雙碳背景下織造企業(yè)清潔生產(chǎn)實(shí)施路徑探索

張德成 張文徽 劉和平 莊順元

（1.安徽職業(yè)技術(shù)學(xué)院，安徽合肥，230011；2.江蘇博雅達(dá)織造有限公司，江蘇蘇州，215000；3.蘇州金倫織造有限公司，江蘇蘇州，215000）

紡織工業(yè)作為國民經(jīng)濟(jì)支柱性產(chǎn)業(yè)，在民生、就業(yè)和貿(mào)易方面具有舉足輕重的地位［1］。當(dāng)下，紡織企業(yè)產(chǎn)品同質(zhì)化嚴(yán)重，缺乏創(chuàng)新，紡織設(shè)備趨于成熟［2］，同時(shí)還面臨制造業(yè)轉(zhuǎn)移和“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)雙重壓力，勞動(dòng)力成本、能源優(yōu)勢逐漸消失。為應(yīng)對(duì)當(dāng)前紡織產(chǎn)業(yè)困境，紡織行業(yè)“十四五”發(fā)展綱要明確提出踐行綠色紡織，推進(jìn)綠色制造，提升紡織企業(yè)節(jié)能降耗水平［3］。中國紡織工業(yè)聯(lián)合會(huì)發(fā)布的《紡織行業(yè)“十四五”綠色發(fā)展指導(dǎo)意見》指出，建立健全綠色低碳循環(huán)的產(chǎn)業(yè)體系，是實(shí)現(xiàn)整個(gè)紡織行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的重要標(biāo)志和基礎(chǔ)底線［4］?？梢?，紡織行業(yè)推動(dòng)綠色低碳循環(huán)發(fā)展、促進(jìn)行業(yè)全面綠色轉(zhuǎn)型將成為大勢所趨和重要之策。在“科技，時(shí)尚，綠色”的新發(fā)展定位下，紡織行業(yè)應(yīng)為“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)而努力，貢獻(xiàn)紡織力量。

1 數(shù)字化賦能助力生產(chǎn)管理、智慧排產(chǎn)

當(dāng)前，紡織企業(yè)技術(shù)成熟、利潤空間逐漸被擠壓，同質(zhì)化競爭嚴(yán)重，附加值低，倒逼企業(yè)必須轉(zhuǎn)向精細(xì)化管理。資源計(jì)劃管理系統(tǒng)（ERP）和織機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用，為實(shí)現(xiàn)可視數(shù)字化管理模式、建設(shè)智慧工廠奠定良好基礎(chǔ)。充分利用這些系統(tǒng)資源的管理模式具有簡單、客觀、速度快、更具說服力的特點(diǎn)，有利于提升員工積極工作內(nèi)驅(qū)力，降低企業(yè)管理成本。ERP 是在原有供應(yīng)鏈的有效管理功能基礎(chǔ)上，增加各工序工藝管理和管控。化纖織造企業(yè)生產(chǎn)工藝與季節(jié)、溫濕度有一定關(guān)系，應(yīng)根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)不斷進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。通過產(chǎn)品質(zhì)量、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)效率數(shù)據(jù)跟蹤進(jìn)行工藝優(yōu)化管控，實(shí)現(xiàn)精益生產(chǎn)、敏捷織造，推動(dòng)數(shù)字化節(jié)能降耗，促進(jìn)清潔生產(chǎn)。一些紡織企業(yè)安裝了織機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，但只用于跟蹤設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)狀況，統(tǒng)計(jì)員工產(chǎn)質(zhì)量信息，若將織機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)+展示屏顯實(shí)現(xiàn)可視化數(shù)字管理，則可有效提高工作效率。如對(duì)當(dāng)班各擋車工責(zé)任機(jī)臺(tái)平均效率進(jìn)行排名，見圖1。

圖1 織機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)擋車工機(jī)臺(tái)效率看板

實(shí)施班組績效評(píng)比，只要該崗位員工在兩人以上就可進(jìn)行量化績效考核并排名次，對(duì)于排名靠后員工，能起到很好內(nèi)驅(qū)鞭策作用，對(duì)杜絕假階救火現(xiàn)象非常有效。這種管理模式也是管理學(xué)中數(shù)字管理、績效管理兩種管理方法的具體應(yīng)用［5］。此外，通過對(duì)織機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)原始數(shù)據(jù)維護(hù)，實(shí)施智慧安排生產(chǎn)，可避免人工排產(chǎn)不合理造成的工序之間半成品等待或停臺(tái)現(xiàn)象，系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別同品種原機(jī)上生產(chǎn)，減少織機(jī)工藝翻改頻次，節(jié)省工藝翻改時(shí)間，實(shí)時(shí)監(jiān)測產(chǎn)品生產(chǎn)進(jìn)度?？棛C(jī)設(shè)備作為企業(yè)重要固定資產(chǎn)，應(yīng)當(dāng)在織機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)里設(shè)置預(yù)警提示，做好設(shè)備各構(gòu)件保養(yǎng)時(shí)間、周期檔案管控，設(shè)備保養(yǎng)好了，維修少，機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)好，設(shè)備使用壽命延長。

2 盤活閑置資產(chǎn)開發(fā)光伏新能源

光能屬于可再生能源，根據(jù)化纖織造企業(yè)生產(chǎn)特點(diǎn)，車間基本都是單層廠房，廠房房頂面積大、平整，陽光照射時(shí)間長，無遮擋。盤活閑置房頂資產(chǎn)，利用房頂進(jìn)行光伏發(fā)電改造。以江蘇金倫紡織有限公司為例，該公司房頂面積約1.8 萬m2，采用雙面發(fā)電光伏組件雙面PERC 電池，雙面發(fā)電效率更高，面板支架作用跟蹤式支架，可以根據(jù)光照角度進(jìn)行方向調(diào)節(jié)，盡量讓面板與陽光光線垂直，增加光照強(qiáng)度。選用2.61 m2（2 384 mm×1 096 mm）規(guī)格光伏板，該光伏板額定功率555 W，根據(jù)1.8 萬m2房頂具體情況可以安裝約3 650 塊光伏板，設(shè)備、安排、后期維護(hù)約660 萬元，政府補(bǔ)貼40%，企業(yè)實(shí)際投入396 萬元。江蘇省平均每天光照時(shí)間5.5 h，平均每天發(fā)電量為11 000 kW·h，按蘇州市工業(yè)用電電費(fèi)平均值0.78 元/（kW·h）計(jì)算，預(yù)計(jì)兩年多回本，企業(yè)可以根據(jù)生產(chǎn)情況實(shí)現(xiàn)自發(fā)自用，余電上網(wǎng)。企業(yè)也可選擇將屋頂出租用于光伏發(fā)電，收取樓頂租賃費(fèi)。同時(shí)，屋頂光伏板還能起到遮陽效果，可降低車間的室內(nèi)溫度3 ℃～5 ℃左右，顯著降低空調(diào)降溫的能耗。

3 應(yīng)用智能化輔助設(shè)備提高生產(chǎn)自動(dòng)化水平

作為勞動(dòng)密集型紡織企業(yè)，自動(dòng)化、智能化輔助設(shè)備的應(yīng)用，將人工從高強(qiáng)度、單調(diào)的作業(yè)中解放出來，不僅提高了工作效率、減少用工，還有利于提高產(chǎn)品質(zhì)量。如鋁筒管、鋁直管殘絲割絲機(jī)、自動(dòng)穿綜機(jī)、對(duì)頭機(jī)、自行走上軸車、擋車工巡檢電車、電動(dòng)黃油機(jī)、超聲波清洗綜筘、智能檢驗(yàn)機(jī)等自動(dòng)化、智能化設(shè)備的應(yīng)用，投資小、見效快。

結(jié)合化纖織造企業(yè)經(jīng)紗斷經(jīng)痛點(diǎn)，江蘇博雅達(dá)織造有限公司聯(lián)合深圳匯川技術(shù)股份有限公司進(jìn)行智能斷經(jīng)巡臺(tái)裝置技術(shù)攻關(guān)，該設(shè)備用于自動(dòng)識(shí)別斷經(jīng)并觸發(fā)停機(jī)，實(shí)現(xiàn)機(jī)器代替?zhèn)鹘y(tǒng)停經(jīng)片或人工巡臺(tái)檢查，后期設(shè)備投入使用，對(duì)紡織行業(yè)是一次技術(shù)變革，助力綠色清潔生產(chǎn)，從而推動(dòng)紡織行業(yè)智能化水平。

4 淘汰高能耗電機(jī)及設(shè)備

企業(yè)設(shè)備動(dòng)力系統(tǒng)由大量電機(jī)設(shè)備實(shí)現(xiàn)，并且連續(xù)性強(qiáng)，涉及到設(shè)備動(dòng)力系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)、水泵、空壓機(jī)等，淘汰老式Y(jié) 型三相異步電動(dòng)機(jī)，按照GB 18613—2020《電動(dòng)機(jī)能效限定值及能效等級(jí)》要求，從規(guī)定時(shí)間起，能效低于3 級(jí)電機(jī)不允許再生產(chǎn)和銷售，使用節(jié)能高效稀土永磁電機(jī)，YE4 和YE5 均屬于節(jié)能電機(jī)。對(duì)于連續(xù)運(yùn)行的工況以及電動(dòng)機(jī)功率相對(duì)較大、電機(jī)數(shù)量比較集中的場合，選擇YE5 電機(jī)會(huì)更經(jīng)濟(jì)。YE5 系列三相異步電動(dòng)機(jī)與普通電機(jī)相比，效率提高8%，且壽命長振動(dòng)小。織機(jī)動(dòng)力傳輸系統(tǒng)采用直驅(qū)電機(jī)，就是將電機(jī)直接安裝在傳動(dòng)軸上，對(duì)負(fù)載進(jìn)行直接驅(qū)動(dòng)，省去傳統(tǒng)功率傳遞損失，同時(shí)，內(nèi)置功率因數(shù)補(bǔ)償節(jié)能，減少電網(wǎng)無功損耗，快起快停，再啟無痕，電流平穩(wěn)，節(jié)能高效。以500 臺(tái)噴水織機(jī)計(jì)算，年運(yùn)行時(shí)間340 天（8 160 h）計(jì)算，每年可節(jié)電約104 萬kW·h。針對(duì)傳統(tǒng)日光燈功率因數(shù)低、光亮度不夠、耗電大等缺點(diǎn)，企業(yè)全部改用LED 高光效日光燈管，新型節(jié)能日光燈亮度高，發(fā)光不發(fā)熱，耗電量僅為原來的75%左右。

5 動(dòng)態(tài)能源、資源消耗管理控制

化纖織造企業(yè)能源、資源消耗主要集中在蒸汽、水和電。蒸汽是由鍋爐加熱產(chǎn)生，為降低環(huán)境污染，紡織企業(yè)鍋爐加熱能源已經(jīng)由煤、生物燃料過渡到天燃?xì)?，但蒸汽成本也在成倍增加。另外，在工廠實(shí)際生產(chǎn)過程中，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)“跑冒滴漏”現(xiàn)象，直接造成能源、資源浪費(fèi)，企業(yè)還存在能源、資源使用效率低現(xiàn)象，如：蒸汽管道未加裝保溫棉，熱量散發(fā)；鍋爐余熱未回收，煤或天然氣發(fā)熱率低；漿紗機(jī)、烘布冷凝水未回收，造成水資源、熱能浪費(fèi)；噴水織造車間水溝底部和溝壁未做防水、頂部未加蓋板處理，造成水溝地面滲水、表面蒸發(fā)，這些都增加了企業(yè)能源、資源的消耗，無形中增加了企業(yè)成本。針對(duì)以上現(xiàn)象，為降低蒸汽單位成本，鍋爐進(jìn)行煙囪余熱回收技術(shù)改造，對(duì)使用蒸汽的漿紗機(jī)、烘布機(jī)加熱管道末端安裝靈敏度高的疏水閥，防止二次閃噴，將蒸餾水回收回流至鍋爐，大幅提高鍋爐進(jìn)水水溫，減少能源使用量。所有裸露在外蒸汽管道包裹低導(dǎo)熱系數(shù)玻璃棉，防止熱量散發(fā)造成的能源無功損耗。在電路、水管、氣管的總路和支路分別安裝電表、水表、流量計(jì)，總路計(jì)量表等于各支路和，動(dòng)態(tài)監(jiān)測各部門、車間單元能源、資源實(shí)際用量，同時(shí)，總路計(jì)量表要與理論用量對(duì)應(yīng)。

6 打造節(jié)能減排高技能人才隊(duì)伍

增產(chǎn)提質(zhì)離不開高素質(zhì)、高技能員工，需要全體生產(chǎn)員工共同參與。人才隊(duì)伍建設(shè)一直是企業(yè)老大難問題，需要解決招、用、穩(wěn)定等一系列問題，企業(yè)管理者不僅要培養(yǎng)員工崗位技能，還要對(duì)節(jié)能減排專業(yè)知識(shí)、實(shí)際經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行宣講，激發(fā)人才隊(duì)伍新活力，對(duì)于新員工企業(yè)要形成傳、幫、帶優(yōu)良傳統(tǒng)，加快員工適應(yīng)崗位技能要求，提高員工在生產(chǎn)過程中的節(jié)約意識(shí)。企業(yè)也可以引進(jìn)節(jié)能減排高技能緊缺人才，提升企業(yè)綠色高質(zhì)量發(fā)展動(dòng)力。

7 強(qiáng)化內(nèi)部管理

企業(yè)日常生產(chǎn)離不開高效管理，管理效率高低取決于管理者的水平。結(jié)合各國優(yōu)秀企業(yè)管理做法，應(yīng)當(dāng)結(jié)合勞動(dòng)定額，積極推進(jìn)各崗位績效改革。蘇州金倫織造有限公司通過對(duì)分條整經(jīng)車間的整經(jīng)工實(shí)施績效考核，將員工工作效率由35%提升到98%，分條整經(jīng)工由以往12 人精減到8人。該績效考核是根據(jù)企業(yè)分條整經(jīng)工崗位勞動(dòng)定額耗時(shí)以及不同規(guī)格經(jīng)紗牽經(jīng)難易程度，制定了具體績效考核辦法，具體如公式1，其中班時(shí)為720 min。

其中，對(duì)頭耗時(shí)120 min，過接耗時(shí)40 min，換筘耗時(shí)30 min，每條分絞耗時(shí)5 min。每加頭1 根耗時(shí)1 min。整經(jīng)速度：白絲220 m/min；黑絲200 m/min；5.56 tex白絲/黑絲150 m/min。倒軸速度：白絲/黑絲70 m/min；5.56 tex 白絲/黑絲50 m/min。例如：分條整經(jīng)工張某當(dāng)班（對(duì)班12 h）對(duì) 頭1 付，過 接1 次，整 經(jīng)5.56 tex 白 絲5 500 m 共11 條，倒軸1 個(gè)。根據(jù)式（1）可計(jì)算出張某工作效率=［（5 500÷150×11）+120+40+5 500÷50］/720=93.52%。當(dāng)然，各操作環(huán)節(jié)的勞動(dòng)定額時(shí)間的制定應(yīng)注意符合實(shí)際，需要在實(shí)踐中不斷摸索，使之更具科學(xué)性。

積極推進(jìn)6S 現(xiàn)場管理，它被視為最有效的生產(chǎn)現(xiàn)場管理辦法，普遍被企業(yè)界認(rèn)可，很多企業(yè)將6S 視為指導(dǎo)性原則，6S 現(xiàn)場管理強(qiáng)調(diào)人的行為習(xí)慣，可以很好地提升員工整體職業(yè)素養(yǎng)。

逐步推動(dòng)實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)化管理的應(yīng)用，例如：同樣的滌塔夫、尼絲紡產(chǎn)品，韓國、日本織造企業(yè)擋車工看臺(tái)達(dá)到120 臺(tái)，國內(nèi)吳江福華織造有限公司看臺(tái)最高達(dá)到56 臺(tái)。通過對(duì)韓國紡織企業(yè)現(xiàn)場考察，其設(shè)備使用國產(chǎn)牛牌凸輪開口機(jī)構(gòu)，織機(jī)使用日本津田駒設(shè)備，原料物理性能與國內(nèi)恒力化纖指標(biāo)相近，之所以與國內(nèi)看臺(tái)數(shù)量差異大，關(guān)鍵在于員工是否按標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)。作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化是將作業(yè)人員、作業(yè)順序、工序設(shè)備的布置、物流過程等進(jìn)行最優(yōu)化的組合，以滿足生產(chǎn)目標(biāo)而設(shè)立的作業(yè)方法［6］。以下通過綜框高度調(diào)節(jié)作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化流程來說明，見圖2。

圖2 綜框高度調(diào)節(jié)

步驟1：確認(rèn)第1 片綜框左右兩側(cè)高度為162.5 mm，固定。

步驟2：確認(rèn)第16 片綜框左右兩側(cè)高度140.0 mm，固定。

步驟3：用專用的工具托在綜框下方（左右各1 個(gè)），固定在橫梁上。調(diào)整螺母，使第1 片綜框下方的桿子①無間隙。

步驟4：把2 片～15 片的綜框固定螺釘②松掉，使綜框自由下降到專用工具的桿子上（兩側(cè)要同時(shí)松掉）。

步驟5：把降到標(biāo)準(zhǔn)位置的綜框固定好，確認(rèn)螺釘緊固良好。

步驟6：把專用工具拆除，點(diǎn)檢工具，作業(yè)完成后進(jìn)行6S 現(xiàn)場管理。

通過以上可知，標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)流程的各步驟都有明確要求，關(guān)注工藝要點(diǎn)和細(xì)節(jié)操作，能有效保證工藝調(diào)整的準(zhǔn)確性和工作效率，減少返工。企業(yè)應(yīng)逐步制定各崗位作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)書，統(tǒng)一各崗位操作標(biāo)準(zhǔn)，讓員工形成固定操作習(xí)慣，從而提高崗位技能水平。

綜絲、鋼筘作為日常易損件，利用打標(biāo)機(jī)，對(duì)綜絲、鋼筘進(jìn)行周期跟蹤，合理使用筘面，延長鋼筘使用次數(shù)，避免壞筘上機(jī)導(dǎo)致的換筘。生產(chǎn)設(shè)備作為企業(yè)重要固定資產(chǎn)，應(yīng)當(dāng)做好設(shè)備檔案管理，尤其是保養(yǎng)時(shí)間、周期，做到防御性維修，讓員工樹立“十年設(shè)備如新”管理理念，關(guān)注設(shè)備異味、異響、異聲現(xiàn)象并及時(shí)找出“病因”進(jìn)行處理，防止與之配合的構(gòu)件出現(xiàn)“并發(fā)癥”，將各車間每月機(jī)配件損耗超額、低額部分納入車間主任績效考核。

織機(jī)速度、效率直接關(guān)系到產(chǎn)量，產(chǎn)量直接關(guān)系到企業(yè)利潤，增速提效考驗(yàn)調(diào)試工技能水平，通過織機(jī)監(jiān)控器，實(shí)時(shí)監(jiān)測每日責(zé)任區(qū)域速度和效率，公告欄張貼每日各班組區(qū)域平均速度和效率，月末統(tǒng)計(jì)本月設(shè)備速度和效率，以此對(duì)各調(diào)試工進(jìn)行排名并考核。

加強(qiáng)企業(yè)文化軟實(shí)力建設(shè)，以“品質(zhì)，成本，快速反應(yīng)”為核心理念，筑牢產(chǎn)品生命線，守好產(chǎn)品贏利點(diǎn)，確保利潤持續(xù)增長。在創(chuàng)新管理、產(chǎn)品研發(fā)、品質(zhì)管控、人才建設(shè)上積極作為。通過宣傳引導(dǎo)，令全體員工樹立起節(jié)能降耗意識(shí)，做好成本管控。

8 “黑燈”作業(yè)模式

倍捻車間倍捻機(jī)生產(chǎn)批次時(shí)間長，如5.56 tex化纖長絲，絡(luò)絲抱瓶凈重780 g，捻度18 捻/cm，車速10 000 r/min 為例，需要8.5 天。在現(xiàn)有倍捻機(jī)每個(gè)錠位上加裝斷紗感應(yīng)器，借助智能控制平臺(tái)，將各倍捻機(jī)錠位運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)集成到電腦終端顯示，即可實(shí)現(xiàn)無人車間，進(jìn)入黑燈作業(yè)模式，倍捻工在巡臺(tái)和處理捻線斷頭時(shí)才開啟對(duì)應(yīng)倍捻機(jī)臺(tái)（現(xiàn)有設(shè)備錠位上加裝斷紗感應(yīng)器）照明，最大限度節(jié)省用電。整漿并車間的整經(jīng)機(jī)主要由筒子架和車頭兩個(gè)部分組成，筒子架占80%空間，日常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)筒子架部分也可實(shí)施黑燈作業(yè)模式，以蘇州金倫織造有限公司為例，倍捻車間和整經(jīng)筒子架占地面積4 萬m2，全部采用黑燈作業(yè)模式，每年可節(jié)省用電80 萬kW·h。

9 優(yōu)化工藝路線

紡織產(chǎn)業(yè)是一個(gè)傳統(tǒng)、成熟行業(yè)，隨著新型纖維出現(xiàn)，新服裝面料品種被開發(fā)出來，經(jīng)過企業(yè)技術(shù)人員不斷生產(chǎn)實(shí)踐，對(duì)于花瑤、滌絲紡、尼絲紡等經(jīng)紗為化纖長絲或彈絲的產(chǎn)品生產(chǎn)工藝進(jìn)行簡化，如：整漿并車間生產(chǎn)工藝通常是整經(jīng)-漿紗-并軸三道工序，可以將整經(jīng)機(jī)、漿紗機(jī)整合為一臺(tái)設(shè)備，改造成整漿聯(lián)合機(jī)，改造費(fèi)用為3 萬元，省去了整經(jīng)機(jī)機(jī)頭和漿紗機(jī)退解部分機(jī)構(gòu)和能耗，用電每年可節(jié)省約13 萬kW·h，用工相應(yīng)減少一半，不到兩個(gè)月時(shí)間就能收回成本，需要操作工人熟練掌握整經(jīng)和漿紗兩種操作技能。

10 結(jié)束語

在碳達(dá)峰、碳中和時(shí)代背景下，企業(yè)應(yīng)主動(dòng)從生產(chǎn)點(diǎn)滴上做起，積極探索節(jié)能減排可持續(xù)發(fā)展的具體措施，從末端治理轉(zhuǎn)向全流程系統(tǒng)發(fā)力，加快節(jié)能減排技術(shù)應(yīng)用，從而推動(dòng)紡織經(jīng)濟(jì)綠色高質(zhì)量發(fā)展。結(jié)合當(dāng)前化纖織造企業(yè)所處國內(nèi)外環(huán)境，可從績效考核制度建設(shè)、新技術(shù)應(yīng)用或開發(fā)、創(chuàng)新管理辦法三個(gè)層面探索企業(yè)清潔生產(chǎn)具體應(yīng)用實(shí)踐，從而為化纖織造企業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展提供建議與支撐，為我國雙碳目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)貢獻(xiàn)紡織力量。