汪军：纺纱在线检测的开发、应用与管理
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“三友杯”2015’纺纱器材专件创新研制及应用技术交流研讨会于10月16日在浙江台州圆满落幕，在研讨会上，东华大学纺织面料技术教育部重点实验室副主任汪军教授作了题为《纺纱在线监测的开发、应用与管理》的报告。

随着“两化融合”、“互联网+”、“工业4.0”和“中国制造2025”的推出，以及机器换人和产业转型升级的迫切要求，智能制造作为一种趋势已经悄然来到，纺织业作为我国重要的制造业之一，已然面临这场工业化的变革。

目前，纺纱设备向成套、前后工序联结、自动化程度提高的方向发展，如清梳联、粗细联、梳并联、细络联等。其特点是用工少、物流自动化及智能化控制等，而不足之处在于工艺自动调整、质量稳定性及原料合理选配等方面与国外先进设备尚有差距。

汪教授指出，智能纺纱是纺纱的发展趋势，要实现由规模化集约生产向多品种定制生产转变。智能纺纱的特征是采用机器人（装置）取代人的体力工作，具备人的“智慧”自主处理生产过程问题，以及各类数据的综合处理汇总能力。其中比较难实现的是“智慧处理问题的能力”，这实际上是一个人工智能问题，如何将工程技术人员的经验转化为设备的“智能”是一个重要的课题。而智能纺纱的本质问题表现为传感器（在线检测技术）和对纺纱各工序的控制模型（纺纱实践能力转换为可控模型表征）的发展，只有解决了这些本质问题，才能实现智能纺纱。

在线检测是指在生产过程中不间断地对某生产单元的半制品进行检测，从而获得全面的生产状态资料。在线检测与智能控制结合，将使生产智能化；而在线检测与在线自动控制系统结合，则可实现检测和调节同时进行，充分发挥大数据的海量信息优势，挖掘纺纱规律，提出控制模型，为在线工艺智能调整提供依据，使生产状态始终稳定在操作者设定的水平上；同时，可以根据纱线产品的不同用途，个性化设置质量控制项目，做到有的放矢。

对生产过程实行全流程在线检测，可实现在线自动调控参数、测试数据分析管理、预警等功能。如前纺工序的半制品质量应根据在线检测结果针对性实时调整；成纱后的在线检测应对管纱全程测试，并对问题纱管和位置进行定位和控制，实现离线抽测和在线全测。

在线检测指标

目前，纺纱在线检测指标主要有以下几个方面。形态指标：纤维块（束）的大小、纤维的长度、须条的直径、厚度、线密度，纱线的粗节、细节以及截面形态等；表观指标：色泽、毛羽、杂质、棉结和异性纤维等；内在指标：强力、伸长、捻度、纤维平行伸直等；过程动态指标：张力、动态捻度等。

在线检测技术

纺纱在线检测技术也在持续进步，主要介绍3种。一是异纤检测技术，目前通过开清棉系统的异纤检测清除装置和带有清除异纤的电子清纱器，基本能够满足国内企业生产的需要，尤其是近年来随着技术手段的不断完善，该装置对丙纶丝和白色塑料的检出率有明显提高。二是电子清纱技术和纱线质量检测，目前的趋势是开始对细纱机单锭进行全面检测，可以及时得到每锭每米的质量数据，便于统计和分析，及时找出技术及技术管理的问题。三是自调匀整技术，这在纺纱上是一个经典的在线检测与控制问题，经过多年的发展，已经从纯机械式控制发展到机电一体化控制，从单工序控制发展到全流程控制。

在线检测发展趋势

汪教授表示，纺纱在线检测技术将从检测半制品指标向过程控制指标发展；从检测静态指标向动态指标发展；从检测主要指标向全面指标发展；从检测宏观指标向微观指标发展。

在线检测的应用可为在线控制提供数据，便于执行机构动作将关键指标控制在预设定的范围内；同时，也可为成纱质量分析、分等分级和统计分析提供基础数据。通过海量的数据挖掘，对纱线质量预测，并进行虚拟纺纱，用这些信息化的手段，利用测试的数据为纺纱提供全程服务，确保纺纱质量。

近年来，纺纱在线检测为提高自动化水平、减少用工、稳定质量和提高效益作出了很多贡献，它是未来智能纺纱发展的重要基础与保障，其发展取决于传感器技术的发展，大数据处理、计算机技术以及对纺织材料的表征技术的进步。纺纱在线测试数据可以为纺纱过程的在线控制模型的建立和完善提供基础数据。所以，很好地管理和应用在线检测技术是非常重要的。

最后，汪教授指出，纺纱在线检测是未来智能纺纱发展的重要基础与保障，对减少浪费，降低成本，保证质量，意义重大。近年的纺纱在线检测为提高自动化水平、减少用工、稳定质量和提高效益做出了很多贡献。在新时期“中国制造2025”的宏伟蓝图的背景下，纺纱行业也面临转型升级的历史时刻，纺纱在线检测技术的发展和应用具有重要作用。作为纺纱设备、器材和用户企业，需要在这方面关注和投入。随着信息技术发展到今天，纺纱这个传统制造行业一定要拥抱以互联网为代表的信息技术，以在线检测为线索，结合在线控制与大数据分析，智能纺纱的明天不会遥远！