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　　印染業(yè)的技術進步包括以生態(tài)觀念開發(fā)的新工藝、新助劑、新設備應用和改造高能耗高污染的染整設備。國內印染企業(yè)主要抓關鍵工藝環(huán)節(jié)、單機臺的生產設備引進，單機臺的監(jiān)測、閉環(huán)控制改造，但大部分生產設備還停留在局部簡單儀表控制、人工現場調整的階段。發(fā)達國家印染企業(yè)已普遍應用數字化技術，抓住源頭，從工藝、物料、設備等多渠道入手，優(yōu)化工藝，進行印染生產全流程的工藝檢測、控制，嚴格生產執(zhí)行和過程控制、確保產品質量，提升生產效率，控制生產成本。

　　染整生產線是多單元聯合機，流程長，工藝變量多，生產過程中溫度、濕度、速度、張力、濃度、染化料施加量等某一條件發(fā)生變化就可能引起其它參數偏離設定的工藝要求，最終影響產品質量、提高生產成本，并造成嚴重環(huán)保壓力。因此，成熟的工藝規(guī)程、嚴格的生產管理實現“工藝上車”是高品質印染生產保證，針對國內印染工藝、染整設備、生產管理存在的問題，開發(fā)應用印染在線采集控制管理系統(tǒng)已成必然趨勢。

　　二、開源印染在線采集控制管理系統(tǒng)介紹

　　開源印染在線采集控制管理系統(tǒng)采用分層分布式結構，分為三個部分：管理決策層、現場監(jiān)控層、數據采集設備層。系統(tǒng)示意圖如下：

　　印染在線采集控制管理系統(tǒng)在系統(tǒng)平臺上實現訂單、工藝配方、生產計劃、生產作業(yè)、生產控制、物料和水電汽消耗等信息的集成，制定科學合理的生產工藝配方，保證生產按照設定的工藝條件進行，確保產品質量，降低生產成本并減少水電汽等的消耗，提升印染企業(yè)的競爭力。系統(tǒng)包括：

　　1、優(yōu)化的生產作業(yè)計劃系統(tǒng)

　　根據客戶訂單、設備負荷和車間現場實時采集到的生產進度情況，科學制定生產作業(yè)計劃、向生產執(zhí)行部門下傳生產單、生產卡、化料單，避免計劃不合理、計劃調整引起的設備效率降低、染化料和能源的浪費。

　　2、生產裝備的在線監(jiān)控

　　針對目前國內印染設備自動化水平高低不一的情況，將目前國內印染企業(yè)普遍使用簡單儀表控制、人工現場調整控制的方式進行自動化改造，在傳統(tǒng)的染整設備上安裝相應的采集模塊、傳感器和控制器，包括速度、長度、溫度、液位、含水率、壓力、張力、堿濃度、PH值、碼數、縫頭等數字、模擬量采集模塊、各種數顯儀表(水、電、汽、含潮儀等)，保證產品工藝在生產裝備上的準確執(zhí)行。

　　3、準確快速的工藝配方管理系統(tǒng)

　　技術部門利用工藝配方管理系統(tǒng)，根據客戶訂單要求科學、準確、快速制定生產工藝和配方，并通過網絡下達各生產部門執(zhí)行工藝。通過技術開發(fā)和生產積累，持續(xù)對生產工藝和配方進行優(yōu)化，形成產品工藝的知識庫，提升產品工藝的重現性，確保產品的質量，降低生產成本。

　　4、車間生產過程的透明化、數字化

　　生產過程通過各種采集模塊將傳感器采集的數據上傳到現場監(jiān)控端和管理決策端，實現生產異常報警、在線質量監(jiān)視，實時掌握車間生產過程狀態(tài)，在次品發(fā)生早期做出正確的修正措施，確保工藝參數穩(wěn)定可靠。

　　5、生產成本核算精細化

　　系統(tǒng)通過對每一布車在該機臺上進行生產時，對助劑耗用(如實施開源的助劑集中配送系統(tǒng)則可以無縫對接)、工時、能耗的實時采集，可以在第一時間核算出每個訂單，每個布種的精確成本，便于企業(yè)分析成本動因，提升產品盈利水平，如通過對水、電、汽消耗數據的采集，分析計算出每萬米不同布種的合理能耗指標值，一方面為生產管理者提供最優(yōu)考核指標，一方面可以在生產前根據不同布種特點，設定控制閥門流量大小，從而有效控制生產中非正常能源消耗，實現節(jié)能減排的目的。

　　6、經營管理信息化

　　建立一個全面、科學、靈活的生產經營數據平臺，分析作業(yè)成本、能耗成本與效益關系，評價作業(yè)環(huán)節(jié)的價值，滿足企業(yè)成本控制、產品定價的需要并為生產調度提供基礎信息;提供趨勢分析，事故追溯，數據查詢，報表生成，各種曲線分析等功能，實時掌握印染車間現場生產的情況，全面反映企業(yè)生產的全貌;提供量化的考核數據、優(yōu)化人力資源及績效管理，實現管控與決策支持信息化。

　　三、系統(tǒng)產生的效益

　　從系統(tǒng)在國內示范企業(yè)的應用看，可以創(chuàng)造明顯的經濟和社會效益。

　　1、系統(tǒng)實現了工藝參數實時檢測并預警，有效減少次品和回修產生，避免同布種產品的質量波動，節(jié)約生產成本，提升設備生產效率;根據某企業(yè)實際應用情況，從目前8%的回修率提升到5%，每月可以為企業(yè)節(jié)省30萬米的回修成本，經濟效益非常可觀。

　　2、系統(tǒng)提供的碼數檢測保證了車間布帳清晰，伸縮率透明，有效控制丟布撕布等非正常原因造成的布匹損耗;采用縫頭檢測控制布車布匹數量準確，分車科學，通過對落布車號和在制品堆放區(qū)域的管理，有效防止布匹在車間混亂流轉造成錯誤加工;

　　3、能源測控有效控制水、電、汽消耗，科學計算生產水、電、汽消耗比率，明顯提高能源利用率，節(jié)約能源成本。根據已實施該系統(tǒng)企業(yè)初步計算，系統(tǒng)應用后可以節(jié)約水電汽消耗3%-5%，以某客戶為例，后整理960萬米產量，按照標準萬米布水用量110噸、電880kWh、蒸汽14噸，可以年節(jié)約清潔水50,600噸以上，節(jié)約用電40,500kWh以上，節(jié)約蒸汽6,600噸以上，預計一年可以節(jié)約100多萬元成本，系統(tǒng)的推廣應用將產生十分明顯經濟和社會效益。

　　4、大量車間現場生產數據都由系統(tǒng)自動采集和統(tǒng)計，大大節(jié)省了原有用于數據統(tǒng)計的人力成本，并避免了人為因素的干擾，各種數據能以各類圖表的方式快速準確的呈現給管理者，大大提高了整個生產流程的工作效率。

　　四、系統(tǒng)實施推進建議

　　因為在線采集系統(tǒng)涉及車間生產的所有機臺，建議可以采用分步實施的方式，集中關注關鍵機臺，對輔助機臺可以采取只安裝普通終端采集產量和進度，不采集具體工藝參數，但不建議在系統(tǒng)方案中撇開這些輔助機臺，因為這會導致生產進度信息的不完整，車間布匹流程過程中一些環(huán)節(jié)的缺失，將給機臺生產排程和進度跟蹤帶來困難，影響系統(tǒng)整體的使用效果。

　　五、與開源助劑集中配送系統(tǒng)的無縫連接

　　開源助劑集中配送系統(tǒng)是通過在線計量和管路輸送的方式, 將助劑原液按照工藝配方的要求直接輸送到機臺，并同時記錄助劑實際使用量的自動化系統(tǒng)，該系統(tǒng)實施標準化作業(yè)，從而提高產品質量的穩(wěn)定性，節(jié)省助劑消耗，降低員工的勞動強度，減少污水排放，實現清潔化生產。在線采集系統(tǒng)通過和配送系統(tǒng)的無縫連接，一方面可以共用機臺終端，減少企業(yè)投入，一方面可以實時獲取每一布車的助劑實時消耗數據，提供工藝和成本的精準分析報告。

　　六、為構建數字化印染工廠提供基礎

　　杭州開源在線采集系統(tǒng)在工信部出臺的《紡織工業(yè)技術進步與技術改造投資方向(2009-2011年) 》和《紡織行業(yè)清潔生產技術推行實施方案》中，都被列入了投資目錄和推廣技術，并在兩化融合中列入節(jié)能減排部分的實施內容，通過該系統(tǒng)的實施，結合信息管理系統(tǒng)，可以從經營管理網絡化、生產過程自動化、設計研發(fā)信息化、生產裝備數字化和產品檢驗智能化五個方面來落實，構建一個全新的數字化印染工廠。

　　來源: 許昌元 第八屆印染后整理論文集