中国恒天:智能装备助力纺织强国
2019-12-04
中国恒天集团有限公司(以下称恒天集团)成立于1998年,是唯一一家以纺织机械为核心主业的大型国有独资企业,隶属于中国机械工业集团公司。目前中国恒天拥有二级全资及控股子公司24家,境内外控股上市公司3家,员工4.6万余人,成员企业分布在国内20多个省、市、自治区,及境外近20个国家和地区,已经成为资产规模稳定在900亿元、利润规模在30亿元左右的大型企业集团。
中国纺织机械(集团)有限公司,作为中国恒天集团纺机业务的重点骨干企业,以创建世界一流纺机企业为目标,以助力用户打造智慧纺织工厂为使命,立足科技研发,积极推进全流程智能化纺机装备及综合服务能力建设,全力推动将我国建设成为纺织强国的伟大工程。
经纬纺机完成了具有国际先进水平的粗细络联纺纱系统。在2017年9月国资委组织的双创展上,这一自主创新成果与神舟七号返回舱、“天宫一号”目标飞行器模型、“蛟龙号”深海载人潜水器等重大科技成果一同被展出,得到了国家领导人的称赞。
创新是引领企业发展的动力,中国纺机集团在科技创新方面取得丰硕成果。截至2018年底,中国纺机集团共拥有专利1085项,其中发明专利216项;拥有 1个院士专家工作站;2个博士后工作站,3个国家级技术中心,以及诸多的地方、行业技术中心。
工欲善其事,必先利其器。中国纺机集团在加大科技研发,为客户提供智慧纺机产品的同时,亦十分重视自身智能制造能力的建设。持续提升制造装备的自动化、智能化升级,提高制造效率和质量;从产品顶层设计入手,推动一体化建设;实施柔性生产,确保满足客户的不同需求;全面开展精益管理,高质量完成生产制造。多措并举帮助客户实现打造完美“智慧纺织工厂”愿望。
智能化制造的发展趋势
智能正成为制造业的关键要素。越来越多的制造企业通过应用嵌入式软件、微电子、互联网、物联网等信息技术,提升产品智能化程度和研发设计、生产制造、经营管理的智能化水平,打造高端产品和装备,占据产业制高点。同时,制造装备控制技术的极大提高,使制造装备的自诊断、自维护、自恢复成为现实,并将推动制造装备向智能化阶段迈进。
制造大数据和平台成为高附加值增值服务的重要支撑。工业大数据是制造企业高附加值增值服务的来源,制造企业全业务数据化在对制造系统数据采集和分析形成业务数据闭环的基础上,将有效支撑企业制造过程优化和经营管理决策,促进企业对市场、用户的精准供给和企业间的资源分享利用,从而打造智慧企业,并为消费者、用户以及企业自身创造显著的增量价值。
智能化纺纱解决方案的创新与发展
里程碑项目(恒天旗下经纬纺机)
2014年9月宁夏如意项目首次实现了粗细络联的规模化应用,为粗细络联的推广奠定了基础。
2015年10月江苏大生项目实现了国内首个数字化纺纱车间的建立和运行,顺利通过国家数字化纺纱项目的验收,推动了数字化纺纱设备的推广和发展。
2016年6月新疆天虹项目全流程主机在自动化程度、生产效率、设备稳定性等设备性能实现全面提升,总规模45万锭。
2017年6月南阳纺织项目首次实现了国产粗细络联最大单体车间的应用,项目总规模20万锭。
2019年10月武汉裕大华全流程智能化纺纱项目实现了全流程智能物流、全流程回花收集、全流程质量追溯,为夜间无人值守工厂奠定基础。
智能化纺纱解决方案特点
全流程智能化纺纱解决方案包括,从原料到筒纱的生产流程,从工场环境辅助设备的控制到主机设备的性能体现及维修维护;从车间工场的原料管理、生产管理、设备管理、技术管理,实现数字化、智能化。实现从定型定量结合,变为数字分析做依据。把依靠人海战术,不间断巡回的工作方法才能维持和保证的控制,变为标准化、规范化、系统化和数字化的工作保证措施,减少了人为因素造成的波动和不稳定,并且把人为很难发现和提供的信息,通过机器自学功能总结预测,实现控制。利用视觉观察系统自动识别,引导准确完成物料的运送、打包。利用数字化,信息化技术代替人工,超越人工,实现智能化。
裕大华项目应用案例分析
智能纺纱管理系统形成以生产运行和产品质量实时状态为基础的智能化分析、以物流、调度和自动配棉为基础的协同化新型生产制造系统,通过大量数据的自动化采集及生产信息的追溯、信息流与物流协同的管控,达到以精益、精确、精准为核心的智能纺纱车间,打造智能制造协同创新管控平台。
模块主要包括:订单管理、纺纱工艺设计、在线质量管控、试验数据管理分析、产量统计分析、产量工资管理、电量管理、制成率分析、一线员工用APP、专件全生命周期管理等模块。
智能排产调度
订单的智能排产。实现订单在全流程工序的自动排产,生产各品种的生产计划,使得计划更科学、更高效、更合理。
智能调度。AGV-E系统-WCS系统智能调度:实现梳棉条筒到予并轨道系统间AGV搬运的智能调度。
粗纱后条筒智能备筒。实现根据粗纱的生产情况智能安排末并条筒的备筒工作,使得工序间生产更流畅。
粗细联环节粗纱智能备库。根据细纱机的实际生产情况智能安排粗纱满纱库的备库,使得粗细环节生产更流畅。
配棉-工艺-质量管理
工艺管理:主要分为两部分。第一部分主要是实现纺纱工艺的信息化,通过合理的需求分析,形成各机型的工艺参数数据字典,用户可以根据实际需求进行工艺参数的增加或删除。然后以成品品种为主线,将各工序的工艺数据接入系统。管理系统的第二部分是实现工艺管理的功能化,开发出复制、编辑、详情、导出、删除等基本功能。由于车间存在纺曾经纺过的品种或类似品种的情况,这时工序的工艺参数变化较小,便可使用工艺单复制的功能,再通过编辑,修改部分参数即可。
间物流可视化功能
可实现设备的生产进度,故障、实时工况,AGV小车的动态搬运过程,轨道系统的实时动态搬运过程,工序间半制品数量的展示,粗细联轨道、满紗库的动态变化过程等。
全流程质量追溯
质量追溯系统针对车间自动化物流系统所提供的真实数据,记录在末并至细纱机的每个生产工序中,每完成一个成品(条筒、粗纱管、细纱管),都要记录其生产信息:包括所生产设备的机台号(锭号)、生产时间、挡车工、生产过程等。记录至数据库中,这些虚拟数据与产品(半制品)同步流转。
需要追溯时,可以通过流转数据记录向前追溯,即可找出其生产信息,以及前道工序生产信息,为工艺优化、细纱机单锭维护、等管理提供数据支持。
质量追溯页面是展现当前车间在纺的所有品种和前纺工序等,选择某一个品种,即可展现该品种对应的前纺各工序的品种,并在数据上实现从络筒单锭→细纱锭→粗纱锭→末并机台侧→前纺生产线→配棉→原棉的全流程质量、工艺的追溯。
未来发展前瞻
2017年在无锡召开的纺机技术升级研讨会上,提出的未来纺纱工厂的技术升级路线和发展方向,在裕大华项目中基本得到验证。下一步通过系统整体优化,提升运行效率,降低投资和运行成本,完善项目实施的整体规划,从系统工程的角度形成完备的智能化纺纱解决方案,智能化纺纱装备将很快推广到更多的工厂中实施和应用。
实现生产过程的可视化,可以提升人机协作的效果,提高使用感受;数字化模拟生产过程,可以降低产品开发周期,提高市场反应速度;通过机器设备的自学习功能,通过大数据运算,实现纺纱工艺的优化和提升等等。
未来的纺纱智慧工厂不仅仅停留在想象中,一个个智能装备和系统的应用,将逐步完成纺纱智慧工厂的完整拼图。恒天集团将和纺织企业一道共同努力,共同成长,为纺织企业的技术升级提供智能化的装备保障和服务。