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摘要：在解讀《紡織工業(yè)“十三五”科技進(jìn)步綱要》中相關(guān)先進(jìn)適用技術(shù)推廣項(xiàng)目的基礎(chǔ)上，結(jié)合ITMAASIA＋CITME2018紡機(jī)展展示的紗庫式自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)改造為帶有管紗自動(dòng)找頭和上紗系統(tǒng)的自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)的技術(shù)改造項(xiàng)目，分析了已經(jīng)或?qū)⒁葡蚴袌龅?家企業(yè)的改造方案技術(shù)結(jié)構(gòu)和應(yīng)用效應(yīng)，提出對知識(shí)產(chǎn)權(quán)問題的關(guān)注點(diǎn)，對行業(yè)需求與現(xiàn)有市場容量進(jìn)行預(yù)估和展望。指出：自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)循著紗庫式移動(dòng)小車接頭、紗庫式單錠接頭、托盤式、細(xì)絡(luò)聯(lián)型自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)的方向發(fā)展，目前屬于后3種機(jī)型共存時(shí)期；認(rèn)為該項(xiàng)目是本屆展會(huì)上棉紡裝備中最受關(guān)注、十分具有應(yīng)用價(jià)值和行業(yè)體量的一個(gè)現(xiàn)實(shí)項(xiàng)目。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)；紗庫式；托盤式；自動(dòng)找頭；自動(dòng)上紗；行業(yè)規(guī)劃；存量市場；結(jié)構(gòu)類型；應(yīng)用效應(yīng)

1行業(yè)規(guī)劃

在國內(nèi)紡紗行業(yè)存量自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)中，紗庫式自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)的占比較高。隨著用工成本不斷攀升及生產(chǎn)管理要求的日益強(qiáng)化，需要減少依賴人工找頭和上紗的紗庫式自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)的比例，增加具有管紗自動(dòng)找頭和上紗系統(tǒng)的自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)，即加大細(xì)絡(luò)聯(lián)型絡(luò)筒機(jī)和托盤式絡(luò)筒機(jī)兩種先進(jìn)適用技術(shù)的市場推廣。在2016年9月的《紡織工業(yè)“十三五”科技進(jìn)步綱要》中有兩處提到自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)的“管紗自動(dòng)生頭及關(guān)鍵裝置”項(xiàng)目［1］。一是在該綱要第二部分“十三五”紡織工業(yè)科技進(jìn)步的重點(diǎn)任務(wù)，第三章節(jié)的第五小節(jié)“先進(jìn)紡織裝備”中，“推廣重點(diǎn)：紡紗機(jī)械重點(diǎn)推廣”中提及管紗自動(dòng)生頭及關(guān)鍵裝置，到2020年規(guī)模以上企業(yè)應(yīng)用比例達(dá)到25％。二是在具體安排“十三五”紡織工業(yè)先進(jìn)適用技術(shù)推廣項(xiàng)目（共100項(xiàng)，棉紡相關(guān)7項(xiàng)）中，第五章節(jié)的第1小節(jié)“紡紗機(jī)械（第61～67項(xiàng)）”的第63項(xiàng)，內(nèi)容見表1。可見在《紡織工業(yè)“十三五”科技進(jìn)步綱要》制定時(shí)，對“管紗自動(dòng)生頭及關(guān)鍵裝置”技術(shù)項(xiàng)目就有明確的要求和目標(biāo)，只不過該項(xiàng)目是針對新增細(xì)絡(luò)聯(lián)型絡(luò)筒機(jī)和托盤式絡(luò)筒機(jī)制定的，也許該綱要編制團(tuán)隊(duì)沒有估計(jì)到僅僅兩年時(shí)間，行業(yè)已經(jīng)等不及僅依靠在增量自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)上應(yīng)用該技術(shù)來實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目應(yīng)用目標(biāo)了。

2項(xiàng)目現(xiàn)狀

行業(yè)在用工難、用工貴的背景下，對降低自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)用工的急切需求，正在推動(dòng)替代技術(shù)方案在存量自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)上盡快應(yīng)用。將依賴人工找頭和上紗的紗庫式自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)改造為帶有管紗自動(dòng)找頭和上紗系統(tǒng)的自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)，已成為行業(yè)的一項(xiàng)現(xiàn)實(shí)需求。近年來，將紗庫式自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)改造為帶有管紗自動(dòng)找頭和上紗系統(tǒng)的自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)的技術(shù)改造項(xiàng)目，受到業(yè)內(nèi)多方關(guān)注，已有企業(yè)開始涉足，有少部分進(jìn)入用戶試用期。由于涉及紡紗工藝、紡機(jī)裝備及改造成本等因素，已經(jīng)提出的技術(shù)改造方案，可能尚未在性價(jià)比方面形成行業(yè)共識(shí)。即使如此，紡紗企業(yè)對該技術(shù)的青睞度超乎預(yù)料，這將極大鼓舞研發(fā)企業(yè)的熱情，有力推進(jìn)研發(fā)進(jìn)程。該項(xiàng)目的自動(dòng)找頭系統(tǒng)是必不可少的，可以參照或直接采用已經(jīng)成熟應(yīng)用的托盤式自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)的自動(dòng)找頭系統(tǒng)。依據(jù)設(shè)計(jì)制造水平，單套自動(dòng)找頭系統(tǒng)的產(chǎn)能約為每分鐘20個(gè)～25個(gè)管紗，因此對于大部分線密度紗線，60錠～72錠的自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)需要配置1套～2套自動(dòng)找頭系統(tǒng)。在完成找頭后的自動(dòng)送紗上紗部分，目前已有的技術(shù)改造方案就上紗方式而言，大致分為兩個(gè)類型：一是模仿人工操作的紗庫上紗移動(dòng)式機(jī)械手；二是類似托盤式自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)的皮帶與托盤管紗輸送系統(tǒng)，加上單錠式上紗操作臂。第一類改造方案對原機(jī)的改造較少，相對改造部件較少，現(xiàn)場施工工作量較小，改造的通用性較好，適用于多種品牌機(jī)型和各種新老型號(hào)。同時(shí)，由于保留了原有紗庫，與人工操作具有兼容性。但移動(dòng)式上紗小車占據(jù)較大的值車空間，往復(fù)移動(dòng)需要智能檢測輔助系統(tǒng)，才能保障安全性問題，且在保障安全性的同時(shí)又會(huì)顯著影響工作效率。移動(dòng)小車上紗機(jī)械手的工作頻次較高，運(yùn)行可靠性和穩(wěn)定性相對較差，維護(hù)管理工作的不確定因素較多。第二類改造方案對原機(jī)的改造較多，相對改造部件較多，現(xiàn)場施工工作量較大，改造的通用性較差，單錠操作臂零部件較多，對多種品牌機(jī)型和各種新老型號(hào)可能需要定制零部件。如果設(shè)計(jì)不緊湊，可能會(huì)過多占據(jù)值車空間。同時(shí)由于拆除了原有紗庫，與人工操作不具有兼容性，任何找頭、輸送或單錠操作臂故障，都會(huì)影響整機(jī)或單錠生產(chǎn)效率，且難以人工補(bǔ)償。托盤式輸送管紗的工作模式較為成熟，單錠操作臂的運(yùn)行可靠性和穩(wěn)定性相對較好。因此兩類改造方案各有利弊，依照不同的側(cè)重點(diǎn)看，少改造和靈活性，與多改造和可靠性等幾個(gè)方面尚需論證。

3方案比較

在ITMAASIA＋CITME2018展會(huì)上，銅陵松寶智能裝備股份有限公司、杭州銳冠科技有限公司和江陰凱業(yè)紡織機(jī)械制造有限公司3家企業(yè)展示了紗庫式自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)管紗自動(dòng)上紗系統(tǒng)改造樣機(jī)，其中銅陵松寶（見圖1）屬第一類改造方案，杭州銳冠（見圖2）和江陰凱業(yè)（見圖3）屬第二類改造方案。杭州銳冠已有少量投入用戶應(yīng)用。除了這3家企業(yè)外，常州長榮機(jī)械科技有限公司也已經(jīng)研發(fā)出了第二類管紗自動(dòng)上紗技術(shù)方案（見圖4），并且已經(jīng)公開廣告，進(jìn)入市場少量試用和營銷階段。在沒有完全定型和規(guī)模應(yīng)用之前，改造成本尚處于估算狀態(tài)。如果在改造成本接近的情況下，綜合比較以下項(xiàng)目，4家廠商兩類改造方案的優(yōu)勢各有側(cè)重，見表2。表2紗庫式自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)管紗自動(dòng)上紗系統(tǒng)結(jié)最后幾欄的填寫顯然不是當(dāng)下的事，留給時(shí)間、留給市場。由于各企業(yè)設(shè)計(jì)的具體結(jié)構(gòu)不同，以上的分類只是簡單的歸類，表2中的應(yīng)用效應(yīng)也是簡單的判斷與評估，而且結(jié)構(gòu)與應(yīng)用效應(yīng)也在不斷改進(jìn)和完善之中。上述研發(fā)中的4家廠商都對認(rèn)為需要知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)的技術(shù)結(jié)構(gòu)申請了專利，已經(jīng)公開的至少有30項(xiàng)，其中常州長榮專利申請起始時(shí)間較早、申請數(shù)量較多。有關(guān)知識(shí)產(chǎn)權(quán)問題，研發(fā)企業(yè)需要注意的是，管紗自動(dòng)找頭和托盤輸送系統(tǒng)的技術(shù)結(jié)構(gòu)這兩個(gè)部分國內(nèi)外多家自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)主機(jī)制造廠商都有一些專利保護(hù)。

4市場分析

將紗庫式自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)改造為帶有管紗自動(dòng)找頭、自動(dòng)上紗的自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)，其主要功能是降低現(xiàn)實(shí)的用工成本。行業(yè)以改造附加成本和用工節(jié)省成本為主要依據(jù)來計(jì)算投資回報(bào)期。事實(shí)上這項(xiàng)改造方案，從技術(shù)角度看并非真正意義上技術(shù)領(lǐng)域的進(jìn)步，只不過是一個(gè)過渡性的補(bǔ)缺項(xiàng)目，其改造目標(biāo)機(jī)型是市場存量的紗庫式自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)。客觀上這項(xiàng)技術(shù)的改造方案，在現(xiàn)有產(chǎn)品中有明確的功能替代機(jī)型，即托盤式自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)，因而對于增量市場來說，一般不會(huì)再有用戶在新購紗庫式自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)的同時(shí)采用這項(xiàng)技術(shù)改造方案。除非新購紗庫式自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)加這項(xiàng)技術(shù)改造的成本明顯低于托盤式自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)的售價(jià)，或者增加了某些用戶需要的附加功能。這樣看來，這項(xiàng)技術(shù)改造方案的目標(biāo)存量市場已較為明確，且已經(jīng)或馬上就要形成競爭格局，就意味著這項(xiàng)在研發(fā)中、尚未成熟的項(xiàng)目，在沒有形成規(guī)模化量產(chǎn)時(shí)就已經(jīng)不是所謂的“藍(lán)海”項(xiàng)目了。當(dāng)然，中國的紗錠規(guī)模決定了這個(gè)存量市場依然巨大，一個(gè)足夠大的市場體量，將強(qiáng)有力地支撐研發(fā)和應(yīng)用，并同時(shí)為供需雙方創(chuàng)造價(jià)值。以下是針對該項(xiàng)目的市場估算，數(shù)據(jù)并非來自官方，僅作為示例供參考。以全國紗錠規(guī)模為1．2億枚計(jì)，其中85％以上應(yīng)用了自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)，其中近80％為紗庫式自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)，以每萬紗錠配置3臺(tái)紗庫式自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)計(jì)，則紗庫式自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)數(shù)量有近24480臺(tái)。其中有約35％是殘值較低不適于改造的老機(jī)，預(yù)計(jì)還有10％左右為品種或企業(yè)規(guī)模結(jié)構(gòu)因素不會(huì)改造的機(jī)器，這樣可能改造的機(jī)臺(tái)數(shù)量約為13460臺(tái)，以每臺(tái)改造費(fèi)用為20萬元～25萬元計(jì)，總的市場容量約為27億元～33億元，如果以5a均衡推進(jìn)完成改造計(jì)算，則年改造銷售額中位數(shù)可達(dá)約5億元～6億元，可見市場容量足夠大，就看這塊“蛋糕”有多少企業(yè)按何種份額來劃分。

5結(jié)語

依照技術(shù)進(jìn)步方向，自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)的發(fā)展隨著自身和細(xì)紗機(jī)技術(shù)的發(fā)展，循著紗庫式移動(dòng)小車接頭、紗庫式單錠接頭、托盤式、細(xì)絡(luò)聯(lián)型自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)的方向發(fā)展。當(dāng)然，數(shù)十年來各發(fā)展階段都有前后機(jī)型共存的局面，現(xiàn)在正是后3種機(jī)型共存的時(shí)期。在上述基礎(chǔ)上，如果有一種對紗庫式自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)自動(dòng)化改造形式，既能兼容人工與自動(dòng)化操作、紗線品種適應(yīng)性好，能為市場普遍接受，又在改造成本方面明顯低于托盤式與紗庫式兩種自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)新機(jī)之間的差價(jià)，在性價(jià)比上具有優(yōu)勢，那么是否派生出一種具有過渡意義的“新機(jī)型”？一方面在應(yīng)用效應(yīng)上具有存在價(jià)值，另一方面躍升出將要形成的競爭格局，占據(jù)行業(yè)技術(shù)領(lǐng)域的制高點(diǎn)，為行業(yè)和研發(fā)者創(chuàng)造價(jià)值。除上述4家廠商外，不排除還有處在研發(fā)中及準(zhǔn)備研發(fā)的廠商，每一家都可能會(huì)有若干新亮點(diǎn)，同時(shí)也免不了有曲折。市場競爭將推動(dòng)該項(xiàng)目盡快成熟、不斷優(yōu)化，滿足市場需求。2018年可以說是“紗庫式自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)管紗自動(dòng)上紗改造技術(shù)項(xiàng)目”亮相元年，依照上述分析和估算，也可算為ITMAASIA＋CITME2018紡機(jī)展上棉紡裝備中最受行業(yè)關(guān)注、十分具有應(yīng)用價(jià)值和行業(yè)體量的一個(gè)現(xiàn)實(shí)項(xiàng)目。《紡織工業(yè)“十三五”科技進(jìn)步綱要》提出的是先進(jìn)適用技術(shù)———細(xì)絡(luò)聯(lián)型絡(luò)筒機(jī)和托盤式絡(luò)筒機(jī)的推廣項(xiàng)目，以便增加這兩種自動(dòng)化應(yīng)用程度較高機(jī)型的市場比例，但是在沒有大規(guī)模擴(kuò)錠的行業(yè)背景下，增量應(yīng)用對存量市場比例的增加程度較小。《綱要》規(guī)劃目標(biāo)主要針對規(guī)模以上紡紗企業(yè)，從目前行業(yè)對紗庫式自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)管紗自動(dòng)上紗系統(tǒng)改造的熱情看，無論企業(yè)規(guī)模大小，自動(dòng)化替代改造方案都有可能應(yīng)用，這將會(huì)使全行業(yè)應(yīng)用比例得以提升，行業(yè)規(guī)劃提出的應(yīng)用比例也會(huì)提前實(shí)現(xiàn)，這將成為新世紀(jì)初集聚紡紗技術(shù)項(xiàng)目后，“趨勢超越規(guī)劃”的又一個(gè)實(shí)例。

參考文獻(xiàn)：

［1］中國紡織工業(yè)聯(lián)合會(huì)．紡織工業(yè)“十三五”科技進(jìn)步綱要［Z］．2016．

作者：倪遠(yuǎn) 單位：紡之緣工作室