xiàn)有加工此類原料設(shè)備中存在的效率低、容量小、斷頭多、質(zhì)量差的弊端，大容量達到無斷頭、減少用工、提高質(zhì)量的目的。開發(fā)定長停機、斷頭檢測、斷頭統(tǒng)計、工作效率統(tǒng)計、當前走線長度顯示、線速錠速以及捻度的顯示、網(wǎng)絡(luò)功能、斷電保存和設(shè)置保存等功能；生產(chǎn)線實現(xiàn)集中控制、實時監(jiān)控，替代了傳統(tǒng)工藝上大量使用人工，進行一天24小時巡回觀察，大量減少用工。一方面降低使用單位生產(chǎn)成本，有效解決了現(xiàn)階段出現(xiàn)的用工荒；另一方面，由于全過程的智能控制，實時解決生產(chǎn)中發(fā)生的異常問題，極大提高紗線倍捻質(zhì)量。

　　信息化助力智能化

　　在化纖設(shè)備智能化發(fā)展中，應(yīng)具體關(guān)注現(xiàn)場總線、伺服傳動、智能化控制和專家系統(tǒng)等技術(shù)的推廣和應(yīng)用。

　　現(xiàn)場總線�，F(xiàn)場總線是安裝在生產(chǎn)過程區(qū)域的現(xiàn)場設(shè)備、儀表與控制室內(nèi)的自動控制裝置、系統(tǒng)之間的一種串行、數(shù)字式、多點通信的數(shù)據(jù)總線,是實現(xiàn)現(xiàn)場級控制設(shè)備數(shù)字化通信的一種工業(yè)現(xiàn)場層網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù),利用高速的通訊功能進一步提高紡織機械的控制水平。目前具有數(shù)字數(shù)據(jù)傳輸、開放性能優(yōu)越、抗干擾能力強等特點的現(xiàn)場總線技術(shù),已經(jīng)成為一種趨勢,甚至成為新型控制技術(shù)的一種標志。特別是在化纖深加工行業(yè)的控制對象普遍為多工位、同步驅(qū)動系統(tǒng)中顯得更加突出、更加廣泛。像Profibus-DP、CAN、MODBUS和DeviceNet等這幾種現(xiàn)場總線目前在電氣控制系統(tǒng)中的應(yīng)用已經(jīng)比較廣泛了。

　　以太網(wǎng)技術(shù)。以太網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)在綜合自動化系統(tǒng)中的資源管理層、執(zhí)行制造層得到了廣泛應(yīng)用,并呈現(xiàn)向下延伸直接應(yīng)用于工業(yè)控制現(xiàn)場的趨勢。以太網(wǎng)技術(shù)具有通信速率高、價格低廉、軟硬件產(chǎn)品豐富、應(yīng)用支持技術(shù)成熟等優(yōu)點。隨著以太網(wǎng)通信速率的進一步提高，全雙工通信、交換技術(shù)的發(fā)展,進一步降低了其直接應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場設(shè)備間通信的障礙,為以太網(wǎng)直接應(yīng)用于化纖深加工現(xiàn)場設(shè)備間的通信提供了技術(shù)可能。目前，工業(yè)現(xiàn)場設(shè)備間的通信已經(jīng)成為大勢所趨,受到了人們普遍的關(guān)注。

　　伺服傳動。由于伺服系統(tǒng)具有更短的調(diào)節(jié)周期、更高的過載能力、更精確的定位精度,因此能滿足化纖深加工自動化、高速化及其裝備多工位、往復運動的特點,應(yīng)用也日趨廣泛,目前紡織機械應(yīng)用伺服系統(tǒng)的紡絲、倍捻等，實現(xiàn)了電子導絲、電子牽伸、電子加捻。

　　網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。隨著計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的不斷發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)成為紡織機械廠不斷發(fā)展的一個方向。如采用CC-Link總線組建的傳感器識別系統(tǒng)進行紡紗模型建立、現(xiàn)場IPO數(shù)據(jù)采集、運行過程監(jiān)控等。將計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和計算機管理系統(tǒng)運用到化纖深加工設(shè)備當中,實現(xiàn)信息的快速、有效傳遞，計算機自動檢測和監(jiān)控,通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)遠程控制和遠程診斷功能。通過網(wǎng)絡(luò)空間虛擬系統(tǒng)和中間過程的智能化產(chǎn)品使分布在不同地點、不同企業(yè)的信息實現(xiàn)集成，再將企業(yè)的ERP以及電子商務(wù)結(jié)合進來，可使各過程產(chǎn)品及成品的庫存盡可能的減小，并可使紡織工業(yè)的大規(guī)模生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)變?yōu)樾∫?guī)模的定制生產(chǎn)模式。進一步提高紡織產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量,給紡織行業(yè)帶來更廣闊的發(fā)展前景。

　　機電一體的直驅(qū)技術(shù)。在機械傳動結(jié)構(gòu)難以實現(xiàn)、工藝調(diào)整非常復雜的情況下，通過電氣上采用伺服電機直接單獨驅(qū)動，實現(xiàn)和主機電氣同步運行，在簡化機械結(jié)構(gòu)的同時，安裝維護更為便捷，同時也能大大降低噪音和機械損耗，工作效率也能大大提高,這是電氣設(shè)計技術(shù)又一巨大創(chuàng)新。永磁同步電機以其響應(yīng)時間短、定位準、過載能力強的特點使其優(yōu)勢明顯�！　≈悄芑刂坪蛯＜蚁到y(tǒng)。先進的計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用、自動化控制系統(tǒng)平臺的建立使得紡織機械更加智能化、人性化,減少了用工和人員精力損耗；專家系統(tǒng)的應(yīng)用又為紡織用戶提供了多種紡織工藝的解決方案和電氣參數(shù)調(diào)整方案,有的還建立了專家數(shù)據(jù)庫,方便用戶調(diào)用,最大限度滿足用戶對紡織設(shè)備的使用。如加捻設(shè)備采用單錠單電機傳動,可精確實現(xiàn)無級調(diào)速,可獨立控制錠子在開車運轉(zhuǎn)過程中,單錠紡紗出現(xiàn)問題,只需單錠停開即可維護,不需全機停車。配備與電錠運轉(zhuǎn)聯(lián)動的斷頭停喂裝置，保證產(chǎn)品質(zhì)量，減少浪費。通過配有智能化紡紗專家系統(tǒng),能提高速度、效率和紡紗質(zhì)量,減少用工。