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智能轮胎工厂的方案设计与关键技术

发布时间：2021-03-18T01:21:18.520Z来源：《防护工程》2020年32期作者：李建鹏

[导读]当前全球轮胎行业增速已明显放缓，国内半钢胎市场潜力巨大，未来轮胎企业需要加强智能工厂的建设适应市场的变化。

山东玲珑轮胎股份有限公司山东招远265400

摘要：当前全球轮胎行业增速已明显放缓，国内半钢胎市场潜力巨大，未来轮胎企业需要加强智能工厂的建设适应市场的变化。国内

大部分企业已经通过上线客户关系系统（CRM）、采购供应链系统（SRM）、研发管理系统（RDM）、企业管理解决方案系统（ERP）、

流程审批系统（EIP）和制造执行系统（MES）提升企业的生产力。同时，部分轮胎企业建立了技术体系为中心的智能轮胎工厂。

关键词：智能轮胎工厂；方案设计；关键技术

1智能制造助力于提升轮胎产业生产效率和产品质量

生产1.1效率方面

由于国家颁布了轮胎《企业计划调度一体化系统》在计划层、执行层和控制层等多个层面都实现了一体化控制。实现企业的多目标、

多条件下的计划调度和优化的目的，为企业各个方面的价格和闭环控制作出重要贡献。在企业物流、控制流、信息流等方面都有重要体

现。也大大降低了企业的资金占用，现阶段的轮胎企业生产资金占用是原来资金占用的80%，产能提升大约在3%左右，生产时间节约到

95%左右。新兴的硫化群控网络系统，通过高科技的控制手段，实现了硫化工艺自动报警、问题自动检修等，使生产出来的轮胎的合格率

有所提升。轮胎硫化配方的更换使生产时间缩短了十分钟左右;生产设备一旦出现故障，需要修复的时间也缩短了将近一半;模具更换等待的

时间降低为原来的一半;硫化装胎时间缩短了十秒钟。这些功能的实现使得轮胎工业生产效率得到极大的提升，推动了轮胎行业的发展和进

步。

节1.2能减耗方面

轮胎企业能源计量监控管理系统的建立，实现了企业的能源消耗数据的自动采集。在水、电、气等能源上可以自动的采集到消耗的数

据，并且进行优化和调整，减少作业漏洞的出现，例如跑、冒、滴、漏等现象都得到改善。通过先进的技术手段，每年节省下的能耗可以

达到1%。智能的先进密炼系统，将密炼工艺大大优化，设置了自动排胶控制功能，使炼焦质量合格率得到保障。同时也缩短了混炼的时

间，这样一来使得我国轮胎企业的发展得到了保障，也推动了国内外的交流以及轮胎的进出口贸易。

设1.3备管理方面

通过设置先进的智能设备维修保养预警系统，出现故障的设备得到及时的维修，保证所有生产设备运转顺利，设备故障发生的频率降

低就节省了由于设备出现故障需要花费的维修费用。并且由于对设备的全面监控，使得设备的故障被及时发现，不至于因为一个设备停止

运转而影响到整个轮胎的生产制造[2]。应用智能的监控系统及警报系统，再结合技术人员的及时诊断，能够迅速找出故障部位进行整修。

这样一次故障从被发现到整修的时间控制在十分钟之内，虽然维修人员的技术水平有高有低，但是平均下来时间可以缩短为原来故障维修

时间的60%左右。不至于因为一个设备的损坏而导致整个体系的崩溃，致使停机率降至10%。产能利用率也有相应的提升，甚至可以达到

95%以上。

2ENVOIA系统介绍

轮胎行业PLM系统项目是智能工厂中的一个重要组成部分。通过PLM系统与SRM系统、CRM系统、CATIA系统、ERP系统、MES系

统的集成，实现对物料BOM等数据定义的一致性和处理同步性，从而实现信息系统的一体化集成。轮胎行业智能工厂系统架构和功能模

块规划，如图1所示。

图1智能工厂系统示意图

系统应3用情况介绍

系统3.1概况

贯穿全工艺流程的一体化智能管控信息系统开发与集成，即建设生产过程数据采集与分析系统、智能物流管控系统、数字化工艺系

统、供应链计划系统（SCP）、制造执行系统（MES）以及企业资源计划系统（ERP）等信息系统，搭建安全可控的互联互通网络架构，集

成生产过程数据采集与分析系统、MES、PLM以及ERP等信息系统，使设计、工艺、制造、检测以及物流等全生命周期的信息互联互通，

智能化辅助决策，按照系统的逻辑智能生成产品结构，如图2所示。

图2轮胎产品数据结构图

智能工厂实现部分关键技术3.4

PLM与MES系统的集成采用中间表集成方式。全部需要集成数据由PLM系统向中间表进行推送，然后由MES系统到中间表中读取，

如图5所示。PLM系统与MES系统并不