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;suizhejisuanjijishudefazhan,gongyewangluojishudechengshuheyingyong,shikongzhijishushixianlezhidefeiyue,shixianlewangluohuaguanliheyuanchengjiankong,weifangzhixingyedexinxihuajianshedaxialejiaohaodejichu;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。
3.5采cai取qu強qiang有you力li的de措cuo施shi迅xun速su改gai變bian大da多duo數shu企qi業ye創chuang新xin能neng力li低di下xia的de現xian實shi狀zhuang況kuang,改gai變bian急ji於yu求qiu成cheng的de浮fu躁zao心xin態tai,樹shu立li創chuang新xin與yu務wu實shi的de理li念nian和he艱jian苦ku奮fen鬥dou精jing神shen。確que立li以yi理li論lun創chuang新xin和he科ke技ji創chuang新xin為wei龍long頭tou的de管guan理li和he技ji術shu創chuang新xin路lu線xian。
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、shibiehecejudenggongnengdekongzhidanyuan,yijigezhongnengwanchengdianxingcaozuodejixiezhuangzhi。zheyang,keliyongbiaozhundanyuanxunsukaifachuxinchanpin,tongshiyekeyikuodashengchanguimo。zhexuyaozhidinggexiangbiaozhun,yibiangebujian、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、使shi用yong和he銷xiao毀hui的de生sheng命ming過guo程cheng中zhong,符fu合he特te定ding的de環huan境jing保bao護hu和he人ren類lei健jian康kang的de要yao求qiu,對dui生sheng態tai環huan境jing無wu害hai或huo危wei害hai極ji少shao,資zi源yuan利li用yong率lv極ji高gao。設she計ji綠lv色se的de機ji電dian一yi體ti化hua產chan品pin,具ju有you遠yuan大da的de發fa展zhan前qian途tu。機ji電dian一yi體ti化hua產chan品pin的de綠lv色se化hua主zhu要yao是shi指zhi,使shi用yong時shi不bu汙wu染ran生sheng態tai環huan境jing,報bao廢fei後hou能neng回hui收shou利li用yong。
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:機(ji)電(dian)一(yi)體(ti)化(hua)注(zhu)重(zhong)產(chan)品(pin)與(yu)人(ren)的(de)關(guan)係(xi),機(ji)電(dian)一(yi)體(ti)化(hua)的(de)人(ren)格(ge)化(hua)有(you)兩(liang)層(ceng)含(han)義(yi)。一(yi)層(ceng)是(shi),機(ji)電(dian)一(yi)體(ti)化(hua)產(chan)品(pin)的(de)最(zui)終(zhong)使(shi)用(yong)對(dui)象(xiang)是(shi)人(ren),如(ru)何(he)賦(fu)予(yu)機(ji)電(dian)一(yi)體(ti)化(hua)產(chan)品(pin)人(ren)的(de)智(zhi)能(neng)、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。
現xian代dai紡fang織zhi機ji械xie是shi以yi紡fang織zhi工gong藝yi為wei目mu標biao,以yi機ji械xie為wei基ji礎chu,以yi電dian子zi信xin息xi技ji術shu為wei核he心xin的de多duo學xue科ke融rong合he的de機ji電dian一yi體ti化hua係xi統tong。機ji電dian一yi體ti化hua技ji術shu成cheng為wei紡fang機ji發fa展zhan的de主zhu導dao技ji術shu,電dian子zi信xin息xi技ji術shu成cheng為wei推tui動dong紡fang機ji機ji電dian一yi體ti化hua的de發fa展zhan的de核he心xin技ji術shu,電dian子zi技ji術shu的de進jin步bu帶dai動dong紡fang機ji技ji術shu的de更geng新xin周zhou期qi縮suo短duan,性xing能neng提ti高gao,成cheng本ben降jiang低di,可ke靠kao性xing增zeng強qiang。

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:采(cai)用(yong)電(dian)機(ji)獨(du)立(li)驅(qu)動(dong)取(qu)代(dai)機(ji)械(xie)主(zhu)軸(zhou)傳(chuan)動(dong)鏈(lian),使(shi)傳(chuan)統(tong)紡(fang)織(zhi)機(ji)械(xie)的(de)機(ji)械(xie)結(jie)構(gou)發(fa)生(sheng)了(le)本(ben)質(zhi)的(de)變(bian)化(hua),從(cong)整(zheng)體(ti)化(hua)結(jie)構(gou)轉(zhuan)變(bian)為(wei)模(mo)塊(kuai)化(hua)結(jie)構(gou),紡(fang)織(zhi)機(ji)械(xie)實(shi)現(xian)了(le)基(ji)本(ben)機(ji)電(dian)一(yi)體(ti)化(hua)(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:現xian代dai紡fang織zhi機ji械xie進jin一yi步bu融rong合he機ji器qi視shi覺jiao技ji術shu,直zhi接jie驅qu動dong技ji術shu和he智zhi能neng控kong製zhi技ji術shu形xing成cheng智zhi能neng化hua工gong藝yi模mo塊kuai,進jin入ru高gao度du的de機ji電dian一yi體ti化hua,為wei下xia一yi步bu隻zhi能neng化hua工gong廠chang奠dian定ding了le基ji礎chu。
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:采cai用yong槽cao筒tong方fang式shi隻zhi能neng生sheng產chan隨sui機ji卷juan繞rao的de紗sha筒tong,能neng提ti供gong預yu定ding卷juan繞rao模mo式shi的de紗sha角jiao。而er如ru果guo實shi現xian卷juan繞rao速su度du與yu紗sha線xian橫heng動dong速su度du比bi例li可ke控kong,卷juan繞rao高gao質zhi量liang的de筒tong子zi,必bi須xu將jiang筒tong子zi的de驅qu動dong和he橫heng動dong導dao紗sha器qi的de驅qu動dong分fen離li。
(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chengdrag 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、jizhongkongzhihewangluojiankong,shixianfangzhichangdeyuanchengzhenduanheyuanchengfuwu,rangfangjishebeigongyingshangdejishurenyuangongtongcanyushebeiyunxingzhuangkuangfenxi,cujinkehufuwuzhiliang,shifangzhigongyiheshebeijinmidijiehe,duifangjichanpindechuangxinshejiyeyoucujinzuoyong。muqianguoneiyoushilideyixiefangzhichangyishixianERP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。
6.8去qu年nian國guo家jia為wei了le支zhi持chi紡fang機ji裝zhuang備bei業ye的de發fa展zhan,專zhuan門men設she立li了le兩liang項xiang專zhuan項xiang基ji金jin項xiang目mu和he一yi項xiang科ke技ji支zhi撐cheng項xiang目mu的de資zi金jin支zhi持chi。這zhe充chong分fen說shuo明ming這zhe些xie政zheng策ce和he措cuo施shi不bu是shi權quan宜yi之zhi計ji,而er是shi大da國guo崛jue起qi的de戰zhan略lve國guo策ce之zhi一yi。
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。