双碳背景下织造企业清洁生产实施路径探索

张德成 张文徽 刘和平 庄顺元

（1.安徽职业技术学院，安徽合肥，230011；2.江苏博雅达织造有限公司，江苏苏州，215000；3.苏州金伦织造有限公司，江苏苏州，215000）

纺织工业作为国民经济支柱性产业，在民生、就业和贸易方面具有举足轻重的地位［1］。当下，纺织企业产品同质化严重，缺乏创新，纺织设备趋于成熟［2］，同时还面临制造业转移和“双碳”目标实现双重压力，劳动力成本、能源优势逐渐消失。为应对当前纺织产业困境，纺织行业“十四五”发展纲要明确提出践行绿色纺织，推进绿色制造，提升纺织企业节能降耗水平［3］。中国纺织工业联合会发布的《纺织行业“十四五”绿色发展指导意见》指出，建立健全绿色低碳循环的产业体系，是实现整个纺织行业高质量发展的重要标志和基础底线［4］。可见，纺织行业推动绿色低碳循环发展、促进行业全面绿色转型将成为大势所趋和重要之策。在“科技，时尚，绿色”的新发展定位下，纺织行业应为“双碳”目标的实现而努力，贡献纺织力量。

1 数字化赋能助力生产管理、智慧排产

当前，纺织企业技术成熟、利润空间逐渐被挤压，同质化竞争严重，附加值低，倒逼企业必须转向精细化管理。资源计划管理系统（ERP）和织机监控系统的应用，为实现可视数字化管理模式、建设智慧工厂奠定良好基础。充分利用这些系统资源的管理模式具有简单、客观、速度快、更具说服力的特点，有利于提升员工积极工作内驱力，降低企业管理成本。ERP 是在原有供应链的有效管理功能基础上，增加各工序工艺管理和管控。化纤织造企业生产工艺与季节、温湿度有一定关系，应根据实际生产不断进行优化和改进，提高生产效率和产品质量。通过产品质量、设备运转效率数据跟踪进行工艺优化管控，实现精益生产、敏捷织造，推动数字化节能降耗，促进清洁生产。一些纺织企业安装了织机监控系统，但只用于跟踪设备运转状况，统计员工产质量信息，若将织机监控系统+展示屏显实现可视化数字管理，则可有效提高工作效率。如对当班各挡车工责任机台平均效率进行排名，见图1。

图1 织机监控系统挡车工机台效率看板

实施班组绩效评比，只要该岗位员工在两人以上就可进行量化绩效考核并排名次，对于排名靠后员工，能起到很好内驱鞭策作用，对杜绝假阶救火现象非常有效。这种管理模式也是管理学中数字管理、绩效管理两种管理方法的具体应用［5］。此外，通过对织机监控系统原始数据维护，实施智慧安排生产，可避免人工排产不合理造成的工序之间半成品等待或停台现象，系统自动识别同品种原机上生产，减少织机工艺翻改频次，节省工艺翻改时间，实时监测产品生产进度。织机设备作为企业重要固定资产，应当在织机监控系统里设置预警提示，做好设备各构件保养时间、周期档案管控，设备保养好了，维修少，机器运转状态好，设备使用寿命延长。

2 盘活闲置资产开发光伏新能源

光能属于可再生能源，根据化纤织造企业生产特点，车间基本都是单层厂房，厂房房顶面积大、平整，阳光照射时间长，无遮挡。盘活闲置房顶资产，利用房顶进行光伏发电改造。以江苏金伦纺织有限公司为例，该公司房顶面积约1.8 万m2，采用双面发电光伏组件双面PERC 电池，双面发电效率更高，面板支架作用跟踪式支架，可以根据光照角度进行方向调节，尽量让面板与阳光光线垂直，增加光照强度。选用2.61 m2（2 384 mm×1 096 mm）规格光伏板，该光伏板额定功率555 W，根据1.8 万m2房顶具体情况可以安装约3 650 块光伏板，设备、安排、后期维护约660 万元，政府补贴40%，企业实际投入396 万元。江苏省平均每天光照时间5.5 h，平均每天发电量为11 000 kW·h，按苏州市工业用电电费平均值0.78 元/（kW·h）计算，预计两年多回本，企业可以根据生产情况实现自发自用，余电上网。企业也可选择将屋顶出租用于光伏发电，收取楼顶租赁费。同时，屋顶光伏板还能起到遮阳效果，可降低车间的室内温度3 ℃～5 ℃左右，显著降低空调降温的能耗。

3 应用智能化辅助设备提高生产自动化水平

作为劳动密集型纺织企业，自动化、智能化辅助设备的应用，将人工从高强度、单调的作业中解放出来，不仅提高了工作效率、减少用工，还有利于提高产品质量。如铝筒管、铝直管残丝割丝机、自动穿综机、对头机、自行走上轴车、挡车工巡检电车、电动黄油机、超声波清洗综筘、智能检验机等自动化、智能化设备的应用，投资小、见效快。

结合化纤织造企业经纱断经痛点，江苏博雅达织造有限公司联合深圳汇川技术股份有限公司进行智能断经巡台装置技术攻关，该设备用于自动识别断经并触发停机，实现机器代替传统停经片或人工巡台检查，后期设备投入使用，对纺织行业是一次技术变革，助力绿色清洁生产，从而推动纺织行业智能化水平。

4 淘汰高能耗电机及设备

企业设备动力系统由大量电机设备实现，并且连续性强，涉及到设备动力系统、风机、水泵、空压机等，淘汰老式Y 型三相异步电动机，按照GB 18613—2020《电动机能效限定值及能效等级》要求，从规定时间起，能效低于3 级电机不允许再生产和销售，使用节能高效稀土永磁电机，YE4 和YE5 均属于节能电机。对于连续运行的工况以及电动机功率相对较大、电机数量比较集中的场合，选择YE5 电机会更经济。YE5 系列三相异步电动机与普通电机相比，效率提高8%，且寿命长振动小。织机动力传输系统采用直驱电机，就是将电机直接安装在传动轴上，对负载进行直接驱动，省去传统功率传递损失，同时，内置功率因数补偿节能，减少电网无功损耗，快起快停，再启无痕，电流平稳，节能高效。以500 台喷水织机计算，年运行时间340 天（8 160 h）计算，每年可节电约104 万kW·h。针对传统日光灯功率因数低、光亮度不够、耗电大等缺点，企业全部改用LED 高光效日光灯管，新型节能日光灯亮度高，发光不发热，耗电量仅为原来的75%左右。

5 动态能源、资源消耗管理控制

化纤织造企业能源、资源消耗主要集中在蒸汽、水和电。蒸汽是由锅炉加热产生，为降低环境污染，纺织企业锅炉加热能源已经由煤、生物燃料过渡到天燃气，但蒸汽成本也在成倍增加。另外，在工厂实际生产过程中，经常发现“跑冒滴漏”现象，直接造成能源、资源浪费，企业还存在能源、资源使用效率低现象，如：蒸汽管道未加装保温棉，热量散发；锅炉余热未回收，煤或天然气发热率低；浆纱机、烘布冷凝水未回收，造成水资源、热能浪费；喷水织造车间水沟底部和沟壁未做防水、顶部未加盖板处理，造成水沟地面渗水、表面蒸发，这些都增加了企业能源、资源的消耗，无形中增加了企业成本。针对以上现象，为降低蒸汽单位成本，锅炉进行烟囱余热回收技术改造，对使用蒸汽的浆纱机、烘布机加热管道末端安装灵敏度高的疏水阀，防止二次闪喷，将蒸馏水回收回流至锅炉，大幅提高锅炉进水水温，减少能源使用量。所有裸露在外蒸汽管道包裹低导热系数玻璃棉，防止热量散发造成的能源无功损耗。在电路、水管、气管的总路和支路分别安装电表、水表、流量计，总路计量表等于各支路和，动态监测各部门、车间单元能源、资源实际用量，同时，总路计量表要与理论用量对应。

6 打造节能减排高技能人才队伍

增产提质离不开高素质、高技能员工，需要全体生产员工共同参与。人才队伍建设一直是企业老大难问题，需要解决招、用、稳定等一系列问题，企业管理者不仅要培养员工岗位技能，还要对节能减排专业知识、实际经验进行宣讲，激发人才队伍新活力，对于新员工企业要形成传、帮、带优良传统，加快员工适应岗位技能要求，提高员工在生产过程中的节约意识。企业也可以引进节能减排高技能紧缺人才，提升企业绿色高质量发展动力。

7 强化内部管理

企业日常生产离不开高效管理，管理效率高低取决于管理者的水平。结合各国优秀企业管理做法，应当结合劳动定额，积极推进各岗位绩效改革。苏州金伦织造有限公司通过对分条整经车间的整经工实施绩效考核，将员工工作效率由35%提升到98%，分条整经工由以往12 人精减到8人。该绩效考核是根据企业分条整经工岗位劳动定额耗时以及不同规格经纱牵经难易程度，制定了具体绩效考核办法，具体如公式1，其中班时为720 min。

其中，对头耗时120 min，过接耗时40 min，换筘耗时30 min，每条分绞耗时5 min。每加头1 根耗时1 min。整经速度：白丝220 m/min；黑丝200 m/min；5.56 tex白丝/黑丝150 m/min。倒轴速度：白丝/黑丝70 m/min；5.56 tex 白丝/黑丝50 m/min。例如：分条整经工张某当班（对班12 h）对 头1 付，过 接1 次，整 经5.56 tex 白 丝5 500 m 共11 条，倒轴1 个。根据式（1）可计算出张某工作效率=［（5 500÷150×11）+120+40+5 500÷50］/720=93.52%。当然，各操作环节的劳动定额时间的制定应注意符合实际，需要在实践中不断摸索，使之更具科学性。

积极推进6S 现场管理，它被视为最有效的生产现场管理办法，普遍被企业界认可，很多企业将6S 视为指导性原则，6S 现场管理强调人的行为习惯，可以很好地提升员工整体职业素养。

逐步推动实施标准化管理的应用，例如：同样的涤塔夫、尼丝纺产品，韩国、日本织造企业挡车工看台达到120 台，国内吴江福华织造有限公司看台最高达到56 台。通过对韩国纺织企业现场考察，其设备使用国产牛牌凸轮开口机构，织机使用日本津田驹设备，原料物理性能与国内恒力化纤指标相近，之所以与国内看台数量差异大，关键在于员工是否按标准化作业。作业标准化是将作业人员、作业顺序、工序设备的布置、物流过程等进行最优化的组合，以满足生产目标而设立的作业方法［6］。以下通过综框高度调节作业标准化流程来说明，见图2。

图2 综框高度调节

步骤1：确认第1 片综框左右两侧高度为162.5 mm，固定。

步骤2：确认第16 片综框左右两侧高度140.0 mm，固定。

步骤3：用专用的工具托在综框下方（左右各1 个），固定在横梁上。调整螺母，使第1 片综框下方的杆子①无间隙。

步骤4：把2 片～15 片的综框固定螺钉②松掉，使综框自由下降到专用工具的杆子上（两侧要同时松掉）。

步骤5：把降到标准位置的综框固定好，确认螺钉紧固良好。

步骤6：把专用工具拆除，点检工具，作业完成后进行6S 现场管理。

通过以上可知，标准化作业流程的各步骤都有明确要求，关注工艺要点和细节操作，能有效保证工艺调整的准确性和工作效率，减少返工。企业应逐步制定各岗位作业标准书，统一各岗位操作标准，让员工形成固定操作习惯，从而提高岗位技能水平。

综丝、钢筘作为日常易损件，利用打标机，对综丝、钢筘进行周期跟踪，合理使用筘面，延长钢筘使用次数，避免坏筘上机导致的换筘。生产设备作为企业重要固定资产，应当做好设备档案管理，尤其是保养时间、周期，做到防御性维修，让员工树立“十年设备如新”管理理念，关注设备异味、异响、异声现象并及时找出“病因”进行处理，防止与之配合的构件出现“并发症”，将各车间每月机配件损耗超额、低额部分纳入车间主任绩效考核。

织机速度、效率直接关系到产量，产量直接关系到企业利润，增速提效考验调试工技能水平，通过织机监控器，实时监测每日责任区域速度和效率，公告栏张贴每日各班组区域平均速度和效率，月末统计本月设备速度和效率，以此对各调试工进行排名并考核。

加强企业文化软实力建设，以“品质，成本，快速反应”为核心理念，筑牢产品生命线，守好产品赢利点，确保利润持续增长。在创新管理、产品研发、品质管控、人才建设上积极作为。通过宣传引导，令全体员工树立起节能降耗意识，做好成本管控。

8 “黑灯”作业模式

倍捻车间倍捻机生产批次时间长，如5.56 tex化纤长丝，络丝抱瓶净重780 g，捻度18 捻/cm，车速10 000 r/min 为例，需要8.5 天。在现有倍捻机每个锭位上加装断纱感应器，借助智能控制平台，将各倍捻机锭位运转状态集成到电脑终端显示，即可实现无人车间，进入黑灯作业模式，倍捻工在巡台和处理捻线断头时才开启对应倍捻机台（现有设备锭位上加装断纱感应器）照明，最大限度节省用电。整浆并车间的整经机主要由筒子架和车头两个部分组成，筒子架占80%空间，日常运转时筒子架部分也可实施黑灯作业模式，以苏州金伦织造有限公司为例，倍捻车间和整经筒子架占地面积4 万m2，全部采用黑灯作业模式，每年可节省用电80 万kW·h。

9 优化工艺路线

纺织产业是一个传统、成熟行业，随着新型纤维出现，新服装面料品种被开发出来，经过企业技术人员不断生产实践，对于花瑶、涤丝纺、尼丝纺等经纱为化纤长丝或弹丝的产品生产工艺进行简化，如：整浆并车间生产工艺通常是整经-浆纱-并轴三道工序，可以将整经机、浆纱机整合为一台设备，改造成整浆联合机，改造费用为3 万元，省去了整经机机头和浆纱机退解部分机构和能耗，用电每年可节省约13 万kW·h，用工相应减少一半，不到两个月时间就能收回成本，需要操作工人熟练掌握整经和浆纱两种操作技能。

10 结束语

在碳达峰、碳中和时代背景下，企业应主动从生产点滴上做起，积极探索节能减排可持续发展的具体措施，从末端治理转向全流程系统发力，加快节能减排技术应用，从而推动纺织经济绿色高质量发展。结合当前化纤织造企业所处国内外环境，可从绩效考核制度建设、新技术应用或开发、创新管理办法三个层面探索企业清洁生产具体应用实践，从而为化纤织造企业绿色可持续发展提供建议与支撑，为我国双碳目标的实现贡献纺织力量。