解艷芳

（武漢裕大華紡織有限公司，湖北武漢，430415）

1 質(zhì)量管理系統(tǒng)

2018年武漢裕大華紡織服裝集團有限公司投資3.6億元于10萬錠全流程智能紡紗項目。該智能化項目硬件實現(xiàn)了全流程智能紡紗、全流程回花/回絲智能收付及自動物流輸送；軟件實現(xiàn)了全流程質(zhì)量檢測追溯。下面以質(zhì)量管理系統(tǒng)在全流程智能化紡紗中的應用進行初步探討。

1.1 全流程智能化紡紗工藝流程

JWF1011型往復抓棉機→JWF1107型單軸流開棉機→JWF1109型單軸流開棉機（帶間道）→JWF1027?6?160型多倉混棉機→JWF1115?160型清棉機+FA 055?160型立式纖維分離器→精靈8D型異纖分揀機+精靈8C型異纖分揀機→FT 202A T型分配器→FT 301B型連續(xù)喂棉控制器→JWF1213型梳棉機→JWF1313型并條機→JWF1383型條并卷+JWF1286型精梳機→JWF1316T型并條機→JWF1458A型粗紗機（配粗細聯(lián)）→JWF1572?1200型細紗機（細絡聯(lián)）→VCRO?I型細絡聯(lián)自動絡筒→自動打包系統(tǒng)

1.2 質(zhì)量管理系統(tǒng)組成及功能

全流程智能化紡紗質(zhì)量管理系統(tǒng)主要由三部分組成。一是設備在線質(zhì)量檢測/監(jiān)測系統(tǒng)能夠自動記錄和存儲相關質(zhì)檢信息，生成圖表及趨勢圖并在系統(tǒng)中實時顯示［1］；二是在線質(zhì)量追溯系統(tǒng)；三是QCC質(zhì)量管理系統(tǒng)，實現(xiàn)對離線質(zhì)量檢測數(shù)據(jù)進行分析查詢及統(tǒng)計。質(zhì)量管理系統(tǒng)的功能：在系統(tǒng)中記錄了原材料、半成品及成品批次檢驗信息，利用設備在線質(zhì)量檢測/監(jiān)測數(shù)據(jù)采集、在線質(zhì)量信息追溯及離線質(zhì)量檢測數(shù)據(jù)統(tǒng)計，對產(chǎn)品質(zhì)量變化趨勢進行預判，便于采取糾正措施，為生產(chǎn)工藝調(diào)整提供依據(jù)。

2 質(zhì)量管理系統(tǒng)的功能實踐

2.1 在線質(zhì)量檢測、監(jiān)測與追溯

2.1.1 單機臺在線質(zhì)量檢測單元

智能化紡紗在線質(zhì)量檢測系統(tǒng)組成：一是JWF1213型梳棉機在線檢測生條重量不勻率［2］；二是JWF1316T型并條機在線檢測條干變異系數(shù)、重量不勻率；三是細絡聯(lián)采用USTER QUANTUM EXPERT 3型專家系統(tǒng)提供較全面的管紗在線數(shù)據(jù)，給生產(chǎn)過程提供全方位質(zhì)量監(jiān)控等；四是自動打包系統(tǒng)檢測筒紗標識、色差、外觀疵點等。

單機臺在線質(zhì)量檢測單元通過經(jīng)緯E系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計等系統(tǒng)功能。E系統(tǒng)功能包括設備在線監(jiān)視、電量監(jiān)視、遠程控制、生產(chǎn)調(diào)度、訂單管理、設備管理、質(zhì)量管理、能源管理、人員管理以及與ERP系統(tǒng)集成等。

JWF1213型梳棉機在線檢測生條重量不勻率。通過對喂棉箱壓力、喂入延棉厚度和出條直徑的檢測，分別控制棉箱和梳棉機喂棉羅拉速度，保證輸出延棉均勻。且與E系統(tǒng)連接，實時監(jiān)控每臺梳棉機的生條重量不勻率，并形成每臺的曲線圖，實時在線監(jiān)控每臺梳棉機的重量內(nèi)不勻率，具體指標控制在1.5%以內(nèi)。同時結合人工定期抽檢機臺生條重量外不勻率，具體指標控制在2.0%以內(nèi)。

JWF1316T型并條機在線檢測條干變異系數(shù)、重量不勻率。JWF1316T型并條機采用高速短片段自調(diào)勻整技術，經(jīng)凸凹羅拉棉層檢測機構速度傳感器和嵌入勻整算法的伺服驅(qū)動器及伺服電機機構，直接控制伺服電機實現(xiàn)勻整。采用該勻整技術后，末并條條干變異系數(shù)控制在3.0%以內(nèi)，重量不勻率控制在0.8%以內(nèi)。

通過控制生條、末并條質(zhì)量，使得我公司生產(chǎn)的JC 7.4 tex~JC 14.8 tex集聚紡系列品種的百米重量偏差率控制在±1.0%以內(nèi)，百米重量變異系數(shù)控制在1.5%以內(nèi)。

USTER QUANTUM EXPERT 3型專家系統(tǒng)提供較全面的在線數(shù)據(jù)，給生產(chǎn)過程提供全方位質(zhì)量監(jiān)控。一方面依據(jù)紗體和用戶需求實時和遠程在線監(jiān)控；另一方面實時、有效監(jiān)控異常，如異常機臺、異常管紗、異常單錠等。自動絡筒PP切疵異常案例分析：自2020年6月開始，自動絡筒118#~120#區(qū)域機上清紗器監(jiān)控PP切疵異常，跟蹤單機臺發(fā)現(xiàn)PP切疵車頭明顯高于車尾，且該區(qū)域機臺均呈現(xiàn)同樣趨勢。USTER公司工程師通過遠程在線監(jiān)控發(fā)現(xiàn)也是如此。于是他們到現(xiàn)場與我們共同調(diào)查車頭、車尾PP切疵異常原因；并動態(tài)跟蹤該區(qū)域溫濕度變化趨勢，發(fā)現(xiàn)118#車頭平均相對濕度為71.3%，車尾平均相對濕度為77.7%，車頭平均相對濕度比車尾高6.4%。后續(xù)USTER公司工程師再次到現(xiàn)場，將82臺車清紗器軟件從V 2.01.11升級到V 2.02.23，上述問題依然沒有徹底解決。綜合分析初步得出結論：出現(xiàn)車頭、車尾PP切疵異常與車頭、車尾相對濕度差異相關?，F(xiàn)場觀察溫濕度送風裝置，確實存在空調(diào)出風口正對清紗器后半段的情況。采取措施：一是調(diào)整空調(diào)出風口位置；二是在自動絡筒機車頭加裝塑料簾子。后續(xù)跟蹤觀察離線、在線監(jiān)控PP切疵正常。

2.1.2 在線質(zhì)量追溯系統(tǒng)

在生產(chǎn)過程中，新增了條筒芯片、條筒托盤芯片、粗紗管芯片、細紗管托盤芯片、筒紗紙管條形碼識別等。使用傳感器、條碼、射頻識別，通過E系統(tǒng)采集/存儲原料信息、機臺信息、條筒信息、暫存信息、紗管信息等，形成從半成品到成品入庫的在線質(zhì)量追溯系統(tǒng)。

具體追蹤流程：首先進行自動打包系統(tǒng)檢測，主要剔除部分外觀疵點、避免錯管；再進行過程質(zhì)量追蹤，即通過對管紗托盤中的芯片進行寫數(shù)據(jù)操作，進行細紗錠號的標記。具體寫入的內(nèi)容：該托盤對應的細紗機錠號、細紗機落紗完成的年、月、日、時、分，共計6個數(shù)據(jù)。當自動絡筒報警顯示某個有問題的管紗時，人工將該管紗對應的托盤放置到RFID讀碼器正上方，讀碼器讀出該托盤上的管紗信息，再到上位機或E系統(tǒng)中查找當前信息，即該細紗機錠號對應的粗紗車號、錠號、落紗時間以及粗紗機后末并條的車號、落紗時間。

2.2 離線質(zhì)量檢測及數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

在E系統(tǒng)中，我們建立了QCC質(zhì)量系統(tǒng)。根據(jù)檢測中心（負責公司產(chǎn)品質(zhì)量檢測、監(jiān)督、控制）的試驗儀器構成及檢測質(zhì)量數(shù)據(jù)要求，設計開發(fā)了質(zhì)量離線數(shù)據(jù)采集、統(tǒng)計、分析軟件［3］。檢測質(zhì)量數(shù)據(jù)使用儀器包括USTER HVI MF100型棉花檢測儀、PREMIER aQura2型棉結和短纖維測試儀、USTER ME6型條干檢測儀、YG063G型自動強力檢測儀、YG156N型自動捻度檢測儀等。數(shù)據(jù)采集采用儀器檢測數(shù)據(jù)導入及人工錄入兩種方式，采集的數(shù)據(jù)包括原料、半成品、成品管紗及筒紗的檢測數(shù)據(jù)等。數(shù)據(jù)查詢可通過品種、時間等多路徑實現(xiàn)。還可以運用表格及趨勢圖，參照成紗USTER 2018公報中條干變異系數(shù)、細節(jié)、粗節(jié)、棉結、毛羽H值的標準數(shù)據(jù)，統(tǒng)計實測品種達到USTER公報標準5%、25%、50%水平的合格率。結合USTER QUANTUM EXPERT 3型專家系統(tǒng)質(zhì)量監(jiān)控數(shù)據(jù)，綜合分析原料、半成品、成品檢測質(zhì)量數(shù)據(jù)相關性及變化趨勢，為合理配棉及工藝調(diào)整提供依據(jù)。

3 基于訂單管理的全過程質(zhì)量信息管理系統(tǒng)

訂單管理具體流程：營銷公司依據(jù)合同下達訂單，生產(chǎn)部門根據(jù)訂單產(chǎn)質(zhì)量要求采購原料及組織生產(chǎn)；檢測中心及時進行原料檢驗，并將檢驗數(shù)據(jù)上傳至QCC質(zhì)量系統(tǒng)，生產(chǎn)部門根據(jù)QCC質(zhì)量系統(tǒng)中原料檢測數(shù)據(jù)合理配棉，組織生產(chǎn)。

生產(chǎn)過程半成品質(zhì)量監(jiān)控：利用在線監(jiān)測半成品條干不勻率或重量不勻率，結合離線抽檢實現(xiàn)半成品條干不勻率、重量不勻率檢測/監(jiān)測；離線定期抽檢半成品棉結、雜質(zhì)等，實現(xiàn)半成品棉結、雜質(zhì)等質(zhì)量監(jiān)控。

生產(chǎn)過程成品質(zhì)量監(jiān)控：在線采集管紗、筒紗條干變異系數(shù)、細節(jié)、粗節(jié)、棉結、紗疵、異纖等質(zhì)量數(shù)據(jù)，并實時分析監(jiān)控報警，結合離線抽檢實現(xiàn)成品質(zhì)量的檢測/監(jiān)測。出現(xiàn)質(zhì)量異常報警時，在“成紗質(zhì)量追蹤系統(tǒng)”中進行操作，實現(xiàn)對上工序的質(zhì)量追溯。QCC質(zhì)量系統(tǒng)可追溯到某一時間段具體機臺和錠位，還可進一步追溯到細紗機臺單錠質(zhì)量的詳細信息，減少不合格半成品的連續(xù)產(chǎn)生，降低質(zhì)量損失，提高成品質(zhì)量一致性。與傳統(tǒng)紡紗方式相比，不需要從前、后工序采用人工固定供應標識追溯，可節(jié)省人力物力，且追溯準確、效率高。

通過QCC質(zhì)量系統(tǒng)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計/分析，根據(jù)檢測原料斷裂強度、紗線斷裂強度、原料及生條棉結與成紗棉結的相關性，對成紗相關質(zhì)量數(shù)據(jù)進行分析評估，依據(jù)原料及半制品檢測數(shù)據(jù)適時調(diào)整配棉及紡紗工藝。對比同品種管紗、筒紗質(zhì)量變化趨勢，若出現(xiàn)異常就及時追蹤查找原因。采用離線檢測與在線監(jiān)控數(shù)據(jù)相結合，實時監(jiān)測在線質(zhì)量、生產(chǎn)效率、生活狀況、設備狀態(tài)等變化，實現(xiàn)生產(chǎn)全過程質(zhì)量管理控制，確保產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性，滿足用戶訂單需求。

通過利用ERP系統(tǒng)、E系統(tǒng)、QCC質(zhì)量管理系統(tǒng)的信息化管控，從簽訂合同到售后的用戶質(zhì)量反饋形成閉環(huán)質(zhì)量管理系統(tǒng)。在滿足用戶合同產(chǎn)品質(zhì)量要求條件下，運用實時動態(tài)監(jiān)控、在線質(zhì)量追溯等數(shù)據(jù)信息設置在線報警提示。運用離線檢測數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析結果，指導配棉及紡紗工藝調(diào)整，實現(xiàn)訂單質(zhì)量預控預測，通過大數(shù)據(jù)積累和統(tǒng)計分析為決策提供依據(jù)。

4 總結

全流程智能化紡紗質(zhì)量管理系統(tǒng)在智能化、信息化、系統(tǒng)化等軟件硬件的支持下，實現(xiàn)了從原料、半成品到成品的在線質(zhì)量監(jiān)控、全流程質(zhì)量追溯、離線質(zhì)量檢測等閉環(huán)質(zhì)量管理及大數(shù)據(jù)運用，將以事后檢查與糾正為主的模式向以事前預防與控制為主的模式轉(zhuǎn)化，避免大面積不合格品的產(chǎn)生。該系統(tǒng)具有很好的推廣應用前景。

全流程智能化紡紗質(zhì)量管理系統(tǒng)投入運行至今，始終是我公司產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的保證。目前配棉采用機采細絨棉，生產(chǎn)JC 7.4 tex~JC 14.8 tex集聚紡系列品種，其紗線質(zhì)量檢測數(shù)據(jù)達到USTER 2018公報5%~50%水平，生產(chǎn)累計6 000多t紗線無用戶投訴索賠，保持產(chǎn)銷兩旺。該質(zhì)量管理系統(tǒng)還在不斷建設完善中，目前還沒有完全實現(xiàn)實時監(jiān)測半成品質(zhì)量報警、離線檢測數(shù)據(jù)異常提示。