纺织机械行业研究范文
时间:2024-01-03 17:52:00
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篇1
在3月24日举行的中国纺织机械协会第七届理事会第三次全体会议上,《纺织机械行业“十三五”发展指导性意见》(以下简称《意见》)正式。
中国纺织机械协会会长王树田表示,“十二五”期间,纺织机械行业以自主创新为动力,以产品结构调整为主线,努力发展高端纺织装备和优质专用基础件,自主创新能力有所提高,加工装备水平明显提升。展望“十三五”,纺织机械行业将进一步为纺织工业提供高质量、智能化的新型纺织装备,支持纺织产业向技术密集型、资源节约型、环境友好型产业转变。
《意见》在对纺机行业“十二五”取得成绩和存在问题进行总结和回顾的基础上,提出了纺机行业“十三五”发展的指导思想、发展原则和目标。《意见》提出以自主创新为动力、结构调整为主线、质量为基础、市场需求为导向、加强行业自律的基本发展原则,“十三五”期间,将产学研结合研究关键共性技术,重点研发新型纺织机械成套装备及专用基础件,并加快行业服务平台的建设。纺织机械行业将从以往高速规模扩张的发展模式转为以创新为动力的增长模式。
值得关注的是,“十三五”期间将研发、推广一批具有广泛适用性的先进纺织数控技术和智能化纺织装备,《意见》中列入了“十三五”期间重点“科技攻关项目”59项,“先进适用技术推广项目”34项。
回望“十二五”:增速放缓创新升级
“十二五”期间,随着产业结构调整的深入,国产中、高端纺织装备发展较快,受到国内外用户的欢迎,纺织机械行业整体运行稳中有增。
5年来,行业主营业务收入持续增长,2011年历史性地突破了1000亿元大关。2015年,纺织机械行业主营业务收入1179亿元,5年中年均增长3.64%,接近《纺织机械行业“十二五”发展指导性意见》中提出的1200亿元的目标。与此同时,在科技进步的带动下,国产纺织机械延续“十一五”期间形成的销售势头,市场占有率保持在70%以上,出口金额从2011年的22.45亿美元增长到2015年的3.89亿美元,年均增长8.3%。
在我国纺织工业增速降低、内需市场需求下降的情况下,我国纺织机械行业持续进行产品结构调整,企业努力进行新产品开发,并积极开拓海外市场,取得了较好的出口业绩,使全行业保持平稳发展。
《意见》在分析“十三五”期间纺机行业面临的发展机遇与挑战后指出,随着中国经济进入“新常态”和纺织工业结构调整的深入,“十三五”期间,纺织机械行业将进入新一轮结构调整发展时期,行业将放缓规模扩张速度,主营业务收入将在稳定的基础上增长;而伴随产品技术含量的增加、创新力度的加大,国产纺织装备的市场占有率和出口金额将会增长。
“十三五”行业经济运行目标为:全行业主营业务收入达到1500亿元;国产纺织装备出口金额超过35亿美元;国产纺织装备国内市场占有率达到80%以上。
《意见》提出,“十三五”行业经济运行目标为:全行业主营业务收入达到1500亿元;国产纺织装备出口金额超过35亿美元;国产纺织装备国内市场占有率达到80%以上。
展望“十三五”:装备智能化引领新趋势
装备产品与制造智能化。在数控技术被广泛采用的基础上,“十三五”期间,纺织机械行业主要技术研发方向是纺织装备产品智能化和装备制造智能化。产品智能化是通过提高纺织装备主机的数控水平和智能化程度以及研发智能化辅助系统,为下游纺织用户提供智能化生产解决方案。
装备制造智能化是通过引入智能化机床和辅助机器人等设备,改进与优化自身生产过程。两方面的智能化都将有效减少人为因素对生产的干扰,提高生产效率,稳定并提高产品质量,降低工人的劳动强度,提高优等品率。
装备制造与应用的信息化。传统制造与云平台、大数据、互联网等技术结合,将使信息化和工业化深度融合,为纺织装备制造与应用提供良好的技术支撑。实现机器的集中控制、联网管理与远程监控制造过程,将有效提高生产效率,减少消耗;在品质控制环节,通过对大数据采集与分析,有助于优化生产工艺和改进产品的质量;在销售与售后阶段,通过互联网平台实现资源的有效配置,减少流通环节,降低运行成本。
装备制造服务化。纺织装备制造企业可向下游延伸服务,为客户提供全生命周期的维护与在线支持,提供纺织品生产整体解决方案和个性化设计以及电子商务等多种形式的服务,有条件的企业应积极发展精准化的定制服务,从单一的供应设备,向集融资、设计、施工、项目管理、设施维护和管理运营的一体化服务转变。
大型纺织装备制造企业应掌握系统集成能力,开展总集成与总承包服务,鼓励装备制造企业围绕产品功能,发展远程故障诊断与咨询、专业维修、电子商务等新型服务形态。
发展的可持续性。纺织机械及专用基础零部件质量和可靠性的稳步提高,是纺织生产高效连续运行的保障,是提高国际竞争力的基础。“十三五”期间,制造与装配新技术、新工艺、轻量化新材料的应用将成为纺织机械企业关注的重点。对环境影响小、资源利用率高的绿色制造技术的研究与应用,关乎纺织机械行业的未来。
四大关键领域为行业走向高端化打牢基础
随着纺织新工艺和新技术层出不穷,促使纺织机械行业创新向价值链高端延伸,走高可靠性、高技术和高附加值的高端发展路线。高端纺织装备在中国纺织产业链中逐渐占据核心地位,其发展水平是纺织产业的整体竞争力提升的保证。
数字化、智能化纺织装备
智能化连续纺纱生产装备。加快研发智能化纺纱生产关键技术,建立智能化、连续化纺纱工厂,实现纺纱全流程数字化监控和智能化管理,夜班无人值守。清梳联合机实现智能化管理,条并卷机与精梳机间棉卷全自动运转、自动生头,粗纱机与细纱机之间实现多台机间粗纱满、空管自动输送,细纱机粗纱空管与满筒粗纱自动交换,细纱机与自动络筒机间实现多台机组集中控制,实现设备生产过程、故障的远程控制、诊断。
采用智能化搬运机器人和运输设备,实现工序间物枓自动输送。数控机织装备。采用数字化控制技术,建立具有全面监控能力的数字化机织车间,实现机织车间的织机群控管理。
新型纤维材料生产装备。建立从纺丝、后加工到产品包装运输的全流程智能化长丝生产线和物流系统,实现化纤的生产、收集、检测、运输等环节的自动化和智能化。
数控节能环保型印染装备。建立智能化印染连续生产线和数字化间歇式染色车间,实现对机械参数、生产工艺参数、能源消耗和产品质量进行全方位实时监控,机台或单元机实现闭环控制;集成染化枓自动配送系统,智能化废气、废水排放监控系统和能源回收监控系统,形成覆盖印染全流程的智能化监控系统。
数控非织造布生产装备。面向产业用纺织品,研发多种工艺在线复合成型和混合型非织造装备,研发宽幅高速梳理、铺网与针刺设备,研发与其他非织造技术结合的水刺装备。
智能化针织装备。通过数据网络将针织设备与生产管理系统联通,实现对设备的集群智能控制,对设备状态、生产数据、工艺数据和花型数据进行在线监控。集成计算机辅助工艺设计系统,通过系统联网传送编织文件、设置编织参数、控制编织过程,实现机器分组管理。
纺织专用基础件生产装备与纺织仪器。研发量大面广的纺织专用基础件的高效复合加工专用数控装备和自动化生产线,保证产品加工质量稳定,提高纺织专用基础件的使用寿命,降低能耗和噪声。
智能化服装生产线。开发智能化服装生产线,研发数控服装生产关键装备,建立包含验布、裁剪、缝制、熨烫、检验、包装、储运等全部工序的自动化生产线,达到降低操作人员的劳动强度,提高生产效率、降低成本的目的。开发专用服装生产数字化控制系统,使设计系统与生产管理系统间的信息互联互通,形成建立在互联网平台上的服装生产制造系统。
纺织机械关键共性技术
纺织装备设计制造理论与技术。开展纺织装备设计理论与方法的研究,主要在基于信息化架构下的纺织装备设计技术平台、纺织装备的人因工程工业设计、碳约束下的纺织工业可持续发展装备设计和纺织装备的RFID(无线射频识别)物联网设计四个方面开展。
纺织装备复杂系统及其数字化、智能化控制技术.开展纺织生产过程中的检测与控制技术的应用研究,提升国产纺织装备的性能、效率及加工质量,包括开展纺织装备中的专用传感器、纺织装备的多单元协同控制系统、纺织工业机器人、纺织装备网络监控系统的研发。
纺织装备专用基础件制造与强化技术。纺织装备专用基础件的种类繁多,用量大,对纺织装备的性能和质量有至关重要的作用。开展纺织装备专用基础件精度控制、表面强化、新材料的应用等技术的研发。
互联网与装备制造智能化
纺织机械制造与互联网。研究基于互联网的纺织机械制造技术,推动装备生产制造模式的变革。研发纺织机械制造过程的互联互通体系和关键支撑工具,建设装备制造工业云平台,为纺织机械设计、制造、营销、经营管理、远程监控等生产经营活动提供支撑和服务保障。
纺织机械制造的智能化。构建面向纺织机械制造的CPS体系,重点研究三个方面:推进纺织机械数字化设计和生产,研究纺织机械数字化设计、仿真优化与验证集成体系和纺织机械数字化工厂相关技术;建立纺织机械智能工厂和智能车间,包括智能物流系统、智能加工系统、智能自动化装配一集纺织机械整机智能测试与质量控制系统,实现纺织机械制造系统的自动化和信息互联互通;建立面向纺织机械制造的大数据和云计算平台,对制造数据进行采集、管理、储存、挖掘分析。研发企业应用软件,具有在线监控、预防性维护、物流预测和智能决策等功能。
纺织机械质量管理与标准化工作
质量管理方面。建立企业质量保障体系,开展纺织机械智能制造基础通用标准、评价规范的研究。加强制造与装配现场的管理,加强装备制造过程中的质量监督与检验。加大技术改造投入力度,提高加工装备和质量检测仪器的技术水平和精度等级。提高行业质量监督水平,为企业提供包括标准宣贯、质量检测、咨询等全面质量服务。
标准化工作方面。完善纺机机械与附件领域的标准化体系,充实标准化工作人员队伍,提高标准制修订水平。标准化工作与纺织机械行业的发展密切结合,紧跟行业产品结构调整的步伐,起到促进纺织机械行业技术创新与规范行业竞争的作用。重点开展新型纺织装备的关键技术标准的制定。在跨领域新技术标准方面,开展纺织机械与附件社会团体标准的制定工作。
篇2
关键词:现代控制技术;数字化;纺织机械
前言:随着市场经济体制改革的深入与科学技术的发展,纺织机行业的市场竞争日趋激烈,高质量、快响应、更灵活是纺织机械未来发展的重要方向。近年来,纺织机械行业的自动化水平有了明显的提升,现代控制技术与信息技术对于纺织机械行业的影响逐渐凸显,基于以上,本文简要研究了现代控制技术和数字化纺织机械。
1现代控制技术研究
1.1数字化纺织机械控制技术
早在十多年前,就有纺织机械企业提出了“数字化纺织机械控制”的理念,数字化纺织机械控制技术是以CPU为核心,以现场总线技术为基础的现代控制技术。对数字化纺织机械控制技术的具体研究如下:
1.1.1可编程控制器与可编程逻辑计算机
可编程控制器又称PLC,其以继电器技术为基础,结合了通信技术和信息技术,通过程序化的方式来对相关设备进行电气控制,其在纺织机械中的应用十分广泛。PLC的输出和输入质量较高,且实时监控能力较强,PLC的稳定性在众多设备控制实践中已经得到了很好的证明。PLC能够为纺织机械控制提供多种现场总线,一些纺织机厂商在选择PLC进行纺织机械控制时都将远程I/O和可扩展性作为选择的重要标准。纺织机械的控制技术首要注重的是控制的实时性、可靠性及控制速度,自动纺纱技术的出现是纺织机械控制发展过程中的重要革命,其对于纺织行业的优化升级有着积极的促进作用。
可编程逻辑计算机又称为PCC,其于1994年由贝加莱公司推出,相较于PLC而言,PCC在功能上有着较大的提升,PCC的组网十分灵活,且应用智能性和开放性较好的系统平台,能够有效实现许多复杂的控制项目。PCC的软件运行平台采用分时多任务机制的原理进行构筑,在PCC的应用下,纺织机械的应用程序运行周期与程序的长短和复杂程度无关,操作系统的循环周期直接决定了纺织机械应用程序的运行周期,平台外部的控制周期与程序内部的扫描周期分离开来,实现了纺织机械的实时控制。此外,用户可以根据自身的实际需求,结合CPU的运算水平和运算能力对控制周期自行修改和设定,满足了不同用户的个性化要求。
PCC中有着多个任务模块,可以根据控制项目中的数据采集、通信控制、报警等功能要求来编制程序任务模块,这些任务模块可以独立运行也可以实现模块之间的互相关联。PCC可以选择不同的编程语言对单个任务模块进行编制,这就使得在常规PLC使用的梯形图、指令语言等可以延续到PCC上继续使用,此外PCC应用软件在不断研发发展的过程中还集成了C语言相关程序,增加了PCC的适用范围。
1.1.2现场总线控制技术
在机械控制中,各种生产信息的来源是现场总线控制层,纺织中的织造、棉纺等机械的控制器只有配置了现场总线的接口,就可以通过相关的标称实现机械运行的控制,并能够将机械运行的实时数据传送到监控系统中。数字纺织机械控制技术的控制器以CPU为核心,以电力电子技术为基础,是一种新型的驱动控制技术,其中现场总线技术是高速数据通信技术的代表,其能够对纺织机械运行的实时数据进行采集和高速传输,这就有效提升了纺织机械的现场化、抗干扰能力以及分布能力,促进了纺织机械生产过程的智能化和自动化发展,实现了现代控制技术与纺织机械的有机结合。
1.2新型驱动技术
电力电子技术的发展促进了新型驱动技术在纺织机械中的应用,例如变频调速技术、多轴同步技术以及单轴驱动技术等在纺织机械中就有着重要的应用。纺织机械的结构大多是为多单元重复结构,这就对纺织机械动作的协调性和一致性提出了更高的要求,应用变频调速技术就能够有效的保证纺织机械动作的协调性和一致性。
传动技术在科技的带动下不断发展,其在纺织机械中的应用水平也日益提高,具体表现为以下几个方面:①共直流母线技术:共直流母线技术能够实现纺织机械电机的发电工作状态以及断电同步停车功能;②伺服驱动技术:能够实现反向驱动控制纺织机械中的卷绕机构;③多轴同步控制和单轴独立驱动:广泛应用于纺织机械的多电机驱动剑杆织机和四轴驱动粗纱机中。
2数字化纺织机械
2.1企业信息化
企业信息化是纺织机械数字化中的重要标志,企业信息化指的是运用先进的信息技术、通讯技术来实现企业业务流程的改造,企业信息化不仅包括企业内部员工之间、企业外部合作之间的信息分享和信息合作,还包括利用先进的信息技术对企业内部各个岗位工作内容的改造。
从本质上来讲,企业的信息化就是指企业将传统的事务管理方式和商务运行方式转变为电子事物方式和电子商务形式。
企业信息化的过程主要可以分为三个层次:①第一个层次是将先进的电子信息技术应用到生产中,实现生产智能化、自动化,例如本文所研究的纺织机械自动化;②第二个层次是企业相关经营管理数据的信息化,在这个过程中需要实现企业大量基础数据的信息化,强调的是企业数字时代;③第三个层次是信息化应用的最高层次,即通过信息技术建立企业的辅助管理系统、辅助经营系统以及辅助决策系统等,实现了企业经营管理的信息化。
信息化的过程即相关信息数据的采集、传输及应用的过程,但由于企业认识等原因,企业信息化常常将这三个过程分裂开来,企业较为注重信息数据的应用和处理过程,而往往忽略了信息数据的采集和传输。
以纺织机械企业为例,如果不能够解决信息数据的采集和传输问题,则企业的信息化进程将会停滞,先进的计算机设备往往只能够起到高级计算器的作用。
企业应当以网络技术为依托,建立企业信息化平台,解决信息数据的采集和传输问题,以此来实现信息数据在自身业务流程中的应用处理,从而促进企业经营活动向电子事物和电子商务的转变。
2.2纺织机械数字化
纺织机械企业信息化的关键在于纺织机械的数字化,以此来实现纺织生产过程中的智能化和自动化,同时纺织机械的数字化还能够有效解决纺织机械企业信息数据采集和传输的困难。
纺织机械数字化指的是将纺织机械与先进的控制技术相结合,传统的纺织机械控制为模拟控制,而应用先进的控制技术后,纺织机械的模拟控制能够转变为数字化控制,这就有效提升了纺织机械的抗干扰性能、现场化程度以及分布式性能,对于一些复杂的控制功能,纺织机械数字化也能够顺利完成,对于提升纺织机械的生产水平、生产效率、纺织质量等各个方面都有着重要的作用,在纺织机械工作的过程中,能够实现大量数据的采集、传输和共享。
纺织机械数字化不仅仅是控制的数字化,还包括数据采集的数字化,这对于纺织机械企业解决加工精度小、加工设备庞大、投资巨大、工艺know how等问题有着重要的意义,能够实现纺织机械企业大量生产数据的及时采集,从设备和技术两个方面为实现企业信息化打下了坚实的基础,从而促进纺织机械企业赶超世界领先水平,实现跨越式的发展。
现代控制技术与纺织机械数字化有着密不可分的关系,现代控制技术是实现纺织机械数字化的基础,同时也是世界纺织机械发展的重要趋势。
结论:综上所述,本文从数字化纺织机械控制技术和新型驱动技术两个角度分析了纺织机械现代控制技术,并从企业信息化和纺织机械数字化两个方面研究了来研究了数字化纺织机械,旨在为实现纺织机械生产的自动化和智能化提供参考,促进纺织机械企业的信息化发展。
参考文献:
[1]周志辉,林燕.纺织机械的自动控制技术[J].精密制造与自动化,2012,01:3-7.
篇3
今年年初,为推动企业加大科技投入,建立以企业为中心的纺织机械行业产品研发中心,中国纺织机械器材工业协会组织评审委员会对36家企业申报的42个产品研发中心资料进行评审,首批共授予27家企业为中国纺织机械行业产品研发中心。这是继“新一代纺织设备产业技术创新联盟”之后,纺机行业又一次对产学研力量进行聚合发力。
联盟中心聚合力量求发展
2009年9月9日,“新一代纺织设备产业技术创新联盟”正式成立。“新一代纺织设备产业技术创新联盟”是由国家科技部批准成立的第一批试点联盟,它的成立对整个纺机行业的技术进步具有重要的意义。
“创新联盟”是在国家科技支撑计划“新一代纺织设备”专项的基础上,更广泛地吸收了相关产、学、研、用单位的参与,以传统纺织机械技术进步和可靠性提升、产业用纺织机械规模扩张的需求和节能减排设备推广为导向,以提升纺机行业核心竞争力为目标,以企业为主体,按照平等自愿、风险共担、利益共享的原则,建立多形式、多层次的组织模式,共同开展新一代纺织设备关键共性技术和前瞻性技术与装备的研发,突破新一代纺织设备发展障碍,实现产、学、研、用及产业链上下游的有机结合。
2012年,以联盟形式实际动作了四年的“十一五”国家科技支撑《新一代纺织设备》重点项目通过了国家科技部的验收;以联盟名义承担的国家科技支撑计划《数控一代机械产品创新应用示范工程一期项目》“纺织行业(苎麻、针织、涂布)装备数控化应用示范”课题正式启动;同时,由新一代纺织设备产业技术创新联盟承担,已经启动了一年的国家科技支撑计划《碳纤维多层织造装备及技术研发》项目也正在按计划执行过程中。
而今年此次首批授予的产品研发中心,则是企业技术创新体系的高水平研究与开发机构,中心任务是为本企业技术进步服务。
纺机协会组织产品研发中心评定工作的负责人介绍,在企业里建立产品研发中心是推进企业技术进步的一项战略性措施,能够极大地促进企业技术创新体系建设和增强企业技术开发与创新能力。这是提高企业自我发展和市场竞争能力的重要保障和有效手段,将促进科研与生产的紧密结合,加速高新技术产业化的有效途径,并对本行业产业技术水平提升起到良好的示范和导向作用。
建成后,研发中心的主要任务是开展适应市场需求的新产品、新技术、新工艺,关注新材料的开发和应用以及生产过程中重大技术难题的攻关。进行重大科技成果转化,为产品测试提供平台。促进国际国内的交流合作,并与有关高等院校、科研院所及国内外同行建立长期、稳定的技术交流与合作关系,吸引高科技人才以各种方式为本企业服务,成为企业凝聚人才和培养人才的基地。
对于成绩突出的研发中心,纺机协会将优先向国家相关部委推荐研发中心所在企业的技术创新项目、技改项目和有关提升企业资质的项目;优先加入“新一代纺织设备产业技术创新联盟”,并参与联盟中技术的交流与合作;优先享有参与行业发展规划的编写,产品行业标准的制定、修订等权利,优先享有中国纺机协会提供的技术咨询、产品推介等服务。
研发中心的评审工作将在今后成为常态,每年都将进行审定,并进行跟踪管理。
联盟实体化促使产学合作丝丝入扣
“创新联盟”运行三年多来,在纺机行业内实现了相当的影响和作用。
以‘钢丝圈新型表面涂层’项目为例,该项目是由以重庆金猫纺织器材有限公司为首的五家企业与清华大学摩擦学国家重点实验室合作研究,由重庆金猫并代表其他四家企业与清华大学签订了技术开发合同。此后不久,五家企业与清华大学摩擦学国家重点实验室共同组成了旨在提高钢丝圈耐磨性能的“钢丝圈技术创新联盟”。
该联盟由“新一代纺织设备产业技术创新联盟”批准成立,是其下的小型联盟。“钢丝圈技术创新联盟”依靠技术合同将其成员单位联系在一起,形成了利益共享、风险共担的临时的利益共同体,是技术合作取得成功的典型范例。
但是,创新联盟内部成员之间无利益纽带,是一种松散的关系。从三年来的联盟组织和运行情况看,运行效果没有达到完全理想。纺机协会表示,松散的关系使联盟的参加单位很难进行技术研发合作,没有技术合作内容的联盟便越来越难以获得政府资金项目的支持。
科技部等国家部委曾经指出,联盟构建要“以企业为主体,围绕产业技术创新链,运用市场机制聚集创新资源,实现企业、大学和科研机构等在战略层面有效结合,共同突破产业发展的技术瓶颈。”
加强联盟成员间的利益关系可以使联盟的技术合作与推广更加有效,“以企业为主体”和“共同突破”是“产业技术创新战略联盟”的核心思想,于是,走实体化道路成为了联盟的必然选择。
今年3月,中国纺织机械器材工业协会联合东华大学、天津工业大学和中国纺织科学研究院联合发起成立实体法人机构——无锡中纺机械科技有限公司。公司的成立准备为企业、大学和研究院所提供符合市场经济规律的技术合作与推广平台。
联盟实体化,作为在企业、大学和研究院之间的技术合作与推广平台,业务将围绕平台开展,将企业的生产条件与大学和研究院所的试验条件、人才资源有机结合,促使研究成果尽快转化为产品。在条件成熟以后,还将会建立符合“产业技术创新战略联盟”发展要求的联盟科学院。
篇4
2013年的春节,为保护环境及空气质量而号召减少烟花爆竹燃放得到了国人的响应,让这个春节显得比往年都安静了一些。而纺机行业于刚刚过去的一年的感受,恰恰正如这个略显平淡的春节――少一些吵闹浮躁,大家都做好自己该做的事,于行业来说反而是件好事。
“2012年,纺机行业方方面面都得到了优化。于不利的经济环境,我们反而要抓住这个机会,着力进行结构调整及产业升级。”中国纺织机械器材工业协会理事长王树田这样说。
整体平稳,淘汰落后
2012年,纺机行业实现主营业务收入1105.90亿元,同比增长5.54%;资产总计为900.27亿元,同比增长10.00%;企业数为739户;从业人员年均人数为13.75万人,同比增长0.16%。
王树田分析道,纺机行业内国有企业不多,而民营企业都会时刻进行风险评估和抗风险预期,不会事到临头才想办法,会有一个危机应储备。机械行业的门槛又比较高,进入门槛时投入相较高,预期都已经提前看到,应市场变化调整的能力较强。
“靠技术赚钱,抗风险能力自然比较强。”王树田表示,因此在面去年的困难时,纺机行业整体应情况显得相平稳。
盈利情况方面,2012年纺机行业实现利润总额为72.37亿元,同比增加2.50亿元;亏损企业亏损额为3.74亿元,同比增加1.15亿元;亏损面为13.40%,比上年同期增加5.01个百分点。
纺织机械面着整个纺织行业,每一个行业都与纺机有直接的关系。2012年,纺纱方面来看,最直接的需求就是自动化,减员增效;印染的需求则是环保、减排、绿色织造,这方面的设备技术要求得比较高。
“因此,像过去那样量大面广铺摊子的已经很少,目前企业机械技术要求普遍上了新层次。过去一些低水平重复的生产模式已经逐渐被淘汰。”
差距仍在,明显缩短
2012年,纺织机械进出口总额64.60亿美元,同比下降15.11%。其中,出口22.42亿美元,同比下降0.17%;进口42.18亿美元,同比下降21.37%。
出口前五位的国家和地区是印度、印度尼西亚、孟加拉国、日本和巴基斯坦,占全部出口额的47.62%,是我国纺织机械出口的主要国家和地区。出口到印度总额为4.11亿美元,同比下降21.51%,占全部出口总额的18.33%。
与国外的技术差距,从目前情况来看,我国纺机追赶的速度很快。因为涉及门类和产品很多,突破性的进展每一个行业都有,但是总体水平来看,依然存在一定的差距。王树田认为,这与我国的工业基础有很大关系。计划经济时期,很多项目研究都是国家给钱,进入市场经济以后,这些研究开发的成本就都是企业自己承担了,但是力量分散以后变得很有限,追赶速度自然就会慢下来。
我国的基础工业比较差,生产需要的原材料、配套件,很多国内并没有。比如需要某一种高级钢材,需求量不大,国内没有还是要依靠进口。在购买来的现有材料上再攻关,难度就比较大。另外,我国的配件耐磨擦耐高温程度与国外产品差距也仍然比较明显。
“但是,差距已经不像以前那样天上地下,以前,国内很多企业会直接说:我们不用国内设备。现在这种情况已经得到了很大改观。”王树田同时这样说:“我们自己的设备水平有所提升,并且维修配套都很方便,所以很多企业会将国际设备和国内设备结合在一起用。差距是仍然存在,但确实是在明显缩小。”
“2012年其实是个机遇”
于去年纺机行业面临大洗牌的说法,王树田笑着表示,并没有那么夸张。
有一些产品的格局发生了变化,但没有过于剧烈的大起大落。王树田举例:以前有一些企业,本身就是草台班子,市场好的时候就聚起来,不好的时候说散就散,这些企业来说没有什么太大损失。比如有客户说要二十台喷水织机,这些企业就会去采买配套零件,找一支组装队,聚集起来组装这二十台机器,转手卖给客户。购买这样机器的客户要求也不高,能用就行,并不是指望有长远发展和技术提升的企业。
经过去年一年,像这样的企业明显减少,盲目生产的企业基本没有了。纺机企业都已经开始明确规划自己生产发展,要买怎样的机器,有着明确计划。总体来看,行业的方方面面都在2012年得到了优化。
“经过2012这样的一年,行业其实反而是有好处的。大家都静下来各自研究技术,把这件事作为真正最重要的事情去做了。恶性竞争的情况也不多,基本上没有压价格的低水平竞争。行业内在提升来说,这一年的困难是件好事,行业的健康发展也是一个很好的时机。”王树田认为,正是要抓住这个机会加速进行结构调整及产业升级。
乐观中持续行业优化
于2013年,王树田表示,纺织机械行业来说,今年是充满希望的一年。
2012年里,有很多新产品研发成功,产业内部结构也经过了调整。市场不会一直低迷,有些风险经过去年也已调整规避,下游企业也已经萌发新的发展思路。因此市场整体情况应该会比去年好。
但是王树田却表示,市场其实不需要特别好,市场好的时候整个行业的技术进步并不利,市场压力大的时候,技术进步就特别快,追赶国际水平的时间就会缩短。大家都忙着做一些附加价值不高的产品,行业没有好处。
“因此,纺机行业不要求盲目追求产量指标,什么是体现企业根本实力的,当这些得到发展,才是行业真正的发展。”
纺机行业今年的重点工作仍是强调产业升级和结构调整,加强行业创新工作,创新体制的建设。要更成功地运用创新技术联盟,结构调整要强调尽量优化自己的资源。
“比如有十个企业做一个产品,大家都分头搞,所有的研发力量都分散了,我们要怎样将他们整合起来,怎样符合市场规律的运作,是我们要探讨的问题。”
篇5
【关键词】战略管理;北卡罗来纳州;国际贸易
战略管理是指运用战略管理思想对整个企业进行管理,对企业市场、资源、信息、生产、财务、研发等各方面进行综合管理。战略管理也是企业进行竞争的策略,使其能够达到预定的目标,实现企业盈利和发展。战略管理研究始于20世纪60年代,到了20世纪90年代即已呈现多种前沿领域齐头并进的局面,现在出现百家争鸣的盛况,其内容极为广泛。战略管理的理念不但适用于企业的管理和发展,同时也适用于中美企业合作关系的建立。以下笔者通过在美国北卡罗来纳州(State of North Carolina)任公务员的亲身经历,对战略管理在中美合作创新和发展中的应用进行研究和探讨。
一、经营范围和战略决策在中美合作中的应用
界定一个企业的经营范围或者一个单位的活动领域属于战略决策。一个企业要确定是在许多领域里经营还是集中在某一特定领域经营,具体在什么领域里经营。北卡罗来纳州约有九百万人口,是美国比较大的州,占美国五十个州的第十位,首府位于罗利市(Raleigh)。北卡是美国和世界上烟草、家具和纺织中心。美国卷烟品牌骆驼牌(Camel)和云丝顿(Winston)牌等几种名牌香烟都产于北卡州。每年四月和十月,在北卡州高点市(High Point)举行的国际家具装饰布置品展销场里,有总面积达630,000平方米的永久性陈列室,分设在150个建筑大厅内,是全球最大的家具装饰布置品展览会。北卡罗来纳州政府商务部国际署在高点市设有专门办公室,接待来自世界各地的参展商和贵宾。烟草、家具和纺织是北卡的传统制造业,由于中国制造业的崛起,这种劳动密集型产业在北卡州衰落了。为了扩大国际文化和商务交流,1989年辽宁省与北卡州建立了“姐妹省州”(Sister State)关系,打开了改革开放之门,建立了国际交流的平台,为此后国际经济合作发展与投资作准备。在中方的影响下,北卡州长从吸引中国投资和向中国出口本州产品的战略目标出发进行工作也是非常有见地的,我国联想集团有限公司在2008年10月30日正式收购国际商用机器公司的电脑分公司,联想美国公司总部就设在北卡州三角科技研究园内。这就是在改革开放30年后的中国至今最大的海外收购案就发生在同辽宁结成“姐妹省州”的北卡罗来纳州里的原因所在,可以说,没有当年姐妹省州的建立,就没有现在的联想集团国际收购的大手笔。联想集团作为海外并购的最大赢家和先驱者得到了全球同行的刮目相看。西方企业已有近五百年的并购史,中国企业并购才起步,难免有不足之处,联想已脱颖而出,为中国企业并购和向前发展树立了一面旗帜,具有里程碑的意义。我们在为之热情祝贺的同时,也应冷静的思考和总结,使我国的海外并购取得更大的发展,成长得更加成熟。
二、资源和能力在中美合作中的应用
战略决策是企业的经营活动及与其所拥有的资源和能力的结合。战略管理必须研究企业采取有资源和能力的战略行动来抵消环境带来的威胁和利用环境赐予的条件,创造良好的盈利机会。如果企业没有财力去投资好项目,没有专业技术能力去掌握需要的技术,该企业就不会创新和发展。
在财政资源和国际推广能力上,北卡罗来纳州比美国其他州有优势,位于东海岸,有着传统的制造工业及新型发展的高科技产业和金融业。北卡州商务部国际署每年得到政府预算约八百万美金,支付约10人左右的国际团队人员的工资、办公室经费、差旅费、参展费和海外办公室的开销,比美国其他州的预算要大。亚洲和拉丁美洲是北卡州当年计划国际市场开发的重点。北卡州商务部建立了北卡州在香港和墨西哥办事处。香港是国际化城市,香港的战略地理位置适合于作为进入中国和亚洲的门户,便于办公、联络或出差。北卡州规模较大的公司都在香港有分支机构。如果以后中国业务和北卡州政府财政资源增多,再计划设立中国内地办公处。同香港的情况差不多,墨西哥作为北卡州拉丁美洲办事处也有同样的战略意义。
三、内部优势和内部弱点在中美合作中的应用
内部优势和内部弱点是企业内可控的两个因素。这两种因素可以利用得好或不好。企业在管理、营销、财务、生产、研发及信息等方面都有本身的优势与弱点。分析内部因素和环境是为了发现企业各职能部门的优势与弱点,以便制定切合实际的战略计划。企业应利用可控的内部优势来弥补内部弱点。
北卡州的家具和纺织业是全美和全世界闻名的,特别是高档产品。大多数美国人公认的家具品牌有伊桑•阿伦(Ethan Allen)、托马斯维尔(Thomasville)、莱兴顿(Lexington)、布罗伊希尔(Broyhill)等。高级家具沙发套的布料及成衣布料都是在北卡生产的。这些厂商在北卡州设有大规模的生产基地,并通过与产业相关公司的协调合作,形成了产供销一条龙。他们牢牢掌握着品牌的产供链(supply chain),其中包括产品设计,原料采购,生产制造,仓储运输,订单处理,批发经营,终端零售。这些是北卡州厂商的内部优势。
家具制造和纺织生产是劳动密集型的制造业,也是北卡州厂商的内部弱点。从北卡州制造业劳动力成本来看,一名广东的工人每小时工资仅为0.5美元~0.8美元,而同样一名北卡州的家具组装线工人或纺织工人每小时工资为15美元`~20美元。随着美元的贬值,劳动力成本的提高,大部分北卡生产组装地点都迁移到中国。品牌的产供链由六加一的部分组成,现在六部分留在美国,生产制造的一部分转移到中国,家具和纺织制造业在北卡州逐渐消失。
四、外部机会与外部威胁在中美合作中的应用
外部机会和外部威胁是由于人口、经济、自然、技术、政治和文化等六大方面的因素形成市场机会和造成威胁,影响企业服务和与顾客保持长久关系的能力。供应商、中间商、顾客、竞争者、公众等可能与企业的经营目标和理念一致,也可能背道而驰。机会和威胁基本上是企业不可控因素。战略管理的一条基本原则是利用外部机会,回避外部威胁和减少外部威胁的影响。
中国家具和纺织制造业在国际上已经取代了北卡州的地位,对当地产业和就业确实造成很大冲击或威胁。但中国大部分生产只是用于外包和低档非品牌产品。中国制造是产供链的重要部分,为六加一里的一。从另一方面看,这种冲击或威胁对北卡厂商也确实是一种机会。由于大多数北卡厂商做的是高端产品,从产品设计,原料采购,都是在美国进行,然后将半成品运到中国的。比如家具的某些硬木和软木,中国森林里找不到。即使找到了,中国国家对森林采取保护政策,严禁大砍大筏树木。还有一些国际品牌的布料,也是从国外进口的,专门用于某种品牌。在中国工厂里只是做简单的组装或生产加工,贴上美国厂商牌子后,再返销到美国。所以仓储运输,订单处理,批发经营,终端零售还是由美国厂商和中间人自己掌握,中国厂商和中间人很难介入和竞争。这就是至今还没有一家中国高档家具和纺织品牌打入美国市场的原因所在。北卡州厂商只是把生产地点迁移到中国。中国制造降低了他们的生产成本,产供链的六大部分却没有放弃,本身没有受到大的经济损失。
随着中国富人的增加和外企高管的进入,一些美国高档家具也在中国大城市里受到消费者的青睐。高级别墅配上美国的高档家具显得更加高雅,伊桑•阿伦(Ethan Allen)和托马斯维尔(Thomasville)家具商在中国都开设了零售家具店,生意红火。北卡州家具厂商现在在中国不仅仅是组装加工产品,也开始向中国高端市场进行营销,他们把威胁又变成了新的机遇。
五、合作与双赢在中美合作中的应用
战略管理的出发点是为了要使企业获得并保持竞争优势。如果某公司能够做到它的竞争对手所不能做到的事情或比竞争对手做的更好,这个公司便具有了竞争的优势。企业为了谋求生存和发展,经常会处于激烈的竞争之中。竞争在大多数情况下并不是一定要以消灭对手为目的。一个企业企图消灭另一个企业的毁灭性竞争确实存在,比如价格战,所有参与竞争的企业都将以损失自身利益为代价,而损失最为惨重的企业将自动退出竞争,宣告破产。可是一般情况下,竞争对手在很长一段时间内共同存在和发展也是很正常的。一方面他们通过竞争争夺客户和资源;另一方面他们为了生存又必须共同维护本行业的稳定性、共享利益,通过与其他企业合作来加强竞争力,得到双赢,也是常有的事,而且是更高境界的事,这就把同行生妒改变为同行相助。应该提倡后者,通过协作和优势互补使双方的企业得到更快的发展,质量得到更大的提高,何乐而不为?战略管理在姐妹省州上通过合作双赢加深友好,增大受益,创建国际间的和谐社会,迈向世界大同,应该成为国际交往的重要发展方向,其创新和作用不可低估。
中国纺织业发展很快,需要大量的配套设施和设备。北卡州纺织业很发达,纺织机械也很不错。但北卡州的纺织机械厂商比较小和分散,不像欧洲公司那么大和集中,容易组织起来共同开拓市场。他们都想去中国推销自己的机械产品,但不知道从何入手,也没有大量资金投入和雇用专业的国际销售经理。根据他们的情况,我帮助厂商们做了初步的出口营销计划,并同中国纺织总会和中国国际贸易促进委员会纺织分会取得联系。当时是两会的会长,中国国际贸易促进委员会纺织分会对我们非常支持,副会长愿意同北卡州国际署合作,吸引北卡州纺织机械厂商来中国考察访问。我代表北卡州邀请并接待了中国国际贸易促进委员会代表团,我也前往北京与中国国际贸易促进委员会纺织分会洽谈合作和参展业务。中国国际贸易促进委员会纺织分会与中国国际展览公司每年10月在北京的中国国际展览中心举办中国国际纺织机械展览会,展览规模是中国纺织机械行业最大的,是世界纺织机械行业里第三大的展览,九个展厅全部占满。中国国际贸易促进委员会纺织分会与中国国际展览公司任命我为1994年中国国际纺织机械展览会的美国招商总。在我们共同合作招商的努力下,有二十五家北卡州纺织机械厂商来北京参展,是展览会有史以来美国厂家参展最多的一次,展后买卖成交额也很可观。我们得到了中国政府和北卡州政府的赞扬,也受到了厂商的高度好评和感谢。中国和北卡州都在纺织行业里各有自己竞争优势,双方利用自己在纺织行业里的竞争优势取得了双赢,通过这次展览会建立了长期合作的友好和业务关系。
六、结论
战略决策要解决企业或单位与其所处的环境的适应问题。外界环境包括人口、经济、自然、技术、政治和文化等六大方面,对企业来说,都是不可控制的因素。企业只有设法适应环境,或改造和改善环境,而不寄希望于等待环境的改变。企业的活动不仅受外部环境的影响和制约,同时通过向外部提品和服务,传播信息以及开展公共关系活动,也可以影响外部环境,使之通过努力变得有利于企业达到自己的目标。为适应环境的变化,企业往往需要采取重大的关键性的战略策略和战略行动。
参考文献:
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【关键词】开关磁阻电机 特点 应用
【中图分类号】TM352 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2012)05-0186-01
一 前言
随着我国社会经济健康、持续的增长,电力消费数量也保持快速增长。目前我国能源形势日趋紧张,为了进一步推进资源节约和综合利用,保证经济的可持续发展,国家正大力加快建设节约型社会的进程。
二 开关磁阻电机的特点
开关磁阻电机结构简单,性能优越,可靠性高,覆盖功率范围10W~5MW的各种高低速驱动调速系统,使得开关磁阻电机存在许多潜在的领域,在各种需要调速和高效率的场合均能得到广泛使用。(1)其结构简单,价格便宜,电机的转子没有绕组和磁铁。(2)电机转子无永磁体,允许较高的温升。由于绕组均在定子上,电机容易冷却。效率高,损耗小。(3)转矩方向与电流方向无关,只需单方相绕组电流,每相一个功率开关,功率电路简单可靠。(4)转子上没有电刷,结构坚固,适用于高速驱动。(5)转子的转动惯量小,有较高转矩惯量比。(6)调速范围宽,控制灵活,易于实现各种再生制动能力。(7)可频繁启动(1000次/小时),适合正向反向运转的特殊场合使用。(8)启动电流小,启动转矩大,低速时更为突出。(9)电机的绕组电流方向为单方向,电力控制电路简单,具有较高的经济性和可靠性。(10)可通过机和电的统一协调设计满足各种特殊的使用要求。
三 开关磁阻电机的应用
近年来开关磁阻电机的应用和发展取得了明显的进步,已成功地应用于电动车驱动、通用工业、家用电器和纺织机械等各个领域,功率范围从10W~5MW,最大速度高达100000 r/min。
1.开关磁阻电机电动车应用
开关磁阻电机最初的应用领域就是电动车。目前电动汽车和电动自行车的驱动电机主要有永磁无刷及永磁有刷两种,然而采用开关磁阻电机驱动有其独特的优势。当高能量密度和系统效率为关键指标时,开关磁阻电机变为首选对象。SRD开关磁阻电机驱动系统的电机结构紧凑牢固,适合于高速运行,并且驱动电路简单、成本低、性能可靠,在宽广的转速范围内效率都较高,且可以方便地实现四象限控制。这些特点使SRD开关磁阻电机驱动系统适合电动车辆的各种工况下运行,是电动车辆中极具有潜力的一种电机。
2.开关磁阻电机纺织工业应用
近十年来我国纺织机械行业的机电一体化水平有了较明显的提高,在新型纺织机械上普遍采用了机电一体化技术。这项技术的内容包含了先进的信息处理和控制技术,即以计算机为核心,有PLC、工控机、单片机等组成的控制系统;先进的驱动技术,有变频调速,交流伺服,步进电机等;检测传感技术和执行机构;精密机械技术等。棉纺织设备是较有代表性的机电一体化产品。其中,无梭织机的主传动技术也有了新的突破:采用开关磁阻电机作为无梭织机的主传动带来许多好处,减少传动齿轮,不用皮带和皮带盘,不用电磁离合器和刹车盘,不用寻纬电机,节能10%等优点,国内已有开关磁阻电机和驱动器的产品(北京中纺机电研究所),目前还在与无梭织机主机厂合作,共同开发应用技术,希望能尽快取得成功,填补国内空白。
3.开关磁阻电机焦炭工业应用
开关磁阻电机(SRD)因其启动力矩大、启动电流小,可以频繁重载启动,无需其他的电源变压器,节能,维护简单,特别适用于矿井输送机、电牵引采煤机及中小型绞车等。
我国研制成功110kW的开关磁阻电机用于矸石山绞车、132kW的开关磁阻电机用于带式输送机拖动,良好的启动和调速性能受到工人们的欢迎。我国还将开关磁阻电机用于电牵引采煤机牵引,运行试验表明新型采煤机性能良好。此外还成功地将开关磁阻电机用于电机车,提高了电机车运行的可靠性和效率。
4.开关磁阻电机在家电行业的应用
随着人们生活水平的提高,洗衣机已逐渐深入千家万户,洗衣机也经历了手动机械洗衣机、半自动洗衣机、全自动洗衣机的发展过程,并不断智能化。洗衣机电机也由简单的有级调速电机发展为无级调速电机。开关磁阻电机由于低成本、高性能、智能化已开始应用于洗衣机,在美国高档洗衣机中已小批量采用,优点显著:(1)很低的洗涤速度。(2)良好的衣物分布性。(3)滚筒平衡性好。(4)快速安全停机。(5)软启动。(6)电流限幅。(7)最大速度高,低速转矩大。(8)机械特性易调整。(9)对水温、水流等易于智能控制。
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短纤维生产设备
随着中国化纤设备的不断发展,化纤工业发展较早的印尼、巴基斯坦等国家越来越多地从中国购买价廉物美的设备。他们的主要目标是购买大容量、日产 100 ~ 200 t的涤纶短纤维成套设备或对老旧设备及电气系统进行改造,他们对设备的要求往往采用欧美标准。西亚、东南亚等地区新形成的客户群体大多需要从中国成套购买设备和工艺服务,且单线生产能力都在 50 t/d上下,设备配置在中档左右。
另外,技术需求也出现了两极分化。单线生产能力 150 ~ 200 t及以上的熔体直纺短纤维设备和技术及单线生产能力 100 t及以下的螺杆间接纺回料纺设备和技术需求旺盛。
从本届展会上化纤短纤设备和技术的参展商情况来看,国外主要为Oerlikon Neumag(欧瑞康纽马格),该公司通过样本资料介绍了其全系列的短纤生产装备和技术;国内知名企业如恒天重工股份有限公司旗下的郑州纺织机械股份有限公司、邯郸纺织机械有限公司和邵阳二纺机,上海太平洋纺织机械成套设备有限公司等也悉数到场,以张家港港鹰实业有限公司为代表的一些小型化纤机械生厂商也纷纷参展。
1 展出情况介绍
1.1 常规短纤维生产设备
Oerlikon Neumag公司介绍了两步法短纤维生产设备。其中,涤纶短纤生产线的最大日产能可达 250 t,纺丝阶段的生产速度在 600 ~ 2 000 m/min,后加工的生产速度为 100 ~ 350 m/min。纺丝箱体上每个纺丝泵传动都由单独的变频器进行调节。盛丝桶的尺寸为 2.5 m×2.5 m×3 m,满桶重量可达 15 t以上,桶与桶之间的盛丝时间差为 ±1.5 s,可最大程度地减少桶脚丝数量。
从2001 ― 2007年,由我国南、北两大纺机集团提供的投产或在建的日产 100 t及以上的直纺涤纶短纤生产线多达50 多条。这一阶段我国的涤纶短纤总产能以年均 20% 以上的速率快速增长。
围绕节能、减排主题,上海太平洋纺织机械成套设备有限公司在此次展会上推出了远程监控和服务系统以及节能型导热油加热高温定形机,这两项技术目前在国内化纤机械行业属首创,达到国际先进水平。
上海太平洋纺织机械成套设备有限公司研制开发的日产 200 t涤纶短纤成套设备是自动化程度较高、产能较大、单位能耗较低的大容量化纤成套装备,单线年产能可达6 万t。其主要技术特点主要体现在纺丝设备、牵伸设备及控制系统上。
(1)纺丝设备:纺丝冷却吹风的形式、风温、风量和风压对粗丝束冷却的技术;使用 8 000 孔大喷丝板组件的纺丝箱体;适用于单束原丝 1.15×106 dtex大旦数丝束的牵引喂入装置;20 t以上盛丝筒往复装置。
(2)牵伸设备:原丝纤度 2.38×107 dtex条件下的丝束水浴牵伸技术;牵引力 180 kN下的大直径、多辊数紧张热定形技术;适应 6.67×106 dtex的高密度卷曲机;高产能下的丝束烘干定形机;适应 6.67×106 dtex高速切断机。
(3)控制系统:基于现场总线的涤纶短纤成套设备控制系统(FCS);基于网联网技术的系统远程诊断系统;自动控制的纺丝风量控制系统。
自热定形机问世以来,夹套式结构的先天缺陷伴随而来,如何解决热介质进出夹套管时的密封问题,成为化纤机械制造行业生产线维护的重点。上海太平洋纺织机械成套设备有限公司推出的高温定形机为电加热导热油全密闭型、单辊调速定形机,适用于PPS等特种耐高温短纤维的定形。这台高温热定形机对传统的传热、传动方式进行了革命,已申请了多项专利技术。其主要技术特点包括:单辊驱动、变频调速,多单元控制;单辊夹套式密封导热油、电热棒直接加热,单辊温度可调,实际节能可达 15% 以上;采用每上、下一对辊为最小单元的箱体组合结构,可根据生产工艺要求,成 2、4、6、8、10 等辊数组合(图 1)。
1.2 复合纺短纤维生产设备
复合纺短纤维生产设备与普通涤纶短纤维生产设备相似度较大,其主要区别在于纺丝部分,它需要两个供料系统,熔体在复合纺丝组件中汇集后纺出复合丝。
Oerlikon Neumag公司的样本资料中介绍了其双组分短纤维生产线设备。
据介绍,该生产线采用矩形纺丝组件,也可根据要求提供其他几何图形的纺丝组件。两种熔体的比例调整范围为 20/80 ~ 80/20,可用于生产皮芯型、偏心中空型、并列型、橘瓣型、海岛型及三叶型等多种结构的双组分纤维。该成套生产线可纺涤锦各种复合短纤维,还可纺超细海岛短纤维。
上海太平洋纺织机械成套设备有限公司的电加热复合纤维纺丝试验机可用于各种人造纤维的纺丝试验。通过更换组件计量泵等基本专业配套件,就能适用于各种不同的原料,进行长丝纤维、短纤以及单组分或双组分纤维的纺丝试验。该样机具有以下特点。
(1)纺丝箱体采用模块电加热方式,熔体配管也采用电加热。温度控制精度达到 ±1 ℃。
(2)加热以单纺位纺丝箱为最小单元,可任意组合。该套设备省却了气相联苯加热系统的投资和维护保养费用,虽然设备投资节约比例仅 5% 左右,但是系统运行的可靠和安全系数却大大提高。据介绍,该公司下一步还将将此系统推广至大直径多孔喷丝板纺丝生产线中,届时联苯锅炉和管道材料的节约量及设备与管路热损失的减少量将非常可观。
1.3 回料再生纺设备
Oerlikon Neumag公司的再生料涤纶短纤维生产设备有两种。一为连续的一步法生产线,产品为中等强度,其生产流程中的主要设备及排列为:纺丝机 牵伸机 牵伸箱 牵伸机 叠丝机 张力机 蒸汽箱 卷曲机 干燥机 切断机 打包机。另一种为两步法生产线,其排列为:前纺部分:纺丝机 牵引喂入 盛丝桶;后纺部分:盛丝桶 集束架 导丝机 浸液槽 蒸汽箱 牵伸机 牵伸箱 牵伸机 蒸汽箱 卷曲机 干燥机 切断机 打包机。
2006 ― 2010年是我国再生纤维间接纺(螺杆纺)技术飞速发展的阶段。化纤熔纺技术起源于间接纺(螺杆纺、长边轴传动等),发展于熔体直纺,现在又将直接纺的多孔、高速、数字化多单元变频控制等先进技术移植到传统螺杆纺行业,技术上实现了一个完整的螺旋上升过程。本届展会上,数字化多单元变频控制技术已在我国回收料再生纺短纤维设备领域遍地开花了。
上海太平洋纺织机械成套设备有限公司较早涉足了回收瓶片再生涤纶短纤维成套设备的制造与开发,迄今为止已开发了系列化的回收瓶片/切片兼容的可分别生产高强低伸、普棉、三维中空的专用成套设备,或集 3 种工艺于一体的柔性化成套设备工程。本届展会上,该公司展示了新一代再生瓶片纺高强涤纶短纤成套设备,该设备已于今年年初通过了中国纺织工业协会组织的科技成果鉴定。
该成套设备的主要技术指标包括:适纺范围 1.11 ~ 3.33 dtex;纺丝工艺速度 800 ~ 1 400 m/min;丝束总纤度 1.83×106、2.53×106、3.66×106 dtex;牵伸工艺速度 250 m/min;牵伸辊直径 350、360、410 mm;牵伸辊长度 850、1 000、1 400 mm;热定形辊直径 750、820 mm;产能:54.9、75.9、109.8 t/d。
主要技术特点包括以下几个方面:
(1)过滤器采用二级过滤形式,配置不同的过滤面积及特殊的管道设计,熔体通过过滤器时间较短,疵点数可控制在 5 以下;(2)组件采用新型结构和特制的喷丝板,配置适合瓶片的过滤材料,延长组件的使用周期,纺丝牵伸速度可达 1 350 m/min;(3)环吹风为适应瓶片纺原料变化复杂的特点,配置了半敞开式外环吹结构及单纺位风量控制装置,有效达到了纺丝工艺吹风风量和风温控制要求;(4)水浴牵伸采用涌积喷淋式结构,具有温度自动控制和停车水位自动降低功能,保证牵伸丝束张力控制的稳定性,设备采用全封闭形式,热量散失少,环境影响低,温度控制准确;(5)紧张热定形采用多组箱体分别传动组合,并配置辊温分区控制及蒸汽串接闪蒸利用,较好地实现了辊面温度的控制精度和蒸汽的有效利用;(6)蒸汽闪蒸系统采用多级串激技术,使中压蒸汽得到 5 次重复使用,大大提高了能源的利用率,经济效益明显。
镇江金浪潮化纤设备有限公司的再生纤维设备可用于生产 1.5 ~ 25 D二维中空、三维中空、棉型、毛型和有色丝等多品种短纤。为防止热量散失并保持良好的操作环境,该设备的加热辊使用钢化玻璃门密封起来,仅留出丝束通道,有效节约了能源。其纺丝箱体数最高为 10 位,单组分喷丝板直径最高为 410 mm,双组分喷丝板直径最高为 328 mm。该成套设备的卷曲机卷曲轮宽度为 270 ~ 320 mm,最大丝束速度可达 300 m/min。
另外,郑州纺织机械股份有限公司推出了日产 50 t的多单元变频控制短纤维后处理成套设备,适用于直纺、切片纺和回料纺。张家港港鹰实业有限公司等也推出了多单元变频控制的螺杆纺短纤维成套设备。
2 涤纶短纤维领域的技术发
展方向
随着石油资源日益紧缺和劳动力成本的上涨,直纺大容量短纤维装置也进入微利时期。目前,利润相对丰厚的回收瓶片再生“仿大化”短纤总产能已占我国涤纶短纤总量的 1/2,许多直纺短纤维装置纷纷改成瓶片再生螺杆纺。
东南亚、西亚地区回料再生纺工业的发展必将进一步加剧我国回收瓶片价格的上涨。因此,结构更简洁、功能更柔性、节能减排指标更先进、性价比更高的短纤维成套设备是我国化纤机械今后的主要发展方向。耐高温、耐磨轻质新型材料的应用也是一个亮点,以一套日产 50 t的涤纶短纤维螺杆纺丝设备为例,设备总重高达 300 t,装机功率高达 2 000 kW。材料轻质化后设备重量和装机功率如果降低30%,则每年节约的钢材和电耗数量巨大。高效、节能的大容量成套设备仍是发展主流,其自动化程度、设备运转率及劳动生产率均较高,且能耗与物耗较低,产品质量稳定,适用于大宗产品的需求,因此市场占有率也较高。今后几年,我国这类设备的主攻市场应瞄准海外。
化纤长丝加工设备
从本届展会化纤长丝设备的展出情况及介绍来看,国内外生产企业的产品开发全面围绕优化能源、效率及设备的功能性而进行。一方面节能降耗,减少费用,提高产品的利润;另一方面通过差别化设计以提高产品的竞争力。以Oerlikon Barmag(欧瑞康巴马格)公司、日本TMT机械株式会社等为代表的国外知名企业,展出了具有高性能、高技术含量并符合低碳经济要求的化纤机械设备;而中国化纤长丝设备的整体技术水平近年来也迅速提高,几家国内知名企业已达到了国际先进水平,高质量的产品也已进入国际市场,这使得国内化纤长丝生产企业在购买设备的选择上,由过去以进口设备为主,变为国产设备占 1/3。
1 长丝纺丝设备
1.1 民用长丝生产设备
本届展会上,Oerlikon Barmag公司重点推出了FDY生产中的革新方案WINGS FDY。通过革新的基于操作面的设备布局,WINGS FDY简化和缩短了生头的流程。与标准的纺丝牵伸工艺相比,新型FDY生产线的节能效果更显著,据称比传统的FDY生产线节能约 30%,从而也大大降低了二氧化碳的排放。通过广泛使用即插即用型部件,以及完整的预安装和经过测试的单元,WINGS简化和缩短了安装开车的时间。该技术的加工速度为 3 500 ~ 5 500 m/min,每位 24 头,最终产品的纤度范围为 30 ~ 150 D,其卡盘轴长1 380 mm,动程可达 91 mm。
以节能降耗为目的,Oerlikon Barmag公司继续大力推广其EcoQuench外环吹冷却装置(图 1),不但将丝条冷却过程所需空调风量减少了约 40%,有效节省了能耗,还明显地提高了细旦丝的品质,产品的CV值可降到 1.0 以下。同时配套推出第 3 代双通道快装式纺丝组件,不仅使纺丝操作更加方便,纺丝位距缩小,而且大大减少了单位占地面积。
TMT机械株式会社通过样本资料介绍了其用于细旦纤维纺丝的CIQ外环型冷却方式,据称其压缩空气消费量仅为普通侧吹风方式的 1/3。通过外环型冷却方式,使从喷丝板纺出的丝能以最省的能源达到最佳的冷却效果;缩小位距,对单丝纤度为 0.3 D等多孔超细旦纤维有着极佳的加工性,在外径为 85 mm的喷丝板上能纺出 288 孔以上的丝。
北京中丽制机工程技术有限公司的新型外环吹风丝束冷却装置主要用于DTY单丝纤度在 0.3 ~ 1.0 D之间的超细纤维的冷却吹风环节,由于装置的环吹风整流筒具有吹风均匀、清洗更换方便的优点,因此使用该装置能获得品质更优的涤纶超细长丝。该公司新型外环吹风丝束冷却装置的吹风头箱与纺丝箱之间采用线密封技术,密封严密可靠;整个纺程上的无风区高度可根据企业的生产工艺要求进行调节。同时,该装置采用气缸升降并辅之以立柱式直线轴承导轨,装置具有升降均匀稳定的特点。环吹装置上的定位销轴可使环吹头定位更加精准。由于新型外环吹风丝束冷却装置用风量低,因此可节约 80% 的侧吹风量,节能效果显著。
大连合成纤维研究设计院股份有限公司近 10 年来始终遵循“长丝高效多头”的主线在不停地创新。自2006年推出高效 24 头纺丝技术后,在本届展会上新推出了 32 头纺丝技术,使得FDY细旦丝(50 D以下)的加工成本更低,单位产量占地更少,用工更省。32 头纺丝机采用平行方式排列,可保证较小的卷绕位距和较低的卷绕层高,更有效地保证了 32 束丝卷绕张力的均匀性,从而保证了优良的产品质量。
1.2 产业用长丝纺丝系统
TMT工业丝纺丝系统是TMT机械株式会社的尖端产品,具有很高的可靠性与产能,可用于加工PET和PA产品,其主要规格如表 1 和表 2 所示。
瑞士SwissTex Winterthur(瑞士温特图尔纺织股份公司)在地毯丝和工业丝纺丝领域具有相当丰富的经验,为满足地毯市场需求,他们推出了经济而高质的symTTex M40 BCF纺丝系统(图 2)。这套系统的纺丝甬道采用“完全对称”的理念,可获得质量非常均匀一致的纱线。其优势包括:可用于生产PP、PA及PET的单色BCF;完美的对称丝路;上装式的纺丝箱体;每纺位 4 个头;高性能的HPTex膨化变形系统;采用FW 12型、4 头纺双胞胎卷绕头。另外,每条纺丝线的产能还可根据客户的实际需要进行优化。
symTTex M40系统保持了在挤压机和螺杆设计方面的优势,能适应多种聚合物的加工。这一特点允许两种聚合物用同一台螺杆挤压机进行加工,并能获得良好的熔体质量。侧吹风窗的设计特别考虑到如何消除在侧吹风窗和纺丝甬道中的空气紊流,进一步保证了优质而均匀的纱线质量。
经过多年的发展,奥地利SML(兰精机械)公司的austrofil纺丝机已成为高水准的中、高强PP长丝生产设备的代表,其HT、MT、BCF及POY生产线得到市场的广泛认可。
austrofil BCF生产线生产的BCF可以是单色或三色,具有很高的变形度、卷曲稳定性和低收缩率。专利设计的变形单元可生产纤度范围很宽的长丝。卷曲机构采用智能设计,避免内页片。变形工艺后的强冷却使长丝获得均匀稳定的高变形率。
标准的austrofil BCF生产线包括 4 台卷绕机,每台卷绕机有 2 个丝饼。基于生产线的模块化设计,用户可以只开动 2 台卷绕机,也可在后期扩展生产线以获得更高的产量。纺丝机采用电加热式纺丝箱。变形处理速度高达 3 000 m/min,单机产能为 210 kg/h,产品加工范围为 1 100 ~ 3 000 dtex。
另外,austrofil HT和MT采用模块化设计,可由一个牵伸模块扩展至 4 个;产品纤度范围 200 ~ 3 000 D,单机生产能力 160 kg/h;断丝时只有单个牵伸模块停机,废丝量少;短流程分布保证了熔体的高质量以及可快速改变颜色。
标准的austrofil POY生产线包括 4 个卷绕位,每个卷绕位有 4 个丝饼。采用模块化设计,用户可根据需要开动 2 个卷绕位,也可后期扩展生产线以获得更高的产量。
大连合成纤维研究设计院股份有限公司以其特有的消化吸收、自主创新与集成创新的优势,在聚酯工业丝装置国产化方面也取得重大突破,此次展会推出系列化聚酯SSP国产化成套技术与装备,同样产能的条件下设备投资可节约1/3,引起国内外厂商的极大关注。
另外,恒天重工在化纤长丝设备上也有了重大突破。新开发的POY卷绕机已批量投入市场,FDY卷绕机也已研制成功,展出了样机,标志着该公司向化纤长丝机械新领域的迈进。
2 化纤长丝后加工设备
Oerlikon Barmag公司的新型加弹机eFK是一种升级解决方案,适用于超细旦丝的加工。该机型采用 1.5 m短联苯热箱降低能耗;W1、W2和W2X牵伸采用单独传动的导丝辊方式,每个锭位的牵伸传动实现单电机直接传动,降低能耗;取消了皮辊或皮圈,方便维护;穿丝装置采用气动装置,降低了操作工人的劳动强度,保证丝条稳定,一致性好;配备在线张力装置,监测丝束张力和质量。本届展会上,该公司介绍了最新的 288 锭DTY加弹机eFK。
ATF 1500是TMT机械株式会社开发的高速假捻设备,包括ATF 1500 FOUR和ATF 1500 FV SZ两种类型,其中前者可对常规纤维和多功能纤维进行高速加工。两种机型的主要规格如表 3 所示。
江苏宏源纺机股份有限公司推出的新型高速弹力丝机一面为涤纶高速弹力丝机,另一面为锦纶高速弹力丝机,最高加工速度达 1 200 m/min。该机具有智能化程度高、节能降耗性佳、纺丝质量好、结构简单、操作维护方便等特点。由于配置了在线张力装置,因此每锭一位的丝线张力传感器可实时连续监测假捻器下的丝线张力,控制丝线质量。设备配有气动自动穿丝装置,可实现穿丝导丝器的自动下滑或上行以及自动执行生头动作,保证了丝条质量稳定可靠。
该高速弹力丝机的牵伸部分采用节能型热箱,减少了外界散热面积,可节能约 15%;采用单锭驱动假捻器,振动及噪音小,适应高速生产要求。另外,其牵伸装置好配置了W2X辅助罗拉,优化了丝线的加工。
综合以上几大化纤长丝设备参展商的参展重点,可以看出,新产品开发都围绕着提高效率、节能减排、减少用工和占地这些目标,完全符合我国“十一五”规划所提出的保护环境、持续发展的要求,将对我国化纤长丝企业的产业升级和结构调整起到积极的促进作用。
化纤设备专用部件
本届展会上展出的化纤设备专用部件包括高速卷绕头、网络喷嘴、喷丝板、热牵伸辊、螺杆挤压机、过滤器以及高精度齿轮泵等,这里主要介绍前三者的展出情况。
1 卷绕头
1.1 总体技术现状
(1)速度
卷绕头是纺丝卷绕设备中具有核心技术的关键设备。国内外都致力于精细研究,随着纺织工艺技术的成熟,现有卷绕机完全能满足FDY、POY的速度要求。
(2)结构特点
作为用于POY与FDY生产的卷绕机,其技术上已相当成熟,国内设备类型亦基本相同。目前以全自动卷绕机为主,主要包括转盘式全自动换筒生头机构,带速度控制的锭轴传动夹头机构在内的卷绕系统以及带有防叠装置的拨叉式或兔子头式导丝横动机构。从原理上讲没有太大变化,细节上由于筒管数目不断增加,使夹头夹紧系统以及多丝束生头系统变得更加复杂。除此之外,还有半自动卷绕头,国内上海金纬机械制造有限公司与北京中丽制机工程有限公司均有此类卷绕头,相对简单、经济。
(3)发展趋势
从本届展会可以看出,卷绕机目前的发展趋势为运行稳定、结构紧凑、高效节能。表现为夹头长度长、单个夹头的筒管数量多等。长夹头对卷绕机的机械设计、机械振动等提出了更高的要求,同时在机械制造工艺与制造精度方面难度也更大;筒管数增多也是一个发展趋势,多达 16、20 甚至 24 个。增加筒管数相当于增加卷绕机台数,其优点显而易见;所带来的技术上的难题就是要求有更高的运行稳定性、较小的速度波动、较小的约束间差异以及十分精确可靠的生头切换机构,才能保证 16 ~ 24 根丝束在生头与运行过程中不发生断丝,才能达到高效、节能、紧凑、减少人工的目的。
1.2 国内外企业展出情况
Oerlikon Barmag(欧瑞康巴马格)公司通过样本资料介绍了即插即用型集合牵伸辊卷绕头(WINGS)、i QOON全自动拨叉式卷绕头及ACW系列全自动卷绕头等。
WINGS是Oerlikon Barmag在纺丝装备全面实行节能 e save 标志的基础上(图 1)隆重推出的全方位最新节能理念。其目的是为了提高POY系统的生产效率和减低生产能耗,即在常规POY纺丝机的基础上,将牵伸卷绕所有相关的单个组件整合成为一个完整的卷绕单元,原有的卷绕头已不再只限于对长丝卷绕成形,而是集牵伸导丝、网络、卷绕于一身,大大缩短了导丝盘与卷绕辊之间的距离,使POY的牵伸导丝、卷绕部分的结构紧凑,减少了操作空间。
i QOON双胞胎卷绕头非常适用于高效FDY的生产,可同时加工多达 24 个卷装(图 2)。通过该卷绕头,可同时卷绕 20 或 24 个卷装。i QOON配备了长度为 1 200 和 1 380 mm的卡盘轴,分别可获得的动程长度为 95 和 91 mm。其最大卷取速度可达 6 000 m/min。
TMT机械株式会社既有ATi系列卷绕头(拨叉、兔子头)及ATi H工业用丝卷绕头,又推出了新一代氨纶卷绕机ATi 459α。ATi 459α采用特殊凸轮曲线,缓解了横动导丝器(兔子头)的回转冲击力,解决了高速卷绕时横动导丝器寿命短的问题;新的驱动方式可以大幅度节电;实现了小型丝饼多样化;采用左右开放式结构,提高了 2 或 3 台并排摆放的可操作性;最新开发的MTC功能,可大幅度改善丝饼的成型形,解决了目前氨纶丝饼普遍存在的凸肩问题,提高了后道工序退绕的效率,进而改善丝饼品质。其具体规格如表 1 所示,剖面结构如图 3 所示。
另外,TMT公司还介绍了其第二代双胞胎型卷绕头 ATi MANTAII(图 4),大大节约了总投资和细旦丝的生产成本,具有经济稳定的特点。ATi MANTAII目前有3 种型号可选,包括ATi II615MR、ATi II614MR和ATi II612MR,其中前两者的卷绕速度为 3 000 ~ 5 500 m/min,后者则为 3 000 ~ 6 000 m/min。
德国SAHM公司作为国际著名的重型纱锭卷绕机生产商,此次也带来了用于PAN原丝的更大卷装的840XE卷绕机,其往复长度可达 800 mm,卷重可达到 500 kg,为碳纤维的生产提供了更好的原料。
作为国内最大的化纤挤出机制造商,上海金纬化纤机械制造有限公司在卷绕机的开发上投入了大量精力。此次展会上,上海金纬机械制造有限公司展出了新型兔子头式JWA16/1680/4000卷绕头,其管筒夹头长度达 1 680 mm,据称是国产单轴最长的POY卷绕头;其卷绕速度为 4 000 m/min,丝饼数有 12/16 和 20 可选,适用于加工涤纶长丝。另一台展出设备JWAR15/1500/5500全自动卷绕头采用拨叉式横动形式(图 5),管筒夹头长度为 1 500 mm,卷绕速度为 5 500 m/min,丝饼数有 10、12、16 和 20 可选,适用于加工PET及PA6长丝。
北京中丽制机工程有限公司也带来了其全系列高速卷绕头的样本资料,包括BWA系列全自动卷绕机(拨叉式、兔子头式)、双转旋翼式“双胞胎”卷绕头(联体式卷绕头)以及氨纶卷绕头BWA10/690等。展出的 1 台BWA55T 1500凸轮滑梭式民用丝全自动卷绕头,卷绕速度为 3 500 ~5 500 m/min。
郑州纺织机械股份有限公司现有ZWT(兔子头式)、ZWB(双转子拨叉式)卷绕头,此外还有工业用丝卷绕头系列和碳纤维卷绕机(ZK6101型)。
2喷丝板
喷丝板作为化纤纺丝机的关键部件,是纺丝成形的基础元件,其质量是保证纤维成品质量和良好纺丝工艺的重要条件。
在此次参展的喷丝板产品中,除常规喷丝板外,还包括各种异形孔喷丝板、复合纺丝组件及喷丝板、碳纤维纺丝喷丝板、芳纶纺丝喷丝板、中空过滤膜纺丝组件及喷丝板等,其中一种用于新型环保型纤维素纤维纺丝的喷丝板采用不锈钢材料制作,单板孔数即超过了 60 000 孔,孔径仅为0.07 mm。
本届展会上,展出的喷丝板进一步适应当前化纤纺丝向超细、多头、复合以及各种差别化方向发展的趋势,孔密度不断提高,而孔尺寸及面积则越来越小。今后,用于各种高性能及新型纤维纺丝的喷丝板将成为有实力的喷丝板厂家的开发重点。
日本Nippon喷丝板公司以制造湿纺和干纺喷丝板著称,其技术核心是利用硬度相当于金刚石材质的耐磨损材料进行超精密加工,其微孔孔径最小达到 0.016 mm。干纺喷丝板采用异形孔,其三角孔边长为 0.03 ~ 0.08 mm。熔纺喷丝板最小孔径为 0.07 mm,同时可生产各种异形孔。此外,还新推出了一种中空纤维喷丝板,用于过滤、人工透析及其他用途。
Kasen(卡森)喷丝板公司是日本主要喷丝板生产商之一,主要生产各类熔融纺丝喷丝板,复合纺丝组件是其特色产品。此次展会未推出新技术及新产品。
常州喷丝板厂/常州纺兴精密机械有限公司作为国内规模最大的喷丝板制造商,可生产各类熔融纺、干法纺、湿法纺喷丝板以及各种非织造布和特种高性能纤维用喷丝板,熔融纺丝用工业化生产喷丝板的最小孔径达到 0.11 mm,基本代表了国内的最高水平。
北京中丽制机喷丝板有限公司展出了常规的喷丝板样品,可生产各种熔融纺、复合纺、熔喷纺等纺丝工艺用喷丝板。其亮点是拥有美国SPINTRACK喷丝板自动检测仪,在产品质量的保证上有一定优势,检测时,可达到对长丝喷丝板进行逐孔检验。
3网络喷嘴
随着化纤工业的高速发展,市场对于纤维质量的需求也越来越高,这就对化纤生产设备及工艺提出了更高的要求。低能耗、易操作、良好的工艺弹性和最佳的网络丝品质正成为网络技术发展的主流趋势。系列模块化,意味着使用者可以通过变换嘴芯,快速适应变化的市场需要,同时也为设备维护提供了便利。
网络喷嘴可以在长丝加工过程中给予丝条必要的抱合性,使长丝顺利生产和加工,丝条的网络节点可以改善卷绕外观成形,使生产速度更高,有效防止单丝或纤维断头。
Oerlikon Textile Components(欧瑞康纺织专件)旗下的Heberlein(赫伯利)公司是世界领先的合成纤维长丝用空气网络喷嘴和空气变形喷嘴供应商。展会上,该公司展出了多个系列网络喷嘴产品。
为适应市场的快速变化,纺丝牵伸系列Heberlein® PolyJet SP 2,该系列喷嘴包括PolyJet SP 2 HN和PolyJet SP 2 PP,其中前者结构紧凑,丝距小,可容纳多丝道,其全系列型号HN112A到HN202A的丝距为 6 mm,网络节点数高,均匀性和稳定性好。
Heberlein® SwissJet喷嘴的假捻系列是在一种无损丝线的情况下,以极低的运行成本充分发挥网络效能的创新喷嘴,喷嘴芯S1、S2及S3系列适用于低于 240 dtex的丝线,具有极高的网络均匀性和网络点数,生产速度可达 1 200 m/min;S12、S16及S18系列带有涡流腔,适用于在一定的网络点数下对网络点稳定性要求较高的情况。假捻 变形系列SlideJetTM 在操作性上更加完善,简化了维护,且喷嘴芯更易识别。
早期的预网络喷嘴是模仿网络喷嘴的工作原理,在丝束上打出一个个松散的网络结,丝束在其工作过程中被气流上下抛动以达到油剂被进一步分散的效果。这种方式有两个缺点:一是打出的网络结与后道网络器打的结有冲突,二是油剂分布不够均匀。鉴于此,许多网络喷嘴设备制造商推出了新型节能的预网络喷嘴,提高了网络效果。此次展会上,Ceratrak(赛莱特)公司推出的MZ型预网络喷嘴和阿波纺锭公司的预网络喷嘴得到了广泛关注。
Ceratrak是化纤生产所需的陶瓷配件的供应商。该公司近年来着力于开发新产品,此次展会推出了最新的MZ型预网络喷嘴和主网喷嘴,其中在预网络喷嘴中,非触摸类型一般适用于加工多孔丝,而触摸式则适用于低旦丝和多 孔丝。
阿波纺锭株式会社响应节能的需求,推出了在原丝生产工序中使用的空气喷嘴的节能型主网络喷嘴和预网络喷嘴。MT系列是该公司的标准型产品,与其相比,MR系列的空气流量最多可减少 60%。MA系列在继承MT系列稳定生产的基础上,实现了低成本化。MV系列则在MT系列的基础上,将丝间距最小设计至 8 mm,能对应多丝饼化,提高其操作性。
篇8
【关键词】环类零件;变形;矫形机;设计
0 引言
所谓矫正机,就是用来对环类零部件进行变形恢复矫正的机器,通过矫正以便使环类零部件因为热处理产生变形的得以恢复,并获得理想的圆度要求或回转精度要求,保证零部件能够达到装配精度或获得热后下道精加工工序最小切削加工余量。矫正狭义上是针对圆环零部件的变形矫正。广义上矫正包括盘圆、轴套、缸筒及椭圆类零部件、不规则形截面环类零部件等。在自动矫正机中,电机系统的主要功用是为自动矫正装置的提供加载动力。电机控制丝杠系统在环类零件的矫正的过程中可以有效的实现快进、工进、快退的工作循环。通过电机系统来对矫正机进行控制,来完成我们想要的对零件进行矫正的目的。
目前我国自动矫正技术还很落后,在汽车,机床,拖拉机,纺织机械等制造生产行业,普遍采用人工矫正,矫正精度较低,劳动强度也比较大,根据相关数据表明,我国汽车,机床等行业每年环类零件至少在1000万个以上,其中70%都需要矫正,完成这一任务至少需要5000台左右的精密电机矫正机。国内大部分生产轴套,缸筒的专业厂,因无合适的矫正设备,产品精度一直提高不上去。自动矫正机是一种载荷大、速度低的加工设备,因此,自动矫正机的加载系统适合于采用电机技术,而国内在这方面的研究还较落后,所以发展国产自动矫正机也迫在眉睫。这对于提高国产汽车行业,机床行业的生产效率和产品质量,尤其对国产轿车与国际接轨有着重要的作用。自动矫正技术的产业化对我国机械行业开辟国内、国际市场,走向世界,参与国际竞争有着深远的意义。
1 矫圆机设计
1.1 设计理念
环类零件冷加工后均需要进行热处理以提高其机械性能,而热处理后环类零件或多或少都存在一定量的变形,给零件的使用以及整机的性能带来负面的影响,矫正是在必行。根据环类零件宽度大厚度小的结构特点,其热处理后的变形主要是圆度。
因此设计的主要理念是对零件进行圆度的矫正。主要包括零件的夹持(既能夹持又不能产生新的变形)、圆度的检测系统和圆度的矫正系统三部分。
1.2 整机设计
主体结构:矫圆机主体结构采用立式结构,因空间大和矫正时出力较大,所以整体机架结构采用25-30mm钢板焊后加工而成。主要功能区有上部的矫形动力传动系统;中部的零件夹持系统;零件的检测系统;侧面的电控系统(上位控制机-计算机在旁侧)组成,如图1、图2所示。
矫正主传动系统:如图3所示,主动力电机通过二级同步带将动力传递给丝杠,带传动主要功能是增加扭矩并降低转速,使丝杠带动动力头上下矫形运动更加精密。丝杠平行处设计有移动导向柱提高动力头运行精度。
夹持系统:如图4所示,热处理后的环类零件置于零件下压力座上;双侧横向进给伺服系统同时动作,在压力传感器作用下将零件通过高精密顶锥夹持;纵向进给伺服系统上升至顶锥回转轴线与精密距离检测仪同水平面,检测头伸出开始检测。
2 矫形流程
圆环零件首先置于下支撑块上,通过支撑块的几何形状自动非精密定心,其轴心位置略低于精密顶尖轴心3-4mm,双向精密顶尖同时动作相对运动进行夹持,当测力传感器达到预定值时停止,并上升至顶尖回转轴线与测距传感器同水平面;精密测距探头伸出,双向精密顶尖慢速回转,对零件进行检测,并时时将检测数据发送给CPU进行数据运算,当零件不圆度超出规定值时,顶尖回转至零件长轴与系统Z轴重合位置停转,探头缩回;顶尖此时慢慢相向运动释放零件至下支撑块,上动力头根据CPU运算数值下行进行校形,并保持校正时间后回到原位。
重复以上操作过程,直至检测数据符合预定指标时停止检测,并亮起绿灯或警告声以示完成。
篇9
机械专业 实习教学 创新意识
学生动手能力的高低已成为衡量一所职业学校办学水平高低的重要指标之一,加强学生专业技能训练、切实提高学生实际动手能力已成为职业中学的共识。随着项目教学、理实一体化等教学模式的运用,学生的动手能力得到了前所未有的提高;但我们也要看到机械专业学生的实习与我们的期望还有一定的差距,原因是多方面的,学生在实习中创新意识不强是其中之一。长期以来在机械专业实习教学过程中,教师只注重学生专业技能的训练,在很大程度上忽略了对学生创新意识的培养,主要表现在:受传统教学观念的影响教师在安排实习时,往往习惯于从教师的角度出发,学生的实习技能训练几乎都是按照教师制定的操作要领、工艺方案进行的,使学生在实习中成了“演员”和“道具”;过分重视实习成绩的优劣,评判学生的操作方法和工艺方案,答案是单一的和预设的,严重扼杀了学生与生俱来的好奇心、想象力和创造意念;另外学生对教师的盲目迷信使学生习惯于做“忠实的听众”和“本分的演员”,学生一味服从、模仿,形成一种机械式解决问题的方式,不利于学生创造性的培养。
要克服上述障碍,培养更多的具有创新精神的实用人才,必须重视学生在实习中的主体地位,培养学生的创新意识。
一、转变观念,在参与中培养创新意识
教师必须转变观念,构建“以人为本”、“一切为了学生的发展的教育观念,把学生看成平等的、共同参于、共同创新的伙伴,支持并引导学生自主发展,为学生提供创新的良好氛围。不仅要体现教师的主导地位,更要充分体现学生的主体地位,让学生全程参与、全员参与、全面参与,在参与中培养创新意识。例如,我在组织机械专业车工实习教学时,先明确本次实习所要训练的内容、范围,然后指导学生进行创新和讨论后,由学生画出图纸并确定有关技术要求的侧重点,在选题确定后,指导学生进行工艺分析,提出加工和训练的实施方案,包括工艺流程、工序步骤,工量具的配备、测量手段和测量方法,极大地调动了学生参与创新的积极性。
二、榜样引领,在责任中强化创新意识
1.榜样引领,树立创新信心。榜样的力量是无穷的。在实习教学中经常介绍一些先进人物的事迹,让学生意识到创新并不神秘,这不是极少数人的天赋,人人都可以创新,应该告诉学生凡是其他人没有做过、想过的,如果我们做了、想了;或者自己以前没有做过、想过的事,现在自己做了;或者别人的创新内容加以改进,使之更具体、生动,这都是创新的具体表现,从而使学生树立创新信心。如:从职校走出来的知识型工人楷模――邓建军,是1988年的中专毕业生,工作17年,参与技改400多项,从小改小革如手,不断破解纺织机械行业的全国性、世界性难题,攻克重大技术难题23个,终于成就了中国制造,破解了世界难题,先后荣获“全国五一劳动奖章”、“国技术能手“、新世纪全国首批七个“能工巧匠”之一等荣誉称号。邓建军在给职校生的回信中曾说到:“中华民族复兴事业需要千千万万个既有理论又有实际操作能力的技能工人,希望你们能够与我一起用自己的行动向世界证明‘咱们中国工人了不起’”。
2.要培养学生的责任心、使命感,激发创新动机。在实习过程中,学生始终拥有高度的自,对实习过程能自我设计和自我控制,了解实习目标和内容,对实习目标的实现负有主要责任,当学生感到肩负一种责任时,其主观能动性就会得到极大的调动,自主学习,自主探究就有了不竭的内在动力。强烈的责任心和使命感,能够激发学生的创新意识,要不断采取多种形式、手段来培养学生的责任心和使命感。如:在实习教学中,结合改革开放以来我国大批引进外国设备中由于零配件的尺寸问题,加之技术力量的薄弱,坏了以后无法加工,而必须再花大量外汇找国外的生产厂家购买,这样以来,使大量外汇流失,甚至使设备无法再运转而变成一堆废铁,使国家蒙受很大的经济损失和耻辱,来激发学生好好学习专业知识、练好过硬的本领、报效祖国的精神,使学生意识到民族的强大与振兴必须从我做起、从现在开始。又如,2009年6月1号,具有百年历史的通用汽车正式申请破产保护,这也意味着这个曾经作为美国梦象征的百年老店一夜之间从神坛跌落到了凡间。这个创建于1908年的企业从1927年以来,通用汽车在长达80年的时间里一直占据着全球汽车行业“老大”的地位。我决定抓住这一重大热点事件对学生进行教育:通用在新能源方面的孤军突进,却踏空了全球能源结构转变的关键点,在传统产品市场,尽管研发作出很大努力,然而却在与对手的竞争中落败是导致其破产的重要原因,也为我国的企业敲响了警钟。学生听后若有所思,起到较好效果。
三、质疑解惑,在问题中渗透创新意识
篇10
关键词:锯机;伺服系统;PLC
1 引言
伺服产品在我国还属于技术含量较高的领域,目前主要应用在机床、工业机器人、纺织机械、印刷机械等行业,在机床方面的应用最为广泛。伺服和其他控制器的主要区别在于能够快速、平滑、精确地执行上位机的控制指令。通常伺服都含有内部反馈装置,它能够将电机的运转情况反馈给伺服驱动器,为整个伺服提供闭环的控制,从而大大提高了系统的控制精度[1]。
在钢管的连续生产过程中,对钢管进行冷态切割,其速度快慢与切断质量的好坏,直接影响着钢管机组生产能力的发挥和钢管的质量[2]。我国的制造业面临着极大的机遇与挑战,不具有先进加工手段的企业是不可能在今后的激烈市场竞争中生存下来的[3]。而加强一种产品的自动化程度,使其能够降低工人的劳动强度,提高加工效率,延长使用寿命便是提高产品竞争力的关键。
2 锯机设备特点
我国机械行业的水平却和国外有相当大的差距,想要尽可能短的时间内缩短距离,就必须不断努力提升自己,也要不断的研究分析国外的全自动切机的技术特点。国外数控系统的发展趋势主要体现在以下几个方面:数字化平台、高速化运行、高精度加工、较多的复合功能、智能化控制、伺服驱动高性能控制。
在国外由于数控加工技术发展较早,控制技术完善,加工精度高,其它相应技术成熟、完善。因此发展速度非常快,甚至有相当一部分发达国家的加工精度和加工质量要高于国际标准,其他一些国家也基本上都能达到国际标准。
具有冷切切割工艺的全自动锯机主要特点有:
(1)节能效果好。使用锯片旋转,管材不动,节省了管材旋转所需要的动力;
(2)加工精度高、噪音小;
(3)可靠性高、精度维持性好、稳定性高;
(4)维护方便、易于调试;
(5)控制系统采用PLC控制平台,自动化程度高,控制功能强,完全实现钢管切断加工的生产自动化;
(6)锯切效率高且运行成本低,降低了操作工人的劳动强度。
3 锯机设备控制原理
该控制系统由三部分组成:人机界面HMI,可编程控制系统,伺服驱动系统。锯机设备的控制主要分为两部分:锯片的控制和锯车的控制。其中锯片的控制为锯片的进给运动。锯车的控制过程是指,当操作员调节好钢管速度后,启动锯车进入自动锯切状态。操作员可通过人机界面输入锯车加速度,并设定钢管的切割长度,数据通过RS485通讯线送入PLC进行处理,要求锯车与钢管速度同步时,钢管达到设定长度,此时进行锯切动作,锯切完成后,锯车返回,进入下一段切割等待状态。该过程中管速的测量由测管速编码器完成。该控制系统的控制原理框图如图1所示:
锯片的运动控制要求在实际操作中,可通过HMI人机界面向可编程控制器(PLC)传送配方数据PLC对输入数据进行处理,生成和管材型号相匹配的速度曲线,并经离散化后向各轴伺服驱动器发出脉冲,控制信号以驱动伺服电机旋转,再通过各电机轴后端部的光电编码器进行采样,将位置与速度分别反馈给伺服驱动器从而使整个系统之间构成半闭环控制系统。另外,也需要将速度信号反馈给PLC,以达到监控设备运行速度的目的。
各伺服控制系统均由一个伺服驱动器和一个伺服电机组成,其中锯车和锯片进给轴的伺服电机均配有一个减速机,电机内置编码器。伺服控制器采用位置控制方式,由PLC向驱动器发送脉冲和方向信号,经由伺服控制系统驱动齿轮转动以带动齿条,齿条往返移动,带动工作台(锯车和锯片),工作台的运行速度通过旋转编码器反馈AB相脉冲给PLC的脉冲输入端口。
4 伺服系统的选择
所谓伺服系统(servo mechanism)是使物体的位置、方位、状态等输出被控制量能够跟随输入目标(或给定值)的任意变化的自动控制系统[4]。它的主要任务是使系统按照控制命令的要求,对功率进行放大、变换与调控等处理,使驱动装置输出的力矩、速度和位置控制的非常灵活方便。本课题自动切割系统驱动主要有锯车的进给驱动、锯片的进给驱动和锯片高速旋转的驱动,这三个驱动均采用交流伺服控制,由PLC作为上位控制器,根据要求选择不同的模式,驱动电机旋转,由编码器将伺服电机的实际旋转脉冲数反馈到伺服驱动单元和控制器中作运算处理,从而构成闭环控制系统。
伺服驱动装置是控制系统的核心,因此,伺服电机的选择非常重要。首先要选出满足给定负载要求的电动机,然后再参照价格、重量、体积等技术指标选择最经济适用的电机。本文所采用的交流伺服系统为西门子控制系统,其处理速度与控制精度均已达到了当今世界的先进水平,且其性价比较高,对于本控制系统来说是非常合适的。选择了伺服系统的品牌以后,还要对伺服电机和伺服驱动器的型号进行确定,以保证所选的电机能够胜任所要承担的工作,同时也可避免浪费。
(1)最高转速问题
对于伺服电机的选择,首先需要考虑的问题就是锯片在快速进给或快速退回阶段的最大进给速度和工进阶段的最高转速(即切入时的初始速度)。快速运行阶段的电机转速不能高于电机的额定转速。
(2)惯量的匹配
电机的负载惯量是指电机转动所驱动的对象惯量的总和,即各运动对象惯量的矢量和,式(2)给出了负载惯量的计算公式。为了保证系统能够具有较高的灵敏度和稳定性,必须给以足够的角加度才能达到要求, 负载惯量JL须限制在电机惯量JM的2.5倍以内,即JL< 2.5JM。
(3)转矩的确定
1)空载加速转矩
一般是在执行部件以阶跃信号从静止加速到一定速度时才会产生空载加速转矩。通常情况下,该转矩的大小不能超过驱动系统最大输出转矩的80%。
2)切削负载转矩
在正常工作状态下,切削负载转矩Tms应小于或是等于电机额定转矩TMS的80%[5]。
(4)计算负载力矩
由伺服电机的工作特性可知,负载转矩的确定是需要条件限制的:1)当设备空载运行时,在不超过额定速度的情况下,加在伺服电机轴上的负载转矩也要限制在电机连续额定转矩的范围内;2)最大负载转矩,加载周期及过载时间应在特性曲线的允许范围内。
5 结语
本文所设计的设备与传统的锯切设备相比,其结构简单、稳定性高、抗干扰能力强、再加之伺服系统功率大,跟踪能力强,定位精度高。另外,该套设备的自动化程序高,操作简单方便,性价比高,不但能够提高钢管的切削质量,还能降低操作员的工作强度,投入大批量的生产是完全可行的。
参考文献
[1] 郭庆鼎,王成元,交流伺服系统.第1版.北京:机械工业出版社,1993
[2] 张绍庆.冷切钢管用锯片试制成功.重型机械.1980(3):1-2
[3] 国际切管机行业分析公司.切管机:国际切管机战略贸易讲演.2010
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