中國恒天集團有限公司(以下稱恒天集團)成立于1998年,是唯一一家以紡織機械為核心主業(yè)的大型國有獨資企業(yè),隸屬于中國機械工業(yè)集團公司。目前中國恒天擁有二級全資及控股子公司24家,境內(nèi)外控股上市公司3家,員工4.6萬余人,成員企業(yè)分布在國內(nèi)20多個省、市、自治區(qū),及境外近20個國家和地區(qū),已經(jīng)成為資產(chǎn)規(guī)模穩(wěn)定在900億元、利潤規(guī)模在30億元左右的大型企業(yè)集團。
中國紡織機械(集團)有限公司,作為中國恒天集團紡機業(yè)務(wù)的重點骨干企業(yè),以創(chuàng)建世界一流紡機企業(yè)為目標,以助力用戶打造智慧紡織工廠為使命,立足科技研發(fā),積極推進全流程智能化紡機裝備及綜合服務(wù)能力建設(shè),全力推動將我國建設(shè)成為紡織強國的偉大工程。
經(jīng)緯紡機完成了具有國際先進水平的粗細絡(luò)聯(lián)紡紗系統(tǒng)。在2017年9月國資委組織的雙創(chuàng)展上,這一自主創(chuàng)新成果與神舟七號返回艙、“天宮一號”目標飛行器模型、“蛟龍?zhí)枴鄙詈]d人潛水器等重大科技成果一同被展出,得到了國家領(lǐng)導人的稱贊。
創(chuàng)新是引領(lǐng)企業(yè)發(fā)展的動力,中國紡機集團在科技創(chuàng)新方面取得豐碩成果。截至2018年底,中國紡機集團共擁有專利1085項,其中發(fā)明專利216項;擁有 1個院士專家工作站;2個博士后工作站,3個國家級技術(shù)中心,以及諸多的地方、行業(yè)技術(shù)中心。
工欲善其事,必先利其器。中國紡機集團在加大科技研發(fā),為客戶提供智慧紡機產(chǎn)品的同時,亦十分重視自身智能制造能力的建設(shè)。持續(xù)提升制造裝備的自動化、智能化升級,提高制造效率和質(zhì)量;從產(chǎn)品頂層設(shè)計入手,推動一體化建設(shè);實施柔性生產(chǎn),確保滿足客戶的不同需求;全面開展精益管理,高質(zhì)量完成生產(chǎn)制造。多措并舉幫助客戶實現(xiàn)打造完美“智慧紡織工廠”愿望。
智能化制造的發(fā)展趨勢
智能正成為制造業(yè)的關(guān)鍵要素。越來越多的制造企業(yè)通過應(yīng)用嵌入式軟件、微電子、互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù),提升產(chǎn)品智能化程度和研發(fā)設(shè)計、生產(chǎn)制造、經(jīng)營管理的智能化水平,打造高端產(chǎn)品和裝備,占據(jù)產(chǎn)業(yè)制高點。同時,制造裝備控制技術(shù)的極大提高,使制造裝備的自診斷、自維護、自恢復成為現(xiàn)實,并將推動制造裝備向智能化階段邁進。
制造大數(shù)據(jù)和平臺成為高附加值增值服務(wù)的重要支撐。工業(yè)大數(shù)據(jù)是制造企業(yè)高附加值增值服務(wù)的來源,制造企業(yè)全業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)化在對制造系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集和分析形成業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)閉環(huán)的基礎(chǔ)上,將有效支撐企業(yè)制造過程優(yōu)化和經(jīng)營管理決策,促進企業(yè)對市場、用戶的精準供給和企業(yè)間的資源分享利用,從而打造智慧企業(yè),并為消費者、用戶以及企業(yè)自身創(chuàng)造顯著的增量價值。
智能化紡紗解決方案的創(chuàng)新與發(fā)展
里程碑項目(恒天旗下經(jīng)緯紡機)
2014年9月寧夏如意項目首次實現(xiàn)了粗細絡(luò)聯(lián)的規(guī)?;瘧?yīng)用,為粗細絡(luò)聯(lián)的推廣奠定了基礎(chǔ)。
2015年10月江蘇大生項目實現(xiàn)了國內(nèi)首個數(shù)字化紡紗車間的建立和運行,順利通過國家數(shù)字化紡紗項目的驗收,推動了數(shù)字化紡紗設(shè)備的推廣和發(fā)展。
2016年6月新疆天虹項目全流程主機在自動化程度、生產(chǎn)效率、設(shè)備穩(wěn)定性等設(shè)備性能實現(xiàn)全面提升,總規(guī)模45萬錠。
2017年6月南陽紡織項目首次實現(xiàn)了國產(chǎn)粗細絡(luò)聯(lián)最大單體車間的應(yīng)用,項目總規(guī)模20萬錠。
2019年10月武漢裕大華全流程智能化紡紗項目實現(xiàn)了全流程智能物流、全流程回花收集、全流程質(zhì)量追溯,為夜間無人值守工廠奠定基礎(chǔ)。
智能化紡紗解決方案特點
全流程智能化紡紗解決方案包括,從原料到筒紗的生產(chǎn)流程,從工場環(huán)境輔助設(shè)備的控制到主機設(shè)備的性能體現(xiàn)及維修維護;從車間工場的原料管理、生產(chǎn)管理、設(shè)備管理、技術(shù)管理,實現(xiàn)數(shù)字化、智能化。實現(xiàn)從定型定量結(jié)合,變?yōu)閿?shù)字分析做依據(jù)。把依靠人海戰(zhàn)術(shù),不間斷巡回的工作方法才能維持和保證的控制,變?yōu)闃藴驶?、?guī)范化、系統(tǒng)化和數(shù)字化的工作保證措施,減少了人為因素造成的波動和不穩(wěn)定,并且把人為很難發(fā)現(xiàn)和提供的信息,通過機器自學功能總結(jié)預測,實現(xiàn)控制。利用視覺觀察系統(tǒng)自動識別,引導準確完成物料的運送、打包。利用數(shù)字化,信息化技術(shù)代替人工,超越人工,實現(xiàn)智能化。
裕大華項目應(yīng)用案例分析
智能紡紗管理系統(tǒng)形成以生產(chǎn)運行和產(chǎn)品質(zhì)量實時狀態(tài)為基礎(chǔ)的智能化分析、以物流、調(diào)度和自動配棉為基礎(chǔ)的協(xié)同化新型生產(chǎn)制造系統(tǒng),通過大量數(shù)據(jù)的自動化采集及生產(chǎn)信息的追溯、信息流與物流協(xié)同的管控,達到以精益、精確、精準為核心的智能紡紗車間,打造智能制造協(xié)同創(chuàng)新管控平臺。
模塊主要包括:訂單管理、紡紗工藝設(shè)計、在線質(zhì)量管控、試驗數(shù)據(jù)管理分析、產(chǎn)量統(tǒng)計分析、產(chǎn)量工資管理、電量管理、制成率分析、一線員工用APP、專件全生命周期管理等模塊。
智能排產(chǎn)調(diào)度
訂單的智能排產(chǎn)。實現(xiàn)訂單在全流程工序的自動排產(chǎn),生產(chǎn)各品種的生產(chǎn)計劃,使得計劃更科學、更高效、更合理。
智能調(diào)度。AGV-E系統(tǒng)-WCS系統(tǒng)智能調(diào)度:實現(xiàn)梳棉條筒到予并軌道系統(tǒng)間AGV搬運的智能調(diào)度。
粗紗后條筒智能備筒。實現(xiàn)根據(jù)粗紗的生產(chǎn)情況智能安排末并條筒的備筒工作,使得工序間生產(chǎn)更流暢。
粗細聯(lián)環(huán)節(jié)粗紗智能備庫。根據(jù)細紗機的實際生產(chǎn)情況智能安排粗紗滿紗庫的備庫,使得粗細環(huán)節(jié)生產(chǎn)更流暢。
配棉-工藝-質(zhì)量管理
工藝管理:主要分為兩部分。第一部分主要是實現(xiàn)紡紗工藝的信息化,通過合理的需求分析,形成各機型的工藝參數(shù)數(shù)據(jù)字典,用戶可以根據(jù)實際需求進行工藝參數(shù)的增加或刪除。然后以成品品種為主線,將各工序的工藝數(shù)據(jù)接入系統(tǒng)。管理系統(tǒng)的第二部分是實現(xiàn)工藝管理的功能化,開發(fā)出復制、編輯、詳情、導出、刪除等基本功能。由于車間存在紡曾經(jīng)紡過的品種或類似品種的情況,這時工序的工藝參數(shù)變化較小,便可使用工藝單復制的功能,再通過編輯,修改部分參數(shù)即可。
間物流可視化功能
可實現(xiàn)設(shè)備的生產(chǎn)進度,故障、實時工況,AGV小車的動態(tài)搬運過程,軌道系統(tǒng)的實時動態(tài)搬運過程,工序間半制品數(shù)量的展示,粗細聯(lián)軌道、滿紗庫的動態(tài)變化過程等。
全流程質(zhì)量追溯
質(zhì)量追溯系統(tǒng)針對車間自動化物流系統(tǒng)所提供的真實數(shù)據(jù),記錄在末并至細紗機的每個生產(chǎn)工序中,每完成一個成品(條筒、粗紗管、細紗管),都要記錄其生產(chǎn)信息:包括所生產(chǎn)設(shè)備的機臺號(錠號)、生產(chǎn)時間、擋車工、生產(chǎn)過程等。記錄至數(shù)據(jù)庫中,這些虛擬數(shù)據(jù)與產(chǎn)品(半制品)同步流轉(zhuǎn)。
需要追溯時,可以通過流轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)記錄向前追溯,即可找出其生產(chǎn)信息,以及前道工序生產(chǎn)信息,為工藝優(yōu)化、細紗機單錠維護、等管理提供數(shù)據(jù)支持。
質(zhì)量追溯頁面是展現(xiàn)當前車間在紡的所有品種和前紡工序等,選擇某一個品種,即可展現(xiàn)該品種對應(yīng)的前紡各工序的品種,并在數(shù)據(jù)上實現(xiàn)從絡(luò)筒單錠→細紗錠→粗紗錠→末并機臺側(cè)→前紡生產(chǎn)線→配棉→原棉的全流程質(zhì)量、工藝的追溯。
未來發(fā)展前瞻
2017年在無錫召開的紡機技術(shù)升級研討會上,提出的未來紡紗工廠的技術(shù)升級路線和發(fā)展方向,在裕大華項目中基本得到驗證。下一步通過系統(tǒng)整體優(yōu)化,提升運行效率,降低投資和運行成本,完善項目實施的整體規(guī)劃,從系統(tǒng)工程的角度形成完備的智能化紡紗解決方案,智能化紡紗裝備將很快推廣到更多的工廠中實施和應(yīng)用。
實現(xiàn)生產(chǎn)過程的可視化,可以提升人機協(xié)作的效果,提高使用感受;數(shù)字化模擬生產(chǎn)過程,可以降低產(chǎn)品開發(fā)周期,提高市場反應(yīng)速度;通過機器設(shè)備的自學習功能,通過大數(shù)據(jù)運算,實現(xiàn)紡紗工藝的優(yōu)化和提升等等。
未來的紡紗智慧工廠不僅僅停留在想象中,一個個智能裝備和系統(tǒng)的應(yīng)用,將逐步完成紡紗智慧工廠的完整拼圖。恒天集團將和紡織企業(yè)一道共同努力,共同成長,為紡織企業(yè)的技術(shù)升級提供智能化的裝備保障和服務(wù)。