隨著技術的不斷發展，紡織行業數字化、網絡化、智能化的時代已經到來。各個紡織企業對於紡織設備的運轉情況、生產數據的實時數據要求越發迫切，尤其織造行業是24小時連續運轉，除了對機器的穩定可靠性要求高，同時對於服務的快速高效性要求也越來越高。
紡織行業智能化轉型發展到現階段，紡機裝備向自動化、連續化、智能化方向發展的趨勢明顯。國產高端紡織機械產品進步很快，裝備自動化、生產智能化成果集中湧現。總體來看，目前國產紡紗設備已初步實現了自動化、連續化生產，尤其在電氣控制方面已廣泛採用自動控制、信息採集分析及網絡化管理等先進技術。未來應用高新電子技術，實現成套棉紡設備的網絡化數據傳輸和在線監測與在線控制，實現紡紗生產過程的連續化和生產管理的智能化，減少設備配台數量，提高設備利用效率是紡紗機械發展的大趨勢。
空無一人的車間，上萬紗錠歡快地高速運轉，輸送、換卷、接頭、檢測、落紗、碼垛各工序都在有條不紊地自動進行……這樣的場景，不久將呈現在各大紡紗企業的生產現場。應用智能紡紗系統改變了企業原有的管理模式和管理思維，使人、設備、軟體系統融為一體，互聯互通。夢想不再遙不可及，同心共築物聯網及單錠監測新篇章。
一、物聯網及細紗單錠檢測裝置的應用
我廠使用上海航數物聯網和上海蘭寶及品特裕華、杭州凱悅、深圳嘉友單錠檢測已有一年的時間，下面談一下在使用過程中的感悟。
1.1 感悟一
物聯網及單錠檢測的使用與實現企業目標相互一致。隨著經濟的不斷發展，紡織業的競爭日益激烈。對於紡織業的企業來說，要想在激烈的行業競爭中立於不敗之地，就必須不斷地提升企業的科技水平，通過技術上的創新來提升產品的技術含量和附加值，同時，也通過技術水平的提升努力降低生產管理成本。
圖1 公司產品規劃圖
1.2 感悟二：物聯網及單錠檢測的使用與精益生產相輔相成
細紗機是紡織製造行業重要裝備，目前國內的細紗機數量已經超過1.1億紗錠，但在這麼龐大數據中，真正實現信息化管理的不超過20%。一個非常典型的情況是，細紗車間是紡紗企業管理的重點，細紗機數量較多，在管理上，每天都需要統計每台機、每個員工、每班的產量等生產數據，作為員工計酬、考核和生產管理的依據，這方面的工作通常非常耗時耗力，也帶來了巨大的管理成本。
而且隨著車速的不斷提高，對細紗機運行監控系統的實時性和可靠性要求也越來越高。對細紗機運行過程中的故障進行告警和處置，同時將有關信息進行存儲對比分析。
1.3 感悟三
物聯網與單錠檢測的使用促使了設備管理、產量管理、能耗管理、工藝與質量管理都有很大改進。
二、通過物聯網及單錠檢測手段，
促進以下目標的進一步實現
圖2 單錠監控系統圖
(2) 進行科學精確的數據分析，可以找到生產中存在的薄弱環節
(3) 實現看板的模式化管理，
(4) 進行有效的質量控制和生產效率的提升
(5) 通過手機推送，管理人員可以及時發現車間存在問題，方便快捷處理問題
(6) 通過存儲數據的分析，可以優化改進管理過程存在的問題
(7) 通過物聯網通訊手段，實時掌控單機台耗電數據，快速統計每個班次用電情況，對比同期的用電分析
(8) 通過在線設備採集的實時數據，可以快速統計每個班次的生產產量，系統可以設定自動生產報表模式，大大減輕了生產現場人員的統計工作強度
(9) 通過移動端平台可以快速實現單機台品種開台品種上機精準計算，每個班次單機台生產品種的不同，產量減少，現場盤點工作強度極大地提高了生產工作效率
(10) 單錠檢測能做到整車數據檢測，通過觸摸屏，電腦端，手機端，現場操作人員能夠很方便的了解本機台的運行情況，看到整個系統的工作數據，系統斷頭次數及滑錠（弱捻、強捻）可以不同機台數據對比。
2.1單錠檢測功能模塊
2.2 裝單錠檢測後各項指標對比（品種：棉40支機織）
三、各廠家單錠檢測區別
3.1 蘭寶檢測頭
蘭寶是電磁式的檢測頭，粗紗停喂扳的時候比較沉，探頭品質應該再提高一些弱捻監控不太敏感，優點是：斷頭統計報表做的很好，便於優化段速，提升了管理，錠速由17000提升至18800轉/分，在電腦和手機推送數據方面做的較好。
凱悅的是電磁式的檢測頭，在使用觀察時探頭比較耐用，粗紗喂停裝置輕便，但搖架鎖扣處容易掛花，後羅拉繞花，探頭太大，擋車工不便於接頭，影響生頭不便於機修工更換鋼絲圈。對弱捻監控不太敏感，斷頭部位亮燈太多，一個斷頭亮一個燈就行。
3.2 品特檢測頭
品特的是光電式的檢測頭，探頭小，操作方便，對弱捻的監控敏感，對頻繁斷頭錠子監控較好，但在電腦和手機推送數據還不是太完善，斷頭部位亮燈太多，一個斷頭亮一個燈就行。
3.3 嘉友檢測頭
嘉友的光電式的檢測頭，探頭小，操作方便，對頻繁斷頭錠子監控較好，但在電腦和手機推送數據還不是太完善，弱捻監控不太敏感斷頭部位亮燈太多，一個斷頭亮一個燈就行。
3.4從硬體設施使用分析對比
應該是品特的使用最舒服一些。弱捻把控最強，通過對弱捻的監控，我們已展開對104台細紗機全面排查，錠速低於設計錠速300進行整修錠帶細的，錠帶內壁粘花的，錠帶上，下跑，錠盤不靈活的進行整治和管控，應該對控制強力弱環有很大改善。
電磁式探頭（蘭寶，凱悅）在使用時對飛花鋼領油及塵土遮擋沒有影響，但對鋼絲圈有吸附性，在平時對更換下來的和飛圈的鋼絲圈吸附，過多時影響正常鋼絲圈的運行及造成斷頭，處理時較費力，但是誤判率較低，光電式探頭（品特，嘉友）在使用時對飛花及油污塵土較敏感，光電點易被遮擋，易誤判報警，在紡織廠飛花較多，擋車工使用鋼領油現象較多，易粘探頭造成粘飛花及塵土。
3.5粗紗喂停裝置的使用
擋車工還不太能接受，斷頭喂入粗紗到前羅拉吐出須條，等待時間太長，浪費時間，機修更換皮圈，校正皮圈時不方便，只有凱悅的方便裝取，但後部容易掛花，每個新型專件的投入有利有弊，總之優點大於缺點的。
3.6物聯網使用的優缺點
細紗物聯網使用已有一年時間，對細紗整體故障的控制確實明顯有改善，通過管理可以監控運轉機修的責任心，制定一些考核機制，使設備良性運轉，提升了細紗生產效率，也便於今後細紗穩步提速，繼續挖潛，提升產能。
缺點：物聯網偶爾會掉線，會造成數據丟失，有時候會出現數據紊亂（誤報）。
圖3 各品牌檢測頭
圖4 各品牌斷頭停喂
四、細紗單錠監測系統
細紗工序中最基礎的考量指標就是斷頭率。目前大多數紡紗企業在細紗工序中都是用人工巡檢的方式發現斷頭斷紗，進而處理。如果未及時處理斷紗，就會繼續造成原材料的消耗。為了及時快速處理斷紗，就得增加人工或提高工人勞動強度。根據以往的研究表明，細紗工序30%~35%的斷頭是由5%的錠子造成的，細紗單錠產品的成功研發，實現了能夠及時發現斷頭地點，進而提高產品質量、減少損耗、提高工人勞動效率的目的，而在實際應用中還可與工廠的智能控制與監控相連，實時監控每個錠子的情況，為集中控制，優化管理提供有力的支持。
細紗單錠傳感器是整個細紗單錠監測系統的最重要硬體組成。它對鋼絲圈轉速的測量數據是整個系統的基礎，使得每一個錠子的監測成為可能。與市場上同類的產品相比，細紗單錠監測系統所用傳感器具有結構合理、檢測距離長、可低速響應等特點。
（1）結構合理。單錠監測傳感器的結構是幾經測試與試驗，最終定型的。其異形結構在可靠檢測鋼絲圈速度的同時，不影響操作人員的各項操作動作，尤其是接斷紗的動作。
（2）監測距離長。採用專利的設計電路，對監測放大電路不斷優化。單錠監測傳感器監測距離長，這樣在安裝位置上可以留有很大的餘量，為生產企業更換紗線品種更換鋼絲圈後，不必再一一調整單錠監測傳感器安裝位置，大大減少了生產、維護所需要的時間。
（3）可低速響應。在鋼絲圈轉速較低時，即進入工作狀態。細紗單錠監測系統的工作原理：通過安裝在每個錠子上的磁性傳感器監測環錠紡中鋼絲圈的運轉速度，從而監測每個錠子的運轉情況，得出各種細紗工序中需要的數據（例如錠子速度、產量、斷紗次數、斷紗時間、弱捻位置、落紗留頭率等參數），做出相應預先設定的判斷。具體通過LED指示燈、人機介面或無線遠程傳輸到集中控制室等方式顯示。
五、物聯網與單錠檢測應用結論
5.1 快速方便的數據採集分析
可以快速方便集中在一台電腦或是手機、平板電腦上在任何地點都可以實時查看當前生產數據，快速查看歷史數據，自動生成數據分析報告，方便用戶排產銷售，現場生產問題解決分析，生產人員管理，降低企業的管理成本，提高企業運營效率
5.2 加強設備管理，減少細紗斷頭
擋車工傳統方法是靠擋車工走巡迴、機修工檢修和試驗員抽檢來發現有問題錠位，但存在種種弊端。細紗機單錠在線檢測系統，能及時有效發現機台錠位定點斷頭，大大提高了機修檢修力度，更精準的找准位置，不會再出現因繞皮輥造成飛車，有指示報警顯示燈避免了漏接頭，也大大提高了擋車工值車效率。
5.3 強大的物聯網組合功能
細紗單錠監測系統，設計之初就是物聯網無縫對接。在細紗工序中的計算與統計功能，都是以單錠傳感器採集的數據為根本。但其本身強大的功能，使得在軟體中可以得到傳統細紗工序中想要得到的一切數據，為企業提高產品質量，提升管理水平，提供了強有力的支撐。主要能提供生產管理數據和設備維護數據，其中生產管理數據主要包括紡紗產量、錠速、捻度、生產效率等等，設備維護數據主要包括斷紗位置、斷紗次數、當前弱捻、歷史弱捻、千錠時斷頭、落紗留頭率等等。
5.4 車間版網絡系統+ 遠程監控系統
為了進一步有效利用單錠監測系統採集到的各類數據，除了發揮好原有功能的基礎上拓展更多的功能，研發了車間版網絡系統，並利用遠程監控系統實現工廠智能化網絡集控，為紡紗廠徹底實現智能化提供了技術支撐。
作者：劉明娜 舞鋼龍山紡織科技有限公司
編輯：中國紗線網新媒體團隊
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