基于HVI数据的计算机配棉实践

■程桂芳 谢立华 郑安琴 张树芳

〔东营市宏远纺织有限公司，山东东营257000〕

基于HVI数据的计算机配棉实践

■程桂芳 谢立华 郑安琴 张树芳

〔东营市宏远纺织有限公司，山东东营257000〕

在棉纺企业中原棉占棉纱生产总成本的70%～80%，合理有效配棉是纺织企业关键的工作，配棉是否合理不仅关系成纱质量，而且会直接影响企业的经济效益。计算机配棉，能充分利用原料的性能进行取长补短，符合优棉优用、差棉巧用的原则，满足了企业配棉指标需求，使原料及成本降低，提高了企业的经济效益。

一、计算机配棉的应用方法

对入库的各批次原棉，用棉花大容量测试仪（HIV）检测（或登录中纤局仪器化公检数据库下载）马克隆值、上半部平均长度、长度整齐度指数、断裂比强度、颜色级、含杂率等指标，通过相应的接口模块入系统数据库。棉检小组先设定一些辅助参数，对所纺品种纱的工艺参数和质量指标要求输入配棉参数数据库，计算机就会根据库存原棉的质量信息、生产的纱线品种和客户对成纱的质量要求等信息，对数据库中的所有棉包进行分组、分类并生成多组配棉方案供选择。在每种配棉方案中，计算机可根据库存原棉数量和质量算出保证实现的配棉队数、使用天数、每队的接替批次，这样就有效地控制了同队中包与包之间的差异，从而保证了配棉方案中各队质量的稳定性和持续性。在选择了配棉方案之后，计算机会给出具体的排包图，指定出每个棉包的具体位置，保证每个排包方案中各组纤维成分的充分均匀混合，有效实现了配棉工作中长期、集中、稳定的质量管理。

二、传统配棉方法与计算机配棉的对比

（一）传统配棉方法的局限性

传统配棉方法就是人工制定配棉方案，采取传统的检验方法即10%取样检测获得的结果，根据个人的技术经验将库存的原棉进行分类排队，不明确原棉特性，没能实现原棉质量信息与棉包的一一对应，不能满足质量的稳定性要求。

传统的配棉方法根据库存需要进行接批，不能保证每队中原棉质量的一致性，经常因原料的质量波动致使成纱质量大幅度波动或频频接批，有时甚至造成停产。

（二）计算机配棉的优势

计算机配棉是利用人工智能模拟人工配棉的过程，用计算机将HVI公检的每一个棉包数据进行分类、分组优化组成配棉排包图，从而改变了以前依靠人工经验和感官检验制定配棉排图的传统方式。这不仅为棉纺企业精细、合理、高效地使用原棉提供了优良的数据基础，而且也为企业的棉花采购、运输、棉库管理开拓了新的思路。

计算机配棉能够根据计算机提供的预测功能显示所需原料指标情况，并及时与原料部门取得联系，以便购入性价比高的原料，使原料性能物尽其用，保证生产的稳定，为企业节约资金。

计算机配棉优于传统配棉的另一个方面，就是可以节省大量的人工计算，提高工作效率，保证了数据的准确性。

计算机配棉还可以降低配棉成本，保障生产的稳定性、一致性。

三、计算机配棉管理的三大系统

（一）原棉库存管理子系统

在原棉入库时进行扫码登记，并将每批原棉的颜色级、反射率Rd、黄度+b、上半部平均长度、产地、包数、包重等信息数据输入计算机。

对已入库的原棉，计算机原棉数据库管理系统根据HVI测出（或已下载）每包原棉的各项物理指标、产地等信息进行分组分类。

当输入查询库存命令后，屏幕上立即显示出有关库存情况，以备查阅。

将原棉入清花车间数量输入计算机，就可以累计出库原棉总数。

（二）成纱质量分析子系统

将以前生产的各品种纱线的各项指标（单纱断裂强力、重量不匀率、重量偏差率、条干均匀度变异系数等）的检验结果以及相应的工艺参数输入计算机，计算机会根据成纱数据库中的历史数据信息和原棉质量信息对现纺相应品种的纱线进行质量预测。

对于配好的混合棉方案，虽然还没有用于生产，但是可以通过计算机建立的数学模型预测成纱质量。

（三）自动配棉子系统

分类排包图的制定是整个配棉系统的核心，它决定了各原料的使用量、各成分混合均匀度、用棉成本等，自动配棉只要分两个步骤进行，第一挑选接替棉，第二是用量的调整。

把要配棉的纱线品种输入计算机，计算机就可以自动配棉，系统可以找出要用完的棉批并计算出用完的时间，可以从库存中找出恰当的接替棉，自动计算出混合棉的各种参数、单价以及成纱指标，并确定合理用量。

根据调度部门对各种纱特的产量安排，将计划用量输入计算机，计算机可以自动计算出每天的用棉量，这样就可以在配棉时自动安排进度表。

根据库存原料和生产情况，确定品种有关参数及配棉目标值并将其输入计算机，计算机会提供多个可行方案，我们可根据客户的质量要求和经济成本从中选优。

四、人工配棉与计算机配棉的对比

计算机配棉系统在东营市宏远纺织有限公司已经使用7年有余，为了更好地发挥该系统的功能，提高该系统的准确性和可靠性，公司专门成立了计算机配棉小组，棉检员负责获取HVI数据，棉检组长负责计算机系统的操作和执行，实验室负责纱线指标的跟踪测试。在生产实践中，笔者专门把传统的人工配棉和计算机配棉进行多次试验对比（详见表1）。

同一批新疆细绒棉，同样纺紧密纺JC60支，设备、工艺未做任何调整。

表1 各项指标对比结果

通过对比结果可以看出：与采用传统配棉的同等规格纱线相比，计算机配棉优化后产品质量明显稳定和提高，特别是断裂强力提高了12 cN。原料及加工成本降低，平均配棉单价由15 256元/t下降到14 700元/t，每吨配棉可节约资金556元。

计算机配棉系统不仅仅是优化配棉，它实际上是一个原棉的综合管理系统，从原料的采购入库、分类存放、出入管理、合理调配使用、一直到产品的质量预测和控制及整个过程的成本管理，提供了全方位的指导和帮助，为此，建立配棉管理系统是棉纺企业顺利发展的必然之路。☆