CN108803521A - 一种粗疏毛纺连续性智能柔性化生产方法 - Google Patents

Abstract

一种粗疏毛纺连续性智能柔性化生产方法，涉及一种自动生产方法，包括控制单元、油剂集中调配输送单元、若干个生产单元、筒纱包装存储单元，每个生产单元中都包括和梳毛系统、细络联系统和络并捻系统，每个生产单元内的子系统不与其他生产单元内的子系统发生交集，控制单元控制油剂集中调配输送单元、生产单元和筒纱包装存储单元进行生产。本发明方法实现了连续型单件精益生产，实现车间内物流快速高效、准时，让车间物料库存大大降低。且产品在加工过程中纱筒单件流动容易发现质量问题，整个产线都通过生产执行系统数据监控、实时反映产线异常，能做到产品全程追溯。实现车间数字化管理模式，做到车间内部物流、信息流的同步合一。

Description

一种粗疏毛纺连续性智能柔性化生产方法

技术领域

本领域涉及羊绒纺织生产技术，尤其是一种柔性、弹性化生产方式。

背景技术

目前、整个毛纺行业、乃至整个纺织行业纺纱领域都是以传统的批量生产加工模式运行、管理思想也是传统的批量生产管理方法，厂房设计和设备布局时也只考虑上下工序产能平衡配置，但是车间物流路线没有考虑最经济、最高效，只是根据生产加工流程和厂房布局做设备布局。传统粗梳毛纺纱线加工时物料、半成品、成品均采用批量物流周转模式，导致生产线库存波动较大、且产品、半成品、原料流动比较离散，产线容易拥堵或脱节、半成品流动比较离散导致质量问题很难跟踪和追溯、导致人为质量问题占比较高，但又很难发现和杜绝问题源头。如果产线能按节拍有节奏的单间流动生产、将会大大提高生产效率、降低车间库存、实现快速低成本运行、可随时发现和杜绝问题隐患。

发明内容

本发明针对现有技术中的不足，提供了一种粗疏毛纺连续性智能柔性化生产方法，采用全自动的柔性生产线将传统毛纺行业批量生产模式转变为单件流动式加工模式，提高生产线加工效率和灵敏度、实现精益管理节拍式生产，使生产线得到瘦身并能高速运转，从而更加灵敏的适应小品种、多样化、个性定制的市场销售模式，对市场能够快速反应、灵敏感知、迅速决策。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决，一种粗疏毛纺连续性智能柔性化生产方法，包括控制单元、油剂集中调配输送单元、若干个生产单元、筒纱包装存储单元，每个生产单元中都包括和梳毛系统、细络联系统和络并捻系统，每个生产单元内的子系统不与其他生产单元内的子系统发生交集，控制单元控制油剂集中调配输送单元、生产单元和筒纱包装存储单元进行生产；其中，和梳毛系统包括自动储毛仓、和毛机、自动喂毛仓和梳毛机，多个自动储毛仓对应一台和毛机；油剂集中调配输送单元包括若干个储液罐、调配罐、输送罐和输送系统，输送罐通过输送系统连通所有生产单元内和梳毛系统的每个自动储毛仓；细络联系统包括环锭细纱机、自动络筒机和细纱满管自动连续单件流动装置，自动络筒机与梳毛机之间设置有自动运输连接装置，实现粗纱棒单件或整络传输；络并捻系统包括络筒机、并线机和加捻机，络筒到并线、并线到倍捻均采用空中轨道单筒逐个运输装置；筒纱包装存储单元包括满筒输送系统、分拣系统、打包系统和自动仓储系统，满筒输送系统包括连接到每个加捻机的运输皮带，分拣系统包括分拣区和每个运输皮带相对应的分拣臂，打包系统包括打包输送带、称重台、封装机、标签机和打包机，自动仓储系统包括仓库和仓储运输装置；控制单元接收到生产任务后准备生产，控制单元按照纱线成品要求分解生产任务和生产参数，将相同纱线成品要求的纱线划分为同一生产批次然后指派生产单元根据相应的生产参数进行生产，相同生产批次的纱线同时可由多个生产单元共同生产，多个生产单元也可同时生产不同生产批次的纱线，控制单元不得更改或者加塞其他生产批次给具有生产任务的生产单元，只有当前任务完成后生产单元才能进行下一次的生产；控制单元获取生产批次后，根据生产参数要求向油剂集中调配输送单元发送指令，油剂集中调配输送单元根据指令将不同储液罐内的原料定量的输送至调配罐进行和毛油的调配，和毛油调配结束后，将和毛油输送至输送罐，再由输送罐将和毛油输送至相应的自动储毛仓；在需要同时生产不同生产批次的纱线时，控制单元根据生产参数中和毛所需的时间以及生产的优先程度安排不同批次和毛油的调配顺序；在和梳毛系统、细络联系统和络并捻系统之间都设置有自动连接装置，使得整个生产单元一体化、自动化，在生产单元的生产过程中每个步骤都反馈到控制单元，使得控制单元能做到整个生产的全程追溯；生产单元在生产过程中生产完毕的纱线满筒通过满筒输送系统转移到运输皮带，然后通过运输皮带输送到分拣区，控制单元根据生产单元的反馈可以获得实时的生产状态，控制单元根据来自所有生产单元的生产状态以每个生产批次的数量自动在分拣区内规划不同生产批次产品的存储区域的位置与大小并进行动态调节，控制单元根据每个生产批次的出厂优先度控制产品进入打包系统的顺序，若有多个生产批次具有相同出厂优先度的同时，则按一定量交替的让不同生产批次的产品进入打包系统，若分拣区达到存储上限后，则控制单元可以控制分拣臂停止工作或者降低工作速率；纱线满筒在打包系统上时，先经过称重台进行称重，然后经过封装机进行塑膜密封包装，随后通过标签机贴标签，每个纱线满筒的标签都具有详细的产品信息和生产信息，最后同一批次的若干个纱线满筒一起进行包装封箱，随后通过仓储运输装置运输到仓库的指定位置。

上述技术方案中，优选的，所述的控制单元为ERP+MES+WMS+OA集成控制系统。

上述技术方案中，优选的，，油剂集中调配输送单元还包括外接罐，外接罐直接与调配罐相连，外接罐盛放按需盛放不常用的调配原料。

上述技术方案中，优选的，在和梳毛系统、细络联系统之间的自动运输连接装置包括自动运输轨道、设置在梳毛机机头透明立体纱库，透明立体纱库与环锭细纱机的上纱区域通过自动运输轨道连接，梳毛机动落纱后按固定次序摆放在机头透明立体纱库，然后通过自动运输轨道将粗纱棒自动运输到细纱机台上纱区域。

上述技术方案中，优选的，络并捻系统中加捻机尾部设置有转移机械臂，通过转移机械臂自动将加捻机落纱后的纱线满筒放置在运输皮带上。

上述技术方案中，优选的，运输皮带包括直通式运输皮带和循环式运输皮带，转移机械臂将纱线满筒放置在直通式运输皮带上，然后通过直通式运输皮带输送至循环式运输皮带上，纱线满筒在循环式运输皮带上时除非被分拣臂捡走，则一直在循环式运输皮带上。

上述技术方案中，优选的，在生产时控制单元全程自动，如有必要也可以进行手动操作。

本发明是一种全自动的羊绒生产方法，从羊绒原料到厂至羊绒纱线出厂都能做到全程监控、全程追溯，相比现有的羊绒生产线能做到小批量精细化生产。本发明借助自动化优势和车间物流自动运输系统、车间生产制造执行系统来完成纺纱过程中成品、半成品、原料的单件流动式生产，从而将原批量式离散型加工模式转变为连续型单件流加工模式、再通过车间生产制造执行系统实时采集生产数据、实时监控产线状态，尽可能减少物料人为运输、降低人为差错导致的质量事故，从而让生产线节拍式自然流动、最大限度减少车间物料堆放、运输小车堆放等，随时发现质量问题通过物流运输路径可实现快速追溯、让生产线高效、轻便、准确运转。连续型单件流生产将车间库存降到最低、从而将产线现金流投入降到最低、进一步提高产线的灵敏度、从而实现精益拉动式生产，由研发拉动客户需求，由客户需求拉动仓库存储，由仓库存储拉动生产每天定时定量入库，由生产每天定时定量拉动物料采购，由物料采购拉动原料供应商，将整个毛纺产业链串联拉动，从而拉动毛纺产业链升级。本发明方法的主要实施方式为由控制单元控制生产单元进行生产，生产单元内部的自动化包括以下几点：1、和毛机与梳毛机采用自动储毛仓和喂毛仓联接实现原料到梳毛连续型生产，从而减少中间人工喂毛、实现定位、定时、定量的原料供应，确保生产流程连续无间断，物流路线单一无偏差，中间无物料积压，实现节拍式运转。1、梳毛机与细纱机采用自动运输轨道联接、实现粗纱棒自动运输到细纱机台上纱区域，梳毛机手动落纱后按固定次序摆放在机头透明立体纱库，立体纱库到细纱机上纱区域采用自动运输轨道连接，实现粗纱棒单件或整络连续移动，确保中间在制品无堆放、无呆滞、尽大限度降低车间在制品库存。减少中间环节人为物料搬运、降低人工成本的同时也建立了有效的防呆防错机制发现质量隐患时能够及时停止处理，且物流路线单一从而方便质量问题追溯。3、环锭细纱机到自动络筒机采用细络联系统、实现细纱满管自动连续单件流动，从而降低用工成本、减少车间在制品库存、增加现金流周转，将传统的细纱多对一或多对多的物料流动改变为一对一的运输传递，从而能够及时发现问题及时处理问题，物流路线单一可追溯性强。4、络筒到并线、并线到倍捻均采用半成品空中轨道单筒逐个运输传递，络并捻机台设备配置上均采用满筒运输皮带、每台机尾运输皮带尽头采用机械臂抓取后放入空中运输轨道，根据上下工序产能平衡设计有空中立体纱库周转，通过运输轨道将所有络并捻机台联接、确保半成品物料实现在线实时定点定量单件逐个流动。5、倍捻机落纱后将满筒放置在运输皮带上，通过倍捻车尾部机械臂放入运输轨道、运输轨道转移到自动打包机逐个分箱打包。6、自动打包机到智能立体仓库运输、通过自动码垛机逐箱逐托板码垛后送入智能仓库入货口。

本发明涉及将传统毛粗纺纯羊绒纺纱离散型加工模式转变为连续型（单件流）生产加工模式，能够大幅降低车间用工成本、车间物流运输成本、减少人为质量事故和生产事故。将传统毛纺行业批量生产模式转变为单件流动式加工模式，提高生产线加工效率和灵敏度，快速实现精益管理节拍式生产模式，最大限度减少原料库存、车间在制品库存、成品库存，让车间物流、信息流、现金流高速流动，使生产线得到瘦身并高速运转，从而更加灵敏的适应小品种、多样化、个性定制的市场销售模式，对市场能够快速反应、灵敏感知、迅速决策。

与现有技术相比，本发明方法实现了连续型单件精益生产，实现车间内物流快速高效、准时，让车间物料库存大大降低。且产品在加工过程中纱筒单件流动容易发现质量问题，整个产线都通过生产执行系统数据监控、实时反映产线异常，能做到产品全程追溯。实现车间数字化管理模式，做到车间内部物流、信息流的同步合一。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

实施例1， 一种粗疏毛纺连续性智能柔性化生产方法，包括控制单元、油剂集中调配输送单元、若干个生产单元、筒纱包装存储单元。所述的控制单元为ERP+MES+WMS+OA集成控制系统。其中ERP为企业资源计划系统、MES为制造企业生产过程执行管理系统，WMS为仓库管理系统，OA办公自动化系统，本控制单元是这四种系统的集合，完成从订单到产品出库的全自动化管理。

每个生产单元中都包括和梳毛系统、细络联系统和络并捻系统、其中，和梳毛系统包括自动储毛仓、和毛机、自动喂毛仓和梳毛机，多个自动储毛仓对应一台和毛机。细络联系统包括环锭细纱机、自动络筒机和细纱满管自动连续单件流动装置，自动络筒机与梳毛机之间设置有自动运输连接装置，实现粗纱棒单件或整络传输。络并捻系统包括络筒机、并线机和加捻机，络筒到并线、并线到倍捻均采用空中轨道单筒逐个运输装置。每个生产单元内的子系统不与其他生产单元内的子系统发生交集，既每个生产单元都是独立的生产集体。油剂集中调配输送单元包括若干个储液罐、调配罐、输送罐和输送系统，输送罐通过输送系统连通所有生产单元内和梳毛系统的每个自动储毛仓。筒纱包装存储单元包括满筒输送系统、分拣系统、打包系统和自动仓储系统，满筒输送系统包括连接到每个加捻机的运输皮带，分拣系统包括分拣区和每个运输皮带相对应的分拣臂，打包系统包括打包输送带、称重台、封装机、标签机和打包机，自动仓储系统包括仓库和仓储运输装置。控制单元控制油剂集中调配输送单元、生产单元和筒纱包装存储单元进行生产。

一般而言，一个车间包括10至20个生产单元，一个油剂集中调配输送单元和若干个筒纱包装存储单元，控制单元可以全厂共用，所有的生产设备处于一室。每个生产单元的内的设备可以是小型化的纺织设备，遇到大批量产品时可以让多个生产单元共同生产，遇到小批量时可由一个生产单元单独生产。通常而言生产单元中的环锭细纱机中锭子数在30锭到50锭之间，其他设备根据环锭细纱机进行匹配。

控制单元接收到生产任务后准备生产，从此时起开始监控原料，为了达到快速周转的目的，本发明采用原料到货既生产的模式，不再设立原料仓库，同一批次原料没全的情况下也是到一批生产一批，然后出厂一批，减少库存成本和压力。

控制单元按照纱线成品要求分解生产任务和生产参数，将相同纱线成品要求的纱线划分为同一生产批次然后指派生产单元根据相应的生产参数进行生产，相同生产批次的纱线同时可由多个生产单元共同生产，多个生产单元也可同时生产不同生产批次的纱线，控制单元不得更改或者加塞其他生产批次给具有生产任务的生产单元，只有当前任务完成后生产单元才能进行下一次的生产。这样一来遇到大批次的产品所有的生产单元可以全部生产，遇到小批量的产品时可以部分生产单元生产，解决了现有毛纺生产中无法弹性生产，遇到小批量时需要全部开机的造成巨大产能浪费问题。

控制单元获取生产批次后，根据生产参数要求向油剂集中调配输送单元发送指令，油剂集中调配输送单元根据指令将不同储液罐内的原料定量的输送至调配罐进行和毛油的调配，和毛油调配结束后，将和毛油输送至输送罐，再由输送罐将和毛油输送至相应的自动储毛仓。油剂集中调配输送单元还包括外接罐，外接罐直接与调配罐相连，外接罐盛放按需盛放不常用的调配原料。在需要同时生产不同生产批次的纱线时，控制单元根据生产参数中和毛所需的时间以及生产的优先程度安排不同批次和毛油的调配顺序。通过油剂集中调配输送单元可以在遇到多批次不同产品需要共同生产时进行顺序调配，根据需要和毛时间以及原料入库时间进行调整，保证所有生产单元都可以按时开机，不造成产能的浪费。油剂集中调配输送单元本身就具有多个储液罐，能实时的调配和毛油，遇到特殊的和毛油时还能通过外接罐进行外界化学品的注入。

在和梳毛系统、细络联系统和络并捻系统之间都设置有自动连接装置，使得整个生产单元一体化、自动化，在和梳毛系统、细络联系统之间的自动运输连接装置包括自动运输轨道、设置在梳毛机机头透明立体纱库，透明立体纱库与环锭细纱机的上纱区域通过自动运输轨道连接，梳毛机动落纱后按固定次序摆放在机头透明立体纱库，然后通过自动运输轨道将粗纱棒自动运输到细纱机台上纱区域。在生产单元的生产过程中每个步骤都反馈到控制单元，使得控制单元能做到整个生产的全程追溯。在本方法中质量管理可以追溯到每一个筒纱，在实际生产中，每个筒纱的筒子都会贴好电子标签，每次生产步骤机器都会识别每个筒子的生产标签并进行反馈，这样控制单元能得到每个筒子的全部生产过程，对每个步骤每个产品的质量都能进行精细化的管理。

生产单元在生产过程中生产完毕的纱线满筒通过满筒输送系统转移到运输皮带，然后通过运输皮带输送到分拣区，络并捻系统中加捻机尾部设置有转移机械臂，通过转移机械臂自动将加捻机落纱后的纱线满筒放置在运输皮带上。运输皮带包括直通式运输皮带和循环式运输皮带，转移机械臂将纱线满筒放置在直通式运输皮带上，然后通过直通式运输皮带输送至循环式运输皮带上，纱线满筒在循环式运输皮带上时除非被分拣臂捡走，则一直在循环式运输皮带上。控制单元根据生产单元的反馈可以获得实时的生产状态，控制单元根据来自所有生产单元的生产状态以每个生产批次的数量自动在分拣区内规划不同生产批次产品的存储区域的位置与大小并进行动态调节，控制单元根据每个生产批次的出厂优先度控制产品进入打包系统的顺序，若有多个生产批次具有相同出厂优先度的同时，则按一定量交替的让不同生产批次的产品进入打包系统，若分拣区达到存储上限后，则控制单元可以控制分拣臂停止工作或者降低工作速率。打包系统上设置有电子标签识别装置，每个纱筒从分拣区进入打包系统时都需要识别电子标签，电子标签内信息与打包系统从控制单元接受到的信息一致时打包系统才对此纱线满筒开放。纱线满筒在打包系统上时，先经过称重台进行称重，然后经过封装机进行塑膜密封包装，随后通过标签机贴标签，每个纱线满筒的标签都具有详细的产品信息和生产信息，最后同一批次的若干个纱线满筒一起进行包装封箱，随后通过仓储运输装置运输到仓库的指定位置。筒纱包装存储单元还包括问题产品区，生产单元各个子系统内的机器每次都会识别纱筒上的电子标签并把每个步骤都向控制单元进行反馈，如果出现质量问题，则分拣臂直接将此纱筒转移至问题产品区。

整个生产系统全部采用自动操作，从原料入库到产品出库全部自动化远程，尽量减少人为误差。本发明方法的特点是采用多数量小产能的生产单元，在实际生产中可以根据生产要求的进行不同的产能搭配，做到了物流和信息流的统一以及高周转、零库存的目标，从而更加灵敏的适应小品种、多样化、个性定制的市场销售模式，对市场能够快速反应、灵敏感知、迅速决策。

Claims (7)

1.一种粗疏毛纺连续性智能柔性化生产方法，其特征为，包括控制单元、油剂集中调配输送单元、若干个生产单元、筒纱包装存储单元，每个生产单元中都包括和梳毛系统、细络联系统和络并捻系统，每个生产单元内的子系统不与其他生产单元内的子系统发生交集，控制单元控制油剂集中调配输送单元、生产单元和筒纱包装存储单元进行生产；

其中，和梳毛系统包括自动储毛仓、和毛机、自动喂毛仓和梳毛机，多个自动储毛仓对应一台和毛机；油剂集中调配输送单元包括若干个储液罐、调配罐、输送罐和输送系统，输送罐通过输送系统连通所有生产单元内和梳毛系统的每个自动储毛仓；细络联系统包括环锭细纱机、自动络筒机和细纱满管自动连续单件流动装置，自动络筒机与梳毛机之间设置有自动运输连接装置，实现粗纱棒单件或整络传输；络并捻系统包括络筒机、并线机和加捻机，络筒到并线、并线到倍捻均采用空中轨道单筒逐个运输装置；筒纱包装存储单元包括满筒输送系统、分拣系统、打包系统和自动仓储系统，满筒输送系统包括连接到每个加捻机的运输皮带，分拣系统包括分拣区和每个运输皮带相对应的分拣臂，打包系统包括打包输送带、称重台、封装机、标签机和打包机，自动仓储系统包括仓库和仓储运输装置；

控制单元接收到生产任务后准备生产，控制单元按照纱线成品要求分解生产任务和生产参数，将相同纱线成品要求的纱线划分为同一生产批次然后指派生产单元根据相应的生产参数进行生产，相同生产批次的纱线同时可由多个生产单元共同生产，多个生产单元也可同时生产不同生产批次的纱线，控制单元不得更改或者加塞其他生产批次给具有生产任务的生产单元，只有当前任务完成后生产单元才能进行下一次的生产；

控制单元获取生产批次后，根据生产参数要求向油剂集中调配输送单元发送指令，油剂集中调配输送单元根据指令将不同储液罐内的原料定量的输送至调配罐进行和毛油的调配，和毛油调配结束后，将和毛油输送至输送罐，再由输送罐将和毛油输送至相应的自动储毛仓；在需要同时生产不同生产批次的纱线时，控制单元根据生产参数中和毛所需的时间以及生产的优先程度安排不同批次和毛油的调配顺序；

在和梳毛系统、细络联系统和络并捻系统之间都设置有自动连接装置，使得整个生产单元一体化、自动化，在生产单元的生产过程中每个步骤都反馈到控制单元，使得控制单元能做到整个生产的全程追溯；

生产单元在生产过程中生产完毕的纱线满筒通过满筒输送系统转移到运输皮带，然后通过运输皮带输送到分拣区，控制单元根据生产单元的反馈可以获得实时的生产状态，控制单元根据来自所有生产单元的生产状态以每个生产批次的数量自动在分拣区内规划不同生产批次产品的存储区域的位置与大小并进行动态调节，控制单元根据每个生产批次的出厂优先度控制产品进入打包系统的顺序，若有多个生产批次具有相同出厂优先度的同时，则按一定量交替的让不同生产批次的产品进入打包系统，若分拣区达到存储上限后，则控制单元可以控制分拣臂停止工作或者降低工作速率；

纱线满筒在打包系统上时，先经过称重台进行称重，然后经过封装机进行塑膜密封包装，随后通过标签机贴标签，每个纱线满筒的标签都具有详细的产品信息和生产信息，最后同一批次的若干个纱线满筒一起进行包装封箱，随后通过仓储运输装置运输到仓库的指定位置。

2.根据权利要求1所述的一种粗疏毛纺连续性智能柔性化生产方法，其特征为，所述的控制单元为ERP+MES+WMS+OA集成控制系统。

3.根据权利要求1所述的一种粗疏毛纺连续性智能柔性化生产方法，其特征为，油剂集中调配输送单元还包括外接罐，外接罐直接与调配罐相连，外接罐盛放按需盛放不常用的调配原料。

4.根据权利要求1所述的一种粗疏毛纺连续性智能柔性化生产方法，其特征为，在和梳毛系统、细络联系统之间的自动运输连接装置包括自动运输轨道、设置在梳毛机机头透明立体纱库，透明立体纱库与环锭细纱机的上纱区域通过自动运输轨道连接，梳毛机动落纱后按固定次序摆放在机头透明立体纱库，然后通过自动运输轨道将粗纱棒自动运输到细纱机台上纱区域。

5.根据权利要求1所述的一种粗疏毛纺连续性智能柔性化生产方法，其特征为，络并捻系统中加捻机尾部设置有转移机械臂，通过转移机械臂自动将加捻机落纱后的纱线满筒放置在运输皮带上。

6.根据权利要求5所述的一种粗疏毛纺连续性智能柔性化生产方法，其特征为，运输皮带包括直通式运输皮带和循环式运输皮带，转移机械臂将纱线满筒放置在直通式运输皮带上，然后通过直通式运输皮带输送至循环式运输皮带上，纱线满筒在循环式运输皮带上时除非被分拣臂捡走，则一直在循环式运输皮带上。

7.根据权利要求1所述的一种粗疏毛纺连续性智能柔性化生产方法，其特征为，在生产时控制单元全程自动，如有必要也可以进行手动操作。