新技術(shù)發(fā)動(dòng)潛力引擎

王健

目前紡機(jī)行業(yè)面減少人工、節(jié)能減排的壓力。另一方面，紡機(jī)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(dòng)化和智能化。

紡機(jī)提速離不開(kāi)自動(dòng)化技術(shù)

紡機(jī)實(shí)現(xiàn)高速，對(duì)于生產(chǎn)效率的提升極為有益。中國(guó)科技自動(dòng)化聯(lián)盟副理事長(zhǎng)兼秘書(shū)長(zhǎng)、北京易能立方科技有限公司總經(jīng)理王健分別以立達(dá)和卓郎的轉(zhuǎn)杯紡所使用的電機(jī)為例，講解了自動(dòng)化技術(shù)在提升紡機(jī)速度上的運(yùn)用。立達(dá)的氣流紡超高速紡杯使用了無(wú)槽電機(jī)＋有源磁軸承，可達(dá)到每分鐘15萬(wàn)轉(zhuǎn)，實(shí)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(jī)，轉(zhuǎn)換效率高達(dá)96%，是專為紡織單錠化提供的機(jī)電一體化部件。

王健認(rèn)為，行業(yè)內(nèi)部一直談?wù)摰?D織造，其實(shí)是“直接數(shù)字制造”的代名詞。三臺(tái)伺服電機(jī)能夠控制圓形經(jīng)編機(jī)靈活可變的花型技術(shù)，這也為經(jīng)編機(jī)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(tái)針織圓機(jī)上融合了細(xì)紗紡紗與針織工序。一個(gè)產(chǎn)能為500 kg/h的針織廠采用25臺(tái) Spinit設(shè) 備，可替代2萬(wàn)錠環(huán)錠細(xì)紗機(jī)+380頭絡(luò)筒單元+20臺(tái)高性能針織圓機(jī)。這樣的一臺(tái)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(guó)外，節(jié)能減排成為新一代紡機(jī)的巨大牽動(dòng)力。據(jù)王健介紹，如果新一代的紡機(jī)開(kāi)發(fā)，在能效上沒(méi)有提高5%甚至10%的話，那便是失敗的。德國(guó)在幾年前發(fā)布了“藍(lán)色能效”標(biāo)簽計(jì)劃，意大利提供綠色能效標(biāo)簽計(jì)劃，美國(guó)提出了紡織產(chǎn)業(yè)能效指導(dǎo)手冊(cè)?？梢钥闯?，節(jié)能是推動(dòng)紡機(jī)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步的一個(gè)重要路徑。

紡織技術(shù)發(fā)展呈現(xiàn)新趨勢(shì)

談到紡織技術(shù)新趨勢(shì)，王健稱，美國(guó)國(guó)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(jī)構(gòu)”（RFT-IMI），該機(jī)構(gòu)將支持在美國(guó)建立一個(gè)先進(jìn)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(lái)開(kāi)發(fā)制造工藝并使其規(guī)?；?、產(chǎn)業(yè)化。通過(guò)在纖維科學(xué)上的尖端創(chuàng)新、超強(qiáng)性能纖維和織物的商業(yè)化推廣，RFT-IMI將確保美國(guó)在這一領(lǐng)域的世界領(lǐng)導(dǎo)地位。

德國(guó)的“工業(yè)4.0”中提到autowarp這一概念，即全流程中所有單機(jī)的智能化程度都很高，可以實(shí)現(xiàn)自感知、自優(yōu)化和自組織，但是更重要的是通過(guò)自動(dòng)化的物流，把設(shè)備之間聯(lián)系起來(lái)，貫通信息流以及自主紡織工藝流程的整個(gè)鏈條。在這個(gè)自主紡織過(guò)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(guó)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(guò)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(shí)，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(shì)。

未來(lái)發(fā)展靠創(chuàng)新和人才

中國(guó)紡機(jī)要實(shí)現(xiàn)突破，長(zhǎng)期跟蹤仿制路線已經(jīng)證明是失敗的，必須從概念設(shè)計(jì)上進(jìn)行創(chuàng)新才能實(shí)現(xiàn)技術(shù)跨越。例如精梳機(jī)采用轉(zhuǎn)子梳理替代往復(fù)梳理，速度可提高十倍；粗紗機(jī)采用空氣加捻取代錠翼紡紗，速度可提高十倍?！斑@樣的提速需要持續(xù)改進(jìn)，要學(xué)會(huì)去提煉最佳實(shí)踐?！蓖踅≌f(shuō)。

培育新一代的人才更是尤為重要，全行業(yè)包括研發(fā)機(jī)構(gòu)應(yīng)該建立這樣的愿景，并且積極實(shí)踐。機(jī)電一體化工程師的CDI2O 知識(shí)框架顯示，新一代的工程師不能只會(huì)設(shè)計(jì)，也要會(huì)構(gòu)思，還要學(xué)會(huì)創(chuàng)新、實(shí)踐和運(yùn)行。

至于到底是“紡機(jī)＋互聯(lián)網(wǎng)”還是“互聯(lián)網(wǎng)＋紡機(jī)”的問(wèn)題，王健提出了兩種思路。第一個(gè)是自頂向下先做智慧工廠總層設(shè)計(jì)，再分步實(shí)施；另一個(gè)方式是基于物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)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(lái)，再往上逐步實(shí)現(xiàn)智慧工廠。