紡機(jī)自動(dòng)化是提高生產(chǎn)效率的重要手段
伴隨著全球經(jīng)濟(jì)的復(fù)蘇，我國(guó)的紡織機(jī)械行業(yè)也得到了迅猛發(fā)展，2011年行業(yè)產(chǎn)值增速接近30%，預(yù)計(jì)今年仍將保持高增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。但另一方面，我國(guó)紡機(jī)企業(yè)規(guī)模普遍偏小，產(chǎn)品技術(shù)含量偏低。從技術(shù)水平來(lái)看，我國(guó)的紡織機(jī)械與發(fā)達(dá)國(guó)家相比在各個(gè)方面還存在較大的差距，但是與印度、印尼、越南、巴基斯坦、孟加拉國(guó)以及土耳其等紡織貿(mào)易大國(guó)相比還具有一定的優(yōu)勢(shì)，尤其是我國(guó)在棉紡成套設(shè)備、滌綸成套設(shè)備和印染設(shè)備上均具有一定的競(jìng)爭(zhēng)力。
因此，加快實(shí)施產(chǎn)品的梯度轉(zhuǎn)移以及對(duì)上述地區(qū)的投資力度，大力實(shí)施出口策略，尋求技術(shù)升級(jí)新的方式，是提高紡織行業(yè)國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的重要途徑。特別是之前的金融危機(jī)已經(jīng)讓紡織行業(yè)自身存在的產(chǎn)品技術(shù)含量不高的問題暴露無(wú)遺。而目前中國(guó)紡織市場(chǎng)上國(guó)產(chǎn)設(shè)備的數(shù)量占到80%以上，眾多廠商開始把提高自身的機(jī)械制造配備能力作為發(fā)展的重中之重，而對(duì)紡織機(jī)械進(jìn)行自動(dòng)化升級(jí)改造則是各大廠商提高生產(chǎn)效率的重要手段。
近年來(lái)，紡織機(jī)械自動(dòng)控制技術(shù)應(yīng)用水平有了較快的進(jìn)步，幾乎用到了所有種類的自動(dòng)化產(chǎn)品，主要包括以 PLC、PCC、IPC、FCS、DCS、專用控制器為主的控制技術(shù)、以直流調(diào)速系統(tǒng)、交流變頻調(diào)速系統(tǒng)、開關(guān)磁阻電機(jī)、多單元同步系統(tǒng)等為特點(diǎn)的傳動(dòng)控制技術(shù)、以伺服、步進(jìn)、運(yùn)動(dòng)控制器為主的運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)、以Profibus、Can為主的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)和以文本顯示器、圖文終端、觸摸屏為主的人機(jī)界面以及功能多樣的傳感器技術(shù)等。
特別是，PLC、單軸獨(dú)立驅(qū)動(dòng)、多單元同步控制、基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的數(shù)據(jù)通訊和在線檢測(cè)等技術(shù)，在紡織機(jī)械上得到了廣泛的應(yīng)用，使紡織機(jī)械的應(yīng)用機(jī)構(gòu)更加簡(jiǎn)化，性能進(jìn)一步改善，生產(chǎn)質(zhì)量進(jìn)一步提高，操作更加方便，并大大提升了設(shè)備的檔次和水平。
比如，在機(jī)電一體化比較強(qiáng)的棉紡機(jī)械中，新型的粗紗機(jī)、分條整經(jīng)機(jī)、漿紗機(jī)均采用了自動(dòng)化技術(shù)，主要表現(xiàn)在，由計(jì)算機(jī)控制多臺(tái)變頻器、交流伺服驅(qū)動(dòng)器，再分別控制多臺(tái)電動(dòng)機(jī)的同步傳動(dòng)系統(tǒng)；利用傳感技術(shù)檢測(cè)紗線張力，通過計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)張力控制；采用計(jì)算機(jī)軟件來(lái)完成粗紗的卷繞成形功能和實(shí)現(xiàn)經(jīng)軸、織軸的理想卷繞。
伺服產(chǎn)品應(yīng)用現(xiàn)狀
伺服技術(shù)在紡織機(jī)械中的應(yīng)用相對(duì)廣泛，是紡織工業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的一個(gè)強(qiáng)有力的工具，為紡織業(yè)的高速發(fā)展提供了可靠的技術(shù)保證。我國(guó)紡織業(yè)向國(guó)際化邁進(jìn)的進(jìn)程正在加快，紡織機(jī)械的機(jī)電一體化水平不斷提高，但當(dāng)前應(yīng)用伺服的比例仍然很低，紡織行業(yè)技術(shù)進(jìn)步主要是依靠變頻化、PLC化，只有部分紡織機(jī)械采用了高檔伺服技術(shù)用于提高精度和效率，因此紡織機(jī)械是未來(lái)交流伺服大批量應(yīng)用的重要行業(yè)之一。另外，紡織機(jī)械行業(yè)的伺服市場(chǎng)的增長(zhǎng)將主要來(lái)自配比的增長(zhǎng)，行業(yè)產(chǎn)品產(chǎn)量增長(zhǎng)對(duì)伺服需求的貢獻(xiàn)將持續(xù)增加。
目前，成本是運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)品在本行業(yè)大量使用的最主要障礙。對(duì)用戶而言，使用帶伺服的紡織機(jī)械的一次性投入要高很多，大多數(shù)紡織企業(yè)寧愿多購(gòu)買幾臺(tái)低端的紡織機(jī)械以增加產(chǎn)能，只有對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量要求較高的企業(yè)會(huì)選用帶伺服的高端產(chǎn)品。另一方面，相對(duì)而言，本行業(yè)對(duì)伺服產(chǎn)品的技術(shù)要求較低，對(duì)精度和響應(yīng)速度的要低于機(jī)床和電子制造業(yè)。因此，價(jià)格成為首要參考標(biāo)準(zhǔn)。在應(yīng)用伺服系統(tǒng)代價(jià)較高的場(chǎng)合，廠商多選擇用變頻器代替，即使選用，也很少選用定制型產(chǎn)品，更多的是市場(chǎng)上的性價(jià)比高的通用產(chǎn)品。盡管目前本行業(yè)的運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)品的使用比例較低，但是運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)品在紡機(jī)上大量應(yīng)用是發(fā)展趨勢(shì)。
另外，雖然伺服技術(shù)在國(guó)產(chǎn)紡機(jī)上的廣泛應(yīng)用，推動(dòng)了國(guó)產(chǎn)紡織機(jī)械的機(jī)電一體化發(fā)展，也縮小了與國(guó)外的差距，但紡織專業(yè)自動(dòng)化裝置國(guó)內(nèi)發(fā)展緩慢，尤其是在紡織專用的傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)方面需加快開發(fā)。此外，紡織機(jī)械中的機(jī)與電必須同步發(fā)展，國(guó)產(chǎn)紡機(jī)已大量應(yīng)用了計(jì)算機(jī)技術(shù)，但必須有精密的機(jī)械結(jié)合，才能發(fā)揮更大的效果，否則將影響機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展。例如紡織機(jī)械，國(guó)外大量生產(chǎn)電腦控制的主機(jī)產(chǎn)品，而國(guó)產(chǎn)電腦園機(jī)、電腦橫機(jī)等水平上不去，其主要原因是精密機(jī)械加工技術(shù)跟不上，限制了伺服技術(shù)的發(fā)展。
近幾年國(guó)產(chǎn)伺服控制器逐漸取代臺(tái)灣和其他進(jìn)口品牌變成市場(chǎng)主流，憑借低成本的電機(jī)、簡(jiǎn)單的低線數(shù)編碼器，以及集成控制和驅(qū)動(dòng)，在解決了批量穩(wěn)定性之后，國(guó)內(nèi)品牌獲得了一定的成功，大陸市場(chǎng)將成為未來(lái)幾年里，低檔伺服最大的市場(chǎng)。而紡機(jī)行業(yè)應(yīng)用伺服的程度還很低，，很多需要精密測(cè)控定位的工序都是伺服產(chǎn)品的潛在應(yīng)用空間，再加上與國(guó)外品牌比較的成本優(yōu)勢(shì)，國(guó)產(chǎn)伺服品牌一定能夠在未來(lái)的發(fā)展中在紡機(jī)行業(yè)搶占一席之地。
目前紡織機(jī)械行業(yè)應(yīng)用的伺服目前依然以日系品牌為主，如松下、三菱、山洋、歐美系品牌主要有倫茨、丹納赫、西門子等，臺(tái)灣品牌有臺(tái)達(dá)和東元，大陸品牌主要有和利時(shí)電機(jī)和珠海運(yùn)控等。2010年紡織機(jī)械行業(yè)伺服系統(tǒng)的市場(chǎng)規(guī)模為3.2億元。
