Christian Dratva

(瑞士格拉夫公司)

最新技術(shù)發(fā)展和系統(tǒng)性研究的新方法促使瑞士格拉夫公司(以下簡稱“格拉夫公司”)為各細分市場及其特定需求，重新開發(fā)和設(shè)計回轉(zhuǎn)彈性蓋板針布，以使格拉夫公司的客戶能夠持續(xù)獲益。在過去幾年，市場環(huán)境、自動化采棉以及梳棉機性能都發(fā)生了變化，并將現(xiàn)有的針布技術(shù)性能推向極限。目前，格拉夫公司帶來了自主創(chuàng)新的新方法和新產(chǎn)品。

1 格拉夫公司的創(chuàng)新涵義

格拉夫公司的關(guān)鍵創(chuàng)新聚焦于如何改善成紗質(zhì)量(Q)、如何使彈性蓋板針布和錫林金屬針布適用于所用的原料(T)，金屬針布的配置如何延長其使用壽命(L)，以使紡紗廠擁有較好的盈利能力($/t，即收入/時間)。但是，經(jīng)過對變化邊界條件的深入分析，格拉夫公司認識到有兩方面對紡紗廠有關(guān)鍵影響：第一，在保證相同成紗質(zhì)量的前提下，增加梳棉機的臺時產(chǎn)量(P)；第二，設(shè)計新的系統(tǒng)以盡可能減少落棉中的有效纖維含量，從而提高收益(Y)，這一點對紡紗廠利潤影響很大。

因此，創(chuàng)新的關(guān)鍵可概括為：① 改善成紗質(zhì)量(Q)；② 應(yīng)對原料含雜(T)；③ 延長使用壽命(L)；④ 提高生產(chǎn)性能(P)；⑤ 節(jié)約蓋板花中有效纖維以獲得更多收益(Y)。

2 整體的系統(tǒng)性研究方法

為滿足各細分市場紡紗廠的差別化需求，在創(chuàng)新設(shè)計具有附加值的金屬針布產(chǎn)品時，有很多系統(tǒng)需要考慮。整個后紡工序、梳棉工序本身及其所有參數(shù)，以及不同可能性的產(chǎn)品必須協(xié)調(diào)一致。梳理功能主要發(fā)生在彈性蓋板針布和錫林金屬針布針齒間。格拉夫公司采用最新技術(shù),依據(jù)試驗室研究以及現(xiàn)場測試結(jié)果，提出了具體的解決方案，以滿足紡紗廠的期望。格拉夫公司基于自動化程序，通過對原型的模擬、可視化和計算，設(shè)計思維方法，加速創(chuàng)新過程，以盡可能減少開發(fā)時間，降低開發(fā)成本。設(shè)計案例如圖1、圖2所示。

圖1 蓋板針齒彎曲效果的可視化有限元計算

圖2 與梳棉機和梳棉工藝完整匹配的最新復(fù)雜植針自動3D影像

圖1中，可視化的有限元計算展示彈性針布用底布上的蓋板針齒的彎曲效果，可據(jù)此對新產(chǎn)品進行修正，以符合各細分組別客戶對梳理工藝的要求。

3 關(guān)注點：節(jié)約有效纖維以獲得更大收益(Y)

3.1 案例一

針對梳棉工序節(jié)約有效纖維的最新聚焦點，格拉夫公司開發(fā)了一種新的彈性蓋板針布系統(tǒng)，在生產(chǎn)和設(shè)計中包含了許多不同參數(shù)，以滿足特定產(chǎn)品組別。本案例的計算給出了預(yù)估結(jié)果。

某年產(chǎn)5000 t的紡紗廠采用格拉夫優(yōu)化蓋板針布，在原料用量不變的情況下，每年可在梳棉蓋板花中節(jié)約0.3%有效纖維(可轉(zhuǎn)換為15 t棉紗)，產(chǎn)生3.5萬歐元額外收益。原料質(zhì)量、梳棉機工藝設(shè)定以及所紡紗線等級決定節(jié)約的效果，即基于節(jié)約有效纖維的預(yù)估，取決于原料、梳棉機型、梳棉機工藝設(shè)定以及最終產(chǎn)品要求。具體計算結(jié)果見表1。

表1 某紡織廠銷售增加情況的預(yù)估

3.2 案例二

格拉夫公司在自己的實驗室并經(jīng)現(xiàn)場測試新開發(fā)的彈性蓋板針布性能，結(jié)果如圖3、圖4所示。

圖3 2種不同型號蓋板的梳理隔距之間的彈性針布負荷外觀

圖4的測量結(jié)果來自于圖3形象化的分梳區(qū)域2種不同蓋板負荷程度差別的現(xiàn)場測試。圖3中，第一個是最新設(shè)計的彈性蓋板針布，并將其與新型蓋板針布進行從由左到右、從預(yù)分梳到后分梳的比較。圖4中，在兩條曲線之間的區(qū)域顯示了有雜質(zhì)、塵雜、棉結(jié)，還有有效纖維組成的負荷之差。

圖4 2種不同彈性蓋板逆錫林旋轉(zhuǎn)方向、從后分梳區(qū)到預(yù)分梳區(qū)負荷表現(xiàn)

圖4為2種不同彈性蓋板逆錫林旋轉(zhuǎn)方向從后分梳區(qū)到預(yù)分梳區(qū)的負荷曲線對比區(qū)域，顯示了蓋板花落棉和有效纖維的減少量。

很顯然，由以上2個案例可知，落棉中節(jié)約有效纖維的占比很小，對紡紗廠收益也有積極影響。

4 創(chuàng)新蓋板針布的3個系統(tǒng)

4.1 Y-Top蓋板針布收益優(yōu)化系統(tǒng) (Y)

某紡紗廠面對銷售價格的激烈競爭，以中、高生產(chǎn)率生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)紗。對該客戶而言，根據(jù)原料、機器安裝情況和所要求的成紗質(zhì)量，如表1所示的很少量的纖維節(jié)約(最高為0.5%)即可獲得具有市場競爭力的價格優(yōu)勢，如圖5所示。

圖5 5個主要參數(shù)的組成及節(jié)約有效纖維的收益優(yōu)勢

4.2 HiTop 2蓋板針布和MULTISHARP錫林針布性能優(yōu)化系統(tǒng)(P和L)

某生產(chǎn)氣流紡紗的紡紗廠需要最佳的生產(chǎn)能力和針布使用壽命，以及良好的成紗質(zhì)量。這2項要求被納入在性能優(yōu)化系統(tǒng)中。如，相比環(huán)錠紡工序，氣流紡工序可以使用較短的纖維。因此，產(chǎn)量要由可用纖維的另一定義而定，但產(chǎn)量仍然是重要的，并被納入系統(tǒng)。產(chǎn)量與最新用于錫林針布MULTISHARP的合金相關(guān)，以提供盡可能長的針布使用壽命(超過25%)，可在全系統(tǒng)整個較長壽命期內(nèi)，在延長保養(yǎng)周期的情況下實現(xiàn)高產(chǎn)，如圖6所示。

圖6 生產(chǎn)性能和針布使用壽命的優(yōu)勢

圖6顯示了生產(chǎn)性能和針布使用壽命優(yōu)勢，即在原料含雜增加的情況下，仍可達到最高生產(chǎn)效率。

4.3 RSTO蓋板針布質(zhì)量優(yōu)化系統(tǒng)(Q)

這種蓋板針布是為質(zhì)量要求較高的紡紗廠設(shè)計的。這類紡紗廠的收入并非依賴于增加產(chǎn)量，而是通過優(yōu)化成紗品質(zhì)提高售價。他們的關(guān)注點在于通過控制蓋板花中有效纖維的含量，以保持盡可能好的成紗質(zhì)量，如圖7所示。

圖7 成紗質(zhì)量優(yōu)勢

5 結(jié)語

以上案例就格拉夫公司如何將彈性蓋板針布和錫林針布設(shè)計生產(chǎn)成為客戶獲取最大收益的系統(tǒng)進行概述?；趯＠麑χR產(chǎn)權(quán)的保護，格拉夫公司能保持其作為高質(zhì)量針布市場引領(lǐng)者的地位。