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两化融合|很“哇塞”的智能化工厂,让裕大华面对市场更具话语权!

“推进纺织业两化深度融合”系列报道

在新一代信息技术与制造业深度融合的背景下,纺织服装行业小单快反、个性化定制等新模式喷涌而出,成为消费升级下的潮流和趋势。

尤其是《纺织行业“十四五”发展纲要》按照国家“十四五”规划要求提出,要实现产业基础高级化、产业链现代化和制造能力高端化。推进产业的智能化、数字化成为纺织“十四五”的一项重要工作。

为此,要加快突出工业互联网的引领带动作用,支持中小企业上云,用平台打造一批传统产业的AI深度应用场景,推动企业开展机器换人、数字化车间、智能化工厂建设,加快实施全产业链工业互联网的改造,实现产业转型升级;通过科技研发创新驱动,推动传统产业向内涵式发展转变。

为深化新一代信息技术与制造业融合发展,全面提升企业核心竞争能力,《纺织服装周刊》特推出“推进纺织业两化深度融合”系列报道,介绍产业两化融合现状,剖析瓶颈所在,并分享先进经验。

偌大的车间,空无一人,10万纱锭欢快地高速旋转,输送、换卷、接头、检测……各工序都在有条不紊地自动进行,这样的场景,正每天在武汉裕大华纺织服装集团有限公司全流程智能生产线上演。

而在2015年以前,完全是另一幅模样。裕大华曾在2015年进行了整合重组,重组后的裕大华集团机遇和挑战并存,一方面,国内纺织服装市场消费处于升级阶段,有转型升级的机遇,另一方面重组后的企业困难重重:80%以上的主机设备是上世纪90年代的国产成套设备(FA506细纱机,FA221B清梳联等),性能低下、严重老化;员工有1600人,年龄结构偏大,将近半数员工五年退,企业将面临劳动力不足和订单不足等多重压力。

为了摆脱设备老化、员工年龄结构老化、产品档次低订单不足等困境,裕大华抓住纺织服装由低端向高端转型升级的机遇,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。

开展智能纺织制造创新升级以来,裕大华集团申报专利72项,发明专利2项,实用新型专利70项,获批软著8部。2019年全流程智能纺纱项目荣获中国纺织工业联合会科技进步二等奖;2021年《全流程智能纺纱信息化实践》荣获中国纺织行业信息化创新应用成果一等奖,同年,裕大华纺织有限公司被评为“武汉十大智能标杆工厂”

倒逼下寻求“两化”破局

为抓住纺织服装由低端向高端转型升级的机遇,摆脱困境,裕大华集团从2018年开始全面实施智能化示范工厂建设改造。

在设备层面方面,对纺纱关键装备实施智能化改造。消除短板,全部使用国产最先进的纺纱设备,达到国内一流、世界领先;在纺纱物流运输方面,实施全流程智能输送。突破了行业普遍采用的存在间断物料收付和回用方式;在解决国内外系统不兼容方面,消除信息孤岛。通过E系统基础数据管理平台实现十大模块集成:人力资源管理、制造资源计划、产品数据管理、智能配棉(ICB)、数据采集(SCADA)、生产管理、物料管理(库存管理)、质量管理、设备管理、可视化系统。

记者了解到,裕大华的全流程智能纺纱信息化实践项目,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。

据悉,该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。

经济与社会效益双重丰收

与“智能纺织制造创新升级”之前相比,裕大华也获得了实实在在的利益。如全面降低纺纱运营成本。万元产值运行成本10100元,万元产值运行成本8500元,降低14.85%。2021年,裕大华主要产品高端精梳紧密纺纱年产量1万吨以上,高档工业布年产量1500万米以上,增加利润4000万元。主要体现在:

生产效率大幅提升。主机锭速由两化融合前的15500转/分钟,单产13.07公斤/千锭时,两化融合后主机锭速18500转/分钟,单产16.03公斤/千锭时,2021年最高锭速20000转/分。

减少了万锭生产用工。传统纺织企业属于劳动密集企业,业务流程复杂、漫长,现场管理大多数情况是通过人来管理。信息传递、生产任务、运输作业、设备状态检测、生产状态监测、统计分析等过程都是通过人工来完成,存在信息滞后、生产线不流畅、没有可用数据分析等困难,万锭用工在50人以上。两化融合后,纺纱生产设备(包括部分辅助设备)全部使用或应用了现代信息和智能技术的产品(全流程的智能纺纱设备和织造设备),同时通过可视化、智能运输、视觉技术、AI 数据分析等新技术结合生产业务实现生产线智能化管理。并且设备组网互联,数据自动采集传输共享,甚至连物料运输也通过智能AGV小车或轨道控制联网输送,每万锭用工人数仅15人左右。

降低物料损耗和产品不良率。两化融合前,为了保障上下工序正常生产,需要配置大量的工容器具和运输车辆。并且,为了避免混淆发生错支需要用各种不同的颜色、标识区分,使用和维护成本高,管理难度很大。两化融合后,条桶、纱管、托盘上装有芯片,成品包装袋上喷有条码不仅实现了自动物流的输送,而且杜绝了错支现象发生,实现了质量可追溯。产品不良率由两化融合前的0.45%下降到的0.2%以下,降低幅度55%。

水、电、气等能耗指标得以优化,降低了用能成本。智能纺纱设备每个纺纱机台安装电量监控系统,利于全面优化管理机器用电量。将络瓦智能空调系统与经纬E系统全面融合,有效地优化和控制车间温湿度、空调用电,节约电能和用水。采用大量的管道输送系统、负压抽吸风系统,因此总体吸风用量较大。单位产值能耗指标,两化融合前万元增加值能耗折标准煤0.85,21年万元增加值能耗折标准煤0.3。

缩短产品升级和研发周期。据介绍,裕大华智能化改造后,其产品升级周期由两化融合前10天缩短为两化融合后6天。

由于采用了全流程智能物流输送系统,大幅缩短生产过程时间,不仅提高生产效率,而且大大缩短产品生产周期。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。

抵御风险,两化企业更具优势

如今,纺织行业技术进步明显加快,行业投资亦出现增长,两化融合向高速化、智能化、差异化、绿色化、低耗能方向发展的趋势。

但目前行业仍存在诸多困难,如受全球经济贸易形势复杂严峻影响, 海外订单量不足;国内外疫情持续,造成海运费用上涨企业出口成本增加。而年初以来,纺织原材料价格持续高位,棉花棉纱等成本上涨的压力向服装、外贸出口等消费终端传递,而原料涨价无法顺利传导到下游,坯布利润微薄,上游涨价,下游无感的“上热下冷”格局成为行业难解的问题,如果市场想要走得更长远,需要理顺整个产业链。挑战与机遇并存,抓住国内市场消费需求升级的机遇,实施两化融合改造,提升产品档次和抵遇经营风险的能力。

裕大华负责人表示,未来,裕大华还将在两化融合方面进行有益尝试。

眼下,裕大华还将以现有的智能化项目为基础,发挥其最大效能,同时,继续完善智能工厂建设,构建行业标准体系。2021年,裕大华引进中国工程院院士、长江学者知名纺织专家徐卫林教授及其团队,打造智能纺织创新工作平台,解决智能纺织技术创新难题,培养智能纺织创新人才队伍,全面提升裕大华公司智能纺织科技创新能力,为加快打造国家科技创新中心、建设现代化大武汉提供科技支撑。当前,正在开展的课题武汉纺大-裕大华智能配棉系统,研究的内容是根据成纱质量指标、纱线品种和要求、工艺过程和设备性能差异,合理选择原棉,降低成本,提高品质。

下阶段,裕大华还将推进绿色工厂建设工作,在条件成熟的条件下,申报绿色工厂认证。

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广    告

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