細(xì)紗單錠檢測(cè)裝置的應(yīng)用與思考

高 陽(yáng) 張啟祥 黃 兵 王小惠 章美云

（江蘇大生集團(tuán)有限公司，江蘇南通，226002）

細(xì)紗單錠檢測(cè)的技術(shù)方案最早在30多年前就被提出，此后國(guó)際上多家廠商推出相關(guān)產(chǎn)品并被少量應(yīng)用。最近幾年，以互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能為代表的新一代信息技術(shù)的發(fā)展，深刻改變著行業(yè)的發(fā)展理念、生產(chǎn)工具與生產(chǎn)方式，推動(dòng)了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)加快轉(zhuǎn)型升級(jí)。同時(shí)隨著勞動(dòng)力成本的不斷提高，單錠檢測(cè)裝置在各大紡紗企業(yè)的應(yīng)用也越來(lái)越普遍，為企業(yè)集中控制、優(yōu)化管理、節(jié)能降耗、減少用工等方面提供了有力的支持，助力紡紗企業(yè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和智能化［1-2］。

1 細(xì)紗單錠檢測(cè)概況

1.1 單錠檢測(cè)應(yīng)用的迫切性

進(jìn)入新世紀(jì)以來(lái)，由于傳統(tǒng)紡織行業(yè)工作環(huán)境差、效益較低，國(guó)內(nèi)紡紗行業(yè)逐漸呈現(xiàn)出人員短缺且素質(zhì)較低的特點(diǎn)，使得車(chē)間無(wú)法對(duì)員工進(jìn)行精細(xì)化管理。隨著自動(dòng)化、智能化紡紗設(shè)備的應(yīng)用，如單錠檢測(cè)裝備等，有效緩解了紡織企業(yè)用工緊張、效率低的問(wèn)題，也為企業(yè)管理提供了新的思路和方向［3-4］。

1.2 單錠檢測(cè)原理

單錠檢測(cè)主要分為光電式和電磁式，其原理都是檢測(cè)鋼絲圈在鋼領(lǐng)上的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，以反饋紡紗斷頭、弱捻等情況［5］。

1.3 單錠檢測(cè)裝置的主要功能

1.3.1 降低勞動(dòng)成本

單錠檢測(cè)裝置可自動(dòng)監(jiān)控?cái)囝^，并及時(shí)報(bào)警，大大增加了擋車(chē)工和機(jī)修工巡檢的針對(duì)性和有效性，因此可以適當(dāng)提高看臺(tái)數(shù)，降低勞動(dòng)成本。

1.3.2 提高紗線品質(zhì)

單錠檢測(cè)裝置能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)弱捻、重復(fù)斷頭多的不良錠，便于機(jī)修工及時(shí)處理，在一定程度上提高了紗線質(zhì)量。

1.3.3 降低資源消耗

單錠檢測(cè)裝置除了能及時(shí)發(fā)現(xiàn)紗線斷頭外，在配備粗紗自停系統(tǒng)后，還能及時(shí)切斷粗紗供應(yīng)，減少粗紗損耗，間接減少了負(fù)壓電機(jī)用電成本，降低了資源消耗。

1.3.4 優(yōu)化管理方式

通過(guò)單錠檢測(cè)裝置的紗線斷頭監(jiān)控、電能監(jiān)控、溫濕度監(jiān)控等功能，能夠及時(shí)了解車(chē)間生產(chǎn)情況，便于調(diào)整。通過(guò)終端數(shù)據(jù)匯總，如針對(duì)擋車(chē)工的“單班產(chǎn)量”“落紗時(shí)間”“千錠時(shí)斷頭”等，針對(duì)機(jī)工的“留頭率”“不良錠子”等，針對(duì)工藝的“斷頭長(zhǎng)度曲線”“溫濕度與千錠時(shí)斷頭曲線”等，為車(chē)間管理者在考核、工藝調(diào)整等方面提供依據(jù)。

2 細(xì)紗單錠檢測(cè)的未來(lái)發(fā)展方向

2.1 硬件方面

對(duì)電磁式單錠檢測(cè)裝置而言，檢測(cè)探頭盡量小巧，在不影響檢測(cè)的情況下可增加檢測(cè)探頭與鋼絲圈的距離，從而減少鋼絲圈磁化的可能性，同時(shí)方便擋車(chē)工接頭；針對(duì)光電式單錠檢測(cè)裝置而言，如在生產(chǎn)環(huán)境較差、色紡等情況下，加大對(duì)鋼絲圈的識(shí)別能力，同時(shí)應(yīng)避免光電裝置能力衰退。

細(xì)紗單錠檢測(cè)裝置已成為細(xì)紗機(jī)不可或缺的一部分，盡量使其與細(xì)紗主機(jī)一體化。國(guó)內(nèi)外部分主機(jī)廠家已經(jīng)把單錠檢測(cè)裝置和主機(jī)融合在一起，采集讀取相關(guān)數(shù)據(jù)，如主軸速度、前羅拉速度等，充分合理利用檢測(cè)探頭和PLC，減少了不必要的外設(shè)裝置和線路，同時(shí)也減少了相應(yīng)的故障點(diǎn)。

2.2 軟件方面

軟件方面是細(xì)紗單錠檢測(cè)裝置的薄弱項(xiàng)，目前單錠檢測(cè)裝置PC端的數(shù)據(jù)還是以機(jī)臺(tái)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)進(jìn)行簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)匯總，并無(wú)其他分析功能。這些數(shù)據(jù)對(duì)于員工管理，尤其是考核方面只能作為參考。例如對(duì)于擋車(chē)工而言，在細(xì)紗臨近了機(jī)時(shí)，由于空錠增加，導(dǎo)致接頭時(shí)間增加，這種與擋車(chē)工無(wú)關(guān)的因素也算在平均接頭時(shí)間內(nèi)，使得數(shù)據(jù)失去參考意義；對(duì)于機(jī)修工而言，不良錠子的及時(shí)修復(fù)是一個(gè)重要的考核指標(biāo)，目前單錠檢測(cè)裝置雖能提供不良錠位，但沒(méi)有修復(fù)不良錠子的間隔時(shí)間，使得管理者無(wú)法監(jiān)控機(jī)修工是否在規(guī)定時(shí)間內(nèi)進(jìn)行檢修。因此，依靠單錠檢測(cè)裝置來(lái)進(jìn)行考核管理還存在很大的局限性。廠商在保障數(shù)據(jù)匯總及時(shí)準(zhǔn)確的同時(shí)，還要繼續(xù)加強(qiáng)數(shù)據(jù)分析和人工選擇功能的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，如針對(duì)擋車(chē)工考核當(dāng)中，應(yīng)杜絕細(xì)紗了機(jī)、改紡、擦平車(chē)時(shí)間等與擋車(chē)工無(wú)關(guān)的變量來(lái)影響千錠時(shí)斷頭、平均斷頭時(shí)間的準(zhǔn)確性。同時(shí)在軟件中引用數(shù)據(jù)模型，方便管理者進(jìn)行管理考核。

3 細(xì)紗單錠檢測(cè)對(duì)細(xì)紗工序的變革

3.1 對(duì)員工工作模式的變革

通過(guò)單錠檢測(cè)裝置對(duì)細(xì)紗生產(chǎn)進(jìn)行全面監(jiān)控，使得擋車(chē)工和機(jī)修工可以有目的地進(jìn)行巡回，改變了原有的巡回方式，減輕了勞動(dòng)負(fù)擔(dān)，提高了勞動(dòng)效率。

3.2 對(duì)管理模式的變革

在傳統(tǒng)的細(xì)紗工段管理中，擋車(chē)工和機(jī)修工互不干涉，除了對(duì)擋車(chē)工有簡(jiǎn)單的產(chǎn)量考核以外，基本沒(méi)有量化考核的手段。而單錠檢測(cè)裝置的應(yīng)用，改變了擋車(chē)工的操作模式，也進(jìn)一步加強(qiáng)了管理者對(duì)車(chē)間生產(chǎn)的全方位監(jiān)控能力。細(xì)紗機(jī)單錠狀態(tài)得到時(shí)刻監(jiān)控，可以量化擋車(chē)工和機(jī)修工的考核指標(biāo)，為改變傳統(tǒng)的管理模式提供數(shù)據(jù)支撐。

在質(zhì)量相同的情況下，車(chē)間追求的是更高的產(chǎn)量，即更短的落紗時(shí)間、接頭時(shí)間以及更少的空錠。對(duì)擋車(chē)工而言，主要的工作就是接頭和落紗，而落紗時(shí)間和接頭時(shí)間直接影響到細(xì)紗產(chǎn)量；而對(duì)機(jī)修工而言，調(diào)整落紗留頭和修理空錠又會(huì)影響接頭時(shí)間和落紗時(shí)間，間接影響著細(xì)紗產(chǎn)量。因此，通過(guò)單錠檢測(cè)裝置，結(jié)合數(shù)據(jù)模型，可以對(duì)擋車(chē)工和機(jī)修工進(jìn)行量化考核管理。

對(duì)擋車(chē)工而言，其考核情況可參照公式（1）。對(duì)機(jī)修工而言，其考核情況可參照公式（2）。

式中：Q1、Q2代表?yè)踯?chē)工和機(jī)修工的考核參數(shù)；k1、k2、k3、k4、k5代表相應(yīng)參數(shù)的考核系數(shù)；A代表平均落紗時(shí)間；B代表平均接頭時(shí)間；C代表留頭率；D代表空錠（未接頭錠位數(shù)量與時(shí)間的綜合考量）；E代表不良錠（重復(fù)斷頭錠位的數(shù)量和時(shí)間的綜合考量）。其中，空錠可分為操作空錠和機(jī)械空錠。操作空錠可通過(guò)擋車(chē)工的接頭時(shí)間體現(xiàn)。由于單錠檢測(cè)無(wú)法辨別操作空錠和機(jī)械空錠，可人工統(tǒng)計(jì)一定數(shù)量機(jī)械空錠在空錠中的占比，作為考核系數(shù)k4的組成部分，因此對(duì)于機(jī)修工可通過(guò)調(diào)節(jié)考核系數(shù)k4來(lái)反映機(jī)械空錠情況。對(duì)于不良錠的考核，可以促使機(jī)修工及時(shí)修復(fù)不良錠，以保證紗線質(zhì)量。

通過(guò)以上考核方式，使得擋車(chē)工和機(jī)修工形成互相監(jiān)督、互相激勵(lì)的工作方式，提高車(chē)間生產(chǎn)效率。

紡紗廠采用輪班制，一般分為3個(gè)班組，通過(guò)領(lǐng)班、組長(zhǎng)帶領(lǐng)工人生產(chǎn)，對(duì)于細(xì)紗班組層面的管理，可通過(guò)班組的平均落紗時(shí)間、平均接頭時(shí)間、平均了機(jī)時(shí)間等參量，運(yùn)用模糊聚類(lèi)分析等手段，把不同量綱、不同數(shù)量級(jí)的指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，并進(jìn)行比較，從而對(duì)領(lǐng)班、組長(zhǎng)進(jìn)行考核，加強(qiáng)對(duì)班組長(zhǎng)的管理監(jiān)督。同理，對(duì)于工藝計(jì)劃方面，可以利用數(shù)據(jù)分析優(yōu)選最佳錠速曲線、最佳鋼絲圈周期等［5］，兼顧產(chǎn)量與質(zhì)量，達(dá)到生產(chǎn)效益最大化。

對(duì)于車(chē)間考核管理和工藝的優(yōu)選方面，更多地需要提升單錠檢測(cè)軟件分析功能，當(dāng)然這需要單錠檢測(cè)裝置生產(chǎn)企業(yè)和紡紗企業(yè)合力推進(jìn)變革。

4 結(jié)語(yǔ)

細(xì)紗單錠檢測(cè)裝置在紡紗企業(yè)的應(yīng)用已經(jīng)越來(lái)越普遍，其功能也在不斷延伸發(fā)展。生產(chǎn)實(shí)踐表明，該裝置具有降低勞動(dòng)成本、提高紗線品質(zhì)、減少資源消耗、優(yōu)化管理方式等優(yōu)點(diǎn)，但在軟硬件方面，尤其是在軟件方面還存在著很大的提升空間。對(duì)紡紗企業(yè)而言，單錠檢測(cè)裝置的出現(xiàn)，給員工工作模式和管理者管理模式帶來(lái)巨大的變革。因此，需要細(xì)紗單錠檢測(cè)裝置生產(chǎn)企業(yè)與紡紗企業(yè)加強(qiáng)合作，更好地開(kāi)發(fā)其應(yīng)用功能，使其發(fā)揮更大的作用。