新技術(shù)發(fā)動潛力引擎

新技術(shù)發(fā)動潛力引擎

王健

目前紡機行業(yè)面減少人工、節(jié)能減排的壓力。另一方面，紡機在質(zhì)量和可靠性方面還有很大的提升空間。如果這兩方面不做好，便妄談自動化和智能化。

紡機提速離不開自動化技術(shù)

紡機實現(xiàn)高速，對于生產(chǎn)效率的提升極為有益。中國科技自動化聯(lián)盟副理事長兼秘書長、北京易能立方科技有限公司總經(jīng)理王健分別以立達和卓郎的轉(zhuǎn)杯紡所使用的電機為例，講解了自動化技術(shù)在提升紡機速度上的運用。立達的氣流紡超高速紡杯使用了無槽電機＋有源磁軸承，可達到每分鐘15萬轉(zhuǎn)，實現(xiàn)了高速，并為后期信息傳感提供了極大可能；卓郎Autoconer8氣流紡采用了寬功率范圍內(nèi)保持高效率的微特電機，轉(zhuǎn)換效率高達96%，是專為紡織單錠化提供的機電一體化部件。

王健認為，行業(yè)內(nèi)部一直談?wù)摰?D織造，其實是“直接數(shù)字制造”的代名詞。三臺伺服電機能夠控制圓形經(jīng)編機靈活可變的花型技術(shù)，這也為經(jīng)編機的變化提供了更多思路。

例如，邁耶·西公司在2011年的ITMA展上推出的Spinit系統(tǒng)，即在一臺針織圓機上融合了細紗紡紗與針織工序。一個產(chǎn)能為500 kg/h的針織廠采用25臺 Spinit設(shè) 備，可替代2萬錠環(huán)錠細紗機+380頭絡(luò)筒單元+20臺高性能針織圓機。這樣的一臺復(fù)合裝備，能夠節(jié)省40%的空間、50%的能耗、30%的投資以及50%的生產(chǎn)成本。

目前在國外，節(jié)能減排成為新一代紡機的巨大牽動力。據(jù)王健介紹，如果新一代的紡機開發(fā)，在能效上沒有提高5%甚至10%的話，那便是失敗的。德國在幾年前發(fā)布了“藍色能效”標簽計劃，意大利提供綠色能效標簽計劃，美國提出了紡織產(chǎn)業(yè)能效指導(dǎo)手冊。可以看出，節(jié)能是推動紡機行業(yè)技術(shù)進步的一個重要路徑。

紡織技術(shù)發(fā)展呈現(xiàn)新趨勢

談到紡織技術(shù)新趨勢，王健稱，美國國家制造創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)成立了“革命性纖維與織物制造創(chuàng)新機構(gòu)”（RFT-IMI），該機構(gòu)將支持在美國建立一個先進纖維和織物領(lǐng)域的端到端的創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)，利用本土制造設(shè)施來開發(fā)制造工藝并使其規(guī)模化、產(chǎn)業(yè)化。通過在纖維科學(xué)上的尖端創(chuàng)新、超強性能纖維和織物的商業(yè)化推廣，RFT-IMI將確保美國在這一領(lǐng)域的世界領(lǐng)導(dǎo)地位。

德國的“工業(yè)4.0”中提到autowarp這一概念，即全流程中所有單機的智能化程度都很高，可以實現(xiàn)自感知、自優(yōu)化和自組織，但是更重要的是通過自動化的物流，把設(shè)備之間聯(lián)系起來，貫通信息流以及自主紡織工藝流程的整個鏈條。在這個自主紡織過程鏈中，裝備、車間、傳感器、企業(yè)決策和執(zhí)行之間建立起了信息網(wǎng)絡(luò)。德國紡織工業(yè)也正在朝著這一方向努力。

可以看出，紡織產(chǎn)業(yè)正從以解決穿衣為主的傳統(tǒng)制造業(yè)轉(zhuǎn)向以提供高新功能材料為主的柔性／智能材料/軟物質(zhì)工業(yè)和高新技術(shù)纖維深加工產(chǎn)業(yè)；從只關(guān)注質(zhì)量、性能、功能和過程本身轉(zhuǎn)變?yōu)楦雨P(guān)注能源、環(huán)境、資源以及安全需求，更加關(guān)注紡織品的生命周期。同時，采用大量新技術(shù)革命的成果，呈現(xiàn)多學(xué)科、跨領(lǐng)域的融合態(tài)勢。

未來發(fā)展靠創(chuàng)新和人才

中國紡機要實現(xiàn)突破，長期跟蹤仿制路線已經(jīng)證明是失敗的，必須從概念設(shè)計上進行創(chuàng)新才能實現(xiàn)技術(shù)跨越。例如精梳機采用轉(zhuǎn)子梳理替代往復(fù)梳理，速度可提高十倍；粗紗機采用空氣加捻取代錠翼紡紗，速度可提高十倍。“這樣的提速需要持續(xù)改進，要學(xué)會去提煉最佳實踐。”王健說。

培育新一代的人才更是尤為重要，全行業(yè)包括研發(fā)機構(gòu)應(yīng)該建立這樣的愿景，并且積極實踐。機電一體化工程師的CDI2O 知識框架顯示，新一代的工程師不能只會設(shè)計，也要會構(gòu)思，還要學(xué)會創(chuàng)新、實踐和運行。

至于到底是“紡機＋互聯(lián)網(wǎng)”還是“互聯(lián)網(wǎng)＋紡機”的問題，王健提出了兩種思路。第一個是自頂向下先做智慧工廠總層設(shè)計，再分步實施；另一個方式是基于物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)，經(jīng)過數(shù)據(jù)分析把現(xiàn)有的工廠設(shè)備包括現(xiàn)有的潛能充分發(fā)揮出來，再往上逐步實現(xiàn)智慧工廠。