作為一個(gè)紡織大國，我國擁有數(shù)以千計(jì)的紡織廠，織造的品種也是千差萬別。隨著社會(huì)發(fā)展和生活水平的提高，人們對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的要求也隨之提高，現(xiàn)有的織造技術(shù)、織造速度、織造質(zhì)量已不能滿足人們?nèi)找嬖鲩L的需求。高速度、高質(zhì)量的噴氣織機(jī)的出現(xiàn)大大緩解了這種現(xiàn)象。


那么，我國噴氣織機(jī)技術(shù)經(jīng)歷了怎樣的發(fā)展歷程？當(dāng)前我國噴氣織機(jī)發(fā)展水平如何？在智能制造的發(fā)展大潮下，噴氣織機(jī)未來將朝著什么樣的方向前進(jìn)？就這些問題，記者采訪了西安工程大學(xué)教授沈丹峰和陜西長嶺紡織機(jī)電科技有限公司（以下簡稱長嶺紡電公司）副總經(jīng)理王華。


"兩機(jī)"專項(xiàng)推動(dòng)掌握核心技術(shù)


談到我國噴氣織機(jī)的發(fā)展，沈丹峰表示，近30年來，國產(chǎn)噴氣織機(jī)在國內(nèi)的市場份額從小到可以忽略不計(jì)，增長到占據(jù)半壁江山的局面，取得了長足的進(jìn)步。


據(jù)王華介紹，我國噴氣織機(jī)的技術(shù)引進(jìn)、開發(fā)及規(guī)模生產(chǎn)開始于上世紀(jì)90年代初。1992年，國家為擺脫大量紡機(jī)依靠進(jìn)口的被動(dòng)局面，將"自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)和無梭織機(jī)技術(shù)引進(jìn)與國產(chǎn)化專項(xiàng)"列入"八五"期間國家重大引進(jìn)技術(shù)消化吸收項(xiàng)目。"兩機(jī)"專項(xiàng)是一個(gè)龐大的國家系統(tǒng)工程，其包括了紡織工藝主要工序使用的自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)、噴氣織機(jī)、片梭織機(jī)、清梳聯(lián)、整經(jīng)機(jī)、漿紗機(jī)、精梳機(jī)組等7種關(guān)鍵主機(jī)，以及為這些主機(jī)配套的無油空壓機(jī)、電控系統(tǒng)、專用配件等共21個(gè)子項(xiàng)，合作廠家遍布大江南北。其項(xiàng)目中的第二大項(xiàng)，就是引進(jìn)當(dāng)時(shí)國際先進(jìn)的日本津田駒公司的ZA205i/ZA209i型噴氣織機(jī)整套生產(chǎn)技術(shù)。長嶺紡電公司承擔(dān)了其中"噴氣織機(jī)電控箱"子項(xiàng)，從日本津田駒公司引進(jìn)了噴氣織機(jī)電控技術(shù)和制造工藝，研制了中國第一臺(tái)噴氣織機(jī)電控箱，擁有全部噴氣織機(jī)電控箱核心技術(shù)，填補(bǔ)了我國在噴氣織機(jī)技術(shù)領(lǐng)域的空白。


該項(xiàng)目技術(shù)的引進(jìn)，使得國內(nèi)噴氣織機(jī)電控系統(tǒng)使用量迅速增加。截至目前，長嶺紡電公司已累計(jì)生產(chǎn)PZK303/500/600型電控箱達(dá)上萬臺(tái)，使用廠家遍布全國各地，可適配長嶺、日發(fā)、泰坦、咸陽紡機(jī)等多家企業(yè)生產(chǎn)的噴氣織機(jī)。隨之而來的是國內(nèi)紡機(jī)業(yè)大發(fā)展的二十年，國產(chǎn)噴氣織機(jī)生產(chǎn)廠家及配件廠家如雨后春筍般涌出。


根據(jù)市場需求，長嶺紡電公司發(fā)揮噴氣織機(jī)電控箱的研發(fā)優(yōu)勢，于2008年開始自主研發(fā)CA082系列噴氣織機(jī)整機(jī)。據(jù)王華介紹，該產(chǎn)品主控系統(tǒng)選用合理的控制芯片，采用三眼探緯技術(shù)，提高了色紗的鑒別能力；在原有電磁閥引緯控制的基礎(chǔ)上，又采用了后援噴射技術(shù)，提高了電磁閥引緯效率、減少了氣耗；送經(jīng)、卷取增加正反沖速度選擇、正反沖順序選擇和按照停車原因正反沖等功能，擴(kuò)大了織機(jī)對(duì)紗線品種的適應(yīng)能力；采用了嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)和大屏幕彩色觸摸顯示，輸出信息更多，操作更方便；在操作和顯示部分應(yīng)用ARM控制技術(shù)和嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，在增強(qiáng)產(chǎn)品性能的同時(shí)，提高了噴氣織機(jī)電控系統(tǒng)的集成度，具有使用成本低、無故障工作時(shí)間長、功能強(qiáng)大、性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)，性能居國內(nèi)領(lǐng)先地位，達(dá)到了同類產(chǎn)品的先進(jìn)水平。


提速降耗成為發(fā)展新要求


對(duì)于噴氣織機(jī)技術(shù)的發(fā)展方向，沈丹峰認(rèn)為，噴氣織機(jī)與其他無梭織機(jī)最大區(qū)別是其采用氣流噴射引緯技術(shù)，可以達(dá)到更高的速度。如果不考慮原料的適應(yīng)能力,在機(jī)械入緯率上有先天優(yōu)勢,這也是其與替代品競爭的最大法寶。而現(xiàn)代噴氣織機(jī)的設(shè)計(jì)就要在可能的前提下把這個(gè)優(yōu)勢發(fā)揮到極至。但是高速在一定程度上意味著高耗能，能耗高卻又是噴氣織機(jī)相比劍桿織機(jī)與片梭織機(jī)的一大弱勢。噴氣織機(jī)在織造過程中能耗主要集中在兩部分：供應(yīng)壓縮空氣的空壓機(jī)和驅(qū)動(dòng)織機(jī)運(yùn)動(dòng)的電機(jī)，其中60%~80%的電力都用在供應(yīng)壓縮空氣的空壓機(jī)上。在提高車速的同時(shí)，節(jié)約引緯的耗氣量成為噴氣織機(jī)發(fā)展的新要求。


沈丹峰介紹，從國際噴氣織機(jī)的發(fā)展趨勢看，入緯率達(dá)到2800m/min~3500m/min的水平后，設(shè)備控制技術(shù)的重點(diǎn)不再是提高車速、提高入緯率，而是逐漸向節(jié)能、拓寬噴氣織機(jī)織造產(chǎn)品適應(yīng)性、智能化的方向發(fā)展。"單純迷戀噴氣織機(jī)的車速、入緯率是不科學(xué)的。我們通過大量統(tǒng)計(jì)和試驗(yàn)可以得出：在相同織造條件，入緯率從1400m/min提高到1800m/min，轉(zhuǎn)速提高了30%，能耗卻增加了45%以上，噪音增加了25%以上，但產(chǎn)量只增加了20%多。從我國國情出發(fā)，綜合漿紗技術(shù)水平、紡紗水平及相關(guān)管理水平等因素看，今后幾年內(nèi)，國產(chǎn)噴氣織機(jī)在工廠實(shí)際織造的入緯率在1500m/min~1800m/min是較為理想的。"沈丹峰說。


CA092噴氣織機(jī)


據(jù)王華介紹，根據(jù)用戶對(duì)噴氣織機(jī)提速降耗的要求，2014年長嶺紡電公司研制出首批8臺(tái)節(jié)能高效CA092噴氣織機(jī)產(chǎn)品交付陜西五環(huán)集團(tuán)使用。CA092噴氣織機(jī)是長嶺紡電公司在CA082噴氣織機(jī)的基礎(chǔ)上，與西安工程大學(xué)合作，經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)后成功研發(fā)的新型節(jié)能降耗型產(chǎn)品。CA092噴氣織機(jī)采用國際先進(jìn)的光、機(jī)、電、氣一體化技術(shù)模塊化設(shè)計(jì)，融入了多項(xiàng)專利技術(shù)，具有低能耗、高效率、質(zhì)量穩(wěn)定、品種適應(yīng)性廣等特點(diǎn)，尤其是引緯系統(tǒng)的智能化控制使耗氣量大大降低，性價(jià)比高。


長嶺紡電研發(fā)的CA182噴氣織機(jī)


2018中國國際紡織機(jī)械展覽會(huì)暨ITMA亞洲展覽會(huì)上，長嶺紡電公司首次利用噴氣織機(jī)平紋開口織造出三立格織物，效率高，布面質(zhì)量高。另外，公司研發(fā)的CA182噴氣織機(jī)代表了國內(nèi)最先進(jìn)的噴氣織機(jī)技術(shù)，主要體現(xiàn)在：堅(jiān)固穩(wěn)定的機(jī)架和強(qiáng)化設(shè)計(jì)的傳動(dòng)系統(tǒng)、優(yōu)化設(shè)計(jì)的平衡打緯系統(tǒng)、低耗氣量的智能引緯系統(tǒng)、豐富的可選配置（包括APR、WBS、折入邊）、雙向聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)織造過程的智能化管理。


綜觀近幾年國產(chǎn)噴氣織機(jī)的發(fā)展，沈丹峰認(rèn)為，在看到進(jìn)步的同時(shí)，更應(yīng)該清楚地意識(shí)到不足：雖然在技術(shù)上有些創(chuàng)新，但國產(chǎn)噴氣織機(jī)的基本結(jié)構(gòu)還處在仿制日系產(chǎn)品階段，自主創(chuàng)新能力較差，缺乏核心技術(shù)；國產(chǎn)噴氣織機(jī)各專件的配套生產(chǎn)廠家整體質(zhì)量控制意識(shí)不強(qiáng)，距離做精做細(xì)的要求還有很長路要走；市場同質(zhì)化、低水平競爭現(xiàn)象嚴(yán)重，企業(yè)贏利能力差，研發(fā)投入不足。


沈丹峰建議，作為國產(chǎn)噴氣織機(jī)的研制、生產(chǎn)廠家，控制技術(shù)的研發(fā)重點(diǎn)應(yīng)放在以下幾方面。


第一，智能專家系統(tǒng)的開發(fā)。我國擁有數(shù)以千計(jì)的紡織廠，織造的品種千差萬別，迫切需要大量的先進(jìn)工藝和保全人才，才可以保證用合理的能耗織造出合格的產(chǎn)品。然而，我國眾多小規(guī)?？椩炱髽I(yè)依舊缺乏這樣的人才。因此，開發(fā)具有本國特點(diǎn)的織造智能專家系統(tǒng)就顯得尤為重要。


織造智能專家系統(tǒng)應(yīng)包括眾多品種的上機(jī)參數(shù)，各部分的調(diào)節(jié)范圍及步驟以及重要參數(shù)的自動(dòng)設(shè)定功能。在織造過程中，織機(jī)控制系統(tǒng)會(huì)根據(jù)緯紗到達(dá)情況、氣壓波動(dòng)情況、張力變化情況等反饋參數(shù)與專家系統(tǒng)中的設(shè)定最優(yōu)曲線比較，自動(dòng)實(shí)時(shí)修正氣壓的輸出值、電磁閥的開閉時(shí)間、伺服系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)速度與角度，實(shí)現(xiàn)織造過程的平穩(wěn)性、高效性，減少人工干預(yù)。同時(shí)確保生產(chǎn)過程的低能耗，達(dá)到節(jié)能的目的。


第二，在線驗(yàn)布系統(tǒng)的研發(fā)。隨著噴氣織機(jī)電控水平的不斷提高、CCD檢測技術(shù)的日漸成熟，噴氣織機(jī)在線驗(yàn)布系統(tǒng)的開發(fā)已具有了相當(dāng)可靠的技術(shù)基礎(chǔ)及可控的成本預(yù)算。首先，電控系統(tǒng)可以將織機(jī)織造品種的實(shí)時(shí)經(jīng)緯停記錄、參數(shù)要求、紋路格式做到與驗(yàn)布系統(tǒng)完全共享，使驗(yàn)布系統(tǒng)對(duì)布面的檢測具有良好的自適應(yīng)性。其次，目前大多數(shù)噴氣織機(jī)織物的織造速度約在15cm/min～100cm/min，單CCD鏡頭的掃描及后續(xù)圖像處理的速度完全可以滿足要求。最后，電控系統(tǒng)與驗(yàn)布系統(tǒng)可以做到交互控制及統(tǒng)一的人機(jī)界面，對(duì)布面的質(zhì)量控制可以做到很好的實(shí)時(shí)性、避免出現(xiàn)大范圍的布面質(zhì)量事故。


第三，自動(dòng)運(yùn)行管理系統(tǒng)的開發(fā)。目前，國內(nèi)使用的噴氣織機(jī)在織造過程出現(xiàn)經(jīng)向、緯向停車后，均由人工處理、修復(fù)。一般情況下，平均每臺(tái)車每小時(shí)處理3～10次，約占用2～10分鐘的時(shí)間。隨著人力資源成本的上升以及紡織廠招工越來越難，噴氣織機(jī)自動(dòng)運(yùn)行管理系統(tǒng)的開發(fā)迫在眉睫。其中，APR自動(dòng)除斷緯將是噴氣織機(jī)控制技術(shù)未來五年重點(diǎn)發(fā)展的領(lǐng)域。首先，應(yīng)推出符合我國織造特點(diǎn)的緯向停車自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)、緯向自動(dòng)換紗系統(tǒng)，然后是經(jīng)向停車自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)，最終實(shí)現(xiàn)噴氣織機(jī)的自動(dòng)運(yùn)行管理控制。


王華表示，根據(jù)市場的需求，近年來長嶺紡電公司充分發(fā)揮多年從事紡織電子設(shè)備研發(fā)生產(chǎn)的潛力和噴氣織機(jī)電控箱的優(yōu)勢，整合各種織機(jī)的特點(diǎn)，不斷進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，積極開發(fā)具有獨(dú)特技術(shù)優(yōu)勢的高水平噴氣織機(jī)。他們先后在"八噴多臂噴氣織機(jī)"、"新型數(shù)字化節(jié)能高速噴氣織機(jī)"、"噴氣織機(jī)探緯單元技術(shù)改進(jìn)"、"可調(diào)邊撐得系列化設(shè)計(jì)"、"智能化織造過程管理"等方面進(jìn)行了大膽的設(shè)計(jì)和改進(jìn)，既擴(kuò)大了長嶺噴氣織機(jī)的應(yīng)用范圍，也使產(chǎn)品性能得到大幅度的提高。


沈丹峰表示，國內(nèi)噴氣織機(jī)的市場巨大、發(fā)展前景良好。開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的噴氣織機(jī)以取代進(jìn)口產(chǎn)品，有利于我國紡織行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和提高企業(yè)在國際市場的競爭能力。