技术交流|减少用工37.5%3年收回投资成本S12智能落纱机带来可观效益

据统计，在我国现有的1亿锭棉纺纱锭中，除了一些先进的细纱机大车采用集体落纱外，不少于95%的纱锭安装在480锭及以下的细纱机上，大多数仍沿用人工落纱的方式，只有*少部分使用传统落纱小车。

明达线业公司在1990年新纺纱车间投产时，购置了4台国产电动落纱小车，期望能推广应用，但由于落纱时对锭子和管纱损伤较严重，加上落纱小车故障多，使用不久就放弃了。其中有2台落纱小车还未拆箱，又重新恢复手工落纱。后公司使用松宝S12型智能落纱机代替人工落纱，生产效率提高，用工人数减少。传统细纱落纱小车通过预松盘和拔纱盘拔纱管，易对锭子和管纱表面造成损伤，而且部件易走位，机械稳定性差。而智能落纱机采用气囊抓取纱管顶部，通过充放压缩空气的方法，实现抓放纱管的目的，同时做到垂直拔管，垂直插管，不损伤锭子。与国外智能落纱机相比，国产的智能落纱机适应性强，落纱机可不分左右手车，适用国内各种型号细纱机和不同锭子；拔管时模拟人工落纱方法，先搓旋使纱管预先脱离锭子，然后再拔纱，不伤锭子和管纱。智能落纱机应用高性能飞剪与空间圆弧插补控制算法技术；应用高可靠性的直角三坐标直线运动机器人技术；采用多功能的气囊式抓管机构设计、高效率的旋转留尾纱技术设计等。下面从国产S12型智能环锭纺落纱机使用情况入手，对比分析智能落纱机和人工落纱的工作效能。

落纱时间减少

我厂有FA506（420锭）紧密纺细纱机24台，TDM129（420锭）细纱机24台，落纱工2人/组，三个班总计6人，其中男工3人。纺纱品种为纯棉色纺纱9.8～29tex。采用2台松宝S12型环锭纺智能落纱机进行落纱，分为4个阶段。落纱前准备阶段：将落纱机移至细纱机旁，上扇形空管箱、放入满纱筐。将落纱机移至车尾附近插入气源插座再插入电源插头，后按电源及气源按钮，实现通电、通气，将落纱机上导轨，打开下档管钩以准备落纱，该过程时间约需23秒。落纱阶段：一次同时拔12个管纱，割纱刀架快速运动割断纱，伺服电机控制传动小车匀速向前移动时陆续插入12只纱管，在行进中拔管纱和连续逐锭插管，落纱机开始工作至210锭落纱完毕，需70秒。落纱机返回阶段：落纱完成后从排管筒拿出1~2个空纱管，用于落纱后没插上空管的锭子，按返回按钮，落纱机返回到车尾上位处，自动升起，将落纱机从上导轨上拉开，按下拖链座上的电源气源开关，落纱机自动落下，该过程需约28秒。*后落纱机返回的同时即可开车，钢领板复位开机用时l0秒。

从落纱前准备到完成落纱任务，落纱机返回时开机生头，整个落纱过程中停机时间为80秒，总用时间为103秒。

FA506型细纱机420锭，人工落纱每组1人（公司熟练女工）。其中落纱前准备：落纱桶、纱管箱到位所需时间20秒。4人落纱：拔管纱、插空管，所需时间73秒。倒管纱回车头位置用时20秒。钢领板复位开机用时l0秒。从落纱准备到完成落纱任务，整个落纱过程中停机时间为103秒，回位开机生头，总用时间为123秒。

由于落纱机是电机驱动自动返回，因此，为了减少细纱机停车时间，落纱工在落纱机返回时就可以将钢领板复位开车，此时相比人工落纱节省停车时间23秒。从测试结果分析，智能落纱机净落纱时间比人工落纱少用3秒。

留头率提高8.5个百分点

人工落纱时，由于手握持管纱拔取，接触管纱表面，易产生人为操作断头。拔管时拉断纱留的尾纱，长短不一，位置参差不齐，造成开车时断头多。S12型环锭纺智能落纱机抓管器采用抓手气襄，握持纱管顶部的拔纱方式，在整个落纱过程中抓管器不接触管纱的表面，管纱入满纱框后，割纱刀架快速运动割断纱，尾纱长短一致，因此管纱成型不受破坏，不会损伤纱线，保证了纱的质量。表1和表2为智能落纱机和人工落纱留头率测试数据。

S12型智能落纱机配置了2台伺服电机负责联合控制拔纱装置。播管传感器射出光点来确认落纱机位置，控制电磁式打管器，使12只拔纱器和陆续播管能精确、可靠地按规定的运行轨迹完成拔管、插管动作，达到了定位准、快、稳，运行更可靠，确保垂直拔纱、插管，实现了落纱后较高的留头率。比较数据可知，智能落纱机相比人工落纱留头率高出8.5个百分点。

减少用工37.5%

以本公司细纱机96台（420锭）为例，日平均开95台，每天运转22.5小时，三班二运转，月平均生产纱线线密度19.5tex、月产量450吨计算，平均日产15吨，细纱机每落纱质量为23千克；每天落纱次数652次，每班落纱次数326次，落纱管数136920只。

人工落纱万锭用工按照棉纺织厂用工定员计算，每日8小时制，细纱落纱工落纱5000只/（人·班），落纱工用于落纱时间为4小时，占总工作时间的53.3%，其他时间做清洁、防捉纱疵。折算成12小时制，7500只/（人·班），每班需配落纱工18.3人，实配20人/班，分5个落纱小组，落纱工万锭用工5人/班。落纱工用于落纱的时间为：每次细纱机落纱后生头开出平均5分钟，总落纱时间27.17小时，如分5个小组，每组落纱工作时间为5.4小时，占总工作时间48%。公司实际配备落纱人数分4个落纱小组，配落纱工16人，落纱管数8558只/（人·班），落纱工万锭用工为4人/班。即总用于落纱时间为6.8小时，占总工作时间60.4%。

而采用智能落纱车，每组每次落纱后生头开出时间平均4.5分钟，以3小时为一个周期，落32次纱，落纱时间2.4小时，即服务32台细纱机，每班*少可落109落纱。根据使用情况，一般每班可配3个落纱组，用工6人，落纱工万锭用工1.5人/班。总用于落纱时间为8.2小时，占总工作时间72.7%，由于采用智能落纱车是专职落纱，没有时间做清洁工作。鉴于人工落纱时，落纱工约用20%的时间做清洁，因此采用智能落纱车后，需配专职清洁工每班1人/万锭，实际万锭用工为2.5人/班。

经以上计算可知，公司采用智能落纱车后每班减少6人，三班节约落纱工18人，减少用工37.5%。以公司4万纱锭规模测算：全年节约用工18人，按人均年收入3.6万元测算，全年少支出工资64.8万元。

3年内可收回投资

智能落纱机整个落纱过程停机时间为80秒，人工落纱过程停机时间为103秒，节省23秒，如按每天652次落纱次数计算，细纱机增加运转时间2.17小时，增加产量29.26千克/天，按2014年棉纱销售利润率4.8%，销售单价5万元/吨测算，年增加收入2.46万元。

以纺19.5tex纱为例，实测细纱前罗拉速度195转/分钟，运转22.5小时，理论产量169.3千克/（台·天），而实际产量157.9千克/（台·天）（细纱机吸风箱回花率3%，其他1%），实际运转时间21.85小时，停机时间0.65时/（台·天），扣除落纱停机时间0.2时/（台·天）、品种翻改0.11时/（台·天）和机台保养时间0.1时/（台·天），算出细纱机满纱待落的时间为0.24时/（台·天），95台细纱机全天损失产量171.5千克，全年减少收入约14万元，采用智能落纱机后，工人劳动强度大幅降低，满纱待落的现象基本消除，细纱效率大幅提高。智能落纱机维护成本估计4000元/万锭。智能落纱机6台142.5万元，落纱机轨道及辅件20元/锭，计80.64万元，其他费用3万元，总投资226.14万元。综上所述，采用智能落纱机全年可为企业创收80万元，预计3年内可收回投资成本。

细纱落纱工的主要任务是落纱、生头、做清洁、防捉纱疵。因此，缩短停台时间，减少断头，少出皮辊花，提高落纱质量是细纱落纱工的基本任务。落纱工减少后，原落纱工清洁、防捉纱疵工作应重新安排人员，按原落纱工人数20%~30%配置。智能落纱机毕竟是技术含量和价值比较高的设备，维护和操作者素质要求较高，除做好日常维护保养外，落纱工能及时发现问题和处理简单故障，*好用一半男工。为充分发挥智能落纱机效能，可考虑落纱工和生头工分开，扩大落纱机服务机台，减少企业成本。由于落纱机较重，运行没有人工落纱方便，除合理安排落纱区域外，更要科学计划细纱机落纱时间。建议制造厂家和相关企业制订合理的操作规范并加强标准化宣传推广。

在当前我国纺织业用工紧张的情况下，智能落纱车取代了人工落纱，能大大降低落纱工的劳动强度，提高企业生产效率和纱线品质，缓解用工数量不足，解决用工成本高、招工难等问题。

作者系常山县明达线业有限公司 李水有，浙江省常山纺织有限责任公司 张毅。