凯宫自动络筒机的后发优势

2010年 7月31日，江苏凯宫机械股份有限公司自主研发的KGFA688型自动络筒机通过鉴定。与会专家们一致认为，该自动络筒机的各项性能指标均达到了国际同类先进产品的水平，在防叠功能、无刷电机驱动、筒纱锭长、自控系统等方面具有独创技术。

　　用公司董事长苏善珍的话来说，这是一份迟来的鉴定。苏善珍说：“首台设备在用户厂运转了一年多以后我们才做鉴定，目的就是要充分听取客户的反馈意见，然后再反复进行改进和完善。我们并不忙着扩大生产，我们希望这台设备一出世便凭着优越的性能在市场上占有一席之地。”

　　挑战国际大牌 彰显后发优势

　　作为民营企业的优秀代表，江苏凯宫机械股份公司在成功开发生产出高速精梳机之后，就决心要向被业界公认的技术难度最高的自动络筒机发起攻击，要向垄断全球自动络筒机市场、同时也牢牢地把持着我国自动络筒机绝大多数市场份额的国际纺机巨头发起挑战。

　　全球首台自动络筒机是1922年研制成功的。2007年，当凯宫迈入自动络筒机领域时，自动络筒机已由第一代机型发展到第三代，特别是在单锭式自动络筒机进入市场后，自动络筒机进入到一个崭新的快速发展时期。而正是因此，给了凯宫公司——这个自动络筒机领域的后来者许多可借鉴的经验，也使其起点更高。

　　“我们的自动络机是以市场现有第三代自动络筒机技术为基础的。”在这个问题上，苏善珍并不讳言。他认为，在技术上也是互相参考、互相启示的，不能与仿造相提并论，在整个设备的设计上凯宫是有独创技术的，也完全回避开了知识产权的问题。

　　苏善珍说，尽管他们是以第三代自动络筒机技术为基础进行开发的，但毕竟第三代自动络筒机技术是在1999年开发成功的。10年过去了，自动络筒机技术理念已经发生了很大的变化，特别是国际上机械设计、加工技术和自动控制技术已有了飞跃发展，在凯宫的自动络筒机上体现的几乎都是最先进的技术。如今的自动络筒机最关键的问题是把复杂的机械运动转变成简单的自动控制，而主导控制技术的核心就是芯片。目前，自动络筒机企业用的芯片都是来自美国，所以，控制技术水平的高低完全取决于美国芯片技术发展到什么程度。凯宫公司目前用的是2008年TI公司最新开发的芯片，而其他企业的自动络筒机上用的芯片最新的也不过是2002年生产的。由于芯片和控制系统之间需要匹配，如果这些企业也想更换新芯片，整个系统就必须要重新安装。这也就注定了凯宫的自动络筒机——这个自动络筒机领域的新兵，在电子技术飞速度发展的今天，占据了后发优势。

　　四项技术领先 目标替代进口

　　“凯宫公司的KGF688型自动络筒机与目前世界上最先进的自动络筒机属于同档次产品，我们的目标就是要替代进口。” 苏善珍说，凯宫公司有四项具有自主知识产权的技术在国际上也是领先的。

　　一是用于槽筒传动的直流无刷电机及其驱动技术。业内人士都知道，自动络筒机对槽筒电机的要求非常严格，高速运行要稳定，变速要准确，还要适应频繁变速。为了达到这一效果，凯宫公司与相关电机生产企业合作，研制出直流无刷电机和直流无刷驱动器。由于在电机和驱动器上都应用了最新技术，并且采用一体化开发方式，从而使得KGFA688型自动络筒机的槽筒驱动各项性能指标都达到了国际领先水平，槽筒卷绕速度达到2200米/分，速度精度达到0.5‰,而且还大大降低了能耗。

　　二是张力控制装置。运用张力控制装置的目的就是使纱线的张力均匀一致。凯宫公司的张力装置采用电磁加压、张力闭环控制方式，压力值可由上位机集中设定。在纱路近槽筒端安装张力传感器，实时检测纱线张力波动，由控制系统进行处理，通过对电磁力的调整，实现张力闭环控制，得到均匀一致的卷绕张力，保证筒纱卷绕时密度的一致性和筒子成形良好。

　　三是接头循环及换管循环系统。用电机代替机械结构，不仅有利于降低产品成本，提高机器效率，而且使整个接头循环的逻辑控制更加合理，动作更加紧凑，循环时间更短。凯宫KGF688型自动络筒机的接头循环利用最新的DSP现代微处理器控制技术，实现了接头循环各动作的实时监控和精确配合，缩短了接头循环的时间，提高了接头循环的效率。

　　四是筒纱防叠及锭长技术。由于槽筒直流无刷电机驱动能力及精度水平提高，使凯宫技术人员自主创新的防叠与锭长结合的技术得以实现，在充分防叠的前提下，锭长精度≤1%。

　　选择用户测试 旨在暴露问题

　　在成功研发出KGFA688新型自动络筒机后，凯宫公司于2009年3月分别在江苏的两个用户企业进行了设备的开车生产实验。实验采用两台机器同时进行，两个棉纺厂的场地各异，纺纱要求和纱线支数范围也不同。苏善珍说，这样做的目的是为了充分暴露设备在运行当中存在的问题，充分与用户进行交流，充分验证设备的适应性。

　　试验包括接头强力、接头成功率、张力、毛羽、定长CV、筒子成形等项目。在对高速运转性能检测试验中，主要针对高速运转下影响较大的毛羽进行了试验。试验数据显示，从1200米/分到1800米/分的高速变化过程中，毛羽基本没有改变，指标处于USTER公报同级水平。定长一致性的测试结果是新机定长CV%可达到1%以内。而企业最为关注的接头质量测试显示，三次成结率均达到97%以上。在通过坏筒率对筒子成形质量的检测中发现，两台车3班筒子坏筒率均≤1%。

　　“试验结果表明，KGFA688型自动络筒机不但符合行业标准，其中有些指标还高于标准规定。这进一步增添了我们将自动络筒机推向产业化生产的信心。” 苏善珍说，对于这样的测试结果是在他们的意料之中的，但他们并没有沾沾自喜。机械制造行业的人都知道，一台车达标并不难，难的是100台、1000台设备都能保持稳定运转。在此后的一年多间里，他们又多次听取用户的意见，反复地对一些细节进行推敲，不断地完善。到去年7月份进行技术鉴定时，在邯郸圣棉纺织集团的两台KGFA688型自动络筒机已经稳定运行了一年时间，生产品种为100支纯棉精梳纱，机械效率达到91%。也直到这个时候苏善珍才说：“我们的自动络筒机可以放心地进入规模化生产了。”

　　投资数控装备 年产目标1000台

　　自动络筒机的特点是零件结构复杂、种类繁多、重复件多，这就要求制造出的零件精度高，一致性和互换性好。凯宫公司的技术人员介绍，为了保证自动络筒机零部件的加工精度和一致性，凯宫公司全部采用先进数控设备，包括数控冲床、数控三点折弯机和数控角剪等高精度设备加工。从研发自动络筒机开始，凯宫公司在技术、设计、工艺工装、模具等方面相继投入了1亿多元。

　　当记者走入凯宫公司的自动络筒机生产车间现场时发现，每一道工序都有一个工装台和一个检验台，前后100多个流程，无一例外。技术人员介绍，这些工装台和检验台全是他们自己设计加工的，其中，工装的设计量甚至比自动络筒机零部件的设计量还大。

　　为什么都要自己动手呢？“工装台、检验台对于确保自动络筒机各个部件的质量和一致性至关重要，没有人比我们更了解设备的工艺。我们现在一定要把基础打好。”苏善珍说，这一切都是为产业化生产做好准备。由于产品尚未形成批量生产，现在包括机架在内的几乎所有零部件都是公司自己加工。但是自己的能力毕竟是有限的，等到产量上去了，还是应当充分利用社会资源，把一些部件送到外协加工厂去。

　　“目前公司最大的烦恼就是有订单交不出货来。” 面对车间一片忙碌的景象，苏善珍依然发出了这样的感慨。

　　什么时候才可能大批量推向市场？“这个时间不远了。我们未来三年内的目标是年产量达到1000台。”苏善珍自信满满。