錦綸6 POY長絲生產(chǎn)量化評價指標(biāo)及改善對策

沈宏山，龔靜華

（1.南通九州化纖有限公司，江蘇 南通 226682；2.東華大學(xué)，上海 200051）

目前，我國的錦綸6 POY（Polyamide 6 Pre-Oriented Yarns，預(yù)取向絲）長絲的生產(chǎn)企業(yè)主要集中在福建、江蘇、浙江、廣東等地。江蘇海安集聚了眾多化纖生產(chǎn)企業(yè)，其錦綸6 POY長絲的生產(chǎn)規(guī)模一般在2～10條線、十幾個到幾十個紡絲位，年產(chǎn)量在千噸到兩萬噸量級。構(gòu)建評價這類規(guī)模企業(yè)的生產(chǎn)管理和效率的方法，對區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展有較好的促進作用。

本研究針對錦綸6 POY長絲生產(chǎn)的工藝全過程進行分析，以結(jié)果為導(dǎo)向，兼顧但不拘泥于具體的生產(chǎn)工藝和裝備過程的細節(jié)或差異，探討這類中、小規(guī)模的錦綸6 POY長絲生產(chǎn)企業(yè)組織管理的關(guān)鍵及可比較的生產(chǎn)率（Partial-factor Productivity）量化指標(biāo)和管理改進對策，是評價和提升同行企業(yè)之間或同一企業(yè)不同時期的生產(chǎn)管理水平的重要方法。

錦綸6 POY長絲生產(chǎn)企業(yè)一般都采用熔體紡絲成型工藝[1]，以切片熔融紡絲為核心的工藝過程：錦綸6干切片→螺桿擠出機→熔體分配管道→計量泵→紡絲組件→紡絲窗（風(fēng)冷）→上油→甬道→卷繞成型→落絲→檢驗→包裝→入庫。

錦綸6 POY熔體紡長絲的生產(chǎn)是一種流程制造（Flow Manufacturing，F(xiàn)M），被加工的對象錦綸6切片不間斷地通過螺桿擠出機熔融擠出、經(jīng)熔體分配管道分配進入計量泵、紡絲組件，經(jīng)冷卻成型，被連續(xù)卷繞在絲筒上，是一種連續(xù)生產(chǎn)（Continuous Manufacturing，CM）過程，紡絲和卷繞兩大工序是關(guān)鍵過程。在實際生產(chǎn)中，不同企業(yè)、不同生產(chǎn)裝備的工藝控制和生產(chǎn)組織具有個性化和傳承性，生產(chǎn)流程和組織目標(biāo)是相同的，但生產(chǎn)組織管理的效益和效率是有差別的。生產(chǎn)效率是指在已有或確定的生產(chǎn)資源下運行的生產(chǎn)制造能力，通過分析其生產(chǎn)過程，比較不同生產(chǎn)組織管理間的差異，探討對生產(chǎn)效率進行量化評價并持續(xù)改善，能有效地指導(dǎo)和促進生產(chǎn)制造能力的提升。

1 錦綸6 POY長絲生產(chǎn)評價指標(biāo)的篩選

安全、質(zhì)量、成本和交貨期是制造業(yè)生產(chǎn)管理的核心。安全是一切工作的前提，保證交貨期是生產(chǎn)調(diào)度和計劃管理的基本職能。質(zhì)量和成本是評價不同生產(chǎn)組織管理的關(guān)鍵。以結(jié)果為導(dǎo)向的循證分析是鑒別篩選錦綸6 POY長絲生產(chǎn)量化評價指標(biāo)的原則。

錦綸6 POY長絲生產(chǎn)管理的評價是一個系統(tǒng)工程，涉及的范圍和內(nèi)容很多，致力于在現(xiàn)有資源和模式下，探討對錦綸6 POY長絲生產(chǎn)管理能力進行量化評價的具體指標(biāo)。

不同的生產(chǎn)組織管理因其自身的生產(chǎn)裝備先進程度不同，決定了其產(chǎn)能的大小，單位時間的產(chǎn)出差別較大。針對不同的生產(chǎn)組織現(xiàn)狀，剔除與具體產(chǎn)品有關(guān)的指標(biāo)如產(chǎn)量等，因為同樣的資源和管理，生產(chǎn)線密度低的產(chǎn)品、時產(chǎn)量等指標(biāo)必然低，篩選具有可比性的量化指標(biāo)來評價其生產(chǎn)組織管理結(jié)果的差異是探討的主題。

通過對眾多的量化指標(biāo)如能源消耗率、人均產(chǎn)出率等指標(biāo)進行鑒別篩選。通過鑒別篩選，能源消耗率指標(biāo)的高低主要取決于生產(chǎn)設(shè)備自身的先進程度，生產(chǎn)管理對其影響較弱；同樣，人均產(chǎn)出率也一樣，這類指標(biāo)因不同組織的個體間存在明顯差異化，不能作為可比較的評價指標(biāo)。

生產(chǎn)管理實踐中，針對同類規(guī)模的不同企業(yè)間的錦綸POY長絲生產(chǎn)，以結(jié)果為導(dǎo)向，遵循用同一個生產(chǎn)企業(yè)自身客觀存在的理想化狀態(tài)，即理論指標(biāo)和其生產(chǎn)的實際結(jié)果即統(tǒng)計數(shù)據(jù)來比較。兩者的百分比作為量化評價指標(biāo)，著重于同樣條件下組織生產(chǎn)能力優(yōu)劣的比較，鑒別篩選不同個體間的差異化影響較弱的、具有可比性的量化指標(biāo)，實現(xiàn)便捷、有效的評價。選定投入產(chǎn)出比、優(yōu)等品率和機時利用率3項指標(biāo)，表征不同生產(chǎn)組織間的生產(chǎn)組織管理的有效性。

2 量化評價指標(biāo)

2.1 投入產(chǎn)出比

投入產(chǎn)出比又稱投入產(chǎn)出比率（Input-Output Ratio，ROI），是連續(xù)生產(chǎn)流程制造的重要成本指標(biāo)，具體指每投入1 t錦綸6切片原料產(chǎn)出的合格產(chǎn)品量的百分率，是評價生產(chǎn)率及經(jīng)濟效果的指標(biāo)，其值越大，表明生產(chǎn)管理的成效越好，原料利用率越高、浪費越少[2]。行業(yè)的一般水平在101%～102%。與投入產(chǎn)出比相關(guān)聯(lián)的有廢絲率、成品率等指標(biāo)。

2.2 優(yōu)等品率

依據(jù)FZ/T 54024—2019《錦綸6預(yù)取向絲》行業(yè)標(biāo)準的“產(chǎn)品分等”規(guī)定，產(chǎn)品分為優(yōu)等品、一等品和合格品3個等級[3]。生產(chǎn)實踐中，優(yōu)等品通常又稱為“AA”，所以，優(yōu)等品率又稱“AA率”，是指在一個連續(xù)的生產(chǎn)時間段內(nèi)，優(yōu)等品占所有產(chǎn)品（優(yōu)等品、一等品和合格品）之和的比率是質(zhì)量之比，是評價生產(chǎn)產(chǎn)品的品質(zhì)指標(biāo)，其值越大，表征生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量越好。行業(yè)的一般水平在95%。

2.3 機時利用率

錦綸6 POY長絲生產(chǎn)是連續(xù)生產(chǎn)的流程制造，實際生產(chǎn)中，要鏟板、更換組件，會出現(xiàn)斷頭或機器故障維修等，必然存在非正常生產(chǎn)的停機時間。

機時利用率是指若干臺機器設(shè)備進行正常生產(chǎn)的時間之和與累計的各臺機器設(shè)備總開機時間之比，是衡量機器設(shè)備進行正常生產(chǎn)、形成有效產(chǎn)出的時間占比。這個指標(biāo)實質(zhì)上與工藝的穩(wěn)定性、成熟度、設(shè)備的完好性、人員操作技能等因素有關(guān)，是評價生產(chǎn)產(chǎn)出效率的指標(biāo)，其值越大，單位時間內(nèi)的產(chǎn)量越高，表征其滿負荷生產(chǎn)的程度越高。

即：

2.4 量化評估指標(biāo)的計算實例

某化纖廠，錦綸6 POY長絲生產(chǎn)有8條線共50個紡絲位，以2019年9月錦綸6 POY長絲生產(chǎn)的數(shù)據(jù)為例，進行量化評估指標(biāo)的計算。

2.4.1 投入產(chǎn)出比的計算

2019年9月份的錦綸6 干切片投入量及產(chǎn)出成品量如表1所示。

表1 2019年9月錦綸6 POY長絲的原料及產(chǎn)出成品量統(tǒng)計

2.4.2 優(yōu)等品率的計算

2019年9月份，錦綸6 POY長絲產(chǎn)品等級及產(chǎn)量統(tǒng)計如表2所示。

2.4.3 機時利用率的計算

2.4.3.1 機臺正常生產(chǎn)時間

機臺正常生產(chǎn)時間即形成有效產(chǎn)出的時間，是各臺機器設(shè)備進行正常生產(chǎn)時間的總和。

實際生產(chǎn)時，逐臺計量統(tǒng)計正常生產(chǎn)的機臺時間，大多數(shù)企業(yè)的設(shè)備沒有此功能，用人工統(tǒng)計是難以實現(xiàn)的，所以本研究提出以相應(yīng)品種的實際產(chǎn)量和長絲的實測線密度（纖度，Linear density）為依據(jù)，計算機臺正常生產(chǎn)時間，即：

表2 2019年9月份錦綸6 POY長絲產(chǎn)品等級及產(chǎn)量統(tǒng)計

式中：N—錠數(shù)，厚餅（12頭紡）取N=12，薄餅（24頭紡）取N=24。

本實例計算中，把實測線密度視為與長絲的名義線密度（Nominal Linear Density，NLD）一致。

如表2所列的產(chǎn)品38 dtex/12 f，生產(chǎn)的是厚餅（12頭紡）、卷繞速度是4 250 m/min，則：

即生產(chǎn)38 dtex/12 f的單位小時產(chǎn)量是11.628 kg/h。

如表3所示，產(chǎn)品38 dtex/12 f的9月份產(chǎn)量是10 395.8 kg，正常生產(chǎn)機時是894.03 h。

針對不同產(chǎn)品的正常生產(chǎn)時間如表3所示，9月份的累計正常生產(chǎn)機時為33 541.42 h。

2.4.3.2 總開機時間的計算

錦綸6 POY長絲的生產(chǎn)是連續(xù)生產(chǎn)，3月份50臺紡位的總開機時間即總開機時間＝24 h×50臺×30天＝36 000 h。

綜上，

即9月份的機時利用率為93.17%。

3 提高量化評估指標(biāo)的改善對策

提高投入產(chǎn)出比、優(yōu)等品率和機時利用率3大評價錦綸6長絲生產(chǎn)的量化指標(biāo)，要通過對企業(yè)具體的生產(chǎn)過程進行全面分析、系統(tǒng)協(xié)調(diào)和重點管控，整體提升生產(chǎn)效率。

生產(chǎn)效率的提高是指在不改變主要生產(chǎn)要素資源條件下，通過對“人、機、料、法、環(huán)”等方面的持續(xù)改善，關(guān)注細節(jié)和流程，提高生產(chǎn)效率，通過投入產(chǎn)出比、優(yōu)等品率和機時利用率3大量化評價指標(biāo)的變化來體現(xiàn)這種改善成效。結(jié)合生產(chǎn)實際和實踐經(jīng)驗，提出5種主要的改善對策。

3.1 紡絲工藝參數(shù)要有針對性

加強對切片原料的質(zhì)量指標(biāo)的管控，紡絲工藝溫度、側(cè)風(fēng)冷或環(huán)吹風(fēng)溫濕度及風(fēng)速等工藝參數(shù)要及時、動態(tài)地針對相應(yīng)批次的原料進行調(diào)控，保證紡絲工序生產(chǎn)穩(wěn)定。

表3 2019年9月份有效生產(chǎn)機時統(tǒng)計

3.2 加強紡絲組件的質(zhì)量管控

組件是紡絲工序的核心部件[4]。紡絲組件的質(zhì)量管控分為生產(chǎn)準備的組件組裝和生產(chǎn)過程中的組件維護兩個部分。

組件組裝時要保證噴絲板的清潔、檢板到位，組裝過程的質(zhì)量控制包括過濾砂的配比、組件密封堅固性，如存在質(zhì)量缺陷會引起漏漿、毛絲等，嚴重時會出現(xiàn)連續(xù)更換組件，會減少機器的正常生產(chǎn)時間、增加不合格品、降低優(yōu)等品產(chǎn)量。

生產(chǎn)過程中的組件維護首先要做到預(yù)熱溫度適宜、正確安裝組件，最關(guān)鍵的是及時鏟板、保持噴絲板表面的清潔，同時要監(jiān)測組件壓力，避免或減少這些異常引起正常生產(chǎn)中斷。

3.3 強化集束上油及油劑回路的巡查

集束上油是錦綸6 POY長絲生產(chǎn)的關(guān)鍵過程，如出現(xiàn)異常會引起POY長絲少油、無油等情況，結(jié)果會造成產(chǎn)品降等、增加廢絲量。只有正常上油，才能保證絲束均勻冷卻、成型好、條干均勻。

油劑回路的巡查包括從油劑配備入桶（槽）到向紡絲位的輸送和油劑泵的定量上油和相關(guān)的管路通暢，持續(xù)無中斷、無跑冒滴漏等現(xiàn)象。

3.4 規(guī)范卷繞成型操作

卷繞成型對機時利用率的影響最大，最主要的是要減少非正常生產(chǎn)的停機時間，提高一次升頭成功率、縮短升頭時間，杜絕二次升頭，在異常斷頭的情況下允許一錠拉斷飄絲保證其他錠位產(chǎn)出優(yōu)等品，加強成型檢查，提高優(yōu)等品率。

3.5 加強設(shè)備的預(yù)防性維護保養(yǎng)

生產(chǎn)設(shè)備和公用設(shè)備的完好運行是錦綸6 POY長絲生產(chǎn)的根基。保持設(shè)備的狀態(tài)完好，通過管理加強對設(shè)備的預(yù)防性維護和保養(yǎng)，加強操作工對設(shè)備性能的了解和掌握，追求“人機合一”的工作狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)異常及時處理，要摒棄“壞了才修”的陋習(xí)，要理性地認識到，不是先進的、好的設(shè)備才要維護保養(yǎng)，舊設(shè)備、二手設(shè)備也必須處于完好狀態(tài)，這是很多中小規(guī)模企業(yè)的認識誤區(qū)。有條件的要推行全員設(shè)備維護（Total Productive Maintenance，TMP）的管理模式，減少一切可以避免的設(shè)備停產(chǎn)時間，是提高機時利用率的必由之路。

筆者在生產(chǎn)實踐中實施這些具體的對策半年多，具有明顯成效，表4列出了示例工廠 2020年3月份的統(tǒng)計數(shù)據(jù)。

需要說明的是，表4中產(chǎn)品39 dtex/1 2f生產(chǎn)了24 h后又改紡其他品種，導(dǎo)致其優(yōu)等品率較低。這也說明生產(chǎn)管理中要加強生產(chǎn)的計劃性，減少改紡的頻次是提高優(yōu)等品率的重要舉措。

將表4、表5與9月份數(shù)據(jù)對比，其中優(yōu)等品率從93.92%提升到了97.65%，機時利用率從93.17%提高到了95.33%。

4 結(jié)語

改善和提高錦綸6 POY長絲生產(chǎn)的組織管理效率，可以通過與同類企業(yè)比較，也可以通過本企業(yè)不同時間段的前后比較，通過比較投入產(chǎn)出比、優(yōu)等品率和機時利用率3大指標(biāo)的差異可以直接、有效地量化生產(chǎn)組織管理效率的高低，有針對性地進行改進和改善，促進生產(chǎn)組織管理和效率的提升。

表4 2020年3月份錦綸6 POY長絲產(chǎn)品等級及產(chǎn)量統(tǒng)計

表5 2020年3月份有效生產(chǎn)機時統(tǒng)計