數(shù)字化小樣紡織快速反應(yīng)系統(tǒng)將開始推廣
2013-12-18
日前,天津工業(yè)大學(xué)與天津市嘉誠機(jī)電設(shè)備有限公司合作完成的“數(shù)字化小樣紡織快速反應(yīng)系統(tǒng)的開發(fā)與推廣”項(xiàng)目獲得2013年度“紡織之光”科學(xué)技術(shù)二等獎(jiǎng)。該系統(tǒng)一經(jīng)上市就以價(jià)格優(yōu)勢和數(shù)值化程度高的特點(diǎn)吸引了國內(nèi)外企業(yè)和院校的眼球。該系統(tǒng)的推廣,也大大推動(dòng)了我國紡織企業(yè)產(chǎn)品創(chuàng)新和工藝創(chuàng)新能力的提高,加速了我國紡織企業(yè)由“來樣加工”型向“自主創(chuàng)新”型的轉(zhuǎn)變。同時(shí),該系統(tǒng)也為紡織高等院校、科研院所提供了高效、方便、快捷的紡織研究試驗(yàn)平臺(tái),為高等院校提供了理想的實(shí)踐教學(xué)平臺(tái),使以往的演示實(shí)驗(yàn)變成了單人獨(dú)立的上機(jī)操作,通過課程實(shí)驗(yàn)和產(chǎn)品上機(jī),培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。
用最少原料實(shí)現(xiàn)快速反應(yīng)
隨著經(jīng)濟(jì)全球化和高新技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)程的不斷加快,紡織行業(yè)競爭日益激烈,紡織服裝產(chǎn)品流行周期越來越短,已進(jìn)入個(gè)性化、小批量、短周期、快交貨、零庫存的敏捷定制時(shí)期,F(xiàn)代紡織產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢是廣泛使用清梳聯(lián)、粗細(xì)聯(lián)、細(xì)絡(luò)聯(lián)設(shè)備,這些設(shè)備的應(yīng)用大大提高了生產(chǎn)過程的自動(dòng)化程度,節(jié)約了用工,也提高了生產(chǎn)效率,但是這樣的生產(chǎn)設(shè)備與“小批量、多品種”的市場需求存在一定的矛盾,這一矛盾突出表現(xiàn)為工廠無法打樣,無法進(jìn)行新材料、新工藝、新產(chǎn)品的上機(jī)試驗(yàn)。
對企業(yè)來講,“數(shù)字化小樣紡紗快速反應(yīng)系統(tǒng)”主要針對產(chǎn)品開發(fā)過程中的工藝試驗(yàn)與打樣問題。使用這套系統(tǒng),從紗線設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)到紡紗過程,采用全面數(shù)字化手段,15克纖維按照普梳工藝紡14tex細(xì)紗,紡紗長度可以達(dá)到1000米,完成紡紗大約需要1小時(shí)(梳棉10分鐘,并條2道10分鐘,粗紗10分鐘,細(xì)紗30分鐘)。這些紗線足以用于條干、強(qiáng)力、毛羽等物理機(jī)械性能指標(biāo)的測試,也足以織出一塊小樣。但是,如果使用大生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行試紡,開清棉原料投入量最少也要50公斤以上,若考慮成卷均勻則需要200公斤以上,完成紡紗大約需要2個(gè)班的時(shí)間,不僅原料消耗大,而且影響正常生產(chǎn)。數(shù)字化小樣紡紗系統(tǒng)很好地破解了這一難題,實(shí)現(xiàn)了工藝試驗(yàn)與打樣的快速反應(yīng)。數(shù)字化小樣紡織快速反應(yīng)系統(tǒng)很好地滿足了紡織產(chǎn)品開發(fā)過程中對于新產(chǎn)品打樣和上機(jī)工藝試驗(yàn)的需求,同時(shí)也為紡織高校提供了較為理想的教學(xué)和科學(xué)試驗(yàn)設(shè)備平臺(tái)。
校企聯(lián)合完成自主創(chuàng)新
在該系統(tǒng)的研究過程中,天津工業(yè)大學(xué)與天津市嘉誠機(jī)電設(shè)備有限公司的校企合作緊密,天津工業(yè)大學(xué)的研究人員以學(xué)術(shù)和理論為主,著重于總體方案的提出與設(shè)計(jì),而天津市嘉誠機(jī)電設(shè)備有限公司的研發(fā)人員在機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)加工、機(jī)械裝配方面有著豐富的實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),因此以具體設(shè)備的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、裝配調(diào)試及改進(jìn)升級為主。
據(jù)該項(xiàng)目負(fù)責(zé)人天津工業(yè)大學(xué)教授馬崇啟介紹,該系統(tǒng)在開發(fā)研究階段遇到的最大瓶頸就是要將計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、機(jī)電一體化技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)等應(yīng)用到傳統(tǒng)的紡織工程中,需要有紡織專業(yè)、計(jì)算機(jī)及自動(dòng)化專業(yè)、機(jī)電一體化專業(yè)的人才,通過整個(gè)團(tuán)隊(duì)緊密合作完成了紡織計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(TCIMS)的集成創(chuàng)新及機(jī)電一體化、數(shù)字化、信息化技術(shù)在紡織生產(chǎn)中的全過程集成應(yīng)用兩方面的創(chuàng)新舉措。
紡織計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)由三大部分組成,具體為紗線和織物計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)系統(tǒng)、紡織生產(chǎn)工藝管理系統(tǒng)(PMS)及紡織計(jì)算機(jī)輔助制造(CAM)系統(tǒng)。其中紗線和織物CAD系統(tǒng)能完成紗線和織物的設(shè)計(jì),可以生成紗線和織物的模擬效果圖電子文檔,經(jīng)互聯(lián)網(wǎng)傳送給客戶,也可打印成紙質(zhì)模擬效果圖傳送給客戶,從收到客戶的需求信息到做出反應(yīng)的時(shí)間不超過30分鐘。
對比價(jià)格市場優(yōu)勢明顯
據(jù)了解,目前國內(nèi)外尚無開發(fā)完整的從紡到織、從纖維到布樣設(shè)備的廠家。國外開發(fā)小樣紡織設(shè)備的廠商主要是英國SDL公司,開發(fā)小樣織造設(shè)備的廠商主要是臺(tái)灣的碩奇公司。英國SDL公司小樣紡紗設(shè)備包括小型梳理機(jī)、并條機(jī)和細(xì)紗機(jī)3臺(tái)設(shè)備,其價(jià)格約為人民幣200萬元,且為純機(jī)械式,所有紡紗工藝參數(shù)修改均需要更換或調(diào)整機(jī)械部件;數(shù)字化小樣紡紗系統(tǒng)包括梳理機(jī)、并條機(jī)、精梳機(jī)、粗紗機(jī)、細(xì)紗機(jī)和并捻機(jī)六臺(tái)設(shè)備,均為數(shù)字式,一般工藝參數(shù)變換只需要通過觸摸屏輸入,整套設(shè)備市場價(jià)格約為人民幣100萬元,市場競爭優(yōu)勢明顯。
臺(tái)灣碩奇公司是一家老牌的織樣機(jī)生產(chǎn)商,2003年進(jìn)入中國市場,一度占據(jù)中國織樣機(jī)市場的90%以上,自從天津工業(yè)大學(xué)開發(fā)了自動(dòng)織樣機(jī)并產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)后,臺(tái)灣碩奇逐漸退出了大陸市場。因?yàn)榕_(tái)灣碩奇公司一套打樣設(shè)備(單紗上漿機(jī)、單紗整經(jīng)機(jī)、織樣機(jī)各一臺(tái))總價(jià)人民幣150萬元左右,天津工業(yè)大學(xué)開發(fā)的自動(dòng)織樣系統(tǒng)價(jià)格僅需人民幣50萬元左右。
推廣10年備受市場青睞
該系統(tǒng)從2003年開始陸續(xù)進(jìn)行了織造系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn),通過產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的實(shí)踐檢驗(yàn),根據(jù)用戶反饋的改進(jìn)意見,項(xiàng)目組不斷完善系統(tǒng)功能,數(shù)字化小樣紡紗快速反應(yīng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念和綜合技術(shù)達(dá)到國際先進(jìn)水平。經(jīng)過近幾年的發(fā)展完善,在環(huán)錠細(xì)紗機(jī)上增配了包芯紡紗裝置、賽絡(luò)紡紗裝置、緊密紡紗裝置,開發(fā)了毛紡系統(tǒng)、轉(zhuǎn)杯紡紗設(shè)備、噴氣渦流紡紗設(shè)備等新型紡紗設(shè)備。
從單一的織造系統(tǒng)到全套紡織集成制造系統(tǒng),經(jīng)歷了近十年完善和發(fā)展,形成了一個(gè)完整的基于打樣的紡織計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng),具有配套完整、軟硬件功能齊全、自動(dòng)化程度高、設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定、產(chǎn)品適應(yīng)性強(qiáng)、工藝變更操作簡便、打樣效率高等特點(diǎn)。自投入市場以來,累計(jì)實(shí)現(xiàn)銷售額5000余萬元,取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。
到目前為止,該系統(tǒng)已經(jīng)在東華大學(xué)、西安工程大學(xué)、蘇州大學(xué)、浙江理工大學(xué)、青島大學(xué)、大連工業(yè)大學(xué)、新疆大學(xué)和中國紡織科學(xué)研究院等約40余家紡織高等院校知名紡織高校和科研機(jī)構(gòu),以及山東魏橋紡織集團(tuán)、浙江華孚色紡有限公司、山東如意集團(tuán)等知名企業(yè)得到應(yīng)用,市場反饋良好。
用最少原料實(shí)現(xiàn)快速反應(yīng)
隨著經(jīng)濟(jì)全球化和高新技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)程的不斷加快,紡織行業(yè)競爭日益激烈,紡織服裝產(chǎn)品流行周期越來越短,已進(jìn)入個(gè)性化、小批量、短周期、快交貨、零庫存的敏捷定制時(shí)期,F(xiàn)代紡織產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢是廣泛使用清梳聯(lián)、粗細(xì)聯(lián)、細(xì)絡(luò)聯(lián)設(shè)備,這些設(shè)備的應(yīng)用大大提高了生產(chǎn)過程的自動(dòng)化程度,節(jié)約了用工,也提高了生產(chǎn)效率,但是這樣的生產(chǎn)設(shè)備與“小批量、多品種”的市場需求存在一定的矛盾,這一矛盾突出表現(xiàn)為工廠無法打樣,無法進(jìn)行新材料、新工藝、新產(chǎn)品的上機(jī)試驗(yàn)。
對企業(yè)來講,“數(shù)字化小樣紡紗快速反應(yīng)系統(tǒng)”主要針對產(chǎn)品開發(fā)過程中的工藝試驗(yàn)與打樣問題。使用這套系統(tǒng),從紗線設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)到紡紗過程,采用全面數(shù)字化手段,15克纖維按照普梳工藝紡14tex細(xì)紗,紡紗長度可以達(dá)到1000米,完成紡紗大約需要1小時(shí)(梳棉10分鐘,并條2道10分鐘,粗紗10分鐘,細(xì)紗30分鐘)。這些紗線足以用于條干、強(qiáng)力、毛羽等物理機(jī)械性能指標(biāo)的測試,也足以織出一塊小樣。但是,如果使用大生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行試紡,開清棉原料投入量最少也要50公斤以上,若考慮成卷均勻則需要200公斤以上,完成紡紗大約需要2個(gè)班的時(shí)間,不僅原料消耗大,而且影響正常生產(chǎn)。數(shù)字化小樣紡紗系統(tǒng)很好地破解了這一難題,實(shí)現(xiàn)了工藝試驗(yàn)與打樣的快速反應(yīng)。數(shù)字化小樣紡織快速反應(yīng)系統(tǒng)很好地滿足了紡織產(chǎn)品開發(fā)過程中對于新產(chǎn)品打樣和上機(jī)工藝試驗(yàn)的需求,同時(shí)也為紡織高校提供了較為理想的教學(xué)和科學(xué)試驗(yàn)設(shè)備平臺(tái)。
校企聯(lián)合完成自主創(chuàng)新
在該系統(tǒng)的研究過程中,天津工業(yè)大學(xué)與天津市嘉誠機(jī)電設(shè)備有限公司的校企合作緊密,天津工業(yè)大學(xué)的研究人員以學(xué)術(shù)和理論為主,著重于總體方案的提出與設(shè)計(jì),而天津市嘉誠機(jī)電設(shè)備有限公司的研發(fā)人員在機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)加工、機(jī)械裝配方面有著豐富的實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),因此以具體設(shè)備的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、裝配調(diào)試及改進(jìn)升級為主。
據(jù)該項(xiàng)目負(fù)責(zé)人天津工業(yè)大學(xué)教授馬崇啟介紹,該系統(tǒng)在開發(fā)研究階段遇到的最大瓶頸就是要將計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、機(jī)電一體化技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)等應(yīng)用到傳統(tǒng)的紡織工程中,需要有紡織專業(yè)、計(jì)算機(jī)及自動(dòng)化專業(yè)、機(jī)電一體化專業(yè)的人才,通過整個(gè)團(tuán)隊(duì)緊密合作完成了紡織計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(TCIMS)的集成創(chuàng)新及機(jī)電一體化、數(shù)字化、信息化技術(shù)在紡織生產(chǎn)中的全過程集成應(yīng)用兩方面的創(chuàng)新舉措。
紡織計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)由三大部分組成,具體為紗線和織物計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)系統(tǒng)、紡織生產(chǎn)工藝管理系統(tǒng)(PMS)及紡織計(jì)算機(jī)輔助制造(CAM)系統(tǒng)。其中紗線和織物CAD系統(tǒng)能完成紗線和織物的設(shè)計(jì),可以生成紗線和織物的模擬效果圖電子文檔,經(jīng)互聯(lián)網(wǎng)傳送給客戶,也可打印成紙質(zhì)模擬效果圖傳送給客戶,從收到客戶的需求信息到做出反應(yīng)的時(shí)間不超過30分鐘。
對比價(jià)格市場優(yōu)勢明顯
據(jù)了解,目前國內(nèi)外尚無開發(fā)完整的從紡到織、從纖維到布樣設(shè)備的廠家。國外開發(fā)小樣紡織設(shè)備的廠商主要是英國SDL公司,開發(fā)小樣織造設(shè)備的廠商主要是臺(tái)灣的碩奇公司。英國SDL公司小樣紡紗設(shè)備包括小型梳理機(jī)、并條機(jī)和細(xì)紗機(jī)3臺(tái)設(shè)備,其價(jià)格約為人民幣200萬元,且為純機(jī)械式,所有紡紗工藝參數(shù)修改均需要更換或調(diào)整機(jī)械部件;數(shù)字化小樣紡紗系統(tǒng)包括梳理機(jī)、并條機(jī)、精梳機(jī)、粗紗機(jī)、細(xì)紗機(jī)和并捻機(jī)六臺(tái)設(shè)備,均為數(shù)字式,一般工藝參數(shù)變換只需要通過觸摸屏輸入,整套設(shè)備市場價(jià)格約為人民幣100萬元,市場競爭優(yōu)勢明顯。
臺(tái)灣碩奇公司是一家老牌的織樣機(jī)生產(chǎn)商,2003年進(jìn)入中國市場,一度占據(jù)中國織樣機(jī)市場的90%以上,自從天津工業(yè)大學(xué)開發(fā)了自動(dòng)織樣機(jī)并產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)后,臺(tái)灣碩奇逐漸退出了大陸市場。因?yàn)榕_(tái)灣碩奇公司一套打樣設(shè)備(單紗上漿機(jī)、單紗整經(jīng)機(jī)、織樣機(jī)各一臺(tái))總價(jià)人民幣150萬元左右,天津工業(yè)大學(xué)開發(fā)的自動(dòng)織樣系統(tǒng)價(jià)格僅需人民幣50萬元左右。
推廣10年備受市場青睞
該系統(tǒng)從2003年開始陸續(xù)進(jìn)行了織造系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn),通過產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的實(shí)踐檢驗(yàn),根據(jù)用戶反饋的改進(jìn)意見,項(xiàng)目組不斷完善系統(tǒng)功能,數(shù)字化小樣紡紗快速反應(yīng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念和綜合技術(shù)達(dá)到國際先進(jìn)水平。經(jīng)過近幾年的發(fā)展完善,在環(huán)錠細(xì)紗機(jī)上增配了包芯紡紗裝置、賽絡(luò)紡紗裝置、緊密紡紗裝置,開發(fā)了毛紡系統(tǒng)、轉(zhuǎn)杯紡紗設(shè)備、噴氣渦流紡紗設(shè)備等新型紡紗設(shè)備。
從單一的織造系統(tǒng)到全套紡織集成制造系統(tǒng),經(jīng)歷了近十年完善和發(fā)展,形成了一個(gè)完整的基于打樣的紡織計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng),具有配套完整、軟硬件功能齊全、自動(dòng)化程度高、設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定、產(chǎn)品適應(yīng)性強(qiáng)、工藝變更操作簡便、打樣效率高等特點(diǎn)。自投入市場以來,累計(jì)實(shí)現(xiàn)銷售額5000余萬元,取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。
到目前為止,該系統(tǒng)已經(jīng)在東華大學(xué)、西安工程大學(xué)、蘇州大學(xué)、浙江理工大學(xué)、青島大學(xué)、大連工業(yè)大學(xué)、新疆大學(xué)和中國紡織科學(xué)研究院等約40余家紡織高等院校知名紡織高校和科研機(jī)構(gòu),以及山東魏橋紡織集團(tuán)、浙江華孚色紡有限公司、山東如意集團(tuán)等知名企業(yè)得到應(yīng)用,市場反饋良好。
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