案例分析 | 如何以两化融合实现精细织造？来看看五环集团的经验

随着信息技术及管理思想的不断发展，加工制造行业在技术及管理模式上也在经历变革。目前，许多纺织企业开始逐步实施数字化车间管理模式。如何更好地实现信息化和工业化的融合，使管理系统更加符合生产管理、设备管理和质量管理需要，是大家共同的课题。

目前，喷气织造仍然采用实物试织的生产模式，车间织造数据的统计也主要依靠人工逐台抄录，布匹织造完成后，由人工进行检验，工作量大，布匹的质量反馈较慢。针对织造车间的管理要求，五环（集团）股份有限公司（以下简称“五环集团”）联合陕西长岭纺织机电科技有限公司（以下简称“长岭纺电”）开发了数字化织造车间管理系统，以实时有效的数据采集和存储为依据，将产品生产管理体系、设备管理体系和人员行为管理体系相结合，形成综合信息流自动化的集成制造系统。

数字化织造车间管理系统应用了数字化织造导航系统、织机网络监控系统、织造前的纱线数字特征检测及布面仿真、智能化自动验布系统等，实现了织造过程的自动化控制。

数字化织造车间管理系统采用了哪些创新技术？具体使用效果如何？使用这一系统后，企业管理模式发生了哪些变化？就这些问题，《中国纺织报》记者采访了五环集团总工程师汤小平。

节约人力物力 提升产品品质

据汤小平介绍，五环集团是国家大型一类棉纺织企业集团，公司经过多年的发展，现有纱锭19万枚，线锭近2万枚，气流纺2400头，织机3000多台（其中无梭织机679台）年纱产量19000吨，布产量9000万米，有八大系列20多个产品处于国内同行业先进水平，产品行销世界30多个国家和地区。

“五环集团纱、布产量稳居市场前列，但是我公司的纺织织造一直沿用传统的从实物试织到批量织造这种生产模式。在这种生产模式下，研发出一种新型产品需要大量的时间、人工去做各种信息采集和实验，有时结果却差强人意。”汤小平表示，为了改变这种低效的生产模式，五环集团联合长岭纺电开发了数字化织造车间管理系统。

数字化织造车间管理系统应用了数字化织造导航系统、织机网络监控系统、织造前的纱线数字特征检测及布面仿真、智能化自动验布系统等，实现了织造过程的自动化控制。

汤小平表示，新型数字化织造强调织造前的纱线数字特征模拟，以及自动提取后的布面仿真。通过纱线实验室系列仪器测试获得纱线强力值、条干均匀度、毛羽数量、捻度等指标的数值后，将经向、纬向纱线各指标的数字特征录入织物仿真系统，即可得到纱线的外形轮廓，通过外形轮廓可以初步评价待织造织物的纬向纱线、经向纱线。织造前纱线数字特征检测及布面仿真系统，替代了传统织造车间的实物试织环节，为公司节约了大量的时间、人力、物力，同时又提升了新品种织物织造的成功率及生产效率、布面风格。

五环集团现有织机3000余台，在应用数字化织造车间管理系统之前，织造车间统计织造数据主要依靠人工逐台抄录，工作量大；修订工艺参数主要依赖于工艺人员、调试人员的经验积累，具有一定的随意性和不确定性。而应用数字化织造系统，通过布面仿真数据的输入，与系统中的海量工艺数据匹配，选出最佳的织造工艺方法，指导调试人员进行最优化织造，大幅降低了织造过程的难度及随意性。该系统的本质是智能织造专家系统，包括众多品种的上机参数，各部分的调节范围及步骤，以及重要参数的自动设定功能，使新员工或不熟悉工艺使用者在专家系统的导航下能够正常操作设备，更改产品品种，实现织造并生产出合格产品，在很大程度上提高了织造的效率和质量。在织造过程中，织机控制系统会根据纬纱到达情况、气压波动情况、张力变化情况等反馈参数与专家系统中的设定最优曲线比较，自动实时修正气压的输出值、电磁阀的开闭时间、伺服系统的旋转速度与角度，实现织造过程的平稳性、高效性，减少人工干预。同时确保生产过程的低能耗，达到节能的目的。

五环集团在2012年购买了长岭纺电公司自主设计研发的FS220系列自动验布机。FS220自动验布机采用机器视觉的最新技术和先进的图像处理技术，可实现织物疵点的自动识别检测，可以识别断经、断纬、多纬、稀弄、密路、油污、孔洞、毛边、猫耳朵等多种疵点，测试一致性好、效率高。“一台自动验布系统每天工作10小时，可完成3万米布匹的检测工作，满足100台喷气织机1天生产布匹的检验工作，效率是人工的10～15倍。对布匹质量的反馈速度也有很大提高，满足了我们的生产需求。”汤小平说。    

实现全面控制 提高管理水平

总结数字化喷气织造车间管理系统的作用，汤小平认为，数字化喷气织造车间管理系统具有以下特点：第一、实现了全车间的数据采集。数据采集是生产过程中底层数据的主要来源，实施完整的数据是构建数字化管理系统的基础，它为后续的调度、控制、分析提供依据，通过软硬件的处理，采用先进的技术手段实现对生产设备状态、生产进度、运行效能、工艺参数、电气性能等信息进行全面、准确、实时的采集和数据存储。第二、建立织造产品的周期管理体系。织造管理系统网络可以实时显示库存的布匹数量及品种，准确预测在线织造产品的产量，以实现对车间在线管理系统与生产调度系统的协调。第三、建立高效的生产管理体系。织造管理系统网络可以实时监控每台织机的产量、效率、故障等信息，管理者根据系统反馈信息可以公平、公正的考核工艺、调试、操作人员，并及时调整生产过程中的人员配备及技能培训工作。第四、形成完整的质量检测体系。通过织造管理系统网络可以迅速地对自动验布系统中产生的疵点进行反馈，分析前道工序包括织造、纱线成形质量可能存在的问题。并利用管理系统的专家库系统，立即精准定位，且给出相应的解决措施，修正工艺参数。形成产品质量的高效闭环控制。

其中，数字化织机网络监控系统发挥了重要作用。织机网络监控系统是长岭纺电公司专门为纺织企业织造车间研制的计算机联网监控系统，可适配所有国产喷气织机机型，对织机的运行进行全面监控及参数控制功能，准确及可靠的数据统计；可同时支持多种织机类型和多种联网模式。其主要功能有：织机的实时状态、实时效率和实时数据显示；实时和历史产量统计；各种原因的停车次数和停车时间统计；机台效率监测；品种管理、岗位管理功能；人工补产功能、排班功能；数据统计和处理功能，可提供各种报表打印功能；用户及权限管理；数据备份、清理功能，网络校时功能；织机品种调整功能；预留织机参数设置功能。

织机网络监控系统能节约人力、提高生产效率、缩短质量反馈时间。在生产管理方面，该系统也发挥着重大作用：生产管理与该系统有机结合在一起时， 就能通过计算机网络和数据库技术，把车间生产过程中所有与生产相关的信息和过程集成起来统一管理，为技术人员提供一个协同工作的环境，实现作业指导的创建、维护和无纸化浏览，将生产数据文档电子化管理，避免或减少基于纸质文档的人工传递及流转，保障工艺文档的准确性和安全性，快速指导生产，达到标准化作业。

汤小平说：“‘千人纱，万人布’是人们对纺织行业的传统印象。在之前，这些工作都需要大量的员工到车间做统计才能完成，现在通过该网络监控系统，一个人坐在办公室就可以轻松完成，对于我公司提高车间管理水平、指导车间日常生产具有指导意义。”

两化深度融合 破解发展难题

当前，纺织行业发展进入新常态，企业普遍面临成本高、招工难、市场，以及创新能力不足等压力，而将新一代信息技术与纺织工业深度融合，提升企业核心竞争能力，形成新的生产方式、产业形态、商业模式和经济增长点，既为破解当前行业所面临问题给出重要的解决之道，也为纺织行业实现转型升级、创新发展提供了新的机遇。

汤小平表示，数字化喷气织造车间管理系统是数字化、网络化技术在织造车间的综合应用， 它将网络信息技术与生产组织系统和其他管理系统的信息进行集成， 形成信息流集成制造系统，在大大提高了生产效率的同时，也实现了产品生命周期中的制造、装配、质量控制、产品检测和产品调试等各个阶段的功能，缩短了从产品设计到生产的转化时间。  

“在新的市场经济条件下，我们公司将继续致力于企业自主创新能力的提升，不断开拓新的市场，结合两化融合的重要指导方针，全面建造数字化智能化车间，继续秉持‘精纺细织、优质诚信、持续改进、顾客满意’的质量方针和‘始于顾客需求，终于客户满意’的服务理念，在纺织行业做大做强。”汤小平最后说。

本文来源：中国纺织报

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