远信安全、节能的定形机滤网自清理系统
当前,中国制造正处于迈向世界制造第一梯队的最后阶段,正如当年的“德国制造”和“日本制造”,“中国制造”也在重塑自身品牌形象。要想充分参与全球高水平竞争,就必须提质增效,拿出最精锐的力量突围。
远信定形机。
定形机的使用是印染生产中必不可少的环节,同时,由该环节产生的环保和生产安全问题一直颇受行业关注。针对这两个问题,浙江远信印染机械有限公司的总经理助理柏宇轩讲解了基于安全、节能的定形机滤网自清理系统。
目前,印染企业加工1吨针织布约需煤1.5吨,其中定形机约占了40%,工作中织物消耗的热能占29%,机体热能消耗占10%,废气散发的热能达到了61%,能源浪费严重。
以拥有10台定形机的中等规模印染企业为例,仅定型工段的年耗电量就达800万度,而欧洲发达国家同等规模企业,由于采用先进的定型设备及控制技术,其定型工段年耗电量仅为我国的62%左右,能耗差异巨大。同时,定型一般是整个印染过程的最后一道工序,所以,它还在很大程度上影响和决定着产品的质量与性能。
针对定形机的能耗问题,远信提出了三种定形机的节能方法,分别为直接燃气燃烧供热、导热油加热改过热蒸汽加热、废气余热回收。据悉,在定形机热烘箱内加装直接燃烧加热系统,这样空气由燃烧器直接加热,空气在热烘箱内循环短时间就可以达到所需温度,热能转换效率高;过热蒸汽加热方式中的蒸汽,可由集中供热的方式由热电厂直接供给,热效率高。使用完蒸汽的排放可通过集中的方式进行收集二次回用,热能充分利用,是一种比较好的节能减排的方法;余热回收热装置由特殊结构的排风管和2组热能回收箱组成,在达到废气热能充分回收效果的同时,降低废气排放管道对车间的热辐射,经过热能回收系统后的废气温度亦可降低60℃~90℃,方便之后的废气净化处理工作。
在定形过程中,布面的短纤维、毛尘在烘箱的空气内循环过程中,聚积在散热器上方的过滤网上。现有定形机的抽拉式过滤网或内置式过滤网,均采用定期清理的方式清理毛尘。这样一来,聚积在过滤网上的毛尘在高温的情况下极易发生火灾,且过滤网的过风量处于不稳定状态,导致相同工艺条件下产品的一致性差、能耗增加。
采用滤网自清理系统后,回转式过滤网替代了抽拉式或内置式过滤网,及时将毛尘连续送出烘箱,避免了毛尘聚积产生的火灾隐患。该系统取消了所有抽拉式过滤网烘箱部分开口,同时烘箱高度下降15公分,最大程度降低热损耗;系统内设计毛尘自动收集装置,彻底减免操作工人的工作量。
由于定形机工作温度高,毛絮、油脂清理不便,印染企业火灾频发,仅2012年绍兴县共发生定形机火灾158次,严重影响生命财产安全。
远信建议,企业应定期检查定形机烘箱内的导热油管道和温控装置,聘请有资质机构对管道检测;及时清除机内和排烟管道的油污和飞花,消除火险隐患。对定形机进行技术改造,在排烟管道上增设蒸汽管,一旦发生火灾就可打开蒸汽灭火;散热片上加装铁丝网护罩,使其与散热片有足够间隙,防止飞花掉在散热片上引起燃烧。
通过定形机滤网自清理系统的应用,能够保障滤网的清洁,避免了堵网现象,减少定形机火灾安全隐患,提升了产量,保证了质量稳定性。浙江远信印染机械有限公司是全球独家拥有定形机滤网自清理系统的公司,该技术已获得国家发明专利和实用新型专利,对印染企业减少火灾隐患、提高产品稳定性、减低能耗、提高自动化程度效果明显,经济效益和安全效益可观。
常州宏大D-S800环锭纺纱线智能在线检测系统。
印染行业体量较大,对于这样的行业而言,大数据分析显得尤为重要。常州宏大科技集团着力在纱线智能在线检测系统及印染生产数字化管控系统两方面进行大数据分析。
对于网上无人化作业来说,实现细纱单锭检测是必然的。“细纱机运作时,所有锭子的状态在同一时间运转会有差别,通过对单锭检测,可实时了解每锭的工作状态,可对产品质量不一致进行有效控制。”常州宏大董事长顾仁说。
常州宏大在印染方面的数字化管控则集中在环保数字化系统、节能减排数字化系统以及生产过程数字化管控系统三个方面。
“整个印染系统的自动化,主要指单机台部分,包括速率、影像验布、对花等,现在生产过程当中很多工艺参数没有真正实现自动控制,因此,一次成功率问题较为突出。”据顾仁介绍,面料在生产过程中,经常需要在定形机上加工两三遍,才能达到99%的成品率。“一次成功率的提升,必然能够在智能化基础上实现节能减排。”
对于当前的互联网时代及智能制造,顾仁表示,这些已经开始影响到方方面面,整个社会都在发生质的变化,互联网支撑社会进入了一个新的时代。未来的制造业一定是适应消费市场的、小规模自动化智能化制造。
杭州开源 “彩虹”数码印花机 。
信息化管理能够有效帮助印染企业削减能源成本,促进节能减排、降低企业对熟练工的依赖性,为此,杭州开源电脑技术有限公司一直在倡导印染行业的信息化,为此,该公司要推出了四项产品,包括印染ERP系统、印染生产管控系统、化学品自动配送系统以及新型配套数字化装备。
据该司经理许昌元介绍,开源印染ERP系统可以收集各种数据进行科学分析,帮助用户对采购、生产、销售等企业运营情况达到全面细致真实的了解。印染生产管控系统,则在计划调度、工艺管理、能源管理和设备监控等方面发挥重要作用。据介绍,计划调度中心可将生产计划通过系统下达生产计划指令到车间现场终端,发生异常实时报警;工艺管理中心通过数字化工艺管理手段,有效的避免生产返修等问题;能源管理中心采用信息化手段在机台安装数字化仪表,为生产成本的核算等提供第一手的参考依据;设备监控中心实时监控机台的运行情况,对于设备包括安装、调试、运行等进行科学的管理,提高设备利用率。在化学品智能配送方面,杭州开源提供助剂自动配送系统和全自动电脑调浆系统,帮助印染企业提高产品质量和生产效率、实现清洁生产。
“为了改变传统的印染方式,近几年开源还推出了蓝光制网机、喷蜡制网机、高速导带数码印花机等新型数字化装备,并开发了纺织品挂样管理系统,帮助纺企实现数字管理。”许昌元说。
西门子自动化产品组合。
应对严峻的市场竞争,行业企业在加强核心竞争力的打造,西门子(中国)有限公司作为自动化产品技术服务者,始终从企业优势技术出发,帮助用户提升竞争力。据西门子数字化工厂集团负责OEM纺机行业经理孙广武表示,在核心竞争力打造上,企业应充分利用软件资源集合产品研发与生产的流程,缩短产品从开发到量产的时间,与此同时,提升产品的可持续性。
在西门子公司的理念中,未来智慧绿色的纺织工厂中,每一台设备甚至于每一台设备里面的电器元件将成为网络的终端,就像手机一样,只要一个很简单的数据,就可以从开机情况了解该机型在行业内市场的活跃度,从而预测这台机型将来是需要增量还是要被淘汰。
此外,透明化的能源管理也是将来数字化工厂一个非常必要的系统。除了可以监控工厂内能源的消耗,还可对设备做出智能诊断。“比方说通过能源管理发现某一台设备的电机耗电量高于正常的平均值,可以推断哪部分的故障导致耗电量的增加,做出提前维护从而降低运营成本。”孙广武说。
事实上,西门子公司在为纺织行业的服务是多方面的,包括化纤、纺纱、织造、染整、非制造等领域装备提供解决方案。据西门子数字化工厂集团工厂自动化部PMA应用工程师黄巍介绍,西门子有很多硬件产品在支持智能制造技术,例如SIMOTION 运动控制器、SINAMICS 驱动产品、SIMOTION IT & Web技术等。在借助这些硬件产品打造的无纺布丝网印刷车间的案例中,西门子通过SINAMICS系列的驱动和控制实现了基于角同步运行印花网版的最佳印花效果,高效实现特定需求。
欧姆龙NJ系列运动控制器。
在欧姆龙主管工程师陈文绮看来,中国制造业需要从工业2.0到工业3.0再慢慢进入工业4.0。若想尽快实现工业4.0,除了在MES系统、ERP系统上加快步伐,对工业2.0和3.0的一些基础设施的改建和计划也必不可少。
据介绍,在打造工业4.0的过程中,欧姆龙可以提供统合型Automation Platform,为MES、ERP系统的分析提供实时有效的数据源。同时,在SYSMAC平台上统合智能传感、智能器件技术,实现故障预警机制。针对故障高发器件,欧姆龙的NG系统专门设置功能块的分析,对某个环节的故障进行预警,最大程度缩减停机时间。
随着纺机出口越来越多,安全性被放在了和生产效率同等重要的位置,一些发达国家对于设备的安全性要求非常高。欧姆龙有针对性地进行产品提升,比如企业推出的最新款的安全光幕,本身机身非常坚固,且有IP67的防水等级,在潮湿的环境下,也不容易引起故障。
能源可视化系统也是欧姆龙环境事业部非常重要的组成部分。该系统可以监测现场的电力、温度、压力、风量等生产信息,通过智能电表或模拟数据面板,采集这些数据,最终上传到控制系统,实现能源信息实时可视化。
富怡全自动缝纫机。
相比刚性材料而言,柔性材料处理难度较大,柔性材料的加工方法的研究人员和机构少之又少,这也是柔性材料加工设备自动化程度与刚性材料加工设备差距大的重要原因。
富怡集团旗舰公司天津宝盈电脑机械有限公司一直致力于柔性材料的代表——服装面料的加工手段及加工设备研发。据该公司总经理王俊玲介绍,目前服装加工在缝前和缝后的环节已经基本上实现单个模块自动化,但是作为服装加工的中心工序,缝制工序大部分仍多处于手工作业阶段,使用了整个生产线70%的劳动力,因此,实现缝针环节的自动化显得尤为迫切。
面对招工难、用工贵,作业方式老化,生产效率低等一系列的问题,产业升级的唯一出路就是机器换人。机器换人将实现一人多机甚至一人一条流水线的作业。
据介绍,柔性制造系统是一个自动化的生产制造系统,适用于多品种、小批量生产,能够节约设备成本。富怡集团的目标即是实现“双柔”,即在服装家纺制造领域中实现柔性材料的柔性制造。在柔性布料加工的缝制设备领域,引进柔性制造的概念,利用可编程的数控加工设备和计算机控制系统组成的自动化制造系统,实现服装加工的自动化生产。
在探索柔性制造的过程中,富怡第四代缝纫机在缝制工序中最具代表性。该机器完全做到设计电脑化,应用独立的电脑编程,做到运料自动化、缝纫智能化、缝料识别自动化、缝纫策略调整自动化,且实现了信息化,让管理者了解整个生产过程,做到生产数据实时掌控,同时可以配合各种家具应用,使缝纫更加灵活。第四代缝纫机和富怡的模板CAD系统、激光切割模板一起,构成了富怡全自动缝纫系统。
对于“智能化是大势所趋”,这一观点人们毫无争议,很多行业企业也已投身其中,且对于智能化的追随热忱甚高,这样的状况验证了我们的企业正在“顺势而为”。
“顺势”自然是看出了宏观方向,但是“为”的状态是否契合大势和自身的现状?今天,这个问题已引发行业热议,着实需要企业沉下心去好好分析这个“智能制造”的步伐怎么迈,理清哪些资源可以有效地引导企业去做好这样的决策。
此次2015中国纺机工业自动化论坛是集合了这些资源的。就方向而言,工信部装备司吕鹏在对《中国制造2025》分析中重点提出的创新中心、工业强基、智能制造、绿色制造以及高端装备这五大工程,让人们可以清晰看清国家对于制造业的支持方向,行业企业是否能够有所感悟?
从行业层面看,中纺联副会长高勇提及的行业“十三五”力推的六条智能生产线,则更为细化地给出了行业企业的发展路径,当然,这些路径是中国乃至全球纺织业未来发展的需求方向,但其中也包含了在化纤、印染,针织、纺纱、产业用、服装制造等领域中,尚需装备企业去努力攻关的信息。
至于方法,美国辛辛那提大学特聘教授对于工业4.0特质的分析,也给人们带来了着力技术提升或者产品创新的新思路,其实,这个点是我们行业企业早已有所认知,就是如何满足客户需求,所不同的是,我们该转换模式去满足需求,要依靠一些新的技术手段和方法去实现这一目标。(袁春妹/文)