實(shí)現(xiàn)智能化與信息化是傳統(tǒng)紡紗改造升級(jí)的新途徑
——參觀第十八屆上海國(guó)際紡織工業(yè)展覽會(huì)的啟示

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(1.浙江省新型紡織品研發(fā)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，杭州　310009；2.浙江紡織服裝科技有限公司，杭州　310009；3.浙江理工大學(xué)材料與紡織學(xué)院、絲綢學(xué)院，杭州　310018)

紡紗是紡織產(chǎn)業(yè)鏈的首道工序，選配好紡紗工藝技術(shù)裝備對(duì)提高紡紗的生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)約勞動(dòng)用工與降低加工成本等關(guān)系十分密切。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)重點(diǎn)紡紗企業(yè)尤其是大中型企業(yè)通過(guò)設(shè)備更新與改造，采用了先進(jìn)的技術(shù)裝備，使生產(chǎn)的自動(dòng)化[1]、智能化及網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控技術(shù)有了顯著提升，在提高產(chǎn)品質(zhì)量、減少勞動(dòng)用工等方面已取得一定效果[2]。但多數(shù)中小型的紡紗企業(yè)目前仍以傳統(tǒng)紡紗技術(shù)裝備作為生產(chǎn)主體，約占紡紗產(chǎn)能的80%左右。從紡紗技術(shù)進(jìn)步與發(fā)展分析，傳統(tǒng)紡紗工藝設(shè)備與當(dāng)前形勢(shì)發(fā)展要求存在三大弊端：a)紡紗連續(xù)化程度較低[3]，經(jīng)過(guò)的工序較多。b)單機(jī)生產(chǎn)效率較低，設(shè)備配臺(tái)多，能耗高。如以1萬(wàn)紗錠從前紡到細(xì)紗絡(luò)筒工序至少需經(jīng)過(guò)6～7道工序，要配備80多臺(tái)主機(jī)設(shè)備。c)設(shè)備自動(dòng)化程度較低，手工操作仍占較大比重。由于紡紗工序設(shè)備配臺(tái)多，自動(dòng)化程度較低，故用工較多。目前以傳統(tǒng)紡紗工藝裝備企業(yè)生產(chǎn)19.4 tex紗為例，每萬(wàn)錠用工仍需100人左右(三班制生產(chǎn))。如生產(chǎn)色紡紗及半精紡紗企業(yè)，由于設(shè)備效率更低，經(jīng)過(guò)的紡紗道數(shù)更多，故其用工更多。故傳統(tǒng)紡紗企業(yè)的勞動(dòng)密集型態(tài)勢(shì)仍未顯著改變。當(dāng)前隨著紡紗加工成本的逐年提高，用工多、招工難的矛盾又十分突出，要改變傳統(tǒng)紡紗工藝裝備落后的面貌，必須要加快裝備的更新改造步伐，采用自動(dòng)化、連續(xù)化、智能化紡紗裝備，實(shí)現(xiàn)技術(shù)提升。

筆者參觀了第十八屆上海國(guó)際紡織工業(yè)展覽會(huì)，來(lái)自國(guó)內(nèi)外多家紡機(jī)制造商集中展示了智能制造的成果，有智能化設(shè)備應(yīng)用及智能化紡織工廠的建立，破解了勞動(dòng)成本大幅上升與招工難的困局，也縮小了中國(guó)與東南亞國(guó)家紡紗人力成本的差距。

從展會(huì)展出智能化紡紗裝備分析[4]，其最大亮點(diǎn)是：機(jī)器換人、節(jié)約勞動(dòng)用工與節(jié)能降耗。主要優(yōu)勢(shì)有三點(diǎn)：采用智能化技術(shù)實(shí)現(xiàn)紡紗連續(xù)化、使紡紗工序縮短。如清梳聯(lián)、粗細(xì)聯(lián)、細(xì)絡(luò)聯(lián)的采用，可使紡紗工序從6～7道縮短到3～4道；采用自動(dòng)化技術(shù)，如梳棉、并條機(jī)的自動(dòng)換筒，粗紗機(jī)與細(xì)紗機(jī)的自動(dòng)落紗，既減少了繁重的手工操作，又顯著節(jié)省了勞動(dòng)用工，緩解了紡紗企業(yè)用工多、招工難的困境；廣泛采用智能化、網(wǎng)絡(luò)化數(shù)控技術(shù)。如原料中的異纖檢控，半制品質(zhì)量在線檢控，成紗中的疵點(diǎn)在自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)上自動(dòng)監(jiān)控與切除技術(shù)等應(yīng)用，從而使成紗質(zhì)量處于穩(wěn)定與質(zhì)優(yōu)狀態(tài)，滿足國(guó)內(nèi)外用戶對(duì)紗線高品質(zhì)的需求。

總之，用自動(dòng)化、數(shù)字化[5]、智能化的工藝技術(shù)裝備來(lái)改造傳統(tǒng)紡紗設(shè)備，是使勞動(dòng)密集型向技術(shù)密集型轉(zhuǎn)變的重要舉措，也是傳統(tǒng)紡紗企業(yè)跨入智能化、網(wǎng)絡(luò)化的重要標(biāo)志?，F(xiàn)將第十八屆上海國(guó)際紡織工業(yè)展會(huì)上展示的各工序采用智能化紡紗工藝裝備簡(jiǎn)析如下。

1　智能化技術(shù)裝備在紡紗各工序應(yīng)用情況

1.1　清梳聯(lián)工序

清梳聯(lián)工序即采用智能化聯(lián)接成“清梳聯(lián)合機(jī)”。清棉和梳棉是紡紗的前道準(zhǔn)備工序，其作用是將纖維從塊狀或束狀通過(guò)開(kāi)清棉的開(kāi)松與梳棉機(jī)的梳理成單纖維狀態(tài)，并清除原料中的大部分雜質(zhì)疵點(diǎn)與棉結(jié)后制成梳棉條(又稱生條)。目前在國(guó)內(nèi)大中型紡紗企業(yè)，通過(guò)技術(shù)改造與升級(jí)已普遍采用了這項(xiàng)技術(shù)。但這次展會(huì)上展出的清梳工序?qū)崿F(xiàn)智能化聯(lián)接，是針對(duì)目前中小紡紗企業(yè)仍在使用的傳統(tǒng)開(kāi)清棉機(jī)和梳棉機(jī)而推出的“簡(jiǎn)易化清梳聯(lián)”系統(tǒng)。將現(xiàn)有的開(kāi)清棉大部分設(shè)備與梳棉機(jī)連接在一起組成“清梳聯(lián)合機(jī)”。展會(huì)上展出的聯(lián)接形式有兩種，一種是用于棉紡生產(chǎn)，另一種是用于半精紡生產(chǎn)。用于棉紡生產(chǎn)的保留大部分開(kāi)清棉設(shè)備，在梳棉機(jī)上加裝智能控制的喂棉箱；用于半精紡生產(chǎn)的是在梳棉機(jī)上加裝自動(dòng)控制的喂毛斗，使通過(guò)開(kāi)毛機(jī)與和毛機(jī)開(kāi)松的原料直接裝入喂毛斗上，經(jīng)過(guò)梳棉機(jī)制成梳棉條。這兩個(gè)智能化聯(lián)接方法都取消了成卷工序及運(yùn)卷與梳棉機(jī)的換卷工種，實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)。同時(shí)，也改變了傳統(tǒng)紡紗工序中先開(kāi)松纖維，再在成卷中壓緊纖維，在梳棉機(jī)上又要開(kāi)松纖維的重復(fù)不合理工藝，對(duì)減輕梳棉機(jī)的梳理負(fù)荷，提高梳棉機(jī)的生產(chǎn)效率與梳棉條質(zhì)量均有積極效果。但實(shí)現(xiàn)清梳工序智能化聯(lián)速，必須在棉流輸送過(guò)程中對(duì)風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)變頻控制，確保棉流均衡輸送，在梳棉機(jī)上要加裝自調(diào)勻整裝置，以控制好輸出梳棉條的質(zhì)量差異，為后工序提供質(zhì)量好、質(zhì)量差異小的梳棉條。據(jù)會(huì)展上青島東昌紡機(jī)制造有限公司、江陰百田機(jī)械制造有限公司及北京大圖科技公司，展出簡(jiǎn)易式清梳聯(lián)單位的負(fù)責(zé)人介紹，將傳統(tǒng)清梳工序用智能化技術(shù)聯(lián)接成簡(jiǎn)易式清梳聯(lián)，深受國(guó)內(nèi)外中小企業(yè)歡迎。這是因?yàn)楦脑鞎r(shí)可充分利用現(xiàn)有的開(kāi)清棉與梳棉設(shè)備，改造投入費(fèi)用較少，同時(shí)可以根據(jù)生產(chǎn)批量大小靈活組合，有利于小批量多品種生產(chǎn)，此外，通過(guò)改造取消了成卷、運(yùn)卷與梳棉機(jī)后換卷等工種，可節(jié)約勞動(dòng)用工50%左右。

清梳工序除了采取智能化聯(lián)接外，為了節(jié)約用工減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，還采用了智能化的自動(dòng)換筒技術(shù)，尤其是展出的德國(guó)特呂茨勒公司生產(chǎn)的梳棉機(jī)采用了全新?lián)Q筒裝置T-MOVE，通過(guò)水平移動(dòng)的圈條頭進(jìn)行瞬間換筒，且換筒時(shí)出條速度保持不變，避免了出條速度變化導(dǎo)致生條質(zhì)量的波動(dòng)。在圈條頭移動(dòng)的同時(shí)，棉條會(huì)在精確的定位點(diǎn)被拉斷。此外，該自動(dòng)換筒系統(tǒng)還采用了1 200 mm大直徑條筒，在更少占地面積下，增加棉條容量達(dá)43%，可減少棉條筒的運(yùn)輸次數(shù)和下一道并條機(jī)的接頭次數(shù)，有利于擋車工擴(kuò)大看臺(tái)數(shù)。

1.2　并條工序

并條在紡紗中處于承上啟下的重要地位。通過(guò)并條機(jī)的并合與牽伸，使生條中的彎曲纖維消失，條子的分離度、伸直度、平行度提高。同時(shí)通過(guò)并條機(jī)的多次合并，可使各種原料混合均勻，條子的質(zhì)量差異減少。由于并條工序后紡紗沒(méi)有再并合機(jī)會(huì)(除賽絡(luò)紡?fù)?，故控制好末道并條的條子質(zhì)量差異將直接影響成紗的長(zhǎng)片段的質(zhì)量差異(即成紗的百米重量變異系數(shù))。因此并條工序除要提高條子的“三度”(分離、伸直、平行)外，更重要的是要控制好末道并條輸出的條子質(zhì)量差異。傳統(tǒng)并條機(jī)是靠人工通過(guò)調(diào)換牽伸變換齒輪來(lái)調(diào)整，耗工費(fèi)時(shí)且有時(shí)間差。故國(guó)外生產(chǎn)的并條機(jī)早就采用自調(diào)勻整在線智能控制技術(shù)，來(lái)自動(dòng)調(diào)整輸出條的質(zhì)量差異。目前國(guó)內(nèi)很多紡紗廠都采用引進(jìn)國(guó)外帶自調(diào)勻整的末道并條機(jī)，作為控制好成紗質(zhì)量的關(guān)鍵設(shè)備，但投入費(fèi)用較高。這次展會(huì)上國(guó)內(nèi)陜西寶成精密制造公司，展出了自主研發(fā)的帶自調(diào)勻整功能的數(shù)字化在線檢控的新一代并條機(jī)，同時(shí)傳動(dòng)系統(tǒng)采用電子傳動(dòng)模式，消除了原機(jī)械齒輪傳動(dòng)的許多弊病，傳動(dòng)精度提高。在高速700 m/min條子輸出時(shí)，運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定噪音小。此外，湖北天門紡機(jī)公司展出的三款并條機(jī)，都配置了自調(diào)勻整與在線檢控系統(tǒng)，其中最新研發(fā)的TM380Y型并條機(jī)上配置了國(guó)際最先進(jìn)的UQA短片段自調(diào)勻整系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)雙眼單用，一臺(tái)機(jī)器上可同時(shí)生產(chǎn)兩個(gè)不同品種。該機(jī)采用三上三下加壓棒曲線牽伸裝置與自動(dòng)生頭機(jī)構(gòu)和羅拉軸承儲(chǔ)油裝置，既方便擋車工操作，又能有效延長(zhǎng)加油周期。機(jī)上的上下圈條采用伺服電機(jī)獨(dú)立傳動(dòng)，可使圈條張力無(wú)級(jí)調(diào)整，并設(shè)置多個(gè)備筒的自動(dòng)換筒裝置與直徑為600×1 200 mm條筒及電子斷條系統(tǒng)，能延長(zhǎng)換筒時(shí)間，為擴(kuò)大看臺(tái)數(shù)量，減輕操作工勞動(dòng)強(qiáng)度創(chuàng)造了有利條件。

從展會(huì)上展出的國(guó)產(chǎn)并條機(jī)技術(shù)發(fā)展分析：已廣泛應(yīng)用了多項(xiàng)數(shù)字化、自動(dòng)化、智能化新技術(shù)。與國(guó)外并條機(jī)的技術(shù)性能接近，可廣泛應(yīng)用于對(duì)傳統(tǒng)并條機(jī)更新與改造，替代進(jìn)口，節(jié)省改造費(fèi)用。

1.3　粗紗工序

粗紗是紡紗最后準(zhǔn)備的一道工序，其任務(wù)是將并條工序生產(chǎn)的條子(又稱熟條)通過(guò)再牽伸拉細(xì)成粗紗，并經(jīng)適當(dāng)加捻后卷繞在粗紗管上供細(xì)紗機(jī)紡紗。經(jīng)粗紗工序加工的半制品直接影響成紗的質(zhì)量與生產(chǎn)效率。傳統(tǒng)紡紗的A系列與FA系列粗紗機(jī)都采用人工落紗，傳動(dòng)方式是用機(jī)械(鐵砲)傳動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)加捻與卷繞，機(jī)構(gòu)較復(fù)雜，故障率較高，且維護(hù)成本也較高。這次展會(huì)上國(guó)內(nèi)青島環(huán)球集團(tuán)紡織機(jī)械有限公司、河北太行機(jī)械工業(yè)有限公司、江蘇中暉紡織機(jī)械有限公司及太平洋機(jī)電(集團(tuán))有限公司展出的多臺(tái)粗紗機(jī)，普遍采用了自動(dòng)化、智能化及連續(xù)化等新技術(shù)，使粗紗工序的裝備顯著改觀。主要反映在三方面。

a)取消了落后的機(jī)械傳動(dòng)模式，采用多電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)粗紗機(jī)的錠子、龍筋升降及卷繞成型控制，實(shí)現(xiàn)了光電一體化技術(shù)。提高了傳動(dòng)效率與各關(guān)鍵部件的同步性，實(shí)現(xiàn)粗紗恒張力卷繞，消除了傳統(tǒng)粗紗機(jī)開(kāi)關(guān)車的細(xì)節(jié)疵點(diǎn)產(chǎn)生，使粗紗機(jī)質(zhì)量顯著提高。同時(shí)，由于傳動(dòng)方式的改變，使粗紗機(jī)的生產(chǎn)效率比傳統(tǒng)FA系列粗紗機(jī)提高30%左右，從原1 000 r/min提高到1 200～1 300 r/min，相應(yīng)萬(wàn)錠粗紗機(jī)的配臺(tái)可以從原4臺(tái)減少至2.5～3臺(tái)，既節(jié)省了能耗又可減少用工。

b)將原人工落紗改為自動(dòng)落紗技術(shù)，取得了既減輕人工勞動(dòng)強(qiáng)度、節(jié)約用工又提高設(shè)備生產(chǎn)效率的效果。如青島環(huán)球紡機(jī)展出的EMT1800型自動(dòng)落紗粗紗機(jī)，最快可在兩分鐘以內(nèi)完成落紗與抽管工作，同時(shí)隨著自動(dòng)落紗技術(shù)的采用，還可加大粗紗卷裝容量與增加粗紗錠數(shù)，卷繞尺寸為175×500 mm比原卷裝增加了25%，可減少接頭及換批時(shí)間，每臺(tái)粗紗機(jī)最多可配204錠，比常規(guī)120錠/臺(tái)增加了近80%，減少了設(shè)備投資，提高了紡紗效率。

c)在粗紗機(jī)自動(dòng)落紗基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)粗紗與細(xì)紗智能化自動(dòng)聯(lián)接系統(tǒng)。這次展會(huì)上青島環(huán)球紡機(jī)集團(tuán)與天津宏大紡機(jī)公司都展示了粗細(xì)聯(lián)接特點(diǎn)和運(yùn)行情況。如天津宏大公司展示的自動(dòng)落紗粗紗機(jī)及粗細(xì)聯(lián)輸送系統(tǒng)由三個(gè)部分組成，有以下幾個(gè)特點(diǎn)：分組傳動(dòng)，克服傳動(dòng)系統(tǒng)軸傳動(dòng)扭振，實(shí)現(xiàn)高速多錠數(shù)(192錠)，每節(jié)由一臺(tái)電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，錠與錠、節(jié)與節(jié)之間通過(guò)齒形帶串聯(lián)起來(lái)，保證每節(jié)紡紗的一致性并提高了機(jī)器的穩(wěn)定性，降低了能耗；空滿管交換無(wú)空載，每分鐘可交換4個(gè)紗管；射頻識(shí)別即RFID技術(shù)，首次實(shí)現(xiàn)在粗細(xì)聯(lián)輸送系統(tǒng)上應(yīng)用；應(yīng)用忠旺鋁型材軌道，降低了軌道內(nèi)滑輪的磨損，使軌道水平不變形、直線不變形、開(kāi)口不變形；TWFT562A軌道系統(tǒng)采用德國(guó)進(jìn)口系統(tǒng)，運(yùn)行穩(wěn)定；具有國(guó)內(nèi)首家粗紗立體加濕庫(kù)，可控制不同地區(qū)的氣候條件以及用戶對(duì)粗紗張力、毛羽等不同要求并在粗細(xì)聯(lián)紗庫(kù)中采用獨(dú)有的加濕功能?？傊?，粗紗和細(xì)紗二工序?qū)崿F(xiàn)智能化聯(lián)接輸送與信息化管理，不但取消了粗紗搬運(yùn)工種且取消了粗紗與紗管儲(chǔ)備空間，節(jié)約了廠房面積，實(shí)現(xiàn)了智能化的運(yùn)送系統(tǒng)。

1.4　細(xì)紗工序

是紡紗的主要工序，也是目前用工最多的工序之一，選配好細(xì)紗工序的主機(jī)及相應(yīng)的配套設(shè)備，對(duì)提高紡紗技術(shù)水平與節(jié)約勞動(dòng)用工都有積極的作用。故國(guó)內(nèi)外紡機(jī)織造企業(yè)都十分重視細(xì)紗工序技術(shù)裝備的研究與創(chuàng)新。從這次展會(huì)上展示的細(xì)紗技術(shù)裝備分析有3個(gè)顯著特點(diǎn)：圍繞節(jié)約勞動(dòng)用工與減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，采用了多種智能化與連續(xù)化裝備；圍繞提高紗線質(zhì)量檔次，推出了多種智能化的在線控制技術(shù)；圍繞開(kāi)發(fā)新型紗線增加紗線花色品種推出了智能化多用途的新型細(xì)紗機(jī)實(shí)現(xiàn)了一機(jī)多用?，F(xiàn)分析如下。

展會(huì)上展出的針對(duì)節(jié)約勞動(dòng)用工、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度的智能化設(shè)備有4類。

a)智能落紗小機(jī)。一是針對(duì)傳統(tǒng)細(xì)紗機(jī)的人工落紗改為小機(jī)自動(dòng)落紗，實(shí)現(xiàn)機(jī)器換人。展出智能落紗機(jī)企業(yè)較多，安徽銅陵松寶智能裝備股份有限公司展示的SD9型智能落紗機(jī)器人最受參觀者的關(guān)注,也是目前國(guó)內(nèi)紡紗企業(yè)使用量最多的一種智能化落紗機(jī)。據(jù)介紹這次展示的是經(jīng)過(guò)多次改進(jìn)后的第4代智能落紗小機(jī)，其特點(diǎn)是落紗機(jī)能自動(dòng)運(yùn)行拔管、落紗與插管動(dòng)作，解決了原靠人工操作的難題。二是采用了更耐久的抓管器，改變了原來(lái)氣囊式抓管器，使用壽命提高4～8倍。三是采用了創(chuàng)新的防拔錠桿與錠桿設(shè)計(jì)，確保落紗過(guò)程中不會(huì)拔出錠桿。此外，采用松寶智能落紗機(jī)落紗停臺(tái)時(shí)間也比原人工落紗縮短，每臺(tái)落紗工可從原6人減少到4人，節(jié)約勞動(dòng)用工1/3，改造費(fèi)用投入可在3年左右收回。

b)智能化自動(dòng)理管機(jī)。采用智能落紗機(jī)必須與自動(dòng)理管機(jī)配套。因落紗機(jī)的插管必須要將空管整理有序排列才能減少漏插現(xiàn)象。展會(huì)上江陰市凱業(yè)紡織機(jī)械制造有限公司展出的LGJ-200全自動(dòng)絡(luò)筒理管機(jī)，應(yīng)用了智能相機(jī)檢測(cè)系統(tǒng)，高效簡(jiǎn)潔，不會(huì)發(fā)生死機(jī)感染丟失程序等電腦問(wèn)題。該機(jī)可以與各種型號(hào)絡(luò)筒機(jī)連接使用，對(duì)多種顏色細(xì)紗管的分離、收集、分揀分辨率可在99%以上，檢測(cè)精度較高。此外，該自動(dòng)理管機(jī)可以處理180、190、205、230 mm等不同規(guī)格細(xì)紗管，并可適用于不同紗支的要求。自動(dòng)理管機(jī)的采用可以減少用工與減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，也是機(jī)器換人的一種方式。

c)智能化集體落紗細(xì)紗機(jī)。這次展會(huì)上國(guó)外德國(guó)青澤公司、印度朗維公司,國(guó)內(nèi)經(jīng)緯紡機(jī)、上海二紡機(jī)、江蘇同和紡機(jī)等都展示了集體自動(dòng)落紗的細(xì)紗機(jī)(1 000錠以上)。由于采用帶集體自動(dòng)落紗機(jī)比原人工落紗可減少落紗工1/2～2/3，并可提高落紗留頭率與減少落紗停臺(tái)時(shí)間，故正在國(guó)內(nèi)逐步擴(kuò)大使用。但目前仍有80%常規(guī)細(xì)紗機(jī)未采用自動(dòng)集體落紗技術(shù)。尤其是紡中粗號(hào)的紡紗企業(yè)由于落紗次數(shù)頻率高，落紗工勞動(dòng)強(qiáng)度高用工又多，故將人工落紗改為自動(dòng)集體落紗是生產(chǎn)企業(yè)的要求。針對(duì)企業(yè)的需求，這次展會(huì)上鹽城市海馬紡織機(jī)械有限公司、浙江凱靈紡機(jī)、山西經(jīng)緯紡機(jī)等細(xì)紗機(jī)制造公司也展出了在常規(guī)細(xì)紗機(jī)上改智能化自動(dòng)集體落紗機(jī)技術(shù)。它與采用智能落紗小機(jī)是兩種不同改造模式。常規(guī)細(xì)紗機(jī)改集體自動(dòng)落紗采用的機(jī)、電、氣儀設(shè)備與集體自動(dòng)落紗長(zhǎng)機(jī)基本相同，各項(xiàng)動(dòng)作具有高度的自動(dòng)化與智能化，故其改造費(fèi)用要高于采用智能落紗小機(jī)，但節(jié)約勞動(dòng)用工可達(dá)50%以上，且其落紗的可靠性和穩(wěn)定性要優(yōu)于采用智能小機(jī)落紗。由于其落紗次數(shù)不受限制，故其適用于生產(chǎn)紗支號(hào)數(shù)較粗落紗次數(shù)較多的企業(yè)改造采用。

d)細(xì)絡(luò)聯(lián)機(jī)。這是節(jié)約用工最多的一項(xiàng)新技術(shù)。它是將細(xì)紗機(jī)與絡(luò)筒機(jī)通過(guò)多項(xiàng)智能化與自動(dòng)化技術(shù)聯(lián)接在一起，將細(xì)紗機(jī)落下的管紗，通過(guò)智能化的紗管輸送系統(tǒng)直接運(yùn)送到托盤式自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)上卷繞成筒紗，省去了管紗運(yùn)輸及細(xì)紗管搬到絡(luò)筒機(jī)等工作，節(jié)約勞動(dòng)用工優(yōu)勢(shì)明顯。細(xì)紗工序采用細(xì)絡(luò)聯(lián)在國(guó)外推廣應(yīng)用已有十多年時(shí)間，主要是國(guó)外工人工資昂貴，要少用工人。細(xì)絡(luò)聯(lián)機(jī)在國(guó)內(nèi)尚處于試驗(yàn)起步階段，經(jīng)緯紡機(jī)在其無(wú)錫試驗(yàn)基地建立了一個(gè)1萬(wàn)錠試驗(yàn)生產(chǎn)線，但要擴(kuò)大應(yīng)用細(xì)絡(luò)聯(lián)技術(shù)必須具備兩個(gè)基本條件，一是生產(chǎn)品種要相對(duì)穩(wěn)定；二是要用托盤式自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)配套，由于國(guó)內(nèi)多數(shù)紡紗企業(yè)尚不具備上述條件，制約了推廣應(yīng)用。

圍繞提高紗線質(zhì)量與檔次，在展會(huì)上展出的有三項(xiàng)智能化控制技術(shù)。

a)單錠檢測(cè)與控制技術(shù)。國(guó)內(nèi)外制造企業(yè)均有展出。它是在紡紗加捻卷繞部分安裝了一個(gè)傳感器來(lái)跟蹤每錠運(yùn)行情況，發(fā)現(xiàn)斷頭或運(yùn)行異常，能及時(shí)在互聯(lián)網(wǎng)的視頻上反映出來(lái)，使擋車工能及時(shí)接好斷頭，檢修工及時(shí)修復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)異常錠子，同時(shí)可及時(shí)對(duì)斷頭原因進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，做好修復(fù)消除疵點(diǎn)，確保紗線質(zhì)量穩(wěn)定。

b)變頻調(diào)整技術(shù)。變頻調(diào)整也是一項(xiàng)智能化紡紗技術(shù)。目前國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)與使用的新一代細(xì)紗機(jī)都采用了變頻調(diào)整技術(shù)。根據(jù)紡紗卷繞直徑從小到大的變化分10檔速。變頻調(diào)速使紡紗張力變化得到有效控制，基本實(shí)現(xiàn)恒張力紡紗，使紡紗斷頭降低到最少。斷頭少人工接頭次數(shù)少，產(chǎn)生紗疵的幾率也減少，既利于紗線質(zhì)量提高，也可適當(dāng)擴(kuò)大工人的看臺(tái)能力。

c)集聚紡紗技術(shù)。集聚紡紗也是一項(xiàng)智能化紡紗技術(shù)[6]，在展出的國(guó)內(nèi)外細(xì)紗機(jī)均已普遍采用。它是在紡紗牽伸區(qū)加裝一套負(fù)壓系統(tǒng)，使?fàn)可熘械倪\(yùn)動(dòng)纖維集聚在一起，在前羅拉中輸出，由于縮小了加捻三角區(qū)使經(jīng)加捻卷繞的紗線更緊密，能顯著減少毛羽并提高紗線強(qiáng)力。目前集聚紡紗技術(shù)不但在純棉紗生產(chǎn)中應(yīng)用，在混紡紗及化纖紡紗中也在擴(kuò)大應(yīng)用。多年來(lái)生產(chǎn)實(shí)踐證明，這是一項(xiàng)提升紗線質(zhì)量與檔次的紡紗技術(shù)。

圍繞開(kāi)發(fā)環(huán)錠紡新型紗線，用智能化技術(shù)改造傳統(tǒng)細(xì)紗機(jī)，實(shí)現(xiàn)功能多樣化。環(huán)錠細(xì)紗機(jī)較長(zhǎng)時(shí)間來(lái)以生產(chǎn)純棉紗、化纖及混紡平紗為主，功能較單一。當(dāng)前隨著人們對(duì)穿著要求的不斷提高，對(duì)服飾要求有時(shí)尚化、個(gè)性化、多樣化的特點(diǎn)，而用常規(guī)環(huán)錠細(xì)紗機(jī)紡紗難以達(dá)到上述要求，故必須對(duì)現(xiàn)有環(huán)錠細(xì)紗機(jī)進(jìn)行改造與升級(jí)，使之能適應(yīng)多樣化新型紗線開(kāi)發(fā)與生產(chǎn)。從這次展會(huì)顯示，近幾年來(lái)國(guó)內(nèi)外紡機(jī)制造業(yè)都圍繞這個(gè)需求，運(yùn)用多種智能化數(shù)控技術(shù)，在環(huán)錠細(xì)紗機(jī)上加裝多功能花色紗裝置，來(lái)生產(chǎn)竹節(jié)紗、段彩紗、竹節(jié)+段彩紗等新型花色紗。經(jīng)緯紡機(jī)的分公司與國(guó)內(nèi)多家高校合作，在展會(huì)上展出了一臺(tái)JWF1511型三元色細(xì)紗樣機(jī)，無(wú)錫恒久科技公司也展出了一臺(tái)多功能環(huán)紡細(xì)紗樣機(jī)，受到參觀者高度關(guān)注。JWF1511型三元色細(xì)紗機(jī)采用了3根不同顏色粗紗喂入，通過(guò)智能數(shù)控牽伸。改變?nèi)煞峙浔?，?shí)現(xiàn)了紗線色澤及支數(shù)變化，可紡出多種形態(tài)和色澤的紗線，使環(huán)錠細(xì)紗機(jī)具備了紡紗與智能化配色的雙重功能。而恒久科技公司研發(fā)的多功能花色細(xì)紗機(jī)也采用數(shù)碼控制技術(shù)，在一臺(tái)設(shè)備上只要變更一個(gè)控制系統(tǒng)就可生產(chǎn)多種如段彩紗、波浪紗、竹節(jié)紗等各種新型紗線，實(shí)現(xiàn)了一機(jī)多功能。此外，山東裕華紡機(jī)公司與意大利Pinter公司合作開(kāi)發(fā)的多種花色裝置，也在展會(huì)上以實(shí)物或演示方式作了介紹，有馬泰克花色紗裝置、雙包芯與單包芯紗裝置及3D包芯紗裝置等，將這些裝置安裝在環(huán)錠細(xì)紗機(jī)上也可生產(chǎn)出形態(tài)各異、色彩多樣的紗線。

1.5　成品工序

成品工序是紡紗工序的最后加工工序，有絡(luò)筒機(jī)與倍捻機(jī)兩種設(shè)備。絡(luò)筒機(jī)與細(xì)紗機(jī)一樣，原是紡紗中用工最多的一種設(shè)備，也是用智能化的數(shù)控技術(shù)實(shí)現(xiàn)機(jī)器換人的重點(diǎn)工序。從這次展會(huì)上國(guó)內(nèi)外展出的絡(luò)筒機(jī)分析，已全面采用全自動(dòng)化的第三代托盤式自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)。展示設(shè)備有卓郎賜來(lái)福公司生產(chǎn)的奧拓康諾AC-6型，意大利沙維奧公司生產(chǎn)的Eco Plus型，日本村田公司生產(chǎn)的QPROPLUS優(yōu)寶絡(luò)型及青島宏大紡機(jī)公司的SMOR-1型。這幾種新一代托盤式自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)與目前多數(shù)企業(yè)使用的紗庫(kù)型自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)相比，智能化與自動(dòng)化程度更高，從紗管自動(dòng)運(yùn)送、自動(dòng)退解紗尾、自動(dòng)絡(luò)筒、自動(dòng)運(yùn)送筒紗等，都采用智能化機(jī)器人操作來(lái)完成。而目前使用的紗庫(kù)型自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)尚需人工插紗管，絡(luò)筒滿筒時(shí)仍需人工換筒等輔助操作。由于第三代托盤式自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)全部實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作，不但進(jìn)一步減輕了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，且使用工進(jìn)一步節(jié)省，從原紗庫(kù)型絡(luò)筒機(jī)每人擋1臺(tái)增加到擋3～4臺(tái)。按目前每萬(wàn)錠配備3臺(tái)絡(luò)筒機(jī)為例，則只需一個(gè)工人，使絡(luò)筒工序從用工最多成為用工最少的工種。此外，在自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)還采用電子清紗器智能化技術(shù)，它用在線監(jiān)控技術(shù)將紗線中的各類疵點(diǎn)設(shè)置多個(gè)通道，在紗線通過(guò)時(shí)將疵點(diǎn)切除，從而使經(jīng)過(guò)絡(luò)筒加工并卷繞成筒紗上的疵點(diǎn)降到最少或無(wú)紗疵，為后加工用戶提供品優(yōu)質(zhì)良的紗線。

倍捻機(jī)是加工細(xì)號(hào)或特細(xì)號(hào)紗的配套設(shè)備，它將2根或3根單紗通過(guò)并合倍捻成股線，對(duì)提高成紗強(qiáng)力與改善條干均勻度有積極作用。尤其是生產(chǎn)半精紡紗線及9.8 tex(60 s以上)特細(xì)號(hào)紗線都需要通過(guò)倍捻機(jī)加工。這次展會(huì)上除?？寺菊钩鲆慌_(tái)短纖倍捻機(jī)外，國(guó)內(nèi)也有多家制造企業(yè)展示采用智能化技術(shù)研發(fā)生產(chǎn)的倍捻機(jī)。如浙江東星紡機(jī)公司展出的兩款倍捻機(jī)DX2689型短纖倍捻機(jī)與DX321F-500型長(zhǎng)絲倍捻機(jī)。都吸收采用了國(guó)外倍捻機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，整個(gè)紗線成型機(jī)構(gòu)都由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)與在線控制，代替了傳統(tǒng)倍捻機(jī)上的往復(fù)導(dǎo)絲機(jī)構(gòu)，機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、噪音低，成形工藝可無(wú)極變換，能適應(yīng)多品種生產(chǎn)。倍捻錠速度可在8 000～10 000 r/min范圍內(nèi)無(wú)極調(diào)速。在現(xiàn)場(chǎng)演示10 000 r/min高速運(yùn)行時(shí)，紗線成型和運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性良好，各項(xiàng)性能指標(biāo)已接近國(guó)際先進(jìn)水平，可取代進(jìn)口倍捻機(jī)。

1.6　輔助設(shè)備

這次展會(huì)中除紡紗主要工序設(shè)備上都廣泛采用了智能化在線監(jiān)控技術(shù)外，在部分輔助設(shè)備中也采用了智能化控制技術(shù)[7]。青島環(huán)球集團(tuán)展示的筒紗智能物流系統(tǒng)是一項(xiàng)成功的范例。該系統(tǒng)整個(gè)流程從絡(luò)筒機(jī)上自動(dòng)取紗、輸送、品種識(shí)別、機(jī)器人卸紗堆垛、稱重、篩選、到自動(dòng)包裝套袋、編織布無(wú)人自動(dòng)成包、自動(dòng)打包、整包自動(dòng)稱重、自動(dòng)貼標(biāo)、自動(dòng)碼垛、自動(dòng)入庫(kù)到自動(dòng)出庫(kù)止，全部實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人自動(dòng)化操作，據(jù)介紹用該智能化自動(dòng)運(yùn)送包裝系統(tǒng)可節(jié)約原工種勞動(dòng)用工的80%。

此外，江蘇凱宮紡機(jī)也展示了一套精梳工序采用智能化技術(shù)，該技術(shù)是將條并卷機(jī)與精梳機(jī)有機(jī)聯(lián)接TSFA0160智能棉卷搬運(yùn)系統(tǒng)。將條并卷機(jī)落下的小卷通過(guò)滿卷存儲(chǔ)平臺(tái)自動(dòng)輸送到精梳機(jī)吊裝運(yùn)輸區(qū)域備用換卷，并將精梳機(jī)用完的條卷空管通過(guò)存儲(chǔ)平臺(tái)碼齊，逐一喂入條并卷機(jī)的備管箱內(nèi)，實(shí)現(xiàn)了條并卷機(jī)與精梳小卷喂入端的連續(xù)生產(chǎn)，對(duì)改善質(zhì)量及節(jié)約運(yùn)輸工人均有積極作用。

2　互聯(lián)網(wǎng)信息化技術(shù)在紡紗生產(chǎn)中的應(yīng)用

紡紗生產(chǎn)是一種多工序、多機(jī)臺(tái)與三班連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，一環(huán)扣一環(huán)的生產(chǎn)模式，一個(gè)工序一臺(tái)設(shè)備發(fā)生故障或出現(xiàn)異常，都會(huì)影響整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)，故對(duì)每臺(tái)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)都有嚴(yán)格要求?；ヂ?lián)網(wǎng)技術(shù)的采用可將每道工序中每臺(tái)設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并及時(shí)作出相應(yīng)處理和調(diào)整。目前互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不僅在細(xì)紗機(jī)單錠監(jiān)控技術(shù)上應(yīng)用，在其他工序紡紗設(shè)備中也已開(kāi)始應(yīng)用，如這次展會(huì)上展出的陜西寶成公司生產(chǎn)的并條機(jī)上設(shè)置了與互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)接端，使管理人員可以從視頻或智能手機(jī)上掌握每臺(tái)設(shè)備的運(yùn)行情況，并可對(duì)各種工藝參數(shù)實(shí)時(shí)作出調(diào)整。徹底改變了傳統(tǒng)生產(chǎn)管理模式，使紡紗生產(chǎn)與管理進(jìn)入了一個(gè)智能化與信息化的新時(shí)代[8]。

傳統(tǒng)紡紗企業(yè)采用智能化與信息化技術(shù)后，能取得節(jié)能降耗與減少勞動(dòng)用工等顯著效果，據(jù)對(duì)浙江省內(nèi)一些紡紗企業(yè)了解，采用清梳聯(lián)合機(jī)、粗細(xì)聯(lián)合技術(shù)及新一代托盤式絡(luò)筒機(jī)等技術(shù)后，不但縮短了紡紗工序，同時(shí)可使生產(chǎn)一線勞動(dòng)用工從原來(lái)500人/萬(wàn)錠減少至50～60人/萬(wàn)錠。如果傳統(tǒng)細(xì)紗機(jī)更新為帶自動(dòng)落紗細(xì)紗長(zhǎng)機(jī)或改造成集體落紗細(xì)紗機(jī)，不但使工人勞動(dòng)強(qiáng)度顯著降低，且每萬(wàn)錠又可節(jié)約勞動(dòng)用工10人左右，僅從節(jié)約勞動(dòng)用工一項(xiàng)，每萬(wàn)錠可減少工費(fèi)支出250萬(wàn)元左右，且可以緩解當(dāng)前紡紗企業(yè)招工難的壓力，經(jīng)濟(jì)效益是十分明顯的。

3　結(jié)　語(yǔ)

紡紗業(yè)是紡織產(chǎn)業(yè)鏈的首道工序，紡紗生產(chǎn)歷史悠久，曾為中國(guó)紡織業(yè)發(fā)展與解決人民穿衣問(wèn)題做出過(guò)重要貢獻(xiàn)，但隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，尤其是自動(dòng)化、連續(xù)化、智能化與信息化等技術(shù)的廣泛采用，傳統(tǒng)的紡紗技術(shù)與管理模式已與現(xiàn)代化生產(chǎn)與管理不相適應(yīng)，必須要進(jìn)行改造與升級(jí)。要圍繞“機(jī)器換人、減人增效、提升產(chǎn)品質(zhì)量與檔次”為目標(biāo)，采用自動(dòng)化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化等手段來(lái)徹底改變傳統(tǒng)生產(chǎn)與管理模式，使紡紗生產(chǎn)跨入智能化與信息化的新時(shí)代。