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　　印染業(yè)的技術(shù)進(jìn)步包括以生態(tài)觀念開發(fā)的新工藝、新助劑、新設(shè)備應(yīng)用和改造高能耗高污染的染整設(shè)備。國內(nèi)印染企業(yè)主要抓關(guān)鍵工藝環(huán)節(jié)、單機(jī)臺(tái)的生產(chǎn)設(shè)備引進(jìn)，單機(jī)臺(tái)的監(jiān)測(cè)、閉環(huán)控制改造，但大部分生產(chǎn)設(shè)備還停留在局部簡(jiǎn)單儀表控制、人工現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整的階段。發(fā)達(dá)國家印染企業(yè)已普遍應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)，抓住源頭，從工藝、物料、設(shè)備等多渠道入手，優(yōu)化工藝，進(jìn)行印染生產(chǎn)全流程的工藝檢測(cè)、控制，嚴(yán)格生產(chǎn)執(zhí)行和過程控制、確保產(chǎn)品質(zhì)量，提升生產(chǎn)效率，控制生產(chǎn)成本。

　　染整生產(chǎn)線是多單元聯(lián)合機(jī)，流程長(zhǎng)，工藝變量多，生產(chǎn)過程中溫度、濕度、速度、張力、濃度、染化料施加量等某一條件發(fā)生變化就可能引起其它參數(shù)偏離設(shè)定的工藝要求，最終影響產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)成本，并造成嚴(yán)重環(huán)保壓力。因此，成熟的工藝規(guī)程、嚴(yán)格的生產(chǎn)管理實(shí)現(xiàn)“工藝上車”是高品質(zhì)印染生產(chǎn)保證，針對(duì)國內(nèi)印染工藝、染整設(shè)備、生產(chǎn)管理存在的問題，開發(fā)應(yīng)用印染在線采集控制管理系統(tǒng)已成必然趨勢(shì)。

　　二、開源印染在線采集控制管理系統(tǒng)介紹

　　開源印染在線采集控制管理系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，分為三個(gè)部分：管理決策層、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控層、數(shù)據(jù)采集設(shè)備層。系統(tǒng)示意圖如下：

　　印染在線采集控制管理系統(tǒng)在系統(tǒng)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)訂單、工藝配方、生產(chǎn)計(jì)劃、生產(chǎn)作業(yè)、生產(chǎn)控制、物料和水電汽消耗等信息的集成，制定科學(xué)合理的生產(chǎn)工藝配方，保證生產(chǎn)按照設(shè)定的工藝條件進(jìn)行，確保產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本并減少水電汽等的消耗，提升印染企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。系統(tǒng)包括：

　　1、優(yōu)化的生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃系統(tǒng)

　　根據(jù)客戶訂單、設(shè)備負(fù)荷和車間現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)采集到的生產(chǎn)進(jìn)度情況，科學(xué)制定生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃、向生產(chǎn)執(zhí)行部門下傳生產(chǎn)單、生產(chǎn)卡、化料單，避免計(jì)劃不合理、計(jì)劃調(diào)整引起的設(shè)備效率降低、染化料和能源的浪費(fèi)。

　　2、生產(chǎn)裝備的在線監(jiān)控

　　針對(duì)目前國內(nèi)印染設(shè)備自動(dòng)化水平高低不一的情況，將目前國內(nèi)印染企業(yè)普遍使用簡(jiǎn)單儀表控制、人工現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整控制的方式進(jìn)行自動(dòng)化改造，在傳統(tǒng)的染整設(shè)備上安裝相應(yīng)的采集模塊、傳感器和控制器，包括速度、長(zhǎng)度、溫度、液位、含水率、壓力、張力、堿濃度、PH值、碼數(shù)、縫頭等數(shù)字、模擬量采集模塊、各種數(shù)顯儀表(水、電、汽、含潮儀等)，保證產(chǎn)品工藝在生產(chǎn)裝備上的準(zhǔn)確執(zhí)行。

　　3、準(zhǔn)確快速的工藝配方管理系統(tǒng)

　　技術(shù)部門利用工藝配方管理系統(tǒng)，根據(jù)客戶訂單要求科學(xué)、準(zhǔn)確、快速制定生產(chǎn)工藝和配方，并通過網(wǎng)絡(luò)下達(dá)各生產(chǎn)部門執(zhí)行工藝。通過技術(shù)開發(fā)和生產(chǎn)積累，持續(xù)對(duì)生產(chǎn)工藝和配方進(jìn)行優(yōu)化，形成產(chǎn)品工藝的知識(shí)庫，提升產(chǎn)品工藝的重現(xiàn)性，確保產(chǎn)品的質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本。

　　4、車間生產(chǎn)過程的透明化、數(shù)字化

　　生產(chǎn)過程通過各種采集模塊將傳感器采集的數(shù)據(jù)上傳到現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控端和管理決策端，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)異常報(bào)警、在線質(zhì)量監(jiān)視，實(shí)時(shí)掌握車間生產(chǎn)過程狀態(tài)，在次品發(fā)生早期做出正確的修正措施，確保工藝參數(shù)穩(wěn)定可靠。

　　5、生產(chǎn)成本核算精細(xì)化

　　系統(tǒng)通過對(duì)每一布車在該機(jī)臺(tái)上進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)，對(duì)助劑耗用(如實(shí)施開源的助劑集中配送系統(tǒng)則可以無縫對(duì)接)、工時(shí)、能耗的實(shí)時(shí)采集，可以在第一時(shí)間核算出每個(gè)訂單，每個(gè)布種的精確成本，便于企業(yè)分析成本動(dòng)因，提升產(chǎn)品盈利水平，如通過對(duì)水、電、汽消耗數(shù)據(jù)的采集，分析計(jì)算出每萬米不同布種的合理能耗指標(biāo)值，一方面為生產(chǎn)管理者提供最優(yōu)考核指標(biāo)，一方面可以在生產(chǎn)前根據(jù)不同布種特點(diǎn)，設(shè)定控制閥門流量大小，從而有效控制生產(chǎn)中非正常能源消耗，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目的。

　　6、經(jīng)營管理信息化

　　建立一個(gè)全面、科學(xué)、靈活的生產(chǎn)經(jīng)營數(shù)據(jù)平臺(tái)，分析作業(yè)成本、能耗成本與效益關(guān)系，評(píng)價(jià)作業(yè)環(huán)節(jié)的價(jià)值，滿足企業(yè)成本控制、產(chǎn)品定價(jià)的需要并為生產(chǎn)調(diào)度提供基礎(chǔ)信息;提供趨勢(shì)分析，事故追溯，數(shù)據(jù)查詢，報(bào)表生成，各種曲線分析等功能，實(shí)時(shí)掌握印染車間現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)的情況，全面反映企業(yè)生產(chǎn)的全貌;提供量化的考核數(shù)據(jù)、優(yōu)化人力資源及績(jī)效管理，實(shí)現(xiàn)管控與決策支持信息化。

　　三、系統(tǒng)產(chǎn)生的效益

　　從系統(tǒng)在國內(nèi)示范企業(yè)的應(yīng)用看，可以創(chuàng)造明顯的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

　　1、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了工藝參數(shù)實(shí)時(shí)檢測(cè)并預(yù)警，有效減少次品和回修產(chǎn)生，避免同布種產(chǎn)品的質(zhì)量波動(dòng)，節(jié)約生產(chǎn)成本，提升設(shè)備生產(chǎn)效率;根據(jù)某企業(yè)實(shí)際應(yīng)用情況，從目前8%的回修率提升到5%，每月可以為企業(yè)節(jié)省30萬米的回修成本，經(jīng)濟(jì)效益非�？捎^。

　　2、系統(tǒng)提供的碼數(shù)檢測(cè)保證了車間布帳清晰，伸縮率透明，有效控制丟布撕布等非正常原因造成的布匹損耗;采用縫頭檢測(cè)控制布車布匹數(shù)量準(zhǔn)確，分車科學(xué)，通過對(duì)落布車號(hào)和在制品堆放區(qū)域的管理，有效防止布匹在車間混亂流轉(zhuǎn)造成錯(cuò)誤加工;

　　3、能源測(cè)控有效控制水、電、汽消耗，科學(xué)計(jì)算生產(chǎn)水、電、汽消耗比率，明顯提高能源利用率，節(jié)約能源成本。根據(jù)已實(shí)施該系統(tǒng)企業(yè)初步計(jì)算，系統(tǒng)應(yīng)用后可以節(jié)約水電汽消耗3%-5%，以某客戶為例，后整理960萬米產(chǎn)量，按照標(biāo)準(zhǔn)萬米布水用量110噸、電880kWh、蒸汽14噸，可以年節(jié)約清潔水50,600噸以上，節(jié)約用電40,500kWh以上，節(jié)約蒸汽6,600噸以上，預(yù)計(jì)一年可以節(jié)約100多萬元成本，系統(tǒng)的推廣應(yīng)用將產(chǎn)生十分明顯經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

　　4、大量車間現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)都由系統(tǒng)自動(dòng)采集和統(tǒng)計(jì)，大大節(jié)省了原有用于數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的人力成本，并避免了人為因素的干擾，各種數(shù)據(jù)能以各類圖表的方式快速準(zhǔn)確的呈現(xiàn)給管理者，大大提高了整個(gè)生產(chǎn)流程的工作效率。

　　四、系統(tǒng)實(shí)施推進(jìn)建議

　　因?yàn)樵诰�采集系統(tǒng)涉及車間生產(chǎn)的所有機(jī)臺(tái)，建議可以采用分步實(shí)施的方式，集中關(guān)注關(guān)鍵機(jī)臺(tái)，對(duì)輔助機(jī)臺(tái)可以采取只安裝普通終端采集產(chǎn)量和進(jìn)度，不采集具體工藝參數(shù)，但不建議在系統(tǒng)方案中撇開這些輔助機(jī)臺(tái)，因?yàn)檫@會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)進(jìn)度信息的不完整，車間布匹流程過程中一些環(huán)節(jié)的缺失，將給機(jī)臺(tái)生產(chǎn)排程和進(jìn)度跟蹤帶來困難，影響系統(tǒng)整體的使用效果。

　　五、與開源助劑集中配送系統(tǒng)的無縫連接

　　開源助劑集中配送系統(tǒng)是通過在線計(jì)量和管路輸送的方式, 將助劑原液按照工藝配方的要求直接輸送到機(jī)臺(tái)，并同時(shí)記錄助劑實(shí)際使用量的自動(dòng)化系統(tǒng)，該系統(tǒng)實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性，節(jié)省助劑消耗，降低員工的勞動(dòng)強(qiáng)度，減少污水排放，實(shí)現(xiàn)清潔化生產(chǎn)。在線采集系統(tǒng)通過和配送系統(tǒng)的無縫連接，一方面可以共用機(jī)臺(tái)終端，減少企業(yè)投入，一方面可以實(shí)時(shí)獲取每一布車的助劑實(shí)時(shí)消耗數(shù)據(jù)，提供工藝和成本的精準(zhǔn)分析報(bào)告。

　　六、為構(gòu)建數(shù)字化印染工廠提供基礎(chǔ)

　　杭州開源在線采集系統(tǒng)在工信部出臺(tái)的《紡織工業(yè)技術(shù)進(jìn)步與技術(shù)改造投資方向(2009-2011年) 》和《紡織行業(yè)清潔生產(chǎn)技術(shù)推行實(shí)施方案》中，都被列入了投資目錄和推廣技術(shù)，并在兩化融合中列入節(jié)能減排部分的實(shí)施內(nèi)容，通過該系統(tǒng)的實(shí)施，結(jié)合信息管理系統(tǒng)，可以從經(jīng)營管理網(wǎng)絡(luò)化、生產(chǎn)過程自動(dòng)化、設(shè)計(jì)研發(fā)信息化、生產(chǎn)裝備數(shù)字化和產(chǎn)品檢驗(yàn)智能化五個(gè)方面來落實(shí)，構(gòu)建一個(gè)全新的數(shù)字化印染工廠。

　　來源: 許昌元 第八屆印染后整理論文集