自动穿经机和手工穿经对比分析

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纺织行业随着自动络筒机、整经机、浆纱机、织机技术的不断进步,早已进行了更新换代,自动化程度在一步步提升,织造速度有了很大的提高。而穿经是织造的准备工序,一直以来穿综、穿筘都是由人工完成,速度慢、生产效率低、用工多、质量差,而且员工劳动强度大,特别是速度方面早已不能适应现代高速喷气织机的生产和订单需求。自动穿经机作为一种新型的自动化程度很高的穿经设备,近几年已经逐步开始应用于一些优质企业。它的速度和穿经质量与原来的手工穿经形成了强烈的对比,也配合了现代纺织行业的发展需求。一个现代化的纺织企业,单纯地靠手工穿经,对现在的订单形势已造成制约,严重影响了纺织企业的市场竞争力。

自动穿经机的发展

自动穿经机在发达地区已经应用了 20 多年,如日本和台湾地区各有自动穿经机约 100 多台,欧美拥有 400 多台。由于发达地区人工成本高,已经没有人工穿经。中国、印度等亚洲新兴经济体应用该设备也只是近 5 年的事情。近期随着中国企业招工难的出现和自动穿经机独特的优势,自动穿经机在很大程度上有了大量应用的趋势。目前,经过多次产品的更新换代,在全世界可以称为是全自动穿经机的只有Stäubli(史陶比尔)公司瑞士生产的Delta系列(目前计划推出SAFIR系列)和意大利EL&M公司的Vega穿经机。

自动穿经机的基本原理和适应范围

自动穿经机定义为可以将经纱自动穿过停经片、综丝和钢筘的设备。有些设备是从经轴直接引穿,有些设备是从筒子引穿再和经轴接经。不论是哪一种方式,用人工引经纱穿停经片、综丝和钢筘,是不能称为自动穿经机的。

自动穿经是经纱从有张力的经纱层上被拉出,一根一根地被送入穿综元件,在相同方向排成一行的综丝从堆中被分开,并输送到穿综位置,塑料刀片在钢筘上打开一个间隙,钢筘根据穿经顺序逐一移动,一只钩子一步就把经纱穿过综丝和钢筘。然后,已穿有经纱的综丝被推到综架轨上。共有多达 20 个综架轨并列着,当所有的经纱都穿好后,通过卸载把穿经综框放到经轴的车上。

如果要实现以上要求,经纱、停经片孔、综丝综眼、钢筘筘路必须在同一条水平直线上才能保证钩子顺利穿经。为能保证以上工序顺利完成,自动穿经机配备光电检测、传感器和照相系统,以避免损坏相关部件。自动穿经机主要由纱线模组、停经片模组、综丝模组、钢筘模组以及控制器等组成。以上模组相互配合穿好纱线后,按照编订的程序将综丝和停经片送入相应的位置。经纱传感器检查纱线的正确传入,钢筘的光学检测和控制系统根据钢筘的密度和设定的穿筘来检查钢筘的运动。

自动穿经机适用于棉纱、混纺、毛、丝、竹节花式纱等所有品种的自动穿经。

自动穿经机和手工穿经的产量、经济效益对比分析

Stäubli自动穿经机目前市场占有率大约在 90% 左右,下面以山东地区纺织企业应用该自动穿经机的情况与手工穿经做一对比分析。

速度

(1)简单的白坯品种

经纱JC80S,幅宽 124",经密 230 根/英寸,总经根数 28 520 根。

如果用手工穿JC80S 纱,4 页综、最简单品种 1 个人每小时最快穿 1 000 根,穿完这个轴最少要用 28.5 h;而用自动穿经机按 75% 的效率计算,每小时穿 6 300 根,只需用 5.5 h。采用自动穿经机可节省一天时间。

(2)复杂的色织品种

经纱JC80/2,幅宽 66",经密 140 根/英寸,总经根数 9 280 根。

手工穿 12 片综复杂品种至少需要 24 h,而自动穿经机并不受品种的限制,速度都是 140 根/min。自动穿经机 8 h可以穿该品种 5 个轴,自动穿经机的速度是人工的 15 倍。

质量

根据一段时间的调查记录,每天有专人记录前一天挂机机台的甩头、绞头及总体质量情况。从 3 个月记录的情况得出了 1 个月穿经平均质量的对比情况(表 1)。

同时对上机机台的开机效率也跟踪过一段时间,记录了几十个品种、上百台车从挂机后正常开车到了机的效率,在同样的浆纱设备、同样的织机、忽略挡车工人为因素影响,总结发现由自动穿经机穿的机台的效率比手工穿经高 1% ～ 3%,经纱断头率也较低。在质量方面还要考虑的一个问题就是自动穿经机所穿机台挂机之后除了绞头甩头少之外基本不出错筘,而手工错筘率就要高很多了。340 cm筘幅织机如果在钢筘中间出现错误,要是在织机上修改大约要花费 4 ～ 5 h,再加上中间浪费的时间,大约要占用一个班的时间。

费用

自动穿经机价格昂贵,多数人认为有所不值。如果按自动穿经机的使用寿命为 13 年折旧计算,每年的折旧费用为30 多万。要达到同样的产量,手穿人员单轴的费用比自动穿经机总费用高。并且自动穿经机不用考虑以后价格的升降,而人员工资随时间越来越高。如果是复杂的色织布等一些难穿品种,自动穿经机的优势更加明显。下面为自动穿经与人工穿经费用对比情况。

山东某厂单月份人工下轴数 796 个,自动穿经机下轴数 2 691 个(6 台),总下轴 3 487 个。

(1)分摊工资(按穿轴个数分摊)

自动穿经机人员工资(包括分绞机工):151 015 元;

自动穿经机分摊工资=(工段管理人员+清洁,上轴工)61 288 元×(2 691/3 487)=47 297 元;

人工穿经人员工资:140 972 元;

人工穿经分摊工资=61 288×(796/3 487)=13 990.6元。

(2)基金及年终奖(按人数分摊,自动穿经机 93 人,人工穿经 105 人,合计 198 人)

自动穿经=141 840×(93/198)=66 621.81 元;

人工穿经=141 840×(105/198)=75 218.18 元。

(3)折旧费

自动穿经机折旧费:142 889.5 元;

人工穿经折旧费:6 237 元。

(4)自动穿经机能耗

自动穿经机每月机配件消耗约 35 000 元;

自动穿经机每月用气 210 000 m3,约 29 435 元;

自动穿经机每月用电 750 kW・h,约 375 元;

合计每月自动穿经机能耗 64 810 元。

(5)合计工资、基金、年终奖、折旧费

自动穿经=151 015+47 297+66 621.81+142 889.5+64 810=472 633.3 元;

人工穿经=140 972+13 990.6+75 218.18+6 237= 236 417.78 元。

(4月份人工下轴数 796 个,自动穿经机下轴数 2 691 个)

(6)平均每轴费用

自动穿经机每轴费用=472 633.3/2 691=175.63 元;

人工穿经每轴费用=236 417.78/796=297.00 元。

综上,自动穿经机每轴费用比人工成本低 121.37 元,每台自动穿经机每月可节约费用 5.44 万元,每年可节约 65.28 万元。

结语

随着纺织技术的飞速发展,人工费用的日益提高,应用先进设备降低生产成本已成为大家普遍关心的问题,纺织企业对用高自动化设备来代替人工生产的要求也越来越强烈。由于自动穿经机控制和操作方便,在织造准备中增加了灵活性,并提供了质量保证,这是人工穿经无法得到的(即使是最熟练的穿经工)。自动穿经机的应用为穿经工序提高了穿经质量、减少了用工,降低了生产成本,缩短了交货期,保证了经轴的质量,最终提高了纺织企业的接单能力,在激烈的市场竞争中占据制高点。