隨著勞動力成本不斷提升以及化纖產(chǎn)業(yè)從勞動密集型向技術(shù)密集型的轉(zhuǎn)變，化纖生產(chǎn)的智能化水平不斷提高。

在盛虹科技股份有限公司的生產(chǎn)車間，整潔的空間、干凈的地面、機器轟鳴，潔白的絲餅順著生產(chǎn)線下來被一個個機械手抓起，準(zhǔn)確地放到來回穿梭的運輸小車?yán)?。絲餅從加彈機下線之后，從落筒、輸送、儲存、檢驗分類、包裝到碼垛等所有環(huán)節(jié)均實現(xiàn)全自動化。據(jù)介紹，盛虹科技股份有限公司應(yīng)用智能物流系統(tǒng)后，整體節(jié)省了約50%的用工。工人只要將絲車推上入庫線體，接下來的所有工序?qū)⑷坑深A(yù)先設(shè)定好的自動化程序操控完成。

據(jù)了解，類似的自動落絲、輸送系統(tǒng)已在國內(nèi)多家化纖企業(yè)使用。在化纖成套生產(chǎn)線已實現(xiàn)數(shù)字化自動化的基礎(chǔ)上，各生產(chǎn)工序的自動連接和與智能物流系統(tǒng)的融合，正推動化纖生產(chǎn)進一步智能化。

成套設(shè)備數(shù)控化水平提升

根據(jù)化纖生產(chǎn)特點以及生產(chǎn)方式發(fā)生的變化，化纖機械產(chǎn)品的大容量、連續(xù)化、自動化和機械產(chǎn)品設(shè)計的組合式模塊化已成為趨勢。化纖設(shè)備進一步應(yīng)用計算機技術(shù)、數(shù)字化技術(shù)提升智能化水平，通過實現(xiàn)工藝過程的全自動化，實現(xiàn)效率、質(zhì)量的提升和節(jié)省人工。

據(jù)恒天重工股份有限公司專家王壽增介紹，最近這幾年化纖設(shè)備發(fā)展較快的是數(shù)字化控制和網(wǎng)絡(luò)通訊方面，不僅生產(chǎn)車間到管理層的網(wǎng)絡(luò)通訊可以做到，而且還可以達(dá)到遠(yuǎn)程控制、遠(yuǎn)程診斷。在故障停車、故障連鎖等方面自動控制水平也有了較快提高。通過數(shù)字化控制，化纖機械設(shè)備精度提高了，可靠性提高了，操作工藝穩(wěn)定了，從而使得用工越來越少。過去一條生產(chǎn)線用工很多，現(xiàn)在2條生產(chǎn)線2~3個人就足夠了。

以滌綸短纖設(shè)備為例，由恒天重工股份有限公司推出的“日產(chǎn)200噸滌綸短纖數(shù)字化成套設(shè)備”整線采用了PLC控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊集成技術(shù)，形成整體生產(chǎn)過程在線監(jiān)控管理系統(tǒng)，使工藝調(diào)整、故障顯示報警、在線監(jiān)測、信息采集與處理等更為完善，提高了聯(lián)合機自動化數(shù)字化控制水平。

太平洋機電副總經(jīng)理陳鷹表示，化纖FCS控制系統(tǒng)中嵌入遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和診斷是邁向數(shù)字化紡機的重要一步。目前化纖設(shè)備普遍使用了現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)FCS，由于控制系統(tǒng)龐大、復(fù)雜，給用戶的保養(yǎng)、維護帶來了困難。太平洋成套公司在大噸位的化纖設(shè)備采用遠(yuǎn)程監(jiān)控和診斷、維護技術(shù)，通過遠(yuǎn)程監(jiān)控PLC的運行，幫助用戶排除故障，使用戶以較低成本的投入，長期保持與設(shè)備制造廠的聯(lián)絡(luò)，使設(shè)備在雙方隨時監(jiān)護的狀態(tài)下安全運行。

物流智能化進一步節(jié)省用工

在生產(chǎn)裝置自動化程度不斷提高的情況下，輸送包裝等環(huán)節(jié)的自動化成為化纖生產(chǎn)進一步智能化的突破點。據(jù)盛虹科技股份有限公司總工程師梅鋒介紹，現(xiàn)行滌綸長絲裝置的包裝物流模塊主要由人工開展相關(guān)工作，投入大、產(chǎn)出低，與現(xiàn)有生產(chǎn)裝置的高效不相匹配。傳統(tǒng)的手工包裝用工量非常大，所有的包裝過程和檢驗過程全部靠人工操作完成，按照現(xiàn)有車間的產(chǎn)量，每錠重為6千克左右的絲卷裝入包裝紙箱這個工序，重復(fù)的動作每班需要2200次，每天即6600次，工人需要投入很多的精力，同時也耗費很大的體力。根據(jù)以往人工包裝線的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，在產(chǎn)品下線以后，各種原因造成的人為降等率約為1.46%，產(chǎn)生了很多不必要的損失。同時，工序環(huán)節(jié)多，管理復(fù)雜程度高，產(chǎn)品追溯困難，倉儲占用面積大。

2010年，盛虹股份與北京機械工業(yè)自動化研究所合作，開始建設(shè)與實施化纖生產(chǎn)智能物流系統(tǒng)。系統(tǒng)主要由機器人、鏈?zhǔn)捷斔蜋C、轉(zhuǎn)臺、升降臺等設(shè)備組成，除了能實現(xiàn)絲餅從落筒、輸送、儲存、檢驗分類、包裝到碼垛的全自動化外，還能對產(chǎn)品進行智能識別，每錠絲卷在檢驗包裝過程中的傳輸全部通過識別三位碼來進行，準(zhǔn)確且效率高。此外，各操作工位的絲卷信息按照工藝段分類管理，統(tǒng)一總控調(diào)度。

構(gòu)建智能系統(tǒng)之后，制品車間取消了原人工分級、裝箱、碼板的相關(guān)流程，一個車間的人數(shù)從原來的480人減少至現(xiàn)在的260人。員工勞動力得到了大解放，工人只要將絲車推上入庫線體，接下來的所有工序?qū)⑷坑深A(yù)先設(shè)定好的自動化程序操控完成。該系統(tǒng)投入運用以后，整體節(jié)省了約50%的用工。與此同時，相對原來每條手工生產(chǎn)線日包裝量190噸，全面實現(xiàn)自動化包裝后日包裝產(chǎn)量達(dá)到250噸。

智能物流系統(tǒng)更加便于系統(tǒng)化管理，它能將生產(chǎn)裝置的實時數(shù)據(jù)通過實時數(shù)據(jù)采集接口獲取，并發(fā)送存儲在數(shù)據(jù)庫中，供其他功能模塊如企業(yè)ERP系統(tǒng)調(diào)用處理。在績效考核方面，系統(tǒng)也具有獨特優(yōu)勢，它可自動計算每個班組的產(chǎn)能和生產(chǎn)效率、考核數(shù)據(jù)，進行工藝參數(shù)考核、報警考核、產(chǎn)量考核、收率考核，消耗考核等，起到提高產(chǎn)品質(zhì)量和管理水平的作用。

國產(chǎn)裝備與系統(tǒng)日趨成熟

由北京機械工業(yè)自動化研究所與盛虹股份公司共同合作開發(fā)的智能物流系統(tǒng)是國內(nèi)化纖行業(yè)首套國產(chǎn)化纖生產(chǎn)智能物流系統(tǒng)。

在此基礎(chǔ)上，經(jīng)過多次修訂與完善，由北京機械工業(yè)自動化研究所推出的全自動落絲系統(tǒng)已在多家化纖生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)用。系統(tǒng)實現(xiàn)了落絲、裝車和轉(zhuǎn)運的自動化，能夠滿足多品種生產(chǎn)同時按單一批號等級裝車的需求，并自動完成絲餅產(chǎn)品信息的跟蹤及標(biāo)簽打印。其中研制的多軸自動化落絲車，提升了落絲、轉(zhuǎn)運能力，采用了新型的地面運行方式，有利于老廠升級改造。該系統(tǒng)已獲得1項發(fā)明專利、1項實用新型專利的授權(quán)，具有自主知識產(chǎn)權(quán)。目前已有46套全自動落絲系統(tǒng)投入使用，生產(chǎn)運行穩(wěn)定，技術(shù)先進可靠，性價比高，實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化，性能指標(biāo)等滿足用戶要求，經(jīng)濟效益和社會效益顯著。

此外，無錫宏源機電科技股份有限公司也開發(fā)研制了化纖長絲絲餅自動落筒輸送系統(tǒng)。該系統(tǒng)是專為化纖長絲生產(chǎn)線配套的絲餅后處理裝備，可完成絲餅的自動落筒、輸送功能，以提升化纖長絲生產(chǎn)后道工序的自動化水平，提高產(chǎn)品質(zhì)量，減少人工成本。

無錫宏源運用現(xiàn)代設(shè)計理論方法研發(fā)的化纖長絲絲餅自動落筒、輸送系統(tǒng)，產(chǎn)品備件種類少，替代性高，結(jié)構(gòu)簡潔，維護方便，可方便用戶根據(jù)實際需求組合模塊形成個性化化纖長絲生產(chǎn)自動化輔助系統(tǒng)。主要組成分別為自動落筒、絲餅自動輸送、自動存放絲餅、軌道等模塊。自動落筒模塊承擔(dān)將卷繞機上的絲餅落下并轉(zhuǎn)送到絲餅輸送模塊或直接轉(zhuǎn)送到自動存放絲餅小車模塊上的功能。系統(tǒng)充分運用了現(xiàn)代驅(qū)動、現(xiàn)代控制和通信技術(shù)，主機設(shè)備數(shù)控化率可達(dá)98%。落筒模塊具有自動尋址、定位功能并按規(guī)定的優(yōu)化路徑完成落筒任務(wù)。配備雙保險位置檢測和優(yōu)化的運動規(guī)律，確保整套裝置工作的安全可靠性和運動平穩(wěn)性，動作驅(qū)動充分考慮節(jié)能降耗的需求。輸送模塊在預(yù)定位交接絲餅，簡化控制；雙支撐臂結(jié)構(gòu)，擴大絲餅容量。軌道根據(jù)用戶需求，定制不同走向和長度的導(dǎo)軌，將絲餅輸送到指定地點。系統(tǒng)最多可同時滿足生產(chǎn)5個不同品種的情況下自動落筒要求。

業(yè)內(nèi)專家表示，化纖生產(chǎn)智能物流系統(tǒng)中涉及的智能測控技術(shù)和裝置，如機器人、自動小車、立體倉庫、PLC系統(tǒng)、車間管理系統(tǒng)MES、大型生產(chǎn)物流系統(tǒng)集成等，國內(nèi)都具備了一定的技術(shù)基礎(chǔ)、裝備準(zhǔn)備和工程經(jīng)驗，但可靠性相對偏弱。此外，國內(nèi)一些包裝專機與國外產(chǎn)品還有差距，需要引進。相信通過產(chǎn)學(xué)研用結(jié)合，上下游企業(yè)的協(xié)同攻關(guān)，國內(nèi)企業(yè)有能力研制出工程化的實用成套裝備與系統(tǒng)，并達(dá)到國際先進水平。

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