印染工藝參數(shù)在線檢測與控制技術(shù)與產(chǎn)品在國外有幾十年的發(fā)展史，德國的Mahlo公司、PLEVA公司和Erhardt+Leimer(EL)等公司在這個領(lǐng)域占據(jù)著領(lǐng)導(dǎo)地位，他們生產(chǎn)有殘余含水率檢測、軋余率檢測、烘房空氣濕度檢測以及定形機(jī)熱控系統(tǒng)等系列產(chǎn)品，瑞士貝寧格(Benninger)公司還有堿液分配系統(tǒng)等，這些產(chǎn)品代表了該技術(shù)的世界水平和行業(yè)的發(fā)展方向。
我國的印染工藝參數(shù)在線檢測與控制技術(shù)、設(shè)備盡管起步較晚，但發(fā)展很快，在不足10年的時間里，我們已經(jīng)使很多印染工藝參數(shù)都可以得到監(jiān)測，部分機(jī)臺的閉環(huán)控制系統(tǒng)已經(jīng)形成。而且與進(jìn)口設(shè)備相比，國產(chǎn)印染工藝參數(shù)在線檢測與控制設(shè)備更適合國內(nèi)復(fù)雜的印染環(huán)境。
解決哪些問題？
印染工藝參數(shù)在線檢測與控制技術(shù)是印染工業(yè)自動化技術(shù)的組成部分，是現(xiàn)代化管理的技術(shù)基礎(chǔ)。所謂“在線”，就是將受到主機(jī)控制的測量裝置聯(lián)接在生產(chǎn)流程中，在不影響設(shè)備運(yùn)行的情況下，對設(shè)備和被加工物的狀況自動地、連續(xù)或定時地進(jìn)行監(jiān)測?！霸诰€檢測”方式與“離線”方式相對。在印染生產(chǎn)中，可以使用在線測量裝置對生產(chǎn)線設(shè)備、被加工織物以及液體、氣體的物理、化學(xué)參數(shù)進(jìn)行不停機(jī)測量，如對溫度、液位、濃度、織物張力、車速等參數(shù)進(jìn)行連續(xù)的檢測，而過去印染生產(chǎn)中的一些參數(shù)是通過離線方式測量的，如對堿液濃度的檢測是將堿液從堿槽中取出送入試驗(yàn)室，用滴定的方法檢測，這種方法沿用至今。離線檢測有很長的檢測周期，測量出的工藝數(shù)值反映了“以前”的情況，而在線檢測能夠及時反映“當(dāng)前”的生產(chǎn)情況。離線檢測與在線檢測相比，檢測精度因易受人為因素的影響而不穩(wěn)定。檢測的目的是為了控制，在線檢測如果離開了自動閉環(huán)控制就沒有多大的意義了。
在印染流程中使用在線檢測與控制技術(shù)能解決如下問題：
一是可以提高并穩(wěn)定紡織品質(zhì)量。保證被加工織物的質(zhì)量是印染工藝參數(shù)在線檢測與控制技術(shù)的基本能力，連續(xù)檢測和自動控制可使織物時時處于高精度的監(jiān)控之中。例如，在圓網(wǎng)印花機(jī)高速運(yùn)行時，自動對花裝置可以對圖案進(jìn)行連續(xù)不斷的檢測與控制，使印花過程始終保持行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的“相鄰圓網(wǎng)對花誤差不大于0.1毫米”的精度。
二是可以有效減少資源消耗和污染水排放問題，將資源消耗控制在較低的合理水平上，使印染工業(yè)實(shí)現(xiàn)精確的清潔生產(chǎn)。例如，堿液濃度檢測與配送系統(tǒng)可以將絲光濃堿液濃度控制在±3.0克/升以內(nèi)，并使?jié)舛仁冀K保持穩(wěn)定，使織物全布長均勻帶堿，既保證了前處理和染色的質(zhì)量，也杜絕了因化學(xué)品浪費(fèi)與流失造成的污染。
三是可以提高生產(chǎn)效率。印染工藝參數(shù)在線檢測與控制系統(tǒng)的使用讓印染生產(chǎn)告別了簡單而粗放的生產(chǎn)方式，進(jìn)入了精確而高效的時代。
此外，隨著印染工藝參數(shù)在線檢測與控制技術(shù)的發(fā)展，對工藝點(diǎn)、對機(jī)臺的控制將會擴(kuò)展到車間和全廠，進(jìn)入管理自動化階段，系統(tǒng)將為生產(chǎn)管理者提供最優(yōu)的能耗、質(zhì)量指標(biāo)和最及時的生產(chǎn)信息，解決企業(yè)信息溝通不暢和管理決策難的問題。
為何應(yīng)用緩慢？
我國不少印染企業(yè)在自動化技術(shù)的應(yīng)用方面還停留在基礎(chǔ)自動化階段，在生產(chǎn)中雖然對一些工藝參數(shù)進(jìn)行了監(jiān)測，但還無法形成閉環(huán)控制，一些印染流程仍由人工控制，比如擋車工依據(jù)儀表的讀數(shù)或?qū)嶒?yàn)室的測量數(shù)據(jù)手工加減速度、調(diào)整閥門開度或加入染化料，造成數(shù)據(jù)的不準(zhǔn)確和不穩(wěn)定；此外，多數(shù)企業(yè)的自動化技術(shù)僅應(yīng)用在機(jī)臺層面，還無法形成全流程或車間級的信息系統(tǒng)，更談不上廠級的ERP管理系統(tǒng)。
在計(jì)算機(jī)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)和無線3G技術(shù)已經(jīng)很發(fā)達(dá)的今天，為什么我國印染企業(yè)在應(yīng)用印染工藝參數(shù)在線檢測與控制技術(shù)時猶豫不決？是什么因素使這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用緩慢？
一是認(rèn)識因素。很多人習(xí)慣于粗放生產(chǎn)，尚未認(rèn)識到印染工藝參數(shù)在線檢測與控制技術(shù)的“精確”所帶來的優(yōu)勢，新技術(shù)、新產(chǎn)品還未被廣泛接受。
二是價格因素。新技術(shù)需要長時間的經(jīng)驗(yàn)積累和持續(xù)不斷的開發(fā)，需要大量資金和人力資源的投入。另外，印染現(xiàn)場環(huán)境相當(dāng)惡劣，溫度高、濕度大，工藝介質(zhì)常帶有腐蝕性，對傳感器、數(shù)據(jù)采集器、控制器等電氣設(shè)備有較高的質(zhì)量要求，而且印染現(xiàn)場有很多大功率變頻器等電氣設(shè)備，在線檢測與控制系統(tǒng)的線路必須要有很強(qiáng)的抗干擾能力；很多印染機(jī)臺是長時間連續(xù)作業(yè)，中間停機(jī)對產(chǎn)品的質(zhì)量是致命的，所以系統(tǒng)的高穩(wěn)定性和高壽命很重要。由此看來，自動化產(chǎn)品的確不是便宜貨。
三是印染工藝復(fù)雜因素。印染生產(chǎn)流程長，工序多，工藝復(fù)雜，織物要經(jīng)過數(shù)千米加工才能走完全部流程，因此在流程上檢測點(diǎn)多，控制過程復(fù)雜，有些質(zhì)量指標(biāo)(如色差)受多種工藝的影響，不易找到控制點(diǎn)，這也是讓印染企業(yè)駐足觀望的原因。
未來如何發(fā)展？
如今，國產(chǎn)印染設(shè)備已經(jīng)普遍采用了先進(jìn)的高精度同步傳動技術(shù)，傳動方案已經(jīng)成熟；溫度、濕度、濃度、液位、張力、容布量、PH值、含潮率和門幅等在線檢測與控制裝置已經(jīng)研發(fā)成功并批量供應(yīng)市場；退煮漂、絲光、連續(xù)染色、印花、熱定形和預(yù)縮等設(shè)備都已經(jīng)有了在線檢測與控制的解決方案；國產(chǎn)濃堿濃度自動檢測與配堿系統(tǒng)與進(jìn)口同類產(chǎn)品的水平接近；印花/染色調(diào)漿配液系統(tǒng)已經(jīng)進(jìn)入約1/3的國內(nèi)印染廠，而進(jìn)口的同類設(shè)備則鮮有使用；國產(chǎn)的圓網(wǎng)印花機(jī)自動對花系統(tǒng)大量裝備新設(shè)備和用于老機(jī)改造。
不過，我國的印染工藝參數(shù)在線檢測與控制技術(shù)與國際先進(jìn)水平尚有差距，關(guān)鍵傳感器和控制器還要進(jìn)口，系統(tǒng)精度、工藝適應(yīng)性、可靠性和穩(wěn)定性還有提高的空間，一些關(guān)鍵技術(shù)還沒有完全掌握，品牌還需做強(qiáng)。
未來國產(chǎn)印染在線檢測與控制技術(shù)將由線擴(kuò)展到面，開發(fā)印染車間級的控制系統(tǒng)，并實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控與故障診斷，對印染全流程的生產(chǎn)成本、質(zhì)量等進(jìn)行綜合監(jiān)控，這將能夠完全適合中國普通印染企業(yè)的使用要求和習(xí)慣。
我國印染設(shè)備的工藝參數(shù)在線檢測與控制設(shè)備的產(chǎn)業(yè)化前景十分廣闊，新產(chǎn)品的研發(fā)速度很快，除用于新機(jī)配套外，老機(jī)改造也有大量需求。與進(jìn)口設(shè)備相比，國產(chǎn)印染在線檢測與控制設(shè)備產(chǎn)品擁有價格優(yōu)勢，且服務(wù)到位。據(jù)估計(jì)，目前我國約5000條印染生產(chǎn)線在運(yùn)行，而配備先進(jìn)在線檢測與控制設(shè)備的生產(chǎn)線不足15%。近兩年，我國各類印染在線檢測與控制設(shè)備產(chǎn)量約700套，由于產(chǎn)品品種多，每種產(chǎn)品的銷量并不大。
隨著在線檢測與控制系統(tǒng)產(chǎn)品應(yīng)用面的擴(kuò)大，其在生產(chǎn)中的獨(dú)特作用和經(jīng)濟(jì)效益已經(jīng)顯現(xiàn)，被加工織物的質(zhì)量得到了穩(wěn)定，工藝的重現(xiàn)性大為提高，返修率可從通常的20%~30%降到10%以下，水、蒸汽、熱能等資源得到合理使用，水耗和熱耗可分別下降20%和25%，還減少了染料與助劑的消耗與浪費(fèi)，節(jié)能減排效果十分明顯。
在認(rèn)識到新技術(shù)會給印染業(yè)帶來競爭優(yōu)勢后，未來幾年，企業(yè)對數(shù)字化的檢測與控制系統(tǒng)將會有很大的需求。進(jìn)口產(chǎn)品仍將具有高可靠性的優(yōu)勢，是高端用戶的理想選擇；而國產(chǎn)產(chǎn)品正在快速追趕，并將占領(lǐng)大面積的市場，是普通用戶的合理選擇。