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抓住物联网契机 纺织行业进入智能化时代

供稿:中国工控网 2016/12/28 15:39:53
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  纺织行业数字化、网络化、智能化的时代已经到来。目前,国内的一些纺织企业在自动化、智能化建设方面也取得了一些成果,有的纺纱企业已经实现了清梳联、粗细联、细络联,通过工艺连接大幅减少用工,缩减人力资源成本,提高产品利润。如果在此方向继续深入发展,采用更多智能化技术,未来国内将有望建成少人、无人棉纺工厂或车间。

  智能化、自动化设备在工业制造4.0时代逐步深入人心,并受到了越来越多企业的高度关注。

  纺织装备逐步迈向智能化

  智能化,无疑是近两年来从纺织产业到纺机行业点击率最高的关键词之一。无论是提高生产率、减员增效,还是节能环保、转型升级,几乎所有的领域都包含着智能化变革的需求和内容。智能化无疑代表着一次全新工业革命的到来,而从产业链各个环节反馈至源头的需求,则是直指纺织机械的全面智能化。提升智能化制造水平,首先应该从发展智能化装备入手,研发基于信息化架构下的智能化与数字化高端纺织装备技术平台,开展纺织装备的人因工程工业设计,实现各工序生产设备的数字化智能控制。纺机的智能化已经不是未来,而是现在。

  智能化纺织机械是在原有机电一体化设备的基础上,通过数字化和计算机技术,融合传感器技术、信息科学、人工智能等新思想、新方法,模拟人类智能,使其具有感知、推理和逻辑分析功能,以实现自适应、自学习、自组织、自主决策能力。比如,纺织过程各种工艺参数、运行状态等能够在线检测、显示和自动调节;机台具有自适应的生产控制、智能化加工编程、故障自动诊断、远程监控等功能。

  自动化可以说是智能化的前身,而自动化的需求又从智能化变革而来,也是智能化最重要的内容之一。纺织企业劳动力短缺和用工成本大幅上升,加之人工落纱、粗纱输送等工序的劳动强度大,催生了满足不同要求的全自动粗纱落纱机以及粗纱输送系统。从自动落纱长车到自动络筒机这些年在市场上的长盛不衰可以看出,自动化机型将是“镇店”的经典产品,同时也还在不断提高生产率,向更高技术领域升级。

  例如,恒天集团旗下的天津宏大公司今年推出的新型粗纱机的关键核心部件均由其自主研发,能够很好地适应国内粗细设备的运输系统。天津宏大的产品能满足用户企业的不同需求,如单台粗纱机可同时供应不同区域任意一台细纱机,满足不同品种工艺要求。此外,天津宏大的全自动系统通过输送系统轨道代替细纱机原有纱架,完全取消人工置换粗纱和空管。该系统通过人机界面操作,实时监控粗细纱供需情况,实现生产运行、统计分析和管理。

  西班牙Electro-jet公司今年新开发的全自动落纱及粗细纱输送系统,已经从自动化全面升级到智能化阶段,其最大亮点是粗纱的落纱时间短。据悉,该系统的落纱时间为全世界最短,仅1.5分钟。

  就目前纺机企业而言,研发智能化、自动化产品已然成为发展主流。从近两年的情况来看,国外企业、国内许多大型企业已然走在了行业的前端,国内众多的中小纺机企业也正紧跟形势,不断加大创新研发力度,与国际化先进水平接轨。

  物联网、云计算融入纺机核心技术

  “互联网+”的核心是将互联网作为创新源动力,实现强大的融合性和可扩展性。中国工程院院士俞建勇指出:“互联网+”的发展趋势是深度融合互联网新技术与制造业,优化制造业的生产方式、投资方式、管理方式和商业模式等,改造提升中国制造业。于纺机企业而言,智能制造的终极目标是要实现智慧制造,不仅是立足个性需求的快速反应、个性化定制、准交快交系统,而且还是立足于以互联网技术嵌入产业的系统集成。信息化的外延非常广阔,包括物联网、ERP管理系统等全新企业管理概念。在建设信息化企业的同时,生产输出信息化产品也已经是纺机企业转型的必由之路。

  为了实现纺织机械的智能化制造,要将互联网、物联网的大数据、云计算、移动互联、安全信息等技术集成应用于产品设计、生产、管理和服务的全生命周期,实现数控技术和智能化技术的持续创新。纺机企业在重视硬件研发的同时,也要将企业的软件开发同步进行。令人欣喜的是,我国纺机行业中很多以互联网、物联网、自动化智能软件等为核心技术的产品得到了大力发展。经纬软信科技无锡有限公司、北京经纬纺机新技术有限公司、中达电通股份有限公司等,已经在工厂信息化、自动化、智能化、网络化等方面取得了阶段性成果。

  例如经纬软信科技无锡有限公司的经纬“e”系统,基于物联网采集技术和大数据应用技术的棉纺生产智能管理系统,运用“e”系统开发的新技术,将生产运转数据、质量和人员信息、电量、温湿度集成到大数据云计算平台进行计算分析。并通过Web方式、PC和手机客户端等形式实施远程状态监控,有效降低了管理成本,提高了生产、商务和服务智能化水平。

  研发基于信息化架构下的智能化与数字化高端纺织装备设计技术平台,开展纺织装备的人因工程工业设计,能更好地实现各工序生产设备的数字化智能控制。

  无人化纺织工厂不再是梦日前,一则有关东莞诞生了首个无人工厂的信息在诸多纺织人微信朋友圈内热传:60台机器手日夜无休地打磨一个个手机中框结构件,每条生产线只需33名工人负责看管和检查。

  东莞无人工厂,这仅仅是今后未来中国制造业发展的一个缩影。可以预见数字工厂将是未来纺织工厂发展的终极形态之一。在众多展会和行业会议上多次出现的无人自动化管理流程概念演示令很多企业心动。

  随着人口红利的逐渐消失,推进减员增效,缓解招工难,拉开了我国“机器换人”的大幕。机器换人是纺织服装行业发展到一定阶段后所出现的必然现象。与以往的设备相比,高效、节能、省人工是这些设备的共性。机器换人不是简单地用无脑取代有脑,同时,希望通过机器换人一劳永逸的想法也是不正确的。机器换人应该是一个综合的转型过程,同时也是一种全新生产经营理念的诞生。18世纪,发生在英国的“羊吃人”以及机器替代劳工的历史故事,曾是工业革命中的标志性事件。如今,机器换人对于中国工业化与城镇化的转型也将注定具有标志性意义。

  为进一步提高生产效率,更多地发挥机器人在生产领域的运用,五洋纺机与南京理工大学专家团队进行了对接,双方将合作打造数字化工厂。今年3月,常州市武进五洋纺织机械有限公司与南京理工大学签订校企合作协议,双方将联合开发数字工厂项目。该项目总投资1.5亿元,建成后将成为业内首个数字化工厂。

  该数字化工厂占地35000平方米,按照德国工业4.0要求规划布局。五洋纺机将采购世界一流的生产装备,包括桁架式工业机器人、AGV小车、立体仓库等设施。南京理工专家团队负责开发各生产装备串联形成的传感器和服务架构、应用PDM、CAPP、ERP、MES、刀具管理系统以及生产信息物理系统、物联网和互联服务等,通过信息串联共享,实现整个生产厂区实时生产和管理。

  据介绍,该公司数字化工厂投用后,工人只需把生产经编机的原料准备好,所有生产都在既定程序上完成,产品还能做到自动入库。

  经纬纺机也早已开始了新型无人化数字棉纺工厂的研发。按照构想,经纬新型无人化数字棉纺工厂主要由智能化单元设备、车间数据采集与监控系统、智能物流与搬运系统、基于大数据和云计算的智能数据处理与分析等系统组成。数字棉纺工厂提供的棉纺成套工艺方案包括:精梳/紧密纺成套工艺、普梳成套工艺、气流纺成套工艺。紧密纺流程:清梳联合机(含清花设备、异性纤维分检机、梳棉机)→头并并条机→条并卷联合机→精梳机→末并并条机→自动落纱粗纱机→集体落纱环锭细纱机→细络联型自动络筒机。转杯纺流程:清梳联合机→并条机→转杯纺纱机。

 

  无人化数字棉纺工厂能够把传统上分为多个工序的棉纺装备通过自动化、连续化、数字化技术集成为一个智能化的整体进行管理。将原来需要大量人工管理的生产流程统一在系统智能管控之下;将原来大量需要人工搬运的原料和半成品实现自动输送;将原来大量需要一线工人掌握高超技能的操作简化为装备的自动化标准操作,各项生产工艺数据实现自动采集分析、预测。无人化数字棉纺工厂是现代纺织工业化、信息化、智能化融合的综合体现,也是实现智能化纺织的必经之路。

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新闻来源: 51CTO

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