武汉裕大华:全流程智能纺纱信息化实践

作者:亚搏手机版官方登录网站 来源: 时间:2021-12-13 18:01 点击:

  原标题:纺织服装行业信息化成果奖展示武汉裕大华:全流程智能纺纱信息化实践

  武汉裕大华纺织服装集团有限公司是一家拥有百余年历史的国有纺织企业,前身是创立于1919年的武昌裕华纱厂。2015年,经过整合重组,公司走上了转型发展的快车道。通过智能化改造,公司实现了从纺纱到服装的全产业链智能化升级,形成了国内领先的智能化生产能力。2020年,公司实现销售收入42.5亿元,连续三年荣登武汉市制造业、中国棉纺织行业竞争力及中国棉纺织行业主营业务收入百强榜单,排名不断上升。

  本项目以打造全面自动化、信息化、数据化、智能化相融合的全流程智能化纺纱示范工厂为目标,创新应用4大类15种智能纺纱制造关键技术装备、5种工业软件、2套工业互联网络与系统,采用2种服务平台,并在工艺参数优化、智能物流配送、设备智能维护3种场景采用人工智能技术,形成了从接收订单开始、到产品设计、工艺、制造、检测、物流等生产全周期和环节的全流程智能化应用,实现了全业务的数字化、信息化、智能化集成与协同。

  针对国内高端纺纱主要依赖采购国外先进设备,由于语言、技术保护等限制,采购的设备不能实现真正的智能化生产这一瓶颈,本项目创新采用全国产智能纺纱设备,最新研制的全流程智能纺纱物流输送系统、输送换卷接头全自动精梳机、单台单锭单眼的智能故障检测及远程运维系统、全流程智能回花收付,均为国内首创,达到国际先进水平,攻克了行业的关键技术短板,摆脱了国内智能纺纱生产流程对进口设备的依赖。

  针对纺企用工多、招工难,智能纺纱物流运输存在间断的问题,项目使用传感器、条码、射频识别、工业机器人、自动导航和数据库等技术实现全流程智能物流输送,改变了纺纱各个工序需要大量人工搬运的传统方式,大大减少用工、增加效率,有效解决了劳动力成本不断提高,严重制约纺织企业发展的瓶颈问题。采用自动化立体仓库进行存储和智能管控,通过AGV、标准托盘、自动堆垛机和导轨输送系统,进行自动化搬运、存储和智能管控,解决了物料及产品缺少智能存储和管理问题。

  为了满足对车间现场作业状态、设备运行状态和工艺执行参数等信息的集中监控需要,项目运用物联网技术,按照车间工艺布局和生产线的机床配置,通过图形化方式实时显示机床的运行状态、纱线的状态和现场各种报警信息;通过虚拟可视化仿真平台帮助决策层、管理层全面掌控车间运行情况,并进行指挥调度。

  针对纺纱生产回花多,安全隐患大的问题,项目建成了包含棉卷、棉条、粗纱、细纱、管纱、筒纱的全流程回花收付系统,实现了回花收付的循环利用,大大提高了原料利用率,降低了纺纱原料成本。

  针对目前生产线缺乏全流程智能管理过程支持的问题,项目面向多设备、多工序、多产品的高效、自动生产需求,基于高精度自动化生产装备进行智能性扩展,建立与生产管理系统融合的自动化高效生产系统,解决了异构信息系统存在的数据同步、数据交换、异构系统之间的单点登录等问题,实现了异构信息系统之间的高效协同集成。

  针对纺纱生产测试项目多,难度大的问题,项目通过安装传感器在线测试质量和设备状态管理系统,实时检测产品质量和机器状态,自动进行工艺和参数选择,对设备进行智能管理,自动完成所有项目测试并自动生成测试结果,测试数据通过生产管理系统智能管控,以解决纱线质量管理问题。

  项目的实施实现了企业内部从产品研发、规划到生产、销售、物流等不同层面生产系统的纵向集成,通过数据化的处理,将纺纱生产中的智能机器、仓库管理、生产设备和各类信息相连,优化供应链和生产周期管理,实现端对端的深度融合。

  项目着重建设工厂的设备感知力、设备问题和故障自我诊断及预警能力、在线生产监控能力,整体提升设备的智能操控性和远程运维,大幅降低了纺纱设备的操作和维护难度,同时减少了设备维护和修理的用工,不断完善TPM全员生产维护体系。

  项目着重建设质量在线检测、车间物流跟踪系统相融合的质量生产双追溯系统,大幅降低了不良品率,避免了产生批量性和持续性的产品问题,切实体现“质量第一、客户至上”的产品理念。

  项目着重落脚到企业研发能力的提升。基于本项目,公司与武汉纺织大学、经纬纺机中央研究院、华科大等科研院校加强深度合作,共同组建湖北省智能化纺纱技术企校联合创新中心,成立院士专家工作站及科创专家工作站。

  项目强调知识产权的输出,展现技术成果。项目申报专利13项(授权发明专利3项、授权实用新型专利4项),登记软件著作权5项,制定企业标准5项,发表论文2篇。本项目部分专利技术产品已批量生产,并在多家用户进行批量使用,使用性能稳定,满足高效率、少人工的智能化纺纱用户使用要求,有效支撑了纺纱行业的转型升级与长远发展。

  全流程智能纺纱信息化实践项目的建设和示范运用,给企业带来切实的经济效益和社会效益。

  本项目应用全自动精梳机、全流程智能物流输送系统等,分别将关键工序复杂动作进行自动化精确机械完成、将工序间人工运输全部转变成无人化AGV小车、轨道输送、管道输送系统,大幅降低生产车间的用工人数。单台单眼单锭检测设备及数字化智能管理系统,可以定位单台、单眼、单锭故障或断头问题,挡车工不需巡回,人均看台量倍增,万锭用工降低。全流程回花/回丝智能收付系统,采用管道式无人化回花收付和运输,取消各种回花打包运输等用工。企业原万锭用工53人,该项目应用后,万锭用工减少至15人,降低了72%。

  全流程智能纺纱车间在生产运行中,条桶、粗纱管、细纱管、筒管等机物料数量大幅降低,减少占地面积、节约使用和维护成本;同时智能车间取消了人工手推车,车间更整洁、机物料消耗进一步减少。特别地,本项目采用纤维条断头停喂、细纱断头粗纱停喂装置,各个纺纱关键环节安装传感器,全面监控纺纱生产状况,做到故障自停,杜绝了非正常纺纱浪费原料的现象,有效保护和节约了原料。

  本项目全流程智能纺纱车间以智能纺纱设备、清棉滤尘装置、回花打包机、尾纱清除机为基础,采用了管道抽吸式收集和运输智能纺纱设备系统产生的回花/回丝,实现回花收付的循环利用,大大提高原料利用率,降低纺纱原料成本。

  智能纺纱设备,在每个纺纱机台安装电量监控系统,不仅监控机台运行状况,而且利于全面优化管理机器用电量,全面平衡用电,使得单位纺纱产量所耗电量降低。智能空调系统,将洛瓦空调系统与经纬E系统进行全面融合,有效地优化和控制各工序温湿度、空调用电,节约电能和用水。创新性地示范应用了负压节能的脉聚紧密纺系统、经纬智能吹吸风装置,有效节约了用气消耗。

  全流程智能管控系统,采用大数据分析、储存数据库调度、模拟算法等技术,对生产流程、机台配置、工艺参数设置等能够给予快速、便捷、合理的优化方案,同时整个产品开发过程的中间产品、终端产品能够直接在线检测和获取,不需要抽样到实验室排队测试,从而避免了反复打样、试验而拖长研发周期,最终大大缩短产品升级和研发周期。

  全流程物料输送系统,全面消除传统物料运输对中间产品质量影响;单台单眼单锭检测设备,确保台差、锭差的质量波动最小化;智能纺纱空调系统确保纺纱环境最优化;高品质脉聚纺纱、立体集聚纺纱技术及优质纺纱工艺技术应用。经上述技术的全面协同保证,全流程智能纺纱车间的生产效率高达98%,成纱质量达到乌斯特公报(2013)5%以内水平。

  基于上述100%国产化设备全流程智能纺纱车间的建设和示范化运营,与公司普通现代化纺纱车间相比,实现了如下技术目标:生产效率提升24.40%、运营成本降低32.67%、产品周期缩短40%、产品不良率降低61.54%、单位产值能耗降低17.5%。本项目具有“纺纱装备全智能、物流智能无间断、回花智能全收付、信息联通无死角的特征,完全满足了夜间无人值守的智能纺纱生产条件。

  该项目通过建设全流程智能纺纱工厂运行经验和复制标准,开创全流程智能纺纱生产模式示范应用新局面,尤其在“从自动化向智能化方向转变”、“从数字化向智能化方向转变”等方面具有示范性的重大带动作用。

  本项目对于当前纺纱制造乃至整个中国制造业存在的数字化信息与物理化装备的“两张皮”脱节问题,以及多系统业务集成下的管理自动化程度不高问题,系统地提出了以生产线运行和产品质量实时状态为基础的智能化分析、以智能化仓储物流和服务化调度为基础的协同化控制,通过生产数据的自动化采集及生产信息双向追溯,以及信息流与物流协同管控,达到以精益、精确、精准为核心的快速响应集成制造执行运行效果,不仅能够满足本项目的需求,而且紧紧抓住了中国制造业向智能制造迈进过程中共性的痛点和瓶颈问题,在为整个中国制造业向智能制造转型方面提供有益的补充案例,具有积极的推进作用。

亚搏手机版官方登录网站