錦綸6 POY長絲生產量化評價指標及改善對策

沈宏山，龔靜華

（1.南通九州化纖有限公司，江蘇 南通 226682；2.東華大學，上海 200051）

目前，我國的錦綸6 POY（Polyamide 6 Pre-Oriented Yarns，預取向絲）長絲的生產企業主要集中在福建、江蘇、浙江、廣東等地。江蘇海安集聚了眾多化纖生產企業，其錦綸6 POY長絲的生產規模一般在2～10條線、十幾個到幾十個紡絲位，年產量在千噸到兩萬噸量級。構建評價這類規模企業的生產管理和效率的方法，對區域產業發展有較好的促進作用。

本研究針對錦綸6 POY長絲生產的工藝全過程進行分析，以結果為導向，兼顧但不拘泥于具體的生產工藝和裝備過程的細節或差異，探討這類中、小規模的錦綸6 POY長絲生產企業組織管理的關鍵及可比較的生產率（Partial-factor Productivity）量化指標和管理改進對策，是評價和提升同行企業之間或同一企業不同時期的生產管理水平的重要方法。

錦綸6 POY長絲生產企業一般都采用熔體紡絲成型工藝[1]，以切片熔融紡絲為核心的工藝過程：錦綸6干切片→螺桿擠出機→熔體分配管道→計量泵→紡絲組件→紡絲窗（風冷）→上油→甬道→卷繞成型→落絲→檢驗→包裝→入庫。

錦綸6 POY熔體紡長絲的生產是一種流程制造（Flow Manufacturing，FM），被加工的對象錦綸6切片不間斷地通過螺桿擠出機熔融擠出、經熔體分配管道分配進入計量泵、紡絲組件，經冷卻成型，被連續卷繞在絲筒上，是一種連續生產（Continuous Manufacturing，CM）過程，紡絲和卷繞兩大工序是關鍵過程。在實際生產中，不同企業、不同生產裝備的工藝控制和生產組織具有個性化和傳承性，生產流程和組織目標是相同的，但生產組織管理的效益和效率是有差別的。生產效率是指在已有或確定的生產資源下運行的生產制造能力，通過分析其生產過程，比較不同生產組織管理間的差異，探討對生產效率進行量化評價并持續改善，能有效地指導和促進生產制造能力的提升。

1 錦綸6 POY長絲生產評價指標的篩選

安全、質量、成本和交貨期是制造業生產管理的核心。安全是一切工作的前提，保證交貨期是生產調度和計劃管理的基本職能。質量和成本是評價不同生產組織管理的關鍵。以結果為導向的循證分析是鑒別篩選錦綸6 POY長絲生產量化評價指標的原則。

錦綸6 POY長絲生產管理的評價是一個系統工程，涉及的范圍和內容很多，致力于在現有資源和模式下，探討對錦綸6 POY長絲生產管理能力進行量化評價的具體指標。

不同的生產組織管理因其自身的生產裝備先進程度不同，決定了其產能的大小，單位時間的產出差別較大。針對不同的生產組織現狀，剔除與具體產品有關的指標如產量等，因為同樣的資源和管理，生產線密度低的產品、時產量等指標必然低，篩選具有可比性的量化指標來評價其生產組織管理結果的差異是探討的主題。

通過對眾多的量化指標如能源消耗率、人均產出率等指標進行鑒別篩選。通過鑒別篩選，能源消耗率指標的高低主要取決于生產設備自身的先進程度，生產管理對其影響較弱；同樣，人均產出率也一樣，這類指標因不同組織的個體間存在明顯差異化，不能作為可比較的評價指標。

生產管理實踐中，針對同類規模的不同企業間的錦綸POY長絲生產，以結果為導向，遵循用同一個生產企業自身客觀存在的理想化狀態，即理論指標和其生產的實際結果即統計數據來比較。兩者的百分比作為量化評價指標，著重于同樣條件下組織生產能力優劣的比較，鑒別篩選不同個體間的差異化影響較弱的、具有可比性的量化指標，實現便捷、有效的評價。選定投入產出比、優等品率和機時利用率3項指標，表征不同生產組織間的生產組織管理的有效性。

2 量化評價指標

2.1 投入產出比

投入產出比又稱投入產出比率（Input-Output Ratio，ROI），是連續生產流程制造的重要成本指標，具體指每投入1 t錦綸6切片原料產出的合格產品量的百分率，是評價生產率及經濟效果的指標，其值越大，表明生產管理的成效越好，原料利用率越高、浪費越少[2]。行業的一般水平在101%～102%。與投入產出比相關聯的有廢絲率、成品率等指標。

2.2 優等品率

依據FZ/T 54024—2019《錦綸6預取向絲》行業標準的“產品分等”規定，產品分為優等品、一等品和合格品3個等級[3]。生產實踐中，優等品通常又稱為“AA”，所以，優等品率又稱“AA率”，是指在一個連續的生產時間段內，優等品占所有產品（優等品、一等品和合格品）之和的比率是質量之比，是評價生產產品的品質指標，其值越大，表征生產的產品質量越好。行業的一般水平在95%。

2.3 機時利用率

錦綸6 POY長絲生產是連續生產的流程制造，實際生產中，要鏟板、更換組件，會出現斷頭或機器故障維修等，必然存在非正常生產的停機時間。

機時利用率是指若干臺機器設備進行正常生產的時間之和與累計的各臺機器設備總開機時間之比，是衡量機器設備進行正常生產、形成有效產出的時間占比。這個指標實質上與工藝的穩定性、成熟度、設備的完好性、人員操作技能等因素有關，是評價生產產出效率的指標，其值越大，單位時間內的產量越高，表征其滿負荷生產的程度越高。

即：

2.4 量化評估指標的計算實例

某化纖廠，錦綸6 POY長絲生產有8條線共50個紡絲位，以2019年9月錦綸6 POY長絲生產的數據為例，進行量化評估指標的計算。

2.4.1 投入產出比的計算

2019年9月份的錦綸6 干切片投入量及產出成品量如表1所示。

表1 2019年9月錦綸6 POY長絲的原料及產出成品量統計

2.4.2 優等品率的計算

2019年9月份，錦綸6 POY長絲產品等級及產量統計如表2所示。

2.4.3 機時利用率的計算

2.4.3.1 機臺正常生產時間

機臺正常生產時間即形成有效產出的時間，是各臺機器設備進行正常生產時間的總和。

實際生產時，逐臺計量統計正常生產的機臺時間，大多數企業的設備沒有此功能，用人工統計是難以實現的，所以本研究提出以相應品種的實際產量和長絲的實測線密度（纖度，Linear density）為依據，計算機臺正常生產時間，即：

表2 2019年9月份錦綸6 POY長絲產品等級及產量統計

式中：N—錠數，厚餅（12頭紡）取N=12，薄餅（24頭紡）取N=24。

本實例計算中，把實測線密度視為與長絲的名義線密度（Nominal Linear Density，NLD）一致。

如表2所列的產品38 dtex/12 f，生產的是厚餅（12頭紡）、卷繞速度是4 250 m/min，則：

即生產38 dtex/12 f的單位小時產量是11.628 kg/h。

如表3所示，產品38 dtex/12 f的9月份產量是10 395.8 kg，正常生產機時是894.03 h。

針對不同產品的正常生產時間如表3所示，9月份的累計正常生產機時為33 541.42 h。

2.4.3.2 總開機時間的計算

錦綸6 POY長絲的生產是連續生產，3月份50臺紡位的總開機時間即總開機時間＝24 h×50臺×30天＝36 000 h。

綜上，

即9月份的機時利用率為93.17%。

3 提高量化評估指標的改善對策

提高投入產出比、優等品率和機時利用率3大評價錦綸6長絲生產的量化指標，要通過對企業具體的生產過程進行全面分析、系統協調和重點管控，整體提升生產效率。

生產效率的提高是指在不改變主要生產要素資源條件下，通過對“人、機、料、法、環”等方面的持續改善，關注細節和流程，提高生產效率，通過投入產出比、優等品率和機時利用率3大量化評價指標的變化來體現這種改善成效。結合生產實際和實踐經驗，提出5種主要的改善對策。

3.1 紡絲工藝參數要有針對性

加強對切片原料的質量指標的管控，紡絲工藝溫度、側風冷或環吹風溫濕度及風速等工藝參數要及時、動態地針對相應批次的原料進行調控，保證紡絲工序生產穩定。

表3 2019年9月份有效生產機時統計

3.2 加強紡絲組件的質量管控

組件是紡絲工序的核心部件[4]。紡絲組件的質量管控分為生產準備的組件組裝和生產過程中的組件維護兩個部分。

組件組裝時要保證噴絲板的清潔、檢板到位，組裝過程的質量控制包括過濾砂的配比、組件密封堅固性，如存在質量缺陷會引起漏漿、毛絲等，嚴重時會出現連續更換組件，會減少機器的正常生產時間、增加不合格品、降低優等品產量。

生產過程中的組件維護首先要做到預熱溫度適宜、正確安裝組件，最關鍵的是及時鏟板、保持噴絲板表面的清潔，同時要監測組件壓力，避免或減少這些異常引起正常生產中斷。

3.3 強化集束上油及油劑回路的巡查

集束上油是錦綸6 POY長絲生產的關鍵過程，如出現異常會引起POY長絲少油、無油等情況，結果會造成產品降等、增加廢絲量。只有正常上油，才能保證絲束均勻冷卻、成型好、條干均勻。

油劑回路的巡查包括從油劑配備入桶（槽）到向紡絲位的輸送和油劑泵的定量上油和相關的管路通暢，持續無中斷、無跑冒滴漏等現象。

3.4 規范卷繞成型操作

卷繞成型對機時利用率的影響最大，最主要的是要減少非正常生產的停機時間，提高一次升頭成功率、縮短升頭時間，杜絕二次升頭，在異常斷頭的情況下允許一錠拉斷飄絲保證其他錠位產出優等品，加強成型檢查，提高優等品率。

3.5 加強設備的預防性維護保養

生產設備和公用設備的完好運行是錦綸6 POY長絲生產的根基。保持設備的狀態完好，通過管理加強對設備的預防性維護和保養，加強操作工對設備性能的了解和掌握，追求“人機合一”的工作狀態，發現異常及時處理，要摒棄“壞了才修”的陋習，要理性地認識到，不是先進的、好的設備才要維護保養，舊設備、二手設備也必須處于完好狀態，這是很多中小規模企業的認識誤區。有條件的要推行全員設備維護（Total Productive Maintenance，TMP）的管理模式，減少一切可以避免的設備停產時間，是提高機時利用率的必由之路。

筆者在生產實踐中實施這些具體的對策半年多，具有明顯成效，表4列出了示例工廠 2020年3月份的統計數據。

需要說明的是，表4中產品39 dtex/1 2f生產了24 h后又改紡其他品種，導致其優等品率較低。這也說明生產管理中要加強生產的計劃性，減少改紡的頻次是提高優等品率的重要舉措。

將表4、表5與9月份數據對比，其中優等品率從93.92%提升到了97.65%，機時利用率從93.17%提高到了95.33%。

4 結語

改善和提高錦綸6 POY長絲生產的組織管理效率，可以通過與同類企業比較，也可以通過本企業不同時間段的前后比較，通過比較投入產出比、優等品率和機時利用率3大指標的差異可以直接、有效地量化生產組織管理效率的高低，有針對性地進行改進和改善，促進生產組織管理和效率的提升。

表4 2020年3月份錦綸6 POY長絲產品等級及產量統計

表5 2020年3月份有效生產機時統計