基于HVI數(shù)據(jù)的計算機(jī)配棉實踐

■程桂芳 謝立華 鄭安琴 張樹芳

〔東營市宏遠(yuǎn)紡織有限公司，山東東營257000〕

基于HVI數(shù)據(jù)的計算機(jī)配棉實踐

■程桂芳 謝立華 鄭安琴 張樹芳

〔東營市宏遠(yuǎn)紡織有限公司，山東東營257000〕

在棉紡企業(yè)中原棉占棉紗生產(chǎn)總成本的70%～80%，合理有效配棉是紡織企業(yè)關(guān)鍵的工作，配棉是否合理不僅關(guān)系成紗質(zhì)量，而且會直接影響企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。計算機(jī)配棉，能充分利用原料的性能進(jìn)行取長補(bǔ)短，符合優(yōu)棉優(yōu)用、差棉巧用的原則，滿足了企業(yè)配棉指標(biāo)需求，使原料及成本降低，提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

一、計算機(jī)配棉的應(yīng)用方法

對入庫的各批次原棉，用棉花大容量測試儀（HIV）檢測（或登錄中纖局儀器化公檢數(shù)據(jù)庫下載）馬克隆值、上半部平均長度、長度整齊度指數(shù)、斷裂比強(qiáng)度、顏色級、含雜率等指標(biāo)，通過相應(yīng)的接口模塊入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。棉檢小組先設(shè)定一些輔助參數(shù)，對所紡品種紗的工藝參數(shù)和質(zhì)量指標(biāo)要求輸入配棉參數(shù)數(shù)據(jù)庫，計算機(jī)就會根據(jù)庫存原棉的質(zhì)量信息、生產(chǎn)的紗線品種和客戶對成紗的質(zhì)量要求等信息，對數(shù)據(jù)庫中的所有棉包進(jìn)行分組、分類并生成多組配棉方案供選擇。在每種配棉方案中，計算機(jī)可根據(jù)庫存原棉數(shù)量和質(zhì)量算出保證實現(xiàn)的配棉隊數(shù)、使用天數(shù)、每隊的接替批次，這樣就有效地控制了同隊中包與包之間的差異，從而保證了配棉方案中各隊質(zhì)量的穩(wěn)定性和持續(xù)性。在選擇了配棉方案之后，計算機(jī)會給出具體的排包圖，指定出每個棉包的具體位置，保證每個排包方案中各組纖維成分的充分均勻混合，有效實現(xiàn)了配棉工作中長期、集中、穩(wěn)定的質(zhì)量管理。

二、傳統(tǒng)配棉方法與計算機(jī)配棉的對比

（一）傳統(tǒng)配棉方法的局限性

傳統(tǒng)配棉方法就是人工制定配棉方案，采取傳統(tǒng)的檢驗方法即10%取樣檢測獲得的結(jié)果，根據(jù)個人的技術(shù)經(jīng)驗將庫存的原棉進(jìn)行分類排隊，不明確原棉特性，沒能實現(xiàn)原棉質(zhì)量信息與棉包的一一對應(yīng)，不能滿足質(zhì)量的穩(wěn)定性要求。

傳統(tǒng)的配棉方法根據(jù)庫存需要進(jìn)行接批，不能保證每隊中原棉質(zhì)量的一致性，經(jīng)常因原料的質(zhì)量波動致使成紗質(zhì)量大幅度波動或頻頻接批，有時甚至造成停產(chǎn)。

（二）計算機(jī)配棉的優(yōu)勢

計算機(jī)配棉是利用人工智能模擬人工配棉的過程，用計算機(jī)將HVI公檢的每一個棉包數(shù)據(jù)進(jìn)行分類、分組優(yōu)化組成配棉排包圖，從而改變了以前依靠人工經(jīng)驗和感官檢驗制定配棉排圖的傳統(tǒng)方式。這不僅為棉紡企業(yè)精細(xì)、合理、高效地使用原棉提供了優(yōu)良的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，而且也為企業(yè)的棉花采購、運輸、棉庫管理開拓了新的思路。

計算機(jī)配棉能夠根據(jù)計算機(jī)提供的預(yù)測功能顯示所需原料指標(biāo)情況，并及時與原料部門取得聯(lián)系，以便購入性價比高的原料，使原料性能物盡其用，保證生產(chǎn)的穩(wěn)定，為企業(yè)節(jié)約資金。

計算機(jī)配棉優(yōu)于傳統(tǒng)配棉的另一個方面，就是可以節(jié)省大量的人工計算，提高工作效率，保證了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

計算機(jī)配棉還可以降低配棉成本，保障生產(chǎn)的穩(wěn)定性、一致性。

三、計算機(jī)配棉管理的三大系統(tǒng)

（一）原棉庫存管理子系統(tǒng)

在原棉入庫時進(jìn)行掃碼登記，并將每批原棉的顏色級、反射率Rd、黃度+b、上半部平均長度、產(chǎn)地、包數(shù)、包重等信息數(shù)據(jù)輸入計算機(jī)。

對已入庫的原棉，計算機(jī)原棉數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)根據(jù)HVI測出（或已下載）每包原棉的各項物理指標(biāo)、產(chǎn)地等信息進(jìn)行分組分類。

當(dāng)輸入查詢庫存命令后，屏幕上立即顯示出有關(guān)庫存情況，以備查閱。

將原棉入清花車間數(shù)量輸入計算機(jī)，就可以累計出庫原棉總數(shù)。

（二）成紗質(zhì)量分析子系統(tǒng)

將以前生產(chǎn)的各品種紗線的各項指標(biāo)（單紗斷裂強(qiáng)力、重量不勻率、重量偏差率、條干均勻度變異系數(shù)等）的檢驗結(jié)果以及相應(yīng)的工藝參數(shù)輸入計算機(jī)，計算機(jī)會根據(jù)成紗數(shù)據(jù)庫中的歷史數(shù)據(jù)信息和原棉質(zhì)量信息對現(xiàn)紡相應(yīng)品種的紗線進(jìn)行質(zhì)量預(yù)測。

對于配好的混合棉方案，雖然還沒有用于生產(chǎn)，但是可以通過計算機(jī)建立的數(shù)學(xué)模型預(yù)測成紗質(zhì)量。

（三）自動配棉子系統(tǒng)

分類排包圖的制定是整個配棉系統(tǒng)的核心，它決定了各原料的使用量、各成分混合均勻度、用棉成本等，自動配棉只要分兩個步驟進(jìn)行，第一挑選接替棉，第二是用量的調(diào)整。

把要配棉的紗線品種輸入計算機(jī)，計算機(jī)就可以自動配棉，系統(tǒng)可以找出要用完的棉批并計算出用完的時間，可以從庫存中找出恰當(dāng)?shù)慕犹婷?，自動計算出混合棉的各種參數(shù)、單價以及成紗指標(biāo)，并確定合理用量。

根據(jù)調(diào)度部門對各種紗特的產(chǎn)量安排，將計劃用量輸入計算機(jī)，計算機(jī)可以自動計算出每天的用棉量，這樣就可以在配棉時自動安排進(jìn)度表。

根據(jù)庫存原料和生產(chǎn)情況，確定品種有關(guān)參數(shù)及配棉目標(biāo)值并將其輸入計算機(jī)，計算機(jī)會提供多個可行方案，我們可根據(jù)客戶的質(zhì)量要求和經(jīng)濟(jì)成本從中選優(yōu)。

四、人工配棉與計算機(jī)配棉的對比

計算機(jī)配棉系統(tǒng)在東營市宏遠(yuǎn)紡織有限公司已經(jīng)使用7年有余，為了更好地發(fā)揮該系統(tǒng)的功能，提高該系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和可靠性，公司專門成立了計算機(jī)配棉小組，棉檢員負(fù)責(zé)獲取HVI數(shù)據(jù)，棉檢組長負(fù)責(zé)計算機(jī)系統(tǒng)的操作和執(zhí)行，實驗室負(fù)責(zé)紗線指標(biāo)的跟蹤測試。在生產(chǎn)實踐中，筆者專門把傳統(tǒng)的人工配棉和計算機(jī)配棉進(jìn)行多次試驗對比（詳見表1）。

同一批新疆細(xì)絨棉，同樣紡緊密紡JC60支，設(shè)備、工藝未做任何調(diào)整。

表1 各項指標(biāo)對比結(jié)果

通過對比結(jié)果可以看出：與采用傳統(tǒng)配棉的同等規(guī)格紗線相比，計算機(jī)配棉優(yōu)化后產(chǎn)品質(zhì)量明顯穩(wěn)定和提高，特別是斷裂強(qiáng)力提高了12 cN。原料及加工成本降低，平均配棉單價由15 256元/t下降到14 700元/t，每噸配棉可節(jié)約資金556元。

計算機(jī)配棉系統(tǒng)不僅僅是優(yōu)化配棉，它實際上是一個原棉的綜合管理系統(tǒng)，從原料的采購入庫、分類存放、出入管理、合理調(diào)配使用、一直到產(chǎn)品的質(zhì)量預(yù)測和控制及整個過程的成本管理，提供了全方位的指導(dǎo)和幫助，為此，建立配棉管理系統(tǒng)是棉紡企業(yè)順利發(fā)展的必然之路?！?/p>