1、ITMA2007歐洲國際紡機展的啟示
ITMA2007歐洲國際紡機展已經結束,我們即將迎來一屆全新的國際紡織機械展覽會——CITME2008+ITMA ASIA2008(2008年7月27-31日上海)。展覽會是舞台,直觀看到的是新技術、新產品、新工藝、新設備,為展商和用戶搭建了溝通、交流、認知和銷售的平台;間接層麵上也是一個廣泛的、開放的、自由的交流場所;最後,展覽會也是紡織機械發展趨勢和方向的發布中心。
從ITMA2007歐洲國際紡機展上紡織機械產品的發展趨勢來看,產品機電一體化、自動化、數字化、智能化水平又有了新的提高,控製技術向智能化和集成化方向發展;隨sui著zhe計ji算suan機ji技ji術shu的de發fa展zhan,工gong業ye網wang絡luo技ji術shu的de成cheng熟shu和he應ying用yong,使shi控kong製zhi技ji術shu實shi現xian了le質zhi的de飛fei躍yue,實shi現xian了le網wang絡luo化hua管guan理li和he遠yuan程cheng監jian控kong,為wei紡fang織zhi行xing業ye的de信xin息xi化hua建jian設she打da下xia了le較jiao好hao的de基ji礎chu;紡織機械運轉速度和產量、質量又有新的提升:生產連續化、提高了勞動生產率;采用新技術,紡織機械產品更加節能、減排、降耗;工業
化設計使其更加人性化、簡潔、適用。
上(shang)述(shu)所(suo)述(shu)這(zhe)些(xie)發(fa)展(zhan)和(he)變(bian)化(hua),實(shi)際(ji)上(shang)是(shi)和(he)自(zi)動(dong)化(hua)控(kong)製(zhi)技(ji)術(shu)的(de)進(jin)步(bu)密(mi)不(bu)可(ke)分(fen),可(ke)以(yi)說(shuo)自(zi)動(dong)化(hua)技(ji)術(shu)和(he)產(chan)品(pin)的(de)快(kuai)速(su)發(fa)展(zhan),與(yu)紡(fang)織(zhi)機(ji)械(xie)製(zhi)造(zao)技(ji)術(shu)的(de)有(you)機(ji)結(jie)合(he),大(da)大(da)加(jia)速(su)了(le)紡(fang)織(zhi)機(ji)械(xie)產(chan)品(pin)的(de)升(sheng)級(ji)換(huan)代(dai)。
2、紡織機械製造企業的不足
2.1隻仿不創,大而不強;
2.2 低價惡性無序競爭,隻滿足生存,缺乏戰略目標,不追求持續發展;
2.3長期以來通過引進,仿製發展,自主開發能力差,無核心競爭能力;
2.4行業內產業共性技術研究薄弱;
2.5產品技術水平落後十年(一代)以上;質量水平落後二十年以上(國外90年代已開始實施6S);發展模式落後四十年以上(相當於上世紀60年代基於成本的數量擴展粗放模式);
2.6獨資企業在中國搶奪製造和人才資源,其產品長期占領高端市場;
3、紡織機械製造企業麵臨的挑戰
3.1從傳統的“三高”和低技術產品為主導與低收益的工業化道路轉變成以“轉變創意與創新的理念、以創新管理開路、以專業技術和產品創新為本”。
3.2從“傳統的學習方式和產品或技術的引進”為焦點轉變為以“顧客巿場需求驅動的設計理念與產品功能與性能的創新”為中心的新型工業化道路。
3.3從高度依賴國外的專業技術、技能與應用能力,極度依賴不斷投資和高度密集地利用資源與能源的增長方式轉變為以利用現代創新理論與方法、創新管理和產品與專業技術改造產業結構和經濟增長的方式。
3.4通過良性的兼並和在競爭基礎上的合作快速擴大企業的規模,提高企業的整體實力和巿場競爭力。
3.5caiquqiangyoulidecuoshixunsugaibiandaduoshuqiyechuangxinnenglidixiadexianshizhuangkuang,gaibianjiyuqiuchengdefuzaoxintai,shulichuangxinyuwushidelinianhejiankufendoujingshen。queliyililunchuangxinhekejichuangxinweilongtoudeguanlihejishuchuangxinluxian。
3.6中國紡織機械企業正在經曆從產品的仿製(消化、吸收)、引進或購買過程向自主設計與開發新產品的戰略性轉變時期。我們的企業迫切需要掌握的不僅是能夠自主設計與開發、適應自己文化特色與企業實際的技術、方法與工具,而且更為迫切要求掌握能夠生成或再生這些技術、方法與工具的理論、技術與方法,從根本上增強我國企業的核心競爭力,以增強企業獲取競爭勝利的競爭優勢。
3.7在機械工程領域,由於微電子技術和計算機技術的迅速發展及其向機械工業的滲透所形成的機電一體化,使機械工業的技術結構、產品機構、功能與構成、生產方式及管理體係發生了巨大變化,使工業生產由“機械電氣化”邁入了“機電一體化”為特征的發展階段。
機電一體化是指在機構的主功能、動力功能、xinxichuligongnenghekongzhigongnengshangyinjindianzijishu,jiangjixiezhuangzhiyudianzihuashejijiruanjianjieheqilaisuogouchengdexitongdezongcheng。jidianyitihuafazhanzhijinyichengweiyimenyouzhezishentixidexinxingxueke。
“機電一體化”涵蓋“技術”和“產品”兩個方麵。機電一體化技術是基於群體技術有機融合的一種綜合技術,而不是機械技術、微電子技術以及其它新技術的簡單組合、拚(pin)湊(cou)。這(zhe)是(shi)機(ji)電(dian)一(yi)體(ti)化(hua)與(yu)機(ji)械(xie)加(jia)電(dian)氣(qi)所(suo)形(xing)成(cheng)的(de)機(ji)械(xie)電(dian)氣(qi)化(hua)在(zai)概(gai)念(nian)上(shang)的(de)根(gen)本(ben)區(qu)別(bie)。機(ji)械(xie)工(gong)程(cheng)技(ji)術(shu)由(you)純(chun)機(ji)械(xie)技(ji)術(shu)發(fa)展(zhan)到(dao)機(ji)械(xie)電(dian)氣(qi)化(hua),仍(reng)屬(shu)傳(chuan)統(tong)機(ji)械(xie),其(qi)主(zhu)要(yao)功(gong)能(neng)依(yi)然(ran)是(shi)代(dai)替(ti)和(he)放(fang)大(da)的(de)體(ti)力(li)。但(dan)是(shi)發(fa)展(zhan)到(dao)機(ji)電(dian)一(yi)體(ti)化(hua)後(hou),其(qi)中(zhong)的(de)微(wei)電(dian)子(zi)裝(zhuang)置(zhi)除(chu)可(ke)取(qu)代(dai)某(mou)些(xie)機(ji)械(xie)部(bu)件(jian)的(de)原(yuan)有(you)功(gong)能(neng)外(wai),還(hai)能(neng)賦(fu)予(yu)許(xu)多(duo)新(xin)的(de)功(gong)能(neng),如(ru)自(zi)動(dong)檢(jian)測(ce)、自動處理信息、自動顯示記錄、zidongtiaojieyukongzhizidongzhenduanyubaohudeng。jijidianyitihuachanpinbujinshirendeshouyuzhitideyanshen,haishirendeganguanyutounaodeyanshen,juyouzhinenghuadetezhengshijidianyitihuayujixiedianqihuazaigongnengshangdebenzhiqubie。
3.8 90年代後期,開始了機電一體化技術向智能化方向邁進的新階段,機電一體化進入深入發展時期。一方麵,光學、通信技術等進入了機電一體化,微細加工技術也在機電一體化中展露頭腳,出現了光機電一體化和微機電一體化等新分支;另一方麵對機電一體化係統的建模設計、分析和集成方法,機電一體化的學科體係和發展趨勢都進行了深入研究。同時,由於人工智能技術、神經網絡技術及光纖技術等領域取得的巨大進步,為機電一體化技術開辟了發展的廣闊天地。
4、紡織機械機電一體化的發展方向
4.1智能化:智能化是21世紀機電一體化技術發展的一個重要發展方向。這裏所說的“智能化”是對機器行為的描述,是在控製理論的基礎上,吸收人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數學、心理學、生理學和混沌動力學等新思想、新方法,模擬人類智能,使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力,具有自學習,自適應,自組織的特點。
4.2模塊化:模塊化具有標準機械接口、電氣接口、動力接口、環境接口的機電一體化產品單元是一項十分複雜但又是非常重要的事。如研製集減速、智能調速、電機於一體的動力單元,具有視覺、圖像處理、識shi別bie和he測ce距ju等deng功gong能neng的de控kong製zhi單dan元yuan,以yi及ji各ge種zhong能neng完wan成cheng典dian型xing操cao作zuo的de機ji械xie裝zhuang置zhi。這zhe樣yang,可ke利li用yong標biao準zhun單dan元yuan迅xun速su開kai發fa出chu新xin產chan品pin,同tong時shi也ye可ke以yi擴kuo大da生sheng產chan規gui模mo。這zhe需xu要yao製zhi定ding各ge項xiang標biao準zhun,以yi便bian各ge部bu件jian、單元的匹配和接口網絡化:現場總線和局域網技術已成大勢,機電一體化產品無疑朝著網絡化方向發展。
4.3微型化:微型化興起於20世紀80年代末,指的是機電一體化向微型機器和微觀領域發展的趨勢,稱其為微電子機械係統(MEMS),泛指幾何尺寸不超過1cm3的機電一體化產品,並向微米、納米級發展。微機電一體化產品體積小 、耗能少、運動靈活。
4.4綠色化:綠色化是時代的趨勢。綠色產品在其設計、製造、shiyonghexiaohuideshengmingguochengzhong,fuhetedingdehuanjingbaohuherenleijiankangdeyaoqiu,duishengtaihuanjingwuhaihuoweihaijishao,ziyuanliyonglvjigao。shejilvsedejidianyitihuachanpin,juyouyuandadefazhanqiantu。jidianyitihuachanpindelvsehuazhuyaoshizhi,shiyongshibuwuranshengtaihuanjing,baofeihounenghuishouliyong。
4.5係統化:係xi統tong化hua的de表biao現xian特te征zheng之zhi一yi就jiu是shi係xi統tong體ti係xi結jie構gou進jin一yi步bu采cai用yong開kai放fang式shi和he模mo式shi化hua的de總zong線xian結jie構gou。係xi統tong可ke以yi靈ling活huo組zu態tai,進jin行xing任ren意yi剪jian裁cai和he組zu合he,同tong時shi尋xun求qiu實shi現xian多duo子zi係xi統tong協xie調tiao控kong製zhi和he綜zong合he管guan理li。
4.6人格化:jidianyitihuazhuzhongchanpinyurendeguanxi,jidianyitihuaderengehuayouliangcenghanyi。yicengshi,jidianyitihuachanpindezuizhongshiyongduixiangshiren,ruhefuyujidianyitihuachanpinrendezhineng、情感、人性顯得越來越重要,高層境界就是人機一體化。另一層是模仿生物機理,研製各種機電一體化產品。
xiandaifangzhijixieshiyifangzhigongyiweimubiao,yijixieweijichu,yidianzixinxijishuweihexindeduoxuekeronghedejidianyitihuaxitong。jidianyitihuajishuchengweifangjifazhandezhudaojishu,dianzixinxijishuchengweituidongfangjijidianyitihuadefazhandehexinjishu,dianzijishudejinbudaidongfangjijishudegengxinzhouqisuoduan,xingnengtigao,chengbenjiangdi,kekaoxingzengqiang。

4.7自動絡筒機技術發展完全符合下列規律:從產生到正式形成商品需要十年以上,更新換代需要五到十年以上。
例:Schlafhorst自1962年發明自動絡筒機以來,從1977年以來每十年更新一代:
1977年推出Autoconer138
1987年推出Autoconer238(基於獨立絡筒錠)
1997年推出Autoconer338(基於傳感器,模塊化使其在整個成熟期也不斷 在更新功能提高附加值)
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2007年推出Autoconer5 (基於智能模塊,更快、更有效、更智能、更可靠、更好)。
真正對一個行業有重大影響的顛覆性技術一般需要10年以上的研究,隻做短平快的開發研究很難成為行業的領頭羊。
4.8紡織機械是一個複雜的機電結合係統,而傳動部分(包括機械/電氣)正是機電結合的關鍵和突破口,所以在運動控製技術與紡織機械融合以後,紡織機械機電一體化的進化大大加快了。
第一次跨躍:caiyongdianjiduliqudongqudaijixiezhuzhouchuandonglian,shichuantongfangzhijixiedejixiejiegoufashenglebenzhidebianhua,congzhengtihuajiegouzhuanbianweimokuaihuajiegou,fangzhijixieshixianlejibenjidianyitihua(即相當於我國目前新型紡織機械的機電一體化水準)。模塊化為柔性化、智能化打下了基礎,不但機械簡化、可靠性提高、成本降低、生產速度提高,而且從概念上開始改變了傳統紡織機械的開發理念、模式和方法,加快了紡織機械產品的更新周期。
第二次跨躍:xiandaifangzhijixiejinyiburonghejiqishijiaojishu,zhijiequdongjishuhezhinengkongzhijishuxingchengzhinenghuagongyimokuai,jinrugaodudejidianyitihua,weixiayibuzhinenghuagongchangdiandinglejichu。
4.9獨立驅動分布控製取代機械長軸------無軸化已廣泛采用。一般控製為:
(1)主/從結構。
以一台的輸出轉速輸出作從電機的速度給定或轉矩,穩定時的同步比性能能好,但在啟動和負載擾動時同步誤差大
(2)等狀態耦合控製。
各ge軸zhou之zhi間jian的de速su度du協xie調tiao由you同tong步bu係xi數shu決jue定ding,控kong製zhi器qi采cai用yong同tong一yi給gei定ding速su度du,結jie構gou簡jian單dan,啟qi動dong時shi無wu速su度du滯zhi後hou,跟gen蹤zong性xing能neng好hao,如ru何he合he理li耦ou合he需xu要yao經jing驗yan,如ru虛xu擬ni主zhu軸zhou。
5、在運動控製技術的運用中的新課題和新特點
運動控製技術大大加速紡織機械機電一體化進程:電錠化(獨立驅動);多電機聯動;直接驅動。
5.1電錠化:如直流無刷電機,應用設備:Murata倍撚機,Oerlikon直撚機,Toyota電錠細紗機,西門子細紗機電錠;如永磁同步電機,應用設備:Barmag彈力絲機,Schlafhorst氣流紡。
5.2卷繞紗線的橫動方式:caiyongcaotongfangshizhinengshengchansuijijuanraodeshatong,nengtigongyudingjuanraomoshideshajiao。erruguoshixianjuanraosuduyushaxianhengdongsudubilikekong,juanraogaozhiliangdetongzi,bixujiangtongzidequdonghehengdongdaoshaqidequdongfenli。
(1)擺(bai)動(dong)電(dian)機(ji)驅(qu)動(dong)指(zhi)狀(zhuang)導(dao)紗(sha)器(qi),但(dan)由(you)於(yu)導(dao)紗(sha)器(qi)導(dao)紗(sha)的(de)園(yuan)弧(hu)軌(gui)道(dao),在(zai)導(dao)紗(sha)器(qi)與(yu)筒(tong)子(zi)上(shang)的(de)實(shi)際(ji)卷(juan)繞(rao)位(wei)置(zhi)之(zhi)間(jian)存(cun)在(zai)相(xiang)對(dui)長(chang)的(de)距(ju)離(li),而(er)且(qie)還(hai)與(yu)筒(tong)子(zi)直(zhi)徑(jing)有(you)關(guan)部(bu)門(men),稱(cheng)drag distance其越長,紗線在導紗器質量運行得越多,而且導紗器的橫動寬度和紗線的傳動寬度之間的絕對上升距離就越長。
(2)同tong步bu電dian機ji驅qu動dong帶dai式shi導dao紗sha器qi,筒tong子zi在zai從cong動dong支zhi撐cheng輥gun的de通tong過guo摩mo擦ca轉zhuan動dong在zai線xian性xing引yin導dao件jian內nei滑hua動dong的de導dao紗sha器qi平ping行xing於yu紗sha筒tong的de表biao麵mian而er進jin行xing滑hua動dong,但dan質zhi量liang慣guan性xing大da,交jiao替ti製zhi動dong(二個偏轉輪及驅動器本身)
(3)柔性箭杆式往複機構,既無drag distance引起的誤差,又無封閉帶子及偏轉滑輪,慣性小
(4)直線電機
——移動部件為線圈
——移動部件為磁鋼
——超聲波電機
——氣動
6、紡織機械的差距和發展方向
二十世紀末,我國紡機製造業重點推廣使用數字化、智能化技術,以自動控製替代人工控製,向紡織生產連續化、數字化、zhinenghuafangxiangfazhan,qudeleyixiechengguo,shiwoguofangjijishushuipingyuguowaidechajudadasuoxiao。qizhongyichengtaomianfangshengchanxianshebeijinbuhenkuai,chengjixianzhu。erqietongguomianfangjixiequanmiantuiguangshiyongshuzihua、信息化技術,帶動了其它紡機產品數字化、智能化水平的提高,進而提高了整個紡織行業的信息化水平,增強了市場競爭力。但與國際最新技術水平相比,在高速、高產、高質、自動化、連續化、智能化、製造精度、生產效率及穩定性、可靠性等方麵還有差距,主要表現在:
6.1國外機比國產紡機在高速、高產、高質上略高一籌。國外先進紡機實用生產速度一般比國內高10-20%,產量大、效率高、特別適合生產高端產品。
6.2國外先進紡機都具備了高度智能化的功能。紡織過程中實現了各種工藝參數、運行狀態的在線檢測、顯xian示shi和he自zi動dong調tiao節jie,改gai變bian了le紡fang織zhi生sheng產chan中zhong傳chuan統tong質zhi量liang控kong製zhi製zhi度du的de不bu足zu,變bian事shi後hou控kong製zhi為wei實shi時shi控kong製zhi,穩wen定ding和he提ti高gao紡fang織zhi產chan品pin的de質zhi量liang。配pei有you專zhuan家jia係xi統tong,隻zhi要yao輸shu入ru很hen少shao幾ji個ge相xiang目mu,生sheng產chan所suo需xu的de控kong製zhi條tiao件jian便bian會hui自zi動dong生sheng成cheng並bing顯xian機ji械xie調tiao整zheng部bu分fen的de推tui薦jian值zhi。具ju備bei故gu障zhang顯xian示shi和he自zi動dong排pai除chu、遠程診斷和服務等功能。這些技術國內紡機雖有應用,但隻是剛剛研製,還不夠成熟,也不普遍,差距較大。
6.3國外先進紡機在自動化、連續化生產上實現了清梳聯、粗細聯、細絡聯工藝,實現了精梳機的自動上卷、落卷,粗紗、並條條筒及精梳棉卷的自動化運輸,生產自動化、連續化程度很高。而國產紡機除清梳聯已得到普及之外,其餘還是剛剛開始研製,生產過程自動化、連續化任重而道遠。萬錠用工國外企業10-30人,紡紗質量高,而國內企業用工是國外的5-10倍,紡紗質量還要遜色。
6.4國外先進紡織企業的紡織車間配有設備信息采集處理係統。即用現代信息網絡和數字技術,專家係統,實現數據顯示、集ji中zhong控kong製zhi和he網wang絡luo監jian控kong,實shi現xian紡fang織zhi廠chang的de遠yuan程cheng診zhen斷duan和he遠yuan程cheng服fu務wu,讓rang紡fang機ji設she備bei供gong應ying商shang的de技ji術shu人ren員yuan共gong同tong參can與yu設she備bei運yun行xing狀zhuang況kuang分fen析xi,促cu進jin客ke戶hu服fu務wu質zhi量liang,使shi紡fang織zhi工gong藝yi和he設she備bei緊jin密mi地di結jie合he,對dui紡fang機ji產chan品pin的de創chuang新xin設she計ji也ye有you促cu進jin作zuo用yong。目mu前qian國guo內nei有you實shi力li的de一yi些xie紡fang織zhi廠chang已yi實shi現xianERP管理,ERP中包括了企業物流、資金流和信息流,其中生產管理、質量管理、設備管理需要設備在線數據的支持。紡織廠ERP係統和MES係統進行信息集成,實現紡織廠現代信息管理係統。
6.5國外紡機製造精度高,可靠性、穩定性好,機器運轉效率高。國內設備有較大的差距。
6.6國外紡機很注重節能、降耗、減排的綠色環保生產。關鍵設備都有節能、降耗、減排指標和措施,作為設備先進性重要指標和賣點。立達、歐瑞康等大公司每年都有節能、降耗設計指標。
6.7國外紡機很注重工業化設計。人性化、簡潔、實用、安全、環保是設計的宗旨。
6.8qunianguojiaweilezhichifangjizhuangbeiyedefazhan,zhuanmenshelileliangxiangzhuanxiangjijinxiangmuheyixiangkejizhichengxiangmudezijinzhichi。zhechongfenshuomingzhexiezhengcehecuoshibushiquanyizhiji,ershidaguojueqidezhanlveguocezhiyi。
為振興裝備製造業,對符合“國務院關於加快振興裝備製造業若幹意見”支持的新型紡織機械十大裝備,也享受發改工業(2007)2515號文規定對進口設備的貼息支持政策同樣的政策。
對影響紡織機械製造水平的關鍵專件、專用裝置、配套件生產企業,國家繼續給與資金和政策的優惠支持,提高設計、製造水平,滿足高端紡機的配套要求。
為落實國家對紡織工業提出的節能、降耗、減排綠色環保生產製造的要求,紡機製造企業都應對每個產品每年要有節能、降耗、減排設計指標和措施。
紡機製造企業在“十一五”期間任重道遠,瞄準世界先進水平,增強自主開發能力,為我國由紡織大國轉變為紡織強國提供更多、更好的精良裝備。