紗庫式自動絡(luò)筒機管紗自動上紗技術(shù)改造項目現(xiàn)狀與市場分析

倪 遠

(紡之緣工作室，上海 200063)

1 行業(yè)規(guī)劃

在國內(nèi)紡紗行業(yè)存量自動絡(luò)筒機中，紗庫式自動絡(luò)筒機的占比較高。隨著用工成本不斷攀升及生產(chǎn)管理要求的日益強化，需要減少依賴人工找頭和上紗的紗庫式自動絡(luò)筒機的比例，增加具有管紗自動找頭和上紗系統(tǒng)的自動絡(luò)筒機，即加大細絡(luò)聯(lián)型絡(luò)筒機和托盤式絡(luò)筒機兩種先進適用技術(shù)的市場推廣。

在2016年9月發(fā)布的《紡織工業(yè)“十三五”科技進步綱要》中有兩處提到自動絡(luò)筒機的“管紗自動生頭及關(guān)鍵裝置”項目[1]。

一是在該綱要第二部分“十三五”紡織工業(yè)科技進步的重點任務(wù)，第三章節(jié)的第五小節(jié)“先進紡織裝備”中，“推廣重點：紡紗機械重點推廣”中提及管紗自動生頭及關(guān)鍵裝置，到2020年規(guī)模以上企業(yè)應(yīng)用比例達到25%。

二是在具體安排“十三五”紡織工業(yè)先進適用技術(shù)推廣項目(共100項，棉紡相關(guān)7項)中，第五章節(jié)的第1小節(jié)“紡紗機械(第 61～67 項)”的第63項，內(nèi)容見表1。

表1 第63項內(nèi)容明細

技術(shù)名稱技術(shù)特征及市場需求實施效果2020年目標2025年目標管紗自動生頭技術(shù)及關(guān)鍵裝置管紗采用自動插管、挑頭、生頭、輸送、絡(luò)紗、落筒等工序,具有用工少、勞動強度低等優(yōu)點。該技術(shù)是紡織行業(yè)提高勞動生產(chǎn)率、提高自動化水平,減少用工的關(guān)鍵技術(shù)。主要用于細絡(luò)聯(lián)型絡(luò)筒機和托盤式絡(luò)筒機比常規(guī)絡(luò)筒機降低60%～75%的用工規(guī)模以上企業(yè)應(yīng)用比例達到25%規(guī)模以上企業(yè)應(yīng)用比 例達到 50%

可見在《紡織工業(yè)“十三五”科技進步綱要》制定時，對“管紗自動生頭及關(guān)鍵裝置”技術(shù)項目就有明確的要求和目標，只不過該項目是針對新增細絡(luò)聯(lián)型絡(luò)筒機和托盤式絡(luò)筒機制定的，也許該綱要編制團隊沒有估計到僅僅兩年時間，行業(yè)已經(jīng)等不及僅依靠在增量自動絡(luò)筒機上應(yīng)用該技術(shù)來實現(xiàn)項目應(yīng)用目標了。

2 項目現(xiàn)狀

行業(yè)在用工難、用工貴的背景下，對降低自動絡(luò)筒機用工的急切需求，正在推動替代技術(shù)方案在存量自動絡(luò)筒機上盡快應(yīng)用。將依賴人工找頭和上紗的紗庫式自動絡(luò)筒機改造為帶有管紗自動找頭和上紗系統(tǒng)的自動絡(luò)筒機，已成為行業(yè)的一項現(xiàn)實需求。

近年來，將紗庫式自動絡(luò)筒機改造為帶有管紗自動找頭和上紗系統(tǒng)的自動絡(luò)筒機的技術(shù)改造項目，受到業(yè)內(nèi)多方關(guān)注，已有企業(yè)開始涉足，有少部分進入用戶試用期。由于涉及紡紗工藝、紡機裝備及改造成本等因素，已經(jīng)提出的技術(shù)改造方案，可能尚未在性價比方面形成行業(yè)共識。即使如此，紡紗企業(yè)對該技術(shù)的青睞度超乎預(yù)料，這將極大鼓舞研發(fā)企業(yè)的熱情，有力推進研發(fā)進程。

該項目的自動找頭系統(tǒng)是必不可少的，可以參照或直接采用已經(jīng)成熟應(yīng)用的托盤式自動絡(luò)筒機的自動找頭系統(tǒng)。依據(jù)設(shè)計制造水平，單套自動找頭系統(tǒng)的產(chǎn)能約為每分鐘20個～25個管紗，因此對于大部分線密度紗線，60錠～72錠的自動絡(luò)筒機需要配置1套～2套自動找頭系統(tǒng)。在完成找頭后的自動送紗上紗部分，目前已有的技術(shù)改造方案就上紗方式而言，大致分為兩個類型：一是模仿人工操作的紗庫上紗移動式機械手；二是類似托盤式自動絡(luò)筒機的皮帶與托盤管紗輸送系統(tǒng)，加上單錠式上紗操作臂。

第一類改造方案對原機的改造較少，相對改造部件較少，現(xiàn)場施工工作量較小，改造的通用性較好，適用于多種品牌機型和各種新老型號。同時，由于保留了原有紗庫，與人工操作具有兼容性。但移動式上紗小車占據(jù)較大的值車空間，往復(fù)移動需要智能檢測輔助系統(tǒng)，才能保障安全性問題，且在保障安全性的同時又會顯著影響工作效率。移動小車上紗機械手的工作頻次較高，運行可靠性和穩(wěn)定性相對較差，維護管理工作的不確定因素較多。

第二類改造方案對原機的改造較多，相對改造部件較多，現(xiàn)場施工工作量較大，改造的通用性較差，單錠操作臂零部件較多，對多種品牌機型和各種新老型號可能需要定制零部件。如果設(shè)計不緊湊，可能會過多占據(jù)值車空間。同時由于拆除了原有紗庫，與人工操作不具有兼容性，任何找頭、輸送或單錠操作臂故障，都會影響整機或單錠生產(chǎn)效率，且難以人工補償。托盤式輸送管紗的工作模式較為成熟，單錠操作臂的運行可靠性和穩(wěn)定性相對較好。

因此兩類改造方案各有利弊，依照不同的側(cè)重點看，少改造和靈活性，與多改造和可靠性等幾個方面尚需論證。

3 方案比較

在ITMA ASIA+CITME 2018展會上，銅陵松寶智能裝備股份有限公司、杭州銳冠科技有限公司和江陰凱業(yè)紡織機械制造有限公司3家企業(yè)展示了紗庫式自動絡(luò)筒機管紗自動上紗系統(tǒng)改造樣機，其中銅陵松寶(見圖1)屬第一類改造方案，杭州銳冠(見圖2)和江陰凱業(yè)(見圖3)屬第二類改造方案。杭州銳冠已有少量投入用戶應(yīng)用。

圖1 銅陵松寶紗庫式自動絡(luò)筒機管紗自動上紗系統(tǒng)

圖2 杭州銳冠紗庫式自動絡(luò)筒機管紗自動上紗系統(tǒng)

圖3 江陰凱業(yè)紗庫式自動絡(luò)筒機管紗自動上紗系統(tǒng)

除了這3家企業(yè)外，常州長榮機械科技有限公司也已經(jīng)研發(fā)出了第二類管紗自動上紗技術(shù)方案(見圖4)，并且已經(jīng)公開發(fā)布廣告，進入市場少量試用和營銷階段。

圖4 常州長榮紗庫式自動絡(luò)筒機管紗自動上紗系統(tǒng)

在沒有完全定型和規(guī)模應(yīng)用之前，改造成本尚處于估算狀態(tài)。如果在改造成本接近的情況下，綜合比較以下項目，4家廠商兩類改造方案的優(yōu)勢各有側(cè)重，見表2。

表2紗庫式自動絡(luò)筒機管紗自動上紗系統(tǒng)結(jié)構(gòu)類型與應(yīng)用效應(yīng)對比

項目銅陵松寶杭州銳冠江陰凱業(yè)常州長榮改造類型一二二二技術(shù)思路少改造,留紗庫改機型,棄紗庫少改造,棄紗庫少改造,棄紗庫管紗輸送中部連續(xù)輸送下部連續(xù)輸送中部連續(xù)輸送下部連續(xù)輸送上紗形式移動機械手單錠操作臂單錠操作臂單錠操作臂原機改造量較小較大中中機型適應(yīng)性好定制較好較好操作臂工作頻次較高較低較低較低值車空間占用較多較少中等較少人工值車兼容性可以不可不可不可維護便利性————改造成本————綜合性價比————

最后幾欄的填寫顯然不是當下的事，留給時間、留給市場。

由于各企業(yè)設(shè)計的具體結(jié)構(gòu)不同， 以上的分類只是簡單的歸類，表2中的應(yīng)用效應(yīng)也是簡單的判斷與評估，而且結(jié)構(gòu)與應(yīng)用效應(yīng)也在不斷改進和完善之中。

上述研發(fā)中的4家廠商都對認為需要知識產(chǎn)權(quán)保護的技術(shù)結(jié)構(gòu)申請了專利，已經(jīng)公開的至少有30項，其中常州長榮專利申請起始時間較早、申請數(shù)量較多。

有關(guān)知識產(chǎn)權(quán)問題，研發(fā)企業(yè)需要注意的是，管紗自動找頭和托盤輸送系統(tǒng)的技術(shù)結(jié)構(gòu)這兩個部分國內(nèi)外多家自動絡(luò)筒機主機制造廠商都有一些專利保護。

4 市場分析

將紗庫式自動絡(luò)筒機改造為帶有管紗自動找頭、自動上紗的自動絡(luò)筒機，其主要功能是降低現(xiàn)實的用工成本。行業(yè)以改造附加成本和用工節(jié)省成本為主要依據(jù)來計算投資回報期。

事實上這項改造方案，從技術(shù)角度看并非真正意義上技術(shù)領(lǐng)域的進步，只不過是一個過渡性的補缺項目，其改造目標機型是市場存量的紗庫式自動絡(luò)筒機?？陀^上這項技術(shù)的改造方案，在現(xiàn)有產(chǎn)品中有明確的功能替代機型，即托盤式自動絡(luò)筒機，因而對于增量市場來說，一般不會再有用戶在新購紗庫式自動絡(luò)筒機的同時采用這項技術(shù)改造方案。除非新購紗庫式自動絡(luò)筒機加這項技術(shù)改造的成本明顯低于托盤式自動絡(luò)筒機的售價，或者增加了某些用戶需要的附加功能。

這樣看來，這項技術(shù)改造方案的目標存量市場已較為明確，且已經(jīng)或馬上就要形成競爭格局，就意味著這項在研發(fā)中、尚未成熟的項目，在沒有形成規(guī)?；慨a(chǎn)時就已經(jīng)不是所謂的“藍海”項目了。

當然，中國的紗錠規(guī)模決定了這個存量市場依然巨大，一個足夠大的市場體量，將強有力地支撐研發(fā)和應(yīng)用，并同時為供需雙方創(chuàng)造價值。

以下是針對該項目的市場估算，數(shù)據(jù)并非來自官方，僅作為示例供參考。

以全國紗錠規(guī)模為1.2億枚計，其中85%以上應(yīng)用了自動絡(luò)筒機，其中近80%為紗庫式自動絡(luò)筒機，以每萬紗錠配置3臺紗庫式自動絡(luò)筒機計，則紗庫式自動絡(luò)筒機數(shù)量有近24 480臺。其中有約35%是殘值較低不適于改造的老機，預(yù)計還有10%左右為品種或企業(yè)規(guī)模結(jié)構(gòu)因素不會改造的機器，這樣可能改造的機臺數(shù)量約為13 460臺，以每臺改造費用為20萬元～25萬元計，總的市場容量約為27億元～33億元，如果以5 a均衡推進完成改造計算，則年改造銷售額中位數(shù)可達約5億元～6億元，可見市場容量足夠大，就看這塊“蛋糕”有多少企業(yè)按何種份額來劃分。

5 結(jié)語

依照技術(shù)進步方向，自動絡(luò)筒機的發(fā)展隨著自身和細紗機技術(shù)的發(fā)展，循著紗庫式移動小車接頭、紗庫式單錠接頭、托盤式、細絡(luò)聯(lián)型自動絡(luò)筒機的方向發(fā)展。當然，數(shù)十年來各發(fā)展階段都有前后機型共存的局面，現(xiàn)在正是后3種機型共存的時期。

在上述基礎(chǔ)上，如果有一種對紗庫式自動絡(luò)筒機自動化改造形式，既能兼容人工與自動化操作、紗線品種適應(yīng)性好，能為市場普遍接受，又在改造成本方面明顯低于托盤式與紗庫式兩種自動絡(luò)筒機新機之間的差價，在性價比上具有優(yōu)勢，那么是否派生出一種具有過渡意義的“新機型”?一方面在應(yīng)用效應(yīng)上具有存在價值，另一方面躍升出將要形成的競爭格局，占據(jù)行業(yè)技術(shù)領(lǐng)域的制高點，為行業(yè)和研發(fā)者創(chuàng)造價值。

除上述4家廠商外，不排除還有處在研發(fā)中及準備研發(fā)的廠商，每一家都可能會有若干新亮點，同時也免不了有曲折。市場競爭將推動該項目盡快成熟、不斷優(yōu)化，滿足市場需求。

2018年可以說是“紗庫式自動絡(luò)筒機管紗自動上紗改造技術(shù)項目”亮相元年，依照上述分析和估算，也可算為ITMA ASIA+CITME 2018紡機展上棉紡裝備中最受行業(yè)關(guān)注、十分具有應(yīng)用價值和行業(yè)體量的一個現(xiàn)實項目。

《紡織工業(yè)“十三五”科技進步綱要》提出的是先進適用技術(shù)——細絡(luò)聯(lián)型絡(luò)筒機和托盤式絡(luò)筒機的推廣項目，以便增加這兩種自動化應(yīng)用程度較高機型的市場比例，但是在沒有大規(guī)模擴錠的行業(yè)背景下，增量應(yīng)用對存量市場比例的增加程度較小?！毒V要》規(guī)劃目標主要針對規(guī)模以上紡紗企業(yè)，從目前行業(yè)對紗庫式自動絡(luò)筒機管紗自動上紗系統(tǒng)改造的熱情看，無論企業(yè)規(guī)模大小，自動化替代改造方案都有可能應(yīng)用，這將會使全行業(yè)應(yīng)用比例得以提升，行業(yè)規(guī)劃提出的應(yīng)用比例也會提前實現(xiàn)，這將成為新世紀初集聚紡紗技術(shù)項目后，“趨勢超越規(guī)劃”的又一個實例。