現代配棉技術(shù)第二版的主要內容和創(chuàng )新點(diǎn)

現代配棉技術(shù)第二版的主要內容和創(chuàng )新點(diǎn)

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1. 原棉質(zhì)量評價(jià)

原棉質(zhì)量評價(jià)包括內在質(zhì)量評價(jià)和外觀(guān)質(zhì)量評價(jià)。

原棉上半部長(cháng)度、整齊度、斷裂比強度、馬克隆值為棉纖維質(zhì)量的主要內在指標，確定其分級特征值后，運用模糊數學(xué)中的模糊分等和隸屬度的概念，可以計算出原棉的綜合評價(jià)指數，這一評價(jià)指數稱(chēng)為原棉技術(shù)品級。技術(shù)品級將原棉內在質(zhì)量有機地統一在具體指標內，對加強原棉分類(lèi)組批管理，預測成紗質(zhì)量、制訂配棉技術(shù)標準和配棉實(shí)施方案，有著(zhù)積極的技術(shù)經(jīng)濟意義。

原棉的外觀(guān)質(zhì)量是反射率Rd和黃度+b確定的顏色級，混棉顏色級由顏色級區域分級線(xiàn)方程式給出。配棉需根據紡紗品種的質(zhì)量要求，將多種不同特性（含顏色）的原棉按一定比例組成混和棉使用，由于紗線(xiàn)品種和用途不同，對成紗本色色差的要求也不盡相同。原棉顏色的類(lèi)型和級別，可轉化為成紗本色顏色的類(lèi)型和級別，但不能簡(jiǎn)單地依據混棉反射率Rd和黃度+b的加權平均指標確定混棉成份的顏色級。為防止因混棉成份組合不當而產(chǎn)生的色差，需對混棉顏色級進(jìn)行評價(jià)。

2. 配棉技術(shù)標準與配棉技術(shù)經(jīng)濟模型

配棉技術(shù)標準是制訂配棉實(shí)施方案和設計紡紗工藝的重要依據，對穩定生產(chǎn)、保證質(zhì)量、控制成本有著(zhù)積極的技術(shù)經(jīng)濟意義。技術(shù)品級和技術(shù)品級變異系數與成紗內在質(zhì)量密切相關(guān)，顏色級和黃度變異系數對成紗的色差有直接影響，混棉差價(jià)和用棉量則決定混棉成本。由技術(shù)品級、技術(shù)品級變異系數、顏色級和黃度變異系數組成的配棉技術(shù)標準，其特點(diǎn)是清晰、實(shí)用、簡(jiǎn)便，系統性強。

配棉技術(shù)經(jīng)濟模型按配棉技術(shù)標準的組成要素，遵循系統性、科學(xué)性、可比性、可測性、簡(jiǎn)約性和可運算性的原則，在對復雜問(wèn)題的本質(zhì)、影響因素及其內在關(guān)系等進(jìn)行深入分析的基礎上，運用數學(xué)語(yǔ)言定量化地描述了配棉過(guò)程中各相關(guān)因素的依存關(guān)系和變化規律，對配棉數學(xué)模型中的決策變量、參數、約束條件、目標函數進(jìn)行了獨具特色的分析。該模型的特點(diǎn)是，運用系統工程的思想和方法，遵循配棉原則，為多目標、多準則的配棉問(wèn)題提供簡(jiǎn)便的決策方法。模型的求解吸取了目標規劃和整數規劃的長(cháng)處，采用隱枚舉法，有效地解決了非線(xiàn)性目標整數規劃配棉問(wèn)題。它的優(yōu)點(diǎn)是：與傳統的配棉方法相吻合，直觀(guān)易懂；在劃定決策變量的邊界條件內，可根據當前生產(chǎn)情況靈活地化約束條件為分級目標，直接尋求最佳動(dòng)態(tài)組合；當多個(gè)可行方案確定后，可按不同的要求對其進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟效果分析，以供決策。

混包排列優(yōu)化模型是配棉技術(shù)經(jīng)濟模型的組成部分。該模型的特點(diǎn)是，運用層次分析的思想和方法,抓住影響混棉均勻的關(guān)鍵指標─技術(shù)品級和顏色級進(jìn)行優(yōu)化組合，使混包排列達到內外均勻，協(xié)調統一。層次分析的核心問(wèn)題是排序，層次排序是建立混包排列優(yōu)化模型的基礎。運用分位數、編碼排序組成的棉包單元，可達到局部與全局的統一，有效地縮短混棉不勻周期，為提高多倉混和效果創(chuàng )造條件。通過(guò)考察相鄰單元的統計值，并與總體比較，可對混包效果進(jìn)行評價(jià)。

3.成紗質(zhì)量預測模型

原棉的各項指標對成紗質(zhì)量的影響是不同的。成紗質(zhì)量動(dòng)態(tài)組合預測模型，是基于單種預測方法的局限性和近似性，通過(guò)對多種不同的預測方法進(jìn)行的非線(xiàn)性結合。該方法綜合利用各種預測方法所提供的信息，以適當的權數得出組合預測模型，使得組合預測模型更加有效地提高預測精度。

以原棉技術(shù)品級為自變量而建立的成紗質(zhì)量組合預測模型，具有獨特的整體性和可信度，優(yōu)于原棉質(zhì)量其它各單一指標所組成的模型。  

計算機配棉技術(shù)改變了落后的按感官檢驗結果配棉的方式，由傳統的以定性為主轉向以定量為主。配棉軟件發(fā)揮程序設計語(yǔ)言與辦公自動(dòng)化軟件的優(yōu)勢，搭建數據交換平臺，與HVI測試儀、紗線(xiàn)質(zhì)量測試儀形成數據共享與實(shí)時(shí)分析在線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )一體化，實(shí)現了配棉技術(shù)信息化、知識化和智能化。

書(shū)稿已經(jīng)交到中國紡織出版社，即將出版，敬請閱讀。

借用樓下的圖

現代配棉技術(shù)第2版的封面
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HVI數據助配棉實(shí)現“四化”

□ 山東青島市紡織工程學(xué)會(huì ) 邱兆寶

　　國家棉花新標準（GB1103.1-2012）采用棉纖維大容量測試儀（HVI）檢驗棉纖維的顏色級指標和其它質(zhì)量指標，在質(zhì)量指標設置上基本實(shí)現了與國際通用標準接軌。新標準的實(shí)施，必將對紡織企業(yè)的配棉技術(shù)產(chǎn)生深刻的變革。因此研究HVI檢驗指標在紡紗工藝中的作用和對紡織產(chǎn)品性能價(jià)值的影響，以及在紡織生產(chǎn)中正確使用HVI指標，對促進(jìn)紡織企業(yè)技術(shù)進(jìn)步以及利用信息化改造傳統行業(yè)，改進(jìn)和完善紡織企業(yè)合理購棉、科學(xué)配棉、穩定生產(chǎn)，降低成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量有著(zhù)更加重要的經(jīng)濟意義。
　　計算機配棉技術(shù)以原棉管理為基礎，以成紗質(zhì)量預測為手段，以成本控制為核心，運用系統工程的思想方法及HVI數據，將棉紡工藝學(xué)、運籌學(xué)、模糊數學(xué)、技術(shù)經(jīng)濟學(xué)，定量化描述配棉的全過(guò)程，并以此形成棉纖維和紗線(xiàn)質(zhì)量檢測的在線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )一體化系統?；贖VI數據，計算機配棉可實(shí)現信息化、知識化、智能化和規范化。
　　基于HVI數據的計算機配棉技術(shù)的主要內容包括：原棉質(zhì)量綜合評價(jià)，配棉質(zhì)量成本標準，成紗質(zhì)量預測，配棉方案優(yōu)選和配棉方案評價(jià)。
* ?2 ~  n* C1 S7 J! l　　原棉質(zhì)量指導配棉
' a5 R" Q& P: P( b+ s- }　　原棉質(zhì)量分內在質(zhì)量和外觀(guān)質(zhì)量。內在質(zhì)量指標包括上半部長(cháng)度、整齊度指數、斷裂比強度、馬克隆值；外觀(guān)質(zhì)量是由黃度（+b）和反射率（Rd）確定的顏色級。
/ S  o& U, n2 Y( J. U) j　　根據內在質(zhì)量指標的分級分檔特征值，運用模糊數學(xué)中的模糊分等和隸屬度的概念，可以計算出原棉的綜合評價(jià)指數，并可根據數值的大小，得到所有原棉優(yōu)劣排列順序，這一評價(jià)指數稱(chēng)為技術(shù)品級。技術(shù)品級與成紗質(zhì)量密切相關(guān)，其可信度優(yōu)于原棉的單項指標，對進(jìn)一步加強原棉分類(lèi)組批管理，制訂配棉質(zhì)量成本標準和配棉實(shí)施方案具有積極意義。
/ i7 k+ D0 Y6 \0 {# o　　原棉外觀(guān)質(zhì)量的顏色級指標對指導配棉有著(zhù)重要的意義。配棉需根據紡紗品種的質(zhì)量要求，將多種不同特性（含顏色）的原棉按一定比例組成混和棉使用，由于紗線(xiàn)品種和用途不同，對成紗本色色差的要求也不盡相同。新標準中規定了棉花顏色的類(lèi)型和級別，其中，類(lèi)型依據黃度（+b）確定，級別依據反射率（Rd）確定。顏色的類(lèi)型和級別，可轉化為成紗本色顏色的類(lèi)型和級別，但不能簡(jiǎn)單的依據混棉黃度(+b)和反射率（Rd）的加權平均指標確定混棉成份的顏色級。為防止因混棉成份組合不當而產(chǎn)生的色差，需要計算混棉黃度（+b）和反射率（Rd）變異系數，作為判定混棉模糊關(guān)聯(lián)顏色級可信度的依據。
　　配棉質(zhì)量成本標準是重要依據
　　配棉質(zhì)量成本標準是制訂配棉實(shí)施方案和設計紡紗工藝的重要依據。標準由技術(shù)品級、技術(shù)品級CV值、顏色級、黃度CV值、定額差價(jià)、用棉量定額和成紗質(zhì)量7項指標組成。技術(shù)品級和技術(shù)品級CV值與成紗內在質(zhì)量密切相關(guān)，顏色級和黃度CV值對成紗的色差有直接影響，混棉差價(jià)和用棉量則決定混棉成本。
0 S" \/ D: R. g2 A　　原棉使用價(jià)值體現在成紗質(zhì)量成本上，質(zhì)量與成本兩者是對立統一的關(guān)系。為了充分發(fā)揮和合理利用不同原棉的特性和差價(jià)，達到穩定生產(chǎn)、保證質(zhì)量、控制成本的目的，一般不采用單嘜頭紡紗，而是把幾種原棉搭配組成混和棉使用。所謂配棉質(zhì)量成本模型，就是對配棉問(wèn)題抽象化了的數學(xué)表述，即運用數學(xué)語(yǔ)言定量化地描述配棉質(zhì)量與成本各相關(guān)因素的依存關(guān)系和變化規律。
　　按標準的組成要素，應建立多目標層次結構模型。模型以配棉質(zhì)量成本標準為依據，按標準的組成要素，在對復雜問(wèn)題的本質(zhì)、影響因素及其內在關(guān)系等進(jìn)行深入分析的基礎上，利用定量信息使決策的思維過(guò)程數學(xué)化，從而為控制質(zhì)量成本提供決策方法，實(shí)現質(zhì)量與成本兩者之間的協(xié)調統一。
/ R  _" b6 G0 C- ~' Z　　成紗質(zhì)量預測優(yōu)化紡紗工藝
" h6 u7 Y5 A4 ?& X9 ?: D" W" N/ r1 ]　　成紗質(zhì)量預測是改進(jìn)紡紗性能、優(yōu)化工藝過(guò)程的主要手段。以原棉技術(shù)品級為自變量而建立的成紗質(zhì)量?jì)?yōu)化組合預測模型，具有獨特的整體性和可信度，對擬定配棉實(shí)施方案，加強全面質(zhì)量管理，有著(zhù)現實(shí)的指導意義。
　　組合預測模型是指將兩個(gè)或兩個(gè)以上的不同預測方法得出的不同預測值，通過(guò)賦予適當的權重，作為最終預測結果的一種預測方法。組合預測模型是對單項預測模型的信息進(jìn)行篩選優(yōu)化的過(guò)程。成紗質(zhì)量受原棉、設備、工藝、溫濕度等影響，由于這些因素是動(dòng)態(tài)的，所以，不同時(shí)期的預測模型（包括模型類(lèi)型及其參數）是不同的。
" u# ~. {. {- _$ J: Z　　組合預測模型將多種不同的預測方法兼容并包，各取所長(cháng)，由于集中了更多的信息與預測技巧，所以能減少預測的系統誤差，達到提高預測精度的目的。由于各項數據是在特定時(shí)間和條件下獲得的，隨著(zhù)時(shí)間的推移，再用原模型來(lái)預測就失去了意義。因此，應隨著(zhù)時(shí)間的推移，不斷地選取新的數據，舍去過(guò)時(shí)的數據，根據當前配棉方案構建新的組合預測模型。
　　成紗質(zhì)量預測是一種定量預測方法，應遵循連貫性、相關(guān)類(lèi)推和概率性原則，按系統內部要素變化存在的因果關(guān)系，通過(guò)識別影響系統發(fā)展的主變量建立模型，然后根據系統自變量（原棉技術(shù)品級）的變化預測系統因變量（成紗質(zhì)量）。預測結果的可信度取決于模型對真實(shí)系統的擬合效果。
2 h, L8 s1 Z' j+ P0 U  v/ @$ G/ p　　優(yōu)選最佳配棉方案
　　依據配棉質(zhì)量成本標準可從多個(gè)配棉方案中優(yōu)選較佳方案。優(yōu)選方法采用隱枚舉法，有效地解決了非線(xiàn)性目標整數規劃配棉方案優(yōu)選問(wèn)題。
　　完整的配棉方案包括接批棉和混包排列。接批棉是配棉方案的重要組成部分，在實(shí)際進(jìn)行接批棉方案優(yōu)選時(shí)，往往涉及的指標很多，而這些指標又可能分別屬于不同的層次和類(lèi)別，因此對復雜的優(yōu)選問(wèn)題，通常采用多層次的模糊優(yōu)選?；彀帕蟹椒ㄊ菦Q定混棉均勻的重要因素，配棉方案可行，但若混包排列不合理，將會(huì )直接影響成紗質(zhì)量（包括色差）。運用分位數、編碼排序組成的棉包單元，可達到局部與全局的統一，有效地縮短混棉不勻周期，為提高混和效果創(chuàng )造條件。通過(guò)考察相鄰單元的統計值，并與總體比較，可對混包效果進(jìn)行評價(jià)，效果評價(jià)的主要指標由技術(shù)品級極差、標準差和顏色級極差、標準差組成。
　　質(zhì)量與成本要協(xié)調統一
. O& @- ^* ~2 i: P. H  b- _　　對配棉方案進(jìn)行評價(jià)時(shí)，在注重技術(shù)品級、技術(shù)品級CV值、顏色級和黃度CV值指標的同時(shí)，還應對混棉差價(jià)進(jìn)行評價(jià)，在保證成紗質(zhì)量的前提下，混棉實(shí)際差價(jià)應盡量小于混棉定額差價(jià)，使配棉方案達到質(zhì)量與成本的協(xié)調統一。
　　計算機配棉技術(shù)改變了落后的按感官檢驗結果配棉的方式，由傳統的以定性為主轉向以定量為主?；贖VI數據的計算機配棉軟件采用以數據庫、模型庫、方法庫和知識庫為基本部件組成系統總體框架結構，實(shí)現了方法模型化、模型數據化、配棉智能化。陜西長(cháng)嶺紡織機電科技有限公司研發(fā)的XJ128型快速纖維性能測試儀，是一種自動(dòng)取樣、快速、大容量、多指標的全自動(dòng)型棉纖維性能綜合測試儀器，該測試儀與計算機配棉軟件和紗線(xiàn)質(zhì)量測試儀網(wǎng)絡(luò )數據共享，實(shí)現了配棉信息化、知識化、智能化和規范化。
0 u/ a3 P/ w8 c2 Y$ Q/ n, r1 z（本文發(fā)布于2014年4月22日的中國紡織報，作者為“現代配棉技術(shù)”一書(shū)的作者）
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配棉cotton assorting

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它是選配紡紗原料的技術(shù)。根據紡紗的品種和質(zhì)量要求，選用各種不同品級和長(cháng)度的原棉或化纖原料，按一定比例配合成為性狀穩定的混合棉。經(jīng)過(guò)配棉，可充分發(fā)揮不同原料的特性，達到合理使用、穩定生產(chǎn)、提高成紗質(zhì)量和降低紡紗成本的目的。我國采用分類(lèi)排隊配棉，遵循“細水長(cháng)流、瞻前顧后、好壞搭配、合理使用”的原則?，F在“計算機配棉”（http://allrestedup.com/thread-1584-1-1.html）已被采用。

傳統的分類(lèi)排隊法配棉見(jiàn)http://allrestedup.com/thread-2637-1-1.html