棉纺企业吨纱用棉量精准计算系统的研究

孙成卫 王 钢 敬凌霄 张同华

（1.山东华宇工学院，山东德州，253000；2.西南大学，重庆，400715）

棉纺行业是我国国民经济的传统支柱产业［1］。我国作为纺织大国正在向纺织强国全面推进中。但由于管理、工艺技术和市场等方面的原因，很多企业都在盈亏边缘上生产经营，企业非常需要准确核算吨纱用棉。

在棉纺企业中，原料成本占据了棉纱总成本的70%左右的比重［2］。通过研究吨纱用棉量的计算原理和系统方法，提高分品种用棉数据计算的准确性和统计工作效率，可以为精准核算棉纱成本和企业产品方案决策提供重要依据。

1 吨纱用棉量计算的相关理论概述

1.1 吨纱用棉量的概念

吨纱用棉量是指每生产1吨棉纱实际消耗的各种原料数量。在实际使用中又分为吨纱净用棉量和吨纱混用棉量［3］。吨纱净用棉量即每生产1吨棉纱实际消耗的原棉数量。而吨纱混用棉量是指每生产1吨棉纱实际消耗的各种原料的数量，包括原棉、回花、再用棉的数量。

原棉是指外购或来料加工的原料；回花是指在生产过程中由于操作、试验测试等原因，而非原料质量原因产生的可回用半制品和试验用样品。再用棉是指在生产过程中，根据成纱工艺要求产生的部分落物。一般将再用棉处理后可降支使用。本研究以吨纱净用棉量为例展开计算研究，吨纱混用棉量的计算与其基本相同。

1.2 吨纱用棉量计算原理

吨纱用棉量指标在安排生产、财务成本核算、日常考核管理等中具有重要的作用［4］。因此，对投入的原料既要按配棉分类，对每种配棉也要按照原料来源及质量进行分类，即分成原棉、回花、再用棉3类［5］。各种配棉的3类原料都需要单独计量。在计算过程中，既要分品种又要分配棉计算。

吨纱净用棉量的计算公式见式（1）。

式中：ds j m为吨纱净用棉量，s j ym为本月实际耗用的原棉数量，rk cl为本月棉纱入库产量，t r y m为本月实际投入的原棉数量，qc y m为期初盘存中的折合原棉数量，qm y m为期末盘存中的折合原棉数量。

吨纱混用棉量的计算公式见式（2）。

式中：d s h m为吨纱混用棉量，s j h m为本月实际耗用混和原料数量，s jh h为本月实际耗用的回花数量，s j z ym为本月实际耗用的再用棉数量，t r h h为本月实际投入的回花数量，q ch h为期初盘存中折合回花数量，q m h h为期末盘存中折合回花数量，t rz ym为本月实际投入再用棉数量，qc z ym为本月期初盘存中折合再用棉数量，qmz y m为本月期末盘中折合再用棉数量。

2 吨纱用棉量精准计算系统的设计及维护

吨纱用棉量的计算业务涉及的内容较多，对这些内容应根据其功能进行分类，由其对应的计算功能模块完成该任务功能，如图1所示。

图1 程序功能模块示意图

2.1 参数设计及维护

参数设计及维护是吨纱用棉量计算工作的最基础部分，该部分内容包括配棉参数、棉纱参数和吨纱用棉定额的设计及维护3部分。

2.1.1 配棉参数的设计及维护

配棉是纺纱工艺的前期工作。为了能够进行原料分析，配棉参数部分要反映原料的名称、属性、该配棉的工艺流程、生产纱线的号数，并根据这些信息自动生成配棉编码。配棉部分参数设计如图2所示。

图2 配棉参数设计及维护

在维护配棉参数时，需要分别维护棉卷、生条、预并条、条卷、精梳条折算成其对应原料的折原料系数。对于个别在细纱工序投入的原料，如生产包芯纱的氨纶丝，为了精准计算盘存，还需要标注该原料为细纱投入，以便于月终盘存时将半成品折算成对应原料。

2.1.2 棉纱参数的设计及维护

棉纱参数首先要设计维护好品种名称、纱线类型、生产机型、纱线用途、精普工艺、纱线号数等，并根据这些基本信息自动生成纱线编码。最终，每个品种根据品种编码和配棉编码生成综合编码，实现了每个品种、配棉及相关参数的一一对应关系，以便于在计算中准确调用相关参数，棉纱品种参数具体设计如图3所示。

2.1.3 吨纱用棉定额的设计及维护

吨纱用棉定额是参数设计、维护中重要的一项内容。在本系统中需要维护棉纱由哪些配棉成分组成，各种配棉成分所占比例，并分别制定各配棉成分吨纱用棉定额以及各工序半成品、产成品折算成各自配棉的折原料系数。例如某棉纱为T/JC 65/35 13 tex，即该棉纱是由65%涤纶Z和35%纯棉配棉A两种原料组成，在制定该棉纱吨纱用棉定额时，假设生产1 t的13 tex纯涤纶纱理论上需要1 020 kg涤纶Z原料；生产1 t的13 tex纯棉纱理论上需要1 368 kg纯棉配棉A原料。这样，就要分别维护涤纶配棉吨纱用棉定额为1 020 kg，纯棉配棉A的吨纱定额为1 368 kg。具体设计、维护样式如图3所示。

图3 棉纱品种参数设计图

2.2 品种选择和产量录入

2.2.1 棉纱品种的选择

由于当月实际所用品种有限，而棉纱参数库中品种很多。为了提高数据录入速度和质量以及生成当月棉纱参数，就要根据上月盘存品种和本月产量自动选中本月的棉纱品种。

2.2.2 配棉品种的选择

根据上月期末盘存的配棉品种和本月选中的棉纱品种涉及到的配棉，系统自动选中本月的配棉品种并生成当月配棉参数。

2.2.3 棉纱产量的处理

棉纱产量是计算吨纱用棉量的最基本的指标，棉纱产量录入以各品种棉纱入库数为准。在棉纱产量录入完成后，根据分品种、分配棉计算吨纱用棉量和进行用棉情况分析的要求，由程序自动生成各种小计及棉纱总计等产量分类指标。

2.3 盘存设计和计算

为了精准计算盘存，根据半成品的原料变化，将盘存分为并条前、并条后两种情况计算。

2.3.1 并条前盘存设计和计算

并条之前的半成品名称与配棉名称一致。并条工序之前的盘存设计如图4所示。

图4 并条前工序盘存

并条工序半成品在折算成原料时，只需将各工序各配棉盘存量乘以配棉参数表中该配棉在本工序折算成原料时的折合原料系数即可。计算公式见式（3）。

式中：q b q为某配棉并条前各工序半成品折合原料盘存量，q i为某配棉i工序半成品盘存量，k i为某配棉i工序半成品折合原料系数。

2.3.2 并条及其后工序盘存计算

并条及其后各工序的盘存以棉纱名称区分，并条及其之后工序盘存数据录入设计如图5所示。

图5 并条后各工序盘存录入界面

并条及其后原始盘存数是按棉纱品种录入到用棉计算系统中的。但每种棉纱的盘存最终要分解折算成按品种、按配棉计算的盘存数据。并条及其后各半成品折算原料的计算公式见式（4）。

式中：qb h为某品种某配棉并条工序及其之后各工序半成品折合原料盘存量之和，q i为某品种i工序半成品盘存量，k i为某品种某配棉i工序半成品折合原料系数，m b z为某品种某配棉在成品纱中所占比重。

2.4 原料录入及计算

2.4.1 用棉原料录入

原料录入要按配棉品种进行录入，并且各配棉将原料细分为原棉、回花、再用棉3大类，如图6所示。

图6 原料投入录入界面

2.4.2 原料分摊计算

在用棉计算过程中，借助于吨纱用棉定额这一参照物完成在各品种纱线之间原料的分摊。使用同一配棉的棉纱，实际吨纱用棉量与各自的吨纱定额之比保持相同。按照这一原则，考虑到每种纱线产量、期初盘存量、期末盘存量是确定数，每种配棉原料投入数是确定数，那么就要倒推当月实际分摊到该品种该配棉上的原料数。

由于配棉是由原棉、回花、再用棉组成的，所以，期末盘存也要相应地分解成期末原棉、期末回花、期末再用棉的盘存。为此，就要首先计算出期末盘存中原棉、回花、再用棉所占比例，即期末盘存折算成原棉、回花、再用棉的系数。然后在此基础上由某品种某配棉的盘存总数折算成该品种该配棉的期末原棉数、回花数和再用棉数。

期末盘存折期末原棉系数见式（5）。

式中：ymx s为折合原棉系数，t r ym为某配棉中投入的原棉数，t rh h为某配棉中投入的回花数，t rz y m为某配棉中投入的再用棉数。

期末盘存折期末原棉盘存数见式（6）。

式中：qm y m为期末原棉盘存量，q m p c为期末盘存量。

计算各配棉的实际消耗量。在计算出期末盘存各成分的期末盘存量后，就可以计算出各配棉的实际消耗量。即某配棉的原棉期初盘存量加上当月投入量，再减去期末盘存量即可得到本月该原棉的实际消耗量。

计算各配棉的理论消耗量见式（7）。

式中：l l y m为某配棉中原棉的理论消耗量，f j cl为对应该配棉的棉纱分解产量，d s d e为该品种该配棉对应的吨纱用棉定额。

计算原料消耗调整系数。由于各配棉的实际消耗量与理论消耗量之间存在数量差，为了通过理论消耗量推算出实际消耗量，就要计算某配棉实际耗用原棉量与理论耗用原棉量的比值，即原料消耗调整系数见式（8）。

式中：t z x s为原料消耗调整系数，s j h y y m为原棉的实际消耗量，l l ym为原棉的理论消耗量。

倒推各品种当月实际分摊原料量。由于原料都是以配棉形式投入的，每种原料可供多个品种使用，当月具体分摊到每个品种上原料量只能通过推理求得，见式（9）。

式中：ym f t为某品种、某配棉的原棉分摊量。

3 数据的精准处理

3.1 原料投入与分摊之差的处理

由于四舍五入的原因，各品种具体分摊某配棉量之和与该配棉投入总量往往存在小量差值。为使各配棉投入量与分摊量保持完全一致，可以选择一个耗用该种配棉原料量多的品种，将这个原料数量差加到该品种该配棉的原料分摊量上，既不会影响该品种棉纱的吨纱用棉量，也解决了原料投入量与各品种原料分摊量之和不相等的问题。

3.2 吨纱用棉量指标的形成

经过前面的计算，分品种吨纱净用棉指标所需产量、盘存、原料分摊数据已准备齐全。为了保证整个用棉数据的准确、合理，就要重新计算各品种实际耗用原料数和吨纱净用棉量。最终吨纱用棉量计算结果如图7所示。

图7 吨纱用棉量计算结果

3.3 副产品产出的计算

在生产棉纱过程中，除生产棉纱外，还会有部分原料转为回花、再用棉、下脚料。结合生产工艺和试验数据，运用相关分析，制定出分品种分配棉回花、再用棉、下脚料产出定额，进而计算出分品种分配棉回花、再用棉、下脚料产出量。

4 结语

根据投入产出平衡的原理，每个品种各原料的投入、产出量应该平衡，并据此对各品种用棉情况进行验证。根据多年的实践，运用上述方法计算分品种用棉数据的投入产出差与投入原料的比值，一般小于0.2%，明显比用其他方法计算的用棉数据准确，用棉数据质量有本质性提高，用棉计算工作效率提高2倍以上。该系统在各棉纺企业均可使用，为棉纱成本核算和经营决策提供重要的用棉准确信息。