當前質(zhì)量好棉花難尋，為保證成紗質(zhì)量滿足客戶要求，棉紡企業(yè)配棉在技術(shù)管理工作中非常重要。所謂配棉就是為滿足某一規(guī)格紗線的紡紗工藝與成紗質(zhì)量要求，從庫存原棉中選擇最合適的棉批并規(guī)定各棉批的適當比例。在棉紡企業(yè)中原料占總成本的70%左右，直接影響企業(yè)的經(jīng)濟效益，因此得力的配棉工作是非常重要的。我國原棉在性能上呈現(xiàn)出多樣性和差異性，使得配棉工作更加復(fù)雜和困難。棉紡過程具有工序多、周期長、生產(chǎn)連續(xù)等特點，在品種變化頻繁時，不能因原料的變化而使產(chǎn)品質(zhì)量發(fā)生變化，所以必須考慮原棉選擇的連續(xù)性、穩(wěn)定性以及各種特定的要求，使纖維性能物盡所用，減少剩余質(zhì)量。

　　1棉紡織企業(yè)中配棉技術(shù)的發(fā)展

　　配棉工作已有一百多年的歷史，積累了豐富的經(jīng)驗，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，配棉技術(shù)也在不斷地向前發(fā)展。配棉技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了兩個時期，即人工配棉和計算機配棉。

　　1.1人工配棉

　　長期以來，配棉工作是通過人工計算完成的，而且是一種被動行為，既不明確原棉的情況，也不清楚紗線的目標，只是把各種原棉(事實上性能可能差異很大)混和在一起，以保證生產(chǎn)的連續(xù)進行，對配比不做嚴格的限制。隨著生產(chǎn)實踐經(jīng)驗的積累，配棉已成為一種主動的有目的的技術(shù)環(huán)節(jié)，目的是保證質(zhì)量、降低成本，人們甚至把經(jīng)驗和實驗結(jié)果擬合成經(jīng)驗公式或回歸方程，然后用回歸方程或經(jīng)驗公式指導(dǎo)配棉。

　　1.2計算機配棉

　　人工制定配棉方案，其效果在很大程度上取決于人的經(jīng)驗及處理問題的細致程度，常有片面性、偶然性。為了做好配棉工作，配棉技術(shù)人員要及時掌握生產(chǎn)情況，了解各種原棉的庫存情況及原棉的物理性能，分析過去成紗質(zhì)量情況，全面綜合加以考慮，不僅計算量大(如接替棉計算每天只能計算兩張表)，而且難免有所疏漏。因此，人們渴望找出一種更有效、更方便的現(xiàn)代化方法，輔助或取代人工配棉。計算機配棉技術(shù)的初始思想就是在這樣的一種背景下產(chǎn)生的。

　　2國內(nèi)外計算機配棉管理系統(tǒng)的發(fā)展

　　2.1國外情況

　　計算機應(yīng)用于紡織工業(yè)已有30多年的歷史了，許多企業(yè)已經(jīng)利用計算機訂購原棉并完成棉花的使用。印度的計算機配棉始于70年代、最早的一次計算機配棉實驗是由Indore公司完成的，在計算機專家的幫助下，該公司試圖降低4.9tex紗的混棉成本，其人工配棉成本為10.50盧比/kg。通過使用計算機配棉，使成本降低到9.95盧比/kg，節(jié)省了約5%,很多企業(yè)非常愿意采用這一成果，但在對計算機配棉做進一步推廣時，沒有獲得滿意的結(jié)果，這是由于不準確的歷史數(shù)據(jù)和各批棉花不可靠的實驗造成的。

　　較成功的配棉軟件有美國Spinl ab及FiberControls公司的棉包混棉管理系統(tǒng)。在80年代，歐美開始出現(xiàn)并應(yīng)用EFS(Engineered Fiber Seleetion)計算機配棉管理系統(tǒng)，其特點是:棉花不再是僅僅被按唆頭來分類，而是根據(jù)儀器所測得的指標重新分類并用條形碼編號。棉花按性質(zhì)被劃分得更加詳細，其性能被更加充分地利用。該系統(tǒng)用HVI測試的數(shù)據(jù)進行配棉。據(jù)報道由于測試數(shù)據(jù)準確度高，從而使配棉效果較好。90年代，Chent Belgium大學(xué)紡織系所研制的最優(yōu)專家系統(tǒng)，據(jù)說有能夠確定原料的最佳配比功能。

　　2.2國內(nèi)情況

　　早在70年代末，我國一些棉紡廠就開始嘗試用計算機配棉。配棉模型是基于線性規(guī)劃原理。采用此方法在計算機上可以挑選并規(guī)劃出使用棉花的比例，以達到最佳配比的目的。但由于這種方法是一期一期孤立進行的，不能解決連續(xù)性和穩(wěn)定性問題。對一些特殊的要求無法用方程來表示，如配棉時對接批、爭批、零批、整包等特定的要求，對氣候、色澤、工藝狀態(tài)等問題不能一一解決。這種方法實際上只能是人工配棉的一種輔助，因此無法在生產(chǎn)中正式使用。

　　80年代計算機配棉技術(shù)有了較大的發(fā)展。利用近代應(yīng)用數(shù)學(xué)的方法，開發(fā)出了一些計算機配棉系統(tǒng)。這種系統(tǒng)充分發(fā)揮了計算機運算速度快的特點，使配棉工作更加準確完善，既降低了成本，提高了生產(chǎn)效率，又保證了成紗質(zhì)量。如開發(fā)的十分接近人工配棉實踐經(jīng)驗的配棉管理系統(tǒng)，配棉模型采用Fuzzy聚類分析方法。該方法模擬人腦分析和綜合的過程，進行“比較打分”，建立隸屬度函數(shù)。由于Fuzzy聚類分析模擬人腦在多維空間進行觀察分析，并在等價關(guān)系下按最重的權(quán)重路徑實現(xiàn)分類，處理結(jié)果十分接近事物的本質(zhì)。

　　80年代的計算機配棉管理系統(tǒng)功能較全面，但由于當時的開發(fā)工具及一些具體的測試儀器條件等情況所限，還存在些實際問題，在生產(chǎn)中也沒有被大規(guī)模推廣，有少數(shù)廠家在使用。近幾年開發(fā)出的紡織應(yīng)用軟件有很多，大多集中在自動控制和紡織CAD方面，只有極少數(shù)人對計算機配棉管理系統(tǒng)進行了優(yōu)化，在某些功能方面對過去的計算機配棉管理系統(tǒng)有所改進，但還存在不少實際問題有待解決，在生產(chǎn)實際中應(yīng)用很成熟的計算機配棉管理系統(tǒng)，目前還沒有出現(xiàn)。

　　3早期計算機配棉管理系統(tǒng)的功能及存在的不足

　　3.1系統(tǒng)功能

　　實際上，配棉就是在多可控變量的約束條件下求最優(yōu)解的定量計算，上述這些配棉管理系統(tǒng)借助計算機的功能，起到了以下三個方面的作用:

　　(1)使傳統(tǒng)的人工配棉向計算機自動配棉躍進了一大步;

　　(2)取得了明顯的經(jīng)濟效益，使配棉成本有不同程度的降低，而且保證了質(zhì)量。

　　例：河北某企業(yè)用計算機配棉，僅28tex一個品種降低成本0.02元/kg，全年節(jié)約14萬元，全部推廣后一年可節(jié)約50萬元。江蘇某企業(yè)用計算機配棉，降低成本0.015元/kg。湖北某企業(yè)用計算機優(yōu)選純棉28tex配棉方案，品級由2.18級降為3.66級，長度由28.53mm降為26.63mm，配棉成本由3.738元/kg降為3.4502元/kg，成紗質(zhì)量仍是上等一級，降低配棉成本大約是0.02元/kg-0.095元/kg；

　　(3)效率提高，一般20min-30min即可顯示最佳方案，而以往的人工配棉方法若要得到可行的方案需要花幾倍的時間。

　　3.2系統(tǒng)不足：

　　(1)系統(tǒng)大多用線性方法求解，配棉人員需事先規(guī)定若干批原棉，列出方程，然后由計算機進行計算，對使用者要求高。

　　(2)目標方程只有一個，不能滿足實際生產(chǎn)中多個目標的要求，系統(tǒng)沒有專門的原料需求預(yù)測模塊。

　　4新型計算機配棉管理系統(tǒng)的開發(fā) 新型計算機配棉管理系統(tǒng)具有如下特點:

　　1)能夠自動建立預(yù)測方程，對使用者要求低，且利用多元動態(tài)預(yù)測方程使系統(tǒng)具有較強的預(yù)測功能。

　　2)運用目標規(guī)劃進行配棉方案優(yōu)選可以改進線性規(guī)劃配棉的不足。

　　3)應(yīng)用模糊數(shù)學(xué)中的模糊聚類與模糊綜合評判進行接批棉的選擇，能夠找到真正合適的接替原棉。

　　4)增加了原料需求預(yù)測功能模塊，能夠指導(dǎo)原料采購工作。

　　5)該系統(tǒng)是在原配棉管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上開發(fā)并優(yōu)化的，綜合考慮了目前我國棉紡生產(chǎn)的實際情況、設(shè)備、原料等各方面的因素，有較強的實用性。

　　5結(jié)語

　　計算機配棉可以利用計算機運算速度快的優(yōu)勢來彌補人工配棉生產(chǎn)中人為誤差的缺陷，能穩(wěn)定生產(chǎn)、保證產(chǎn)品質(zhì)量、指導(dǎo)原料購買策略。在進入信息時代的今天，計算機在紡織工業(yè)中得到越來越廣泛的應(yīng)用，采用計算機進行配棉是配棉技術(shù)發(fā)展的必然趨勢，也是棉紡產(chǎn)業(yè)向自動化、智能化、信息化方向發(fā)展的必要步驟。計算機配棉是棉紡織企業(yè)建立快速反應(yīng)機制的必經(jīng)之路，必須引起企業(yè)足夠的重視。

　　要使計算機配棉技術(shù)能夠順利地推廣，需解決以下幾個方面的問題:

　　1) 1可靠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。配棉是否有效取決于實驗數(shù)據(jù)的科學(xué)性和客觀性，要有更可靠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，才能使預(yù)測達到一定的精確度。

　　2)要有完善和符合實際的軟件體系。使配棉管理系統(tǒng)更具有實用性、可靠性，而目也符合生產(chǎn)實際的需要。

　　3)要有負責任的優(yōu)秀管理和技術(shù)人員，使配棉管理系統(tǒng)得到正確的應(yīng)用。