一、项目背景
在玻璃纤维拉丝生产流程中,纱筒的卸载与转运是连接拉丝与后道工序的关键环节。传统模式高度依赖人工操作,存在以下核心痛点:
1.人力成本高:需要专人值守,进行重复性的搬运工作,在“用工难、用工贵”的背景下,企业负担沉重。
2.效率瓶颈:人工操作速度有限,且易受疲劳因素影响,难以与高速运行的拉丝机实现无缝衔接,制约整体产能。
3.安全与质量风险:重型纱筒的搬运易引发肌肉骨骼损伤等职业健康问题;同时,人工操作的不稳定性可能导致纱筒磕碰,影响产品品质。
4.为应对这些挑战,我们自主研发了这款全自动卸纱筒装置,旨在实现该环节的无人化与智能化升级。
二、系统架构设计
本系统的控制核心采用以AB、欧姆龙或汇川等国际主流品牌的可编程控制器(PLC)及高性能伺服驱动器,构建了稳定可靠的运动控制基础。人机交互界面(HMI)则配备AB、欧姆龙或威纶通等知名品牌的工业触摸屏,确保操作直观便捷。
系统内部通过工业以太网进行高速通信,实现了控制器、驱动器与HMI之间的无缝数据交互,响应迅捷。此外,系统集成了自主研发的高精度称重仪表,能够自动采集并上传纱团净重、存放位置、满筒/空筒状态等关键生产数据,为生产管理的数字化与可视化提供了坚实的数据基石。
三、系统核心能力
该系统通过集成自动化控制与智能感知技术,成功解决了玻纤拉丝车间人力依赖强、作业效率低、质量难追溯的核心痛点,具备呼叫响应、自动卸纱、精准放纱与数据自动上报的全流程无人化操作能力。
四、创新带来的多维价值
本项目的核心创新在于实现了“自动化换人”与“数据化感知”在卸纱环节的深度融合,展现出显著优势:
1.效率提升:实现24小时不间断作业,突破产能瓶颈。
2.成本降低:直接节省人工,降低长期运营与管理成本。
3.质量稳定:避免人工操作导致的纱筒损伤。
4.数据驱动:实现数据自动采集,为生产决策与精益管理提供精准依据。
五、应用成效与推广价值
1. 应用成效
(1)在降本增效方面
人力成本节约:实现单条生产线“一键卸纱”,可至少替代1名固定操作工,直接降低人工成本及相关的管理、培训开支。
作业效率提升:自动化流程将卸纱作业周期标准化、最优化,避免了人工疲劳等因素的影响,设备综合效率(OEE)显著提升。
(2)在质量与安全方面
产品一致性增强:全自动操作杜绝了人工搬运中可能发生的纱筒磕碰、划伤与污染,产品不良率有效降低。
生产安全根本性改善:将员工从繁重、重复性的体力劳动中彻底解放,完全避免了相关职业健康危害与工伤风险。
(3)在管理升级方面
生产数据透明化:通过自动采集的纱团重量、位置等信息,实现了产量自动统计、物料精准追踪,为生产决策提供了实时、可靠的数据支持。
为智能化打下基础:该装置作为自动化节点,其产生的标准数据流可无缝对接到上层MES等管理系统,是企业构建数字化车间、实现智能制造的关键一步。
2. 推广价值
(1)行业普适性:该技术方案直接针对玻纤拉丝工艺流程中的共性需求,可快速复制、推广至国内绝大多数玻纤生产企业,市场前景广阔。
(2)技术示范性:本项目成功验证了自动化技术在劳动密集型环节替代的可行性与巨大效益,为玻纤行业乃至其他纤维制品(如碳纤、玄武岩纤维)生产的智能化升级提供了宝贵的实践经验与技术范本。
(3)投资回报明确:设备投入成本清晰,其带来的节省人力、提升品质、优化管理等效益均可量化,投资回报周期短、回报率高,对企业而言是一项价值明确的优质投资。





