专家著论：数字纺纱厂简论

　　三、工序联接的优点

　　数字化物流系统的最大效果是定时供应。即：每道工序机后没有传统纺机那样必需有一排备用满容器。并条、粗纱等工序，机后没有备用条桶，随需随换。细纱备用粗纱最少时可减至一只(最多时为粗纱机锭数加一)。因此，大大减少半制品存量，并缩短生产周期。

　　四、工序联接的课题和方案

　　数字纺纱系统的工序联接由两部分构成：(一)数字化运输线(二)智能容器。

　　(一)数字化运输线

　　数字化运输线由运输信息系统和自动运输线组成。

　　运输信息系统控制自动运输线的来回运动和运输定位。运输信息系统接收智能容器发出的信号，启动自动运输线，把满容器运送到所需位置，在容器更换后，又将空容器运回，停在备用位置。

　　根据纺纱工场具体情况，数字化运输线有地面运输线和空间运输线两种。

　　1、地面运输线 主要用于条桶运输。

　　地面运输线要求直线运输。用于梳棉→并条、并条头道→贰道、并条→粗纱、并条→条卷机或条并卷机，以及细纱→络筒。其中，用于细纱→络筒的有“细络联”。因为细纱管纱直径小，现在有各种样式的细络联，不但可直接运输，而且可以爬高、转弯。纱管的运送、空管返回都能定位，基本符合数字化运输线的要求。

　　除细络联外，地面直接运输线尚未有成功的方案。拟议中的有：

　　(1)磁力运输线 主要问题是满桶负载重量。

　　(2)链式运输线 这是常用的重物运输方式。

　　(3)步进式运输线 在《初访数字纺纱厂(科幻小说)》［6］中采用这种方案。

　　以上均无具体设计方案。

　　2、空间运输线 开清棉气流输棉和粗纱→细纱以及络筒→成包的数字化运输线都应是空间运输线。

　　(1)从开清棉车间→梳棉机；清梳联设备基本上能符合要求。但，清梳联适用于一定批量的生产。一般是一套开清棉联合机籍助清梳联，供应5～10台梳棉机。对批量生产品种是合适的，但不能满足小批量、多品种产品的要求。这个课题的解决方案在下一节中讨论。

　　(2)条卷(或并卷、条并卷)→精梳以及粗纱→细纱的空间运输线有立达和马佐里等的设计。可以进一步改进成为精梳数字化空间运输线和粗纱→细纱空间运输线。

　　(二)智能容器

　　智能容器要求每个(只)容器都能感知容量并发出用空信号，要求供应的满容器停在备换位置。在空容器运回后能发出信号，表示已到达备用位置。

　　现在被商业广泛应用的射频智能电子标签完全可以满足上述要求。需要考虑的是电子标签的安装位置。为此：

　　1、条桶 现在使用的圆形条桶有二个缺点。(1)太宽，无法做到机后单排供应；(2)容易转动，无法固定定位。因此，有必要改为矩形桶。

　　改为矩形桶可以在容量不变的条件下，减少宽度，做到机后单排供应；避免转动，做到位置固定。

　　在矩形桶短边侧的适当位置，安装智能电子标签，发出信号，可以有确定的定位。

　　安装智能电子标签的矩形条桶示意图如图1。

　　2、各类筒管 如精梳小卷筒管、络纱筒子筒管以及粗、细纱筒管可以在筒管顶部安装圆形智能电子标签。其定位信号不会受筒管摆放位置的变动而变动。

　　射频智能电子标签除定位信号外，还有记录所纺品种、工序设备编号等功能，可以解决现场管理上通常发生的用错半制品的问题。

　　按照以上要求，数字纺纱工场生产线的设备排列，改为如图2～图5。其中：图2为环锭普梳生产线排列图；图3为转杯纺生产线排列图；图4、图5为精梳及混纺生产线排列图。 　　

　　第二节 柔性生产线

　　一、柔性生产线的概念

　　按照纺纱厂的特性，柔性生产线不可能是一条可以纺制任何纱线的完全柔性的生产线。这样的柔性生产线是不经济的。

　　数字纺纱系统的柔性生产线有以下特点：

　　1、每条生产线可以纺制并独立翻改在设定范围内的纱线。

　　纺制和翻改范围按主机——数字纺纱机可以纺制的纤维类别和所纺的纱线品种(纯纺、混纺、普梳、精梳、细、中、粗线密度等)来设定。《方案》只提普梳、精梳和棉涤混纺是不充分的。柔性生产线完全可按市场需要，设定纺制新型纤维和新型纱线。

　　2、每条柔性生产线的规模应尽可能小。这有利于适应市场变化翻改品种，同时也能简化工序联接。

　　如果不考虑开清棉和后加工工序，如《方案》的设计，以一台梳棉机、一套单头并条机、一台单排粗纱机、二台千锭细纱机和二台自动络筒机组成基本的环锭柔性生产线。或以一台梳棉机、一套单头并条机、二台百头转杯纺机组成基本的转杯纺柔性生产线。所有纺机均根据生产的纱线来选型。

　　精梳纱和混纺纱的柔性生产线也类此设定。

　　3、整个数字纺纱工场可以有多条各种类型的柔性生产线。数字纺纱工场的规模按中央调控中心的调控能力而定。根据信息管理系统的能力，整个工场规模可以达到(相当于环锭)十万锭(五十条柔性生产线)以上的规模。而且规模愈大愈经济。如按每条柔性生产线平均每月翻改四次，就可以生产多达200种产品及时供应市场。

　　二、柔性生产线的组成

　　柔性生产线由数字纺机、数字纺机机前附机、数字纺机机后附机、数字纺机清洁系统四部分组成。

　　1、数字纺机 有许多论文讨论到数字纺机［4］。但，所涉及数字纺机的概念似是“纺机数字化”，数字纺纱工场的数字纺机是数字纺纱系统中的一部分，必须能和系统内有关的硬件和软件接口。

　　2、数字纺机机前附机 即通常所说的(也是《方案》中提到的)接头机器人或机前小机。但其功能扩大到落桶(落纱)换桶(换纱管)。我们将在第三节中分机种予以讨论。

　　3、数字纺机机后附机 即《方案》中的机后换桶(换纱)、接头的机器人，是较难解决的课题。

　　4、数字纺机清洁系统 包括排杂除尘系统和机台清洁系统。在现有的开清棉、梳棉排杂、除尘系统和细纱断头吸棉系统以及各种车面巡廻装置装的数字化以外，还要扩大到绒辊花、皮辊花的清除和收集等清洁系统。