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快速棉纤维性能测试仪的自主研发之路

行业聚焦点中国仪表网2014年04月18日 09:22人气:6069

     导读: 陕西长岭纺织机电科技有限公司潜心研制的XJ128快速棉纤维性能测试仪打破国外垄断,迫使国外产品频频降价, 获得了纺织之光2013年度中国纺织工业联合会科技一等奖。  陕西长岭走得又是一条怎样的自主研发之路?

      2013年5月23日,对于陕西长岭纺织机电科技有限公司来说是个值得铭记的日子,从那一天起,由公司潜心研制的XJ128快速棉纤维性能测试仪批量交付使用。这既标志着我国拥有自主知识产权的棉花性能综合测试仪的研制取得成功,也标志着国外垄断多年的棉花综合性能测试仪器局面从此被打破,国产棉花综合测试仪开始批量装备国内公检实验室,截止目前,XJ128全自动快速棉纤维性能测试仪共销售90余台,收到用户的广泛好评。这一自主创新成果 获得了纺织之光2013年度中国纺织工业联合会科技一等奖。


      长岭纺电自主研发的高端棉纤维检测仪打破了国外这一领域的垄断地位 ( 郝杰文/摄)

      从怀疑到信任

      棉花是纺织行业的主要原料,棉花质量的优劣对棉花交易和纺织企业的应用至关重要。长期以来,我国棉花质量检验主要靠感官目测或使用一些简陋的仪器,检验速度慢、检验结果误差大,缺乏客观性和科学性,难以满足棉花流通领域公正交易和纺织企业科学用棉的需要。而在国际上,美国等国家早已实现了科学的定性定量检测,甚至每一包棉花都有相应的检测数据。

      长岭纺电自上世纪80年代军转民后,就一直在纺织仪器领域默默耕耘,其产品遍及全国各地纺织企业,有些产品占据国内80%以上的市场份额,提起纺织仪器,业内首先想到的就是长岭纺电。随着中国纺织业的快速发展,以及棉花流通体制改革步伐的加快,迫切要求改善棉花检验手段。经过近20年的技术积累,从本世纪初,长岭纺电就着手进行国产棉纤维性能检测仪器的基础性研究,项目第一完成人、公司副总经理吕志华回忆说“面对潜在的市场需求,长岭纺电拉开了这场艰苦的技术‘马拉松’的序幕。”

      就在长岭纺电进行基础性研究并开发样机的时候,2003年国家颁布了《棉花质量检验体制改革方案》,提出棉花检验统一由专业纤检机构进行,并实现数据联网,棉包条码化管理,纺织企业作为用户无需再进行检测,只要扫描相关数据即可进行选购。这一政策的方向给了长岭纺电极大的信心,他们已经先人一步进行了战略决策,在市场中获得了先机。他们随即与中国纤维检验局、国家质监总局进行沟通,希望得到支持。然而,这种高端仪器集光、机、电、气、计算机及网络技术于一体的系统属于高精尖技术,一直由乌斯特垄断,纤检机构对国内企业并不信任,谁也不相信中国人能搞出这样的设备。

      长岭纺电并没有气馁,面对历史性机遇与潜在的市场需求,他们持续投入大量的人力物力,整合了企业内外的各种资源,加快国产棉纤维测试仪器的研发进度。经过4年的努力,公司终于开发出了国内首台XJ120快速棉纤维性能测试仪,第一代产品能够准确地检测棉纤维长度、强度、伸长度、成熟度、色泽等性能指标,并带有专家分析系统,可以对棉花测量结果进行品质和可纺行分析,指导纺织企业纺纱工艺和预测成纱质量。这一突破引起了业内的震动,也让长岭纺电增强了信心,国家纤检机构也开始对长岭纺电刮目相看,在组织进行考核的同时,也从政策和资金方面开始给与支持。

      从手动到自动

      第一代产品是一项历史性的突破,但在技术上还停留在手动操作阶段,无法适应大批量快速检测的需求。当时国内纤检机构大多采用的是进口全自动设备,这意味着长岭纺电的设备还是比国际水平慢了一步。全自动快速棉纤维性能测试仪无疑又成了长岭纺电下一步攻关的目标。

      相比手动型产品,全自动棉纤维性能测试仪在机械结构上更复杂,系统集成度更高,研制的难度和技术风险都更大。面对行业前所未有的技术难题,建立一个开放的、立体化的研发体系成为长岭纺电的当务之急。为了进一步提升研发实力,加快研发进度,长岭纺电走出去主动借助“外脑”,充分利用设立在西安的长岭纺电西安技术中心的窗口作用,全方位吸纳高层次技术人才,强化自身的研发“肌体”,并积极加强与国内知名院校合作,与西安工程大学联合组建“陕西省纺织测量与控制工程技术研究中心”,聘请知名纺织专家梅自强和姚穆担任技术指导。中心的主要研究产品就是适应中国国情的快速大容量棉纤维性能测试仪器,中心的成立使长岭纺电站在了一个新的技术平台上。西安工程大学在纺织领域的基础学科和人才优势,带动了长岭纺电的工程技术研发和产业化优势,这种校企共建有着明确目标和精细分工的技术中心以增强集成创新能力的做法,开创了校企结合的全新模式,促进了棉纤维测试仪器产品的研发和产业化。

      模仿借鉴国外的技术往往能走一条捷径,但这样的高端仪器却是无法模仿的。吕志华介绍说,这种设备的核心之处是建立模型的各种算法和指标公式。“这些东西看不见摸不着,只有靠自己去摸索去创新。”为了使仪器真正适应中国的棉检状况,科研人员在综合测试阶段不断积累检测数据,不断完善和修正算法模型。在此过程中,还需要与纤检机构、适用用户进行配合,“研发外延”的拓展也促进了研发的深入。XJ128全自动快速棉纤维性能测试仪的研发工作不断取得技术突破。

      功夫不负有心人,2010年,这一拥有完全自主知识产权的高端棉纤维检测仪通过了由国家质监总局组织的鉴定,由姚穆院士领衔的鉴定委员会认为,技术上达到了国际先进水平,性价比高,可以替代进口。这以后又经过三年的产业化应用,开始在全国棉花纤检机构中使用,2013年这一创新成果当之无愧地获得纺织之光中国纺织工业联合会科技一等奖。

      从进口到替代

      国产全自动快速棉纤维性能测试仪的问世与推广,迫使国外产品频频降价,但长岭纺电的产品凭借质量高,价格合理,已经列入我国棉花质量检验体制改革公证检验仪器采购计划,已陆续在全国棉花质量检验体制改革公证检验实验室安装使用,同时也在纺织企业、科研院所销售使用。截止目前,XJ128全自动快速棉纤维性能测试仪共销售90余台。实现工业总产值6256万元,新增销售收入6256万元,新增利税2645万元,实现利润2300万元。

      我国是棉花生产、使用、进口第一大国,我国棉花质量检验体制改革全面实施后,预计需要这种仪器800多台,另外还要购买备件、维修件。这其中,前几年高价进口的400多台也将陆续达到寿命期,产品也将面临更新换代,这一切展现了市场的广阔前景。

      谈及几年来的创新体会,吕志华说道,长岭纺电走出了一条不同的发展路子,公司的产品定位高端,虽然批量不大,但技术含量最高,目标就是国际最高水平。“目前看,这条路子我们走对了。”       找准用户需求 让高端产品走向市场      长期以来,对于国产高端纺织仪器来说,在研发和产业化完成以后,如何满足用户细节需求、顺利实现批量市场销售才是横亘在企业面前最大的“鸿沟”。

      受制于国内外棉差价过大,棉花的有效使用已经成为纺织企业最为关注的焦点。棉纺织产品结构的调整和产品层次的提升首先要从原料的选择、分级和正确使用上着手,对棉花的准确分级和科学配棉就变得越来越迫切,具有较高性价比的棉纤维性能测试仪器走入纺织企业也就具备了充分的市场基础。完成了产业化,长岭纺电的XJ128全自动快速棉纤维性能测试仪能否顺利顺利走向市场,为中国纺织企业提供优良的技术和设备支持,将成为科技创新向市场转化的关键。

      为了满足客户需求,长岭纺电还开发了产品的测试数据综合分析系统、用于指导和应用于实际生产,这个平台就是配棉专家系统。通过与棉纤维测试仪器一体化使用,纺织企业可以发挥快速棉纤维性能测试仪测试迅速、指标全面的特点,真正使国产大容量棉纤维测试仪器能在纺织企业的生产中发挥指导生产、节约原料、提高效率和提升产品品质的作用。

      据了解,这种配棉专家系统软件包含数据处理软件和配棉技术管理决策系统两大部分,是目前国内外功能最全的配棉系统软件之一,软件同时具有棉包管理、纱线质量预测、配棉方案优化等功能,主要用于纺织企业在利用快速棉纤维性能测试仪测试棉花指标的基础上,进一步粉丝棉花品质状况,进行科学定量的配棉决策。软件系统如果和长岭纺电的纱线实验室仪器系列产品配套使用,把快速棉纤维性能测试仪和纱线实验室成套仪器的测试数据进行联网管理,实现数据共享,统一监控决策,达到了真正意义的自动配棉,会形成一个完整的从前纺到成纺的动态质量监控体系,将会在纺织企业的整体质量控制中发挥意想不到的作用。

      包含仪器硬件和配棉系统软件的系统一经推出就受到了用户的欢迎,目前除纤检系统的计划采购外,国内已有四十余家纺织企业和科研院所购买和使用了长岭纺电的XJ128棉纤维性能测试仪、XJ129棉结和短绒测试仪等棉纤维测试系列产品,在生产和科研中发挥了越来越重要的作用。伴随着长岭纺电一体化推广模式的深入和拓展,将会有越来越多的长岭纺电棉纤维测试仪器产品逐步进入纺织企业,在产业变革的过程中彰显国产高端棉纤维测试仪器的推动作用。
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