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德國Sedo-Treepoint染整系統在印染企業的應用
發布日期:[2014-2-17]    共閱[8060]次
    

摘要:本文簡要介紹德國Sedo-Treepoint印染數字化系統的應用與特點。各部分的功能和組成包括:SedoMaster,ColorMaster和EnergyMaster三大應用功能模塊,以網絡信息管理為平臺,實現印染工廠全流程數字化管理。此外還介紹了用于染液與原料控制的實驗室儀器裝備。關鍵字:印染自動化 德國染色系統 染廠數字化

1 德國印染企業自動化簡介

由于受到來自全球的競爭壓力,目前在德國只有約l50多家印染企業,這些企業的產品基本上是附加值很高的工業紡織品或高科技的特種紡織品,即使是個別生產日用紡織品的企業,其訂單結構也呈現小批量、多批次,顏色多變和質量要求較高的特點。 在歐洲印染行業將近20-30年的競爭與淘汰過程中,現在依然能夠生存并發展的這些企業有一些共同的特點:

(1) 生產的高度自動化。以在中國的某德資染色企業為例,每個染機操作工管控7-8臺染機。

(2) 實驗室的數字化。以實驗室的顏色管理系統為中心將比配色儀、滴液機和染料稱重系統組網,以實現集成控制,提高配方準確率和打樣成功率。減少實驗室的人員,德國的染色企業里實驗室的處方已經全部實現數字化,不再使用人工生成處方。

(3) 以中央控制系統實現實驗室與生產車間的集中控制,提高一次染色成功率、降低重染率與修色率、減少染化料和能源的消耗,這150多家德國企業的一次染色成功率基本都在95%以上。在走訪這些企業時,德方人員反映:如果一次染色成功率達不到這個及格線企業將無法生存。

(4) 以能源檢測系統實時監控工廠的水、電、蒸汽和壓縮空氣的消耗情況。 發展低碳經濟已成為世界各國的經濟導向標,面對全球倡導低碳經濟的革命性主張,面對白熱化的貿易競爭,我國整個紡織印染行業面臨著巨大的壓力,技術設備落后、產品質量標準問題等,將會受到其他國家綠色壁壘的阻礙。德國SED0公司建立與1978年,有30多年的染整數字系統開發歷史。本文將對德國Sedo-Treepoint 染整數字控制系統在印染企業的應用及其主要功能進行簡要的介紹。

2 Sedo-Treepoint染整數字控制系統對印染企業的管控 印染企業在生產中大致需要控制三個主要領域:原材料,包括材料本身以及其準備(前處理);配方,包括比配色、實驗室滴液機和實驗室染色、配方和工藝的生成、檢查染料的一致性、修正染液的制備;工藝,包括實驗室向生產的轉化、工藝生成、工藝控制。

2.1 原材料的控制與管理 Morapex物料快速檢測系統 德國Sedo-Treepoint系統產品包括Morapex快速萃取系統。相對于標準測試方法,Morapex可以在幾分鐘內對原材料或者染色織物進行快速萃取。系統根據強力解吸附原理,將織物核心的物質通過液體壓出,整個測試過程可在生產的任何工序實行。例如,來料測試、生產過程中測試、整理后測試、研究開發檢測,亦可用來調節其他設備的最佳性等。萃取液體可用于如下指標檢測:pH值、檢測水洗過程、檢測皂洗及水洗牢度、檢測汗漬牢度、殘余物質分析(漿料、堿度、酸度、鹽分、雙甲醛等)、分析導電性等。

2.2 配方控制 Color Master是德國Sedo-Treepoint公司開發成功的專業智能化色彩、配方及工藝管理系統,集合測色配色、優化工藝、配方管理、原料統計為一體,可以達到快捷準確計算處方,智能科學的優化工藝,系統全面的管理數據。 客戶來樣經比配色儀測量后,傳輸到ColorMaster系統,依據染料單色樣數據光譜數據庫,該系統自動計算配方,并且傳輸到與之相連的實驗室滴液機進行染液準備和打樣。打樣完成后,經比配色儀測量與客戶來樣一致,則可以將處方和工藝數據經中央管理系統排產,并發送至染機進行生產。

 2.3 Flex染液配制管理系統 Flex是Sed0-Treepoint公司開發的染液檢測系統,其功能是檢測染液的成分與濃度的正確性。其用途是:染前消除錯誤、減少色差、減少修色、降低成本、提高效率、提高質量以及提高實驗室向生產的轉換。 在工廠的使用如下圖所示:其中,(1)為染料入庫前力份檢測;(2)為實驗室染液準備的檢測;(3)為實驗室滴液機的校準;(4)為生產前準備缸中染液的檢測與校準。

 2.4 生產與工藝控制

2.4.1 Sedo Master中央控制系統 SedoMaster用于管理整個染色車間及紡織印染工廠。SedoMaster從上至下為操作人員到主管人員,每個人提供一個組合式方案用于管理配方、工藝過程及報告。SedoMaster支持所有其它染色相關系統的連接,例如自動分料系統、配方管理系統以及ERP系統。 實驗室配方能夠顯示在sedomaster的稱量模塊和自動分料系統模塊中,配方系統還可以按照批次信息和計算的配方優化生產工藝過程,如溫度、泵速、升降溫梯度等。Sedomaster使用這些數據建立最佳化(成本及質量)的生產工藝過程,并下載到機臺控制器。 生產批次數據已在企業ERP系統中,這些數據可以傳送到SedoMaster系統,而不需再重新輸入。當批次完成后,所有SedoMaster記錄的數據如時間、能耗、成本等,再回傳到 ERP系統以便追蹤和計算。

 2.4.2 Sedo Monitor系統 SedoMonitor可以在辦公桌上,對裝有Sedomat觸摸屏控制器的機臺進行監察、管理、監督及控制。可根據車間形狀與設備分布自定義監控畫面;實時查看機臺與功能運行情況狀態、警報和呼叫操作人員情況;可遠程控制Sedomat控制器,如更改功能、開/停機、終止程序等。

 2.5 能源管理系統 EnegyMaster是監測、控制、降低能耗的完美工具,SedoTreepoint MES系統拓展了它的功能,監測重要的成本因素。通過利用現有的數據收集系統、數據庫和服務器配置,投資成本可以維持到最低,顯著節省能量消耗。其應用目標是:減少企業對能源價格變化的依賴性,能源l:l轉化為利潤增加,低能耗減少公司碳足跡,尋找高能耗機械設備、高能耗部門,分析最大能耗原因,提高公司有效功率,分 析 產品 種 類 能 耗 差 別,發 現 異 常 能 耗 。

3 總結

(1) 德國Sedo-Treepoim系統的SedoMaster、ColorMaster和EnergyMaster三大應用功能模塊,以網絡信息管理為平臺,實現印染工廠全流程數字化管理。

(2) Sedo-Treepoint系統全自動化系統的設計能夠幫助印染廠提高生產效率和產品質量,降低對技術工人的依賴,可顯著節省原材料與人力成本;高效節能的控制系統兼備遠程控制功能,有效控制各環節的成本,以最優化的方案實現最復雜的應用。

(3) 紡織行業的生產計劃多數是在不知道關鍵能源數據的情況下制訂的。能源浪費的原因有很多,例如:不合理的染料組合、不合適的的設備負荷、太多的漂洗周期、頻繁的設備清洗、管道泄漏、工藝溫度太高、沒有及時關機、高強度生產階段的峰值消耗等等。所有這一切都造成了不必要的高成本,SedoTreepoint可從各個方面將其控制。

(4) 系統從顏色幾何色度學方面可在不同生產步驟中對顏色進行控制,增加產品色彩準確性,減少色差。同時根據可按照染料、色差、同色異譜指數、價格等因素,提供極具經濟效益的最佳配方,使得染料成本大大降低。

 (5) 應用于車間生產可根據不同染色要求,編輯組合多種處理方法,獲得最佳生產工藝,優化整合所有機械設備(如染機、水洗機、漂白機、定型機、烘干機、絲光機等等),降低能耗成本以及設備負荷,減少各種漂洗周期和次數。

(6) 所有的能耗設備都需配備能源計量器,系統根據實際生產狀況,無需添加大量的水表、電表等數據終端,利用自身“軟表”與強大的運算能力進行分析,并根據需要隨意將能耗進行分類匯總,出具報告。例如:消費報告:以曲線、折線或者柱狀圖來表示某個部門的消耗,而且可以為每組機器選擇時間段。這些報告可用于跟蹤異常消費高峰,以消除異常的消耗。歷史報告:顯示特定機器、機器類型、產品品種、部門或整廠在較長一段時間內的能源消耗。報告可以評估每個產品的總生產成本中的能耗成分,生產某種產品的能耗是否保持恒定或有很大的波動,哪些需要進一步分析,都可以在報告中體現。

(7) 系統根據監測和計劃能源消耗(電力、燃氣、壓縮空氣、水、蒸汽、廢水、二氧化碳排放量)的原則來收集和分析數據。例如:能源消耗超過某一臨界值時,就會發出警告使管理人員可以采取措施。例如:關掉附屬耗電設備,這就可以預防峰值電能消耗,從而避免合同電價之外的高額成本。通過使用能源管理系統的結構化方法,公司能夠知道能源浪費在什么地方并且可以采取相應的措施。能源成本的降低就可以減少公司的基本開銷。重要的是,能源管理系統的生產數據可與能源數據能夠聯系在一起。每個批次、原料或者訂單的能源成本都是可以計算的,根據這些為每批次選擇最經濟節能的染機。

(8) 整個系統系統是以面向生產應用的模型為核心系統,連接實時數據庫和關系數據庫,對生產過程進行全程監視、控制和診斷、能源監測、單元整合、模擬和優化。為企業提供一個快速反應、有彈性、精細化的生產環境,減少用工,降低成本、按期交貨、提高產品質量。最終達到:一次染色成功率提高至98%;生產操作人員減少50%;用水量節約45%;能源降30%。在提高能源利用率的可持續過程中,將節能意識將成為企業文化的一部分。

綠章(北京)新能源技術有限公司 李劍鋒

 
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