路沙

在2015年工業(yè)和信息化部推出的智能制造試點(diǎn)46家企業(yè)中，山東以8家企業(yè)成為試點(diǎn)企業(yè)最多的省份。泰安又以3家企業(yè)成為山東省內(nèi)試點(diǎn)企業(yè)最多的城市，而以印染為主營業(yè)務(wù)的康平納集團(tuán)名列其中。

沉珂已久 變革勢在必行

眾所周知，紡織印染產(chǎn)業(yè)裝備工藝技術(shù)落后，高端智能裝備依賴進(jìn)口，是制約行業(yè)實(shí)現(xiàn)高端、高質(zhì)、高效發(fā)展的突出障礙。同時(shí)，行業(yè)用工密集生產(chǎn)效率低、染色質(zhì)量穩(wěn)定性差、能耗高廢水排放量大也成為影響行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的三大難題。而要想解決這些行業(yè)痼疾，走自主發(fā)展高端智能裝備之路才是破解紡織印染產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級難題的關(guān)鍵。

為此，山東康平納集團(tuán)主動(dòng)適應(yīng)印染行業(yè)改造升級的裝備需求，創(chuàng)建紡織新材料、染整工藝和染整設(shè)備三維立體創(chuàng)新體系，推進(jìn)裝備智能化研發(fā)及推廣應(yīng)用，開發(fā)研制的筒子紗數(shù)字化自動(dòng)染色成套技術(shù)與裝備被評為國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)，技術(shù)水平達(dá)到國際先進(jìn)水平，成為提升國內(nèi)印染行業(yè)工藝技術(shù)水平的原動(dòng)力。

自2003年始，為提升智能染整裝備設(shè)計(jì)制造水平，康平納集團(tuán)積極建設(shè)合作平臺，創(chuàng)新合作模式。

一是創(chuàng)新產(chǎn)學(xué)研合作模式，共建平臺、共育人才，利益共享，合作雙贏?？灯郊{堅(jiān)持借助“外力”，積極走產(chǎn)學(xué)研合作道路，先后與中科院自動(dòng)化所、機(jī)械科學(xué)研究總院、山東大學(xué)、東華大學(xué)、青島大學(xué)等科研院校建立起長期戰(zhàn)略合作關(guān)系，共建研發(fā)平臺，共育科研人才。建立“康平納-機(jī)械科學(xué)研究總院紡織染整設(shè)備工程技術(shù)研究中心”、“康平納-青島大學(xué)紡織染整制備中心”、“山東大學(xué)科研教學(xué)實(shí)踐基地”、“東華大學(xué)研究生實(shí)驗(yàn)基地”，在進(jìn)行技術(shù)合作的同時(shí)，建立了穩(wěn)固的人才引進(jìn)和培養(yǎng)機(jī)制。機(jī)械研究院30余人的研發(fā)團(tuán)隊(duì)、青大染整學(xué)院及山大控制學(xué)院研究團(tuán)隊(duì)均長期在康平納一線工作?？灯郊{產(chǎn)學(xué)研合作摒棄傳統(tǒng)的一單式合作，建立雙方成果共享的合作模式，企業(yè)擁有成果技術(shù)所有權(quán)、使用權(quán)及經(jīng)營權(quán)，院企形成利益共同體。

二是尋求強(qiáng)強(qiáng)合作，提升智能染整裝備設(shè)計(jì)制造水平。企業(yè)長期與國內(nèi)外紡織印染及紡織機(jī)械強(qiáng)企保持合作關(guān)系。與山東魯泰紡織合作，共同承擔(dān)國內(nèi)首個(gè)筒子紗染色數(shù)字化車間研制建設(shè)任務(wù)。筒子紗染色數(shù)字化車間，成為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重大示范工程和標(biāo)桿項(xiàng)目。與荷蘭萬維公司合作，引進(jìn)染料助劑的自動(dòng)配送關(guān)鍵技術(shù)，開發(fā)適合國內(nèi)企業(yè)工藝需求的染料助劑自動(dòng)稱量配送設(shè)備。

智能制造使企業(yè)重獲新生

目前，康平納集團(tuán)通過數(shù)字化自動(dòng)染色成套裝備及染色生產(chǎn)全流程的中央自動(dòng)化控制系統(tǒng)，創(chuàng)建了筒子紗數(shù)字化自動(dòng)高效染色生產(chǎn)線，建立起數(shù)字化染色車間，實(shí)現(xiàn)了筒子紗染色從手工機(jī)械化、單機(jī)自動(dòng)化到全流程數(shù)字化、系統(tǒng)自動(dòng)化的跨越，使我國成為世界首個(gè)突破全流程自動(dòng)化染色技術(shù)并實(shí)現(xiàn)工程化應(yīng)用的國家，大幅度提高了紡織染色的質(zhì)量效率和節(jié)能減排水平，創(chuàng)造了紡織行業(yè)“產(chǎn)學(xué)研用”深度合作的“康平納”模式。

以前的印染車間，往往是“高人工、高污染、高能耗”。而走進(jìn)山東康平納集團(tuán)的筒子紗染色車間，只見車間二樓的控制室里，工人輕按摁鈕，就完成了對整個(gè)生產(chǎn)線的控制；控制室外面，整潔明亮的車間里只有兩三名工人在巡視。在總控室里，電腦控制下的機(jī)器手穿行不休，一批批筒子紗就整齊地印染完成。

“以前一條生產(chǎn)線需要約100名工人，如今只需要20人。不僅如此，減少了人工成本的同時(shí)，還極大地提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。”康平納集團(tuán)副總經(jīng)理鹿慶福介紹說，“建立智能工廠后，以機(jī)器人代替人工操作，可減少一半以上人為因素對產(chǎn)品的影響，“有了全自動(dòng)配料系統(tǒng)后，精度可達(dá)0.1克，品質(zhì)可以提升五到十倍?！?/p>

同時(shí)，“筒子紗染色智能工廠”的建成，使得該生產(chǎn)工藝數(shù)據(jù)自動(dòng)數(shù)采率95%以上、主機(jī)設(shè)備數(shù)控化率92%；投放準(zhǔn)確率100%，染色一次合格率96%，綜合生產(chǎn)效率提高20%；噸紗平均節(jié)水27%、節(jié)電12.5%、節(jié)汽19.4%、減排26.7%，綜合成本降低20%?！澳壳埃髽I(yè)承擔(dān)著國內(nèi)紡織印染企業(yè)學(xué)習(xí)、培訓(xùn)、交流等任務(wù)，從示范推廣，到逐漸使用，進(jìn)一步將智能化染色技術(shù)與裝備應(yīng)用到印染行業(yè)的各企業(yè)，到最終整個(gè)行業(yè)都采用自動(dòng)化、智能化替代當(dāng)前的人工操作?！笨灯郊{集團(tuán)總經(jīng)理劉琳表示，該技術(shù)為提高紡織印染行業(yè)的技術(shù)水平，實(shí)現(xiàn)節(jié)能、降耗、減排、清潔生產(chǎn)，推進(jìn)行業(yè)轉(zhuǎn)型升級起到良好示范作用。

另外，智能工廠對節(jié)能、環(huán)保的貢獻(xiàn)也很大。鹿慶福介紹說，以染色環(huán)節(jié)為例，平常大家所穿的衣服染色需要6個(gè)小時(shí)，噸紗染色在一般企業(yè)的用水量達(dá)120—130噸?！耙簿褪钦f染一噸紗要用一百多噸水來沖洗，而我們現(xiàn)在建設(shè)的智能工廠生產(chǎn)線，用水量為80—85噸，節(jié)水27%?！甭箲c福表示，“如果全國整個(gè)行業(yè)有約1/3到1/4的企業(yè)使用這條生產(chǎn)線建成類似智能工廠，每年能夠節(jié)約10～11個(gè)西湖的水?！?/p>

劉琳介紹說：“依靠科技創(chuàng)新，傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)型升級。創(chuàng)新并非高不可攀，任何個(gè)人和企業(yè)都可以成為創(chuàng)新的主體。我們集團(tuán)每年投入的科技活動(dòng)經(jīng)費(fèi)占銷售收入的5%以上，科技創(chuàng)新給企業(yè)帶來收益遠(yuǎn)大于此。科技是第一生產(chǎn)力，創(chuàng)新給我們帶來了源源不斷的驅(qū)動(dòng)力?！?/p>

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印染行業(yè)智能化現(xiàn)狀

目前，一批智能化技術(shù)已經(jīng)取得初步成果，并且開始在印染行業(yè)得到應(yīng)用。如果用金字塔來描述制造業(yè)信息化系統(tǒng)構(gòu)架，塔尖是 ERP 系統(tǒng)，中間是MES 系統(tǒng)，塔基是 SFC 系統(tǒng)。

ERP 系統(tǒng)在我國已經(jīng)推廣多年，但在許多企業(yè)都沒能發(fā)揮應(yīng)有的作用，因?yàn)槿绻麤]有智能生產(chǎn)作為基礎(chǔ)，全面信息化管理必定是蒼白和殘缺的。這就是制造業(yè)與商業(yè)服務(wù)業(yè)在發(fā)展模式上的主要區(qū)別。

令人欣喜的是，智能生產(chǎn)越來越受到行業(yè)重視，并取得可喜成就。比如在生產(chǎn)執(zhí)行管理系統(tǒng)方面，MES 解決了企業(yè)計(jì)劃層和生產(chǎn)過程控制層之間的信息斷層問題，一些企業(yè)已經(jīng)建立了 MES 的企業(yè)管理系統(tǒng)，并且取得了比較好的效果。

印染行業(yè)在SFC即現(xiàn)場管理方面的進(jìn)步，目前主要體現(xiàn)在以下4個(gè)方面：一是工業(yè)參數(shù)在線采集與自動(dòng)控制，二是化學(xué)品自動(dòng)稱量與輸送，三是工業(yè)機(jī)器人，四是以數(shù)碼印花和八分色印花為代表的數(shù)字化裝備。

在工藝參數(shù)在線采集與自動(dòng)控制方面，通過各種新型傳感器，對生產(chǎn)設(shè)備的工藝參數(shù)，如水、電、氣、溫度、濕度、化學(xué)品濃度、幅寬、花型精度等一系列參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)采集，并由自動(dòng)控制裝置按照工藝要求進(jìn)行在線實(shí)時(shí)調(diào)整。這方面主要是自動(dòng)傳感器和自動(dòng)控制裝置的結(jié)合，在行業(yè)的推廣和應(yīng)用開展得比較好。