談紡織機(jī)械自動化控制系統(tǒng)

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我國素有紡織大國的稱號，紡織機(jī)械的研究、應(yīng)用和發(fā)展由來已久。為適應(yīng)現(xiàn)代紡織行業(yè)的生產(chǎn)發(fā)展趨勢，滿足紡織工業(yè)化、現(xiàn)代化發(fā)展的需求，紡織機(jī)械創(chuàng)新技術(shù)的研究與發(fā)展得到了充分的重視。由陳革、楊建成主編的《紡織機(jī)械概論》一書是系統(tǒng)介紹紡織機(jī)械的專著。在內(nèi)容上，該書按照不同的分類，分別闡明了紡紗機(jī)械、織造機(jī)械、針織機(jī)械、非織造機(jī)械、染整機(jī)械、化學(xué)纖維機(jī)械等的工藝流程、核心技術(shù)、主要機(jī)構(gòu)，并在此基礎(chǔ)上反映了當(dāng)下國內(nèi)外紡織機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，通俗易懂，應(yīng)用性和指導(dǎo)性較強(qiáng)。紡織機(jī)械是紡織工業(yè)生產(chǎn)的重要工具、手段和基礎(chǔ)，其技術(shù)水平直接關(guān)系到紡織制造的質(zhì)量與成本，進(jìn)而影響到整個紡織行業(yè)的發(fā)展。著眼當(dāng)下，自動化已成為現(xiàn)代紡織機(jī)械制造的重要發(fā)展方向。

紡織機(jī)械自動化控制系統(tǒng)的研究對現(xiàn)代紡織企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)模式的全面革新有著積極的促進(jìn)作用。首先，紡織機(jī)械自動化控制系統(tǒng)以智能化、自動化為核心，能夠?qū)崿F(xiàn)紡織產(chǎn)業(yè)無人化生產(chǎn)，不僅能減少人工生產(chǎn)帶來的影響，提高產(chǎn)量，還能幫助紡織企業(yè)減少成本支出，提高生產(chǎn)效能。其次，在互聯(lián)網(wǎng)時代，紡織機(jī)械自動化控制系統(tǒng)通過融合移動通訊技術(shù)、智能感知技術(shù)及物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對生產(chǎn)環(huán)境的精準(zhǔn)感知，通過搜集大量環(huán)境信息數(shù)據(jù)和生產(chǎn)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)對安全風(fēng)險的評估，對可能發(fā)生的安全事故精準(zhǔn)預(yù)判，針對生產(chǎn)環(huán)境中存在的安全隱患提前向生產(chǎn)操作人員做出反饋與警示，保障生產(chǎn)人員與設(shè)備的安全。最后，紡織機(jī)械自動化控制系統(tǒng)不僅適用于生產(chǎn)機(jī)械的自動化管理，還能實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動化控制，針對紡織品生產(chǎn)過程的各個步驟、各類細(xì)節(jié)、各項(xiàng)工藝進(jìn)行最大程度上的優(yōu)化調(diào)整，使紡織品整個生產(chǎn)流程成為配置最優(yōu)的系統(tǒng)，改變傳統(tǒng)的紡織產(chǎn)品生產(chǎn)勞動模式，在幫助生產(chǎn)工作人員提高勞動技能水平和科學(xué)素質(zhì)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)更大化的經(jīng)濟(jì)效益目標(biāo)。紡織機(jī)械自動化控制系統(tǒng)的研究對現(xiàn)代紡織行業(yè)的工業(yè)化、現(xiàn)代化發(fā)展有著不可忽略的重要價值。一方面，紡織機(jī)械自動化控制系統(tǒng)的研究與應(yīng)用能夠快速提升紡織制造的生產(chǎn)效率，在技術(shù)的創(chuàng)新與變革中，擴(kuò)大生產(chǎn)，降低成本，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代紡織行業(yè)的高效率發(fā)展。另一方面，紡織機(jī)械自動化控制系統(tǒng)能夠通過更加精密的技術(shù)控制，規(guī)范紡織制造的流程和質(zhì)量參數(shù)，更好地保障紡織生產(chǎn)與制造的質(zhì)量。所以，無論是從效率出發(fā)，還是從質(zhì)量出發(fā)，紡織機(jī)械自動化控制系統(tǒng)的研究都有利于推進(jìn)現(xiàn)代紡織行業(yè)的又好又快發(fā)展。不僅如此，對廣大紡織行業(yè)的從業(yè)者和專業(yè)學(xué)習(xí)者來說，了解紡織機(jī)械自動化控制系統(tǒng)，開展紡織機(jī)械自動化控制系統(tǒng)的研究，有助于實(shí)時增進(jìn)人們對行業(yè)技術(shù)水平的認(rèn)知，與時俱進(jìn)地了解行業(yè)新理念、新技術(shù)和新趨勢。

紡織機(jī)械自動化控制系統(tǒng)的研究應(yīng)當(dāng)以效率與質(zhì)量為導(dǎo)向，重視紡織機(jī)械自動化控制系統(tǒng)研究的自主知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)，以技術(shù)為物質(zhì)基礎(chǔ)，加快自主研發(fā)創(chuàng)新，積極探索高端自動化紡織機(jī)械的設(shè)計(jì)制造。眾所周知，紡織是勞動密集性產(chǎn)業(yè)，因此，加快紡織機(jī)械的自動化控制系統(tǒng)研究有助于解放人力，提高效率，促進(jìn)紡織行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。就紡織機(jī)械自動化控制系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)來說，相對于傳統(tǒng)的紡織機(jī)械，紡織機(jī)械自動化控制系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的聯(lián)系更加緊密，人們應(yīng)當(dāng)積極引入計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息科技、移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等新理念和新技術(shù)，逐步取代舊的、傳統(tǒng)的系統(tǒng)研發(fā)模式，在系統(tǒng)運(yùn)行效率、精確度等方面獲得更大的進(jìn)步和優(yōu)化。目前，在長期的研究與發(fā)展中，我國紡織機(jī)械的自動化系統(tǒng)研發(fā)取得了一定的成績，但是在精加工、細(xì)加工和深加工等方面，自動化系統(tǒng)的研發(fā)還有待進(jìn)一步的推進(jìn)，其穩(wěn)定性、可靠性也有待進(jìn)一步的增強(qiáng)，為有效滿足紡織工業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的客觀要求，紡織機(jī)械自動化控制系統(tǒng)還需要進(jìn)一步的研究、優(yōu)化與創(chuàng)新。紡織機(jī)械自動化控制系統(tǒng)的研究與應(yīng)用應(yīng)以智能化管理為目標(biāo)，重視紡織機(jī)械故障的自動化檢測，實(shí)現(xiàn)紡織生產(chǎn)、機(jī)械管理、故障檢測一體化控制。當(dāng)前紡織行業(yè)向著大規(guī)模、集成化、體系化方向發(fā)展，紡織機(jī)械自動化控制系統(tǒng)也逐步向著多元化、綜合化、智能化方向發(fā)展，不僅要保障紡織機(jī)械設(shè)備連續(xù)生產(chǎn)，還要對機(jī)械生產(chǎn)進(jìn)行全流程智能化監(jiān)控，對生產(chǎn)機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)情況監(jiān)測、搜集、分析和判斷，以生產(chǎn)目標(biāo)為導(dǎo)向，針對生產(chǎn)過程中的影響因素及時調(diào)整、有效控制，保障最大化的生產(chǎn)效率。在以追求最大化生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益的今天，人工生產(chǎn)已不能滿足龐大的市場需求，機(jī)械生產(chǎn)具備更強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)性、更高的生產(chǎn)效率、更高質(zhì)量的生產(chǎn)工藝流程，能更好滿足紡織企業(yè)效益管理最大化的需求。依靠計(jì)算機(jī)自動化管理系統(tǒng)、變送器、調(diào)節(jié)器及執(zhí)行器組合構(gòu)建的紡織機(jī)械自動化控制系統(tǒng)能在生產(chǎn)過程中對機(jī)械起到檢查、計(jì)算、調(diào)整、管理及自主決策的作用，實(shí)現(xiàn)紡織生產(chǎn)過程中對溫度、濕度、流量、功率、液位等各項(xiàng)工藝參數(shù)的智能化控制。不容忽視的是，紡織機(jī)械自動化控制系統(tǒng)一旦在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中出現(xiàn)故障，將給紡織生產(chǎn)的質(zhì)量、產(chǎn)量及安全帶來巨大的影響，甚至?xí)T發(fā)安全事故，而融入物聯(lián)網(wǎng)、人工智能技術(shù)的紡織機(jī)械自動化控制系統(tǒng)可以為紡織機(jī)械的安全生產(chǎn)提供全方位的保護(hù)，不僅依靠傳感器實(shí)現(xiàn)各類型機(jī)械設(shè)備的智能感知，判定機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，而且依靠紅外智能檢測技術(shù)、激光智能監(jiān)測技術(shù)實(shí)現(xiàn)了全天候、全時段對紡織機(jī)械故障的檢查與監(jiān)測，對于生產(chǎn)系統(tǒng)的核心機(jī)組具有保護(hù)功能，當(dāng)出現(xiàn)機(jī)械故障、緊急停車等情況時，也能保障核心機(jī)組的設(shè)備不受損，最大程度上保障機(jī)械設(shè)備的安全，大大提高了紡織機(jī)械的使用效率和使用壽命。

紡織機(jī)械自動化控制系統(tǒng)的研究應(yīng)當(dāng)充分強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)的有效性、實(shí)用性和可操作性。首先，在紡織機(jī)械自動化控制系統(tǒng)的研究中，紡織制造中的織物特性、機(jī)械需求、操作方式等因素都應(yīng)當(dāng)納入考量，并以此為前提，針對性地進(jìn)行紡織機(jī)械自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與優(yōu)化，切實(shí)增強(qiáng)紡織機(jī)械自動化控制系統(tǒng)的有效性。其次，在紡織機(jī)械自動化控制系統(tǒng)的研究中，應(yīng)當(dāng)充分考慮其實(shí)用性，在內(nèi)在質(zhì)量、外觀質(zhì)量和標(biāo)準(zhǔn)管控等方面達(dá)到較為穩(wěn)定的水平，盡可能地減少自動化操作系統(tǒng)的失誤，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性、安全性和實(shí)用性。最后，在紡織機(jī)械自動化控制系統(tǒng)的研究中，應(yīng)當(dāng)重視系統(tǒng)的可操作性，方便做相關(guān)專業(yè)參數(shù)的調(diào)整，簡化操作流程，促進(jìn)紡織機(jī)械的自動化控制系統(tǒng)的推廣應(yīng)用。總之，紡織機(jī)械自動化控制系統(tǒng)的研究要與生產(chǎn)相聯(lián)結(jié)，切實(shí)解決紡織生產(chǎn)中的實(shí)際問題。紡織機(jī)械自動化控制系統(tǒng)的研究與應(yīng)用還要考慮到系統(tǒng)的簡單性、人機(jī)兼容性及功能有效性等特點(diǎn)，保障紡織機(jī)械自動化控制系統(tǒng)應(yīng)用效益的最大化。首先，在紡織機(jī)械自動化控制系統(tǒng)的研發(fā)中，紡織機(jī)械的功能價值、功能實(shí)現(xiàn)方式、機(jī)械原理、系統(tǒng)組成部分應(yīng)當(dāng)全面納入到設(shè)計(jì)思路中，以功能實(shí)現(xiàn)及產(chǎn)能需求滿足為目標(biāo)，從人機(jī)工程學(xué)角度考量，在系統(tǒng)配置與組態(tài)上，最大程度簡化操作系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)最低限度的操作控制，保障系統(tǒng)使用的簡單性。其次，對于紡織機(jī)械自動化控制系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循“人本化原則”，考慮到人機(jī)對話的兼容性特征。紡織機(jī)械自動化控制系統(tǒng)選用的圖像工具應(yīng)保障系統(tǒng)的可視化，表達(dá)具有良好的界面組態(tài)能力，能依靠高分辨率的圖像處理器與計(jì)算機(jī)提供的信息數(shù)據(jù)有效交互，可以以不同的展示單元、圖標(biāo)、圖表及動態(tài)圖像以多單元并行的方式實(shí)時顯示，減少可視化操作界面的顯示誤差，保障紡織機(jī)械自動化控制系統(tǒng)的人機(jī)兼容性。最后，對于紡織機(jī)械多層次、全方位的自動化控制需要應(yīng)以系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)為基礎(chǔ)，考慮到機(jī)械系統(tǒng)的功能目標(biāo)、價值目標(biāo)和效益目標(biāo)，能夠勝任復(fù)雜的系統(tǒng)要求，適應(yīng)不同的生產(chǎn)環(huán)境，滿足多樣化的生產(chǎn)任務(wù)需求，通過參數(shù)調(diào)整、模塊選配及系統(tǒng)優(yōu)化的方式，幫助紡織機(jī)械實(shí)現(xiàn)最大化的生產(chǎn)效益目標(biāo)。同時，在紡織機(jī)械自動化控制系統(tǒng)研究與應(yīng)用過程中還要重視機(jī)械系統(tǒng)與生產(chǎn)管理體系間的耦合性問題，自動化控制系統(tǒng)要與紡織企業(yè)生產(chǎn)管理體系有效匹配，促進(jìn)生產(chǎn)任務(wù)高效率完成。以上就是筆者在研讀《紡織機(jī)械概論》一書的過程中，對當(dāng)下紡織機(jī)械自動化控制系統(tǒng)研究所作的思考與分析。筆者認(rèn)為，紡織機(jī)械自動化控制系統(tǒng)的研究、應(yīng)用和推廣是振興我國紡織工業(yè)，促進(jìn)我國紡織制造自動化、現(xiàn)代化發(fā)展的必然選擇。目前，紡織機(jī)械自動化控制系統(tǒng)的研究還在不斷發(fā)展中，現(xiàn)有自動化控制系統(tǒng)尚存在一些不足和弊端，紡織機(jī)械的故障或自動化系統(tǒng)的失靈時有發(fā)生，影響了紡織生產(chǎn)。我國應(yīng)當(dāng)在現(xiàn)有紡織機(jī)械自動化系統(tǒng)的研究基礎(chǔ)之上積極推進(jìn)自動化技術(shù)在紡織機(jī)械制造中的創(chuàng)新應(yīng)用、改造與優(yōu)化，加快紡織機(jī)械制造的技術(shù)升級，全面提升紡織行業(yè)的生產(chǎn)效率與質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)紡織生產(chǎn)效益的跨越式提升。

作者：單位：山東濰坊人