輪胎物流自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

姜華強(qiáng)

摘 要：結(jié)合當(dāng)前輪胎制造企業(yè)中的物流輸送實(shí)際，本文探討論輪胎制造企業(yè)自動(dòng)化物流系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用中的環(huán)節(jié)問題，包括自動(dòng)導(dǎo)引圓弧、制造執(zhí)行系統(tǒng)、滾子鏈傳送等，從物流規(guī)劃的、生產(chǎn)信息繼承、庫位分配等分析自動(dòng)化物流設(shè)計(jì)在輪胎企業(yè)中的運(yùn)用，均有詳細(xì)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用方面的闡述，期待為輪胎生產(chǎn)物流自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)，降低輪胎制造企業(yè)生產(chǎn)成本等具有重要意義。

關(guān)鍵詞：輪胎企業(yè)；物流自動(dòng)化；設(shè)計(jì)與應(yīng)用

1、輪胎生產(chǎn)物流自動(dòng)化特點(diǎn)

1.1傳統(tǒng)的輪胎物流依靠人工管理，主要集中在物流轉(zhuǎn)運(yùn)、投放、監(jiān)察等方面，基本需要依靠人工作業(yè)，缺少機(jī)器操作的自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)支持。應(yīng)用輪胎自動(dòng)化物流系統(tǒng)，就可以達(dá)到減少人工，提升質(zhì)量的目的。

1.2輪胎物流自動(dòng)化的特點(diǎn)：提高輪胎生產(chǎn)廠房的自動(dòng)化空間，合理布局廠房規(guī)劃；簡化物流程序，減少人工管理，提高物流效率；降低人工成本和運(yùn)輸量；對物料進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和追朔。

2、輪胎生產(chǎn)物流自動(dòng)化應(yīng)用

2.1自動(dòng)化物流的原材料存儲(chǔ)和輸送包含了搬運(yùn)、混煉膠輸送、立體倉庫自動(dòng)化系統(tǒng)、導(dǎo)引運(yùn)輸?shù)鹊淖詣?dòng)化。原材料運(yùn)輸和密煉車間的物料全部實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化供應(yīng)，整個(gè)自動(dòng)化輸送通過AGV實(shí)現(xiàn)，例如天然橡膠快的搬運(yùn)是通過機(jī)器人完成到立體倉庫的存儲(chǔ)。

2.2終煉膠存儲(chǔ)與輸送的自動(dòng)化設(shè)計(jì)使用立體倉庫進(jìn)行存放，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)存儲(chǔ)、出入庫和盤點(diǎn)作業(yè)等作業(yè)，實(shí)現(xiàn)終煉膠與車間的物料轉(zhuǎn)運(yùn)，精確控制物料進(jìn)出，降低人工勞動(dòng)強(qiáng)度[1]。

2.3膠樣的自動(dòng)化取樣和輸送系統(tǒng)、接受裝置等，實(shí)現(xiàn)了瞬間收取、自動(dòng)輸送等。將膠樣實(shí)現(xiàn)采集、送檢的自動(dòng)化，省去了人工取放和開合的工作，物流自動(dòng)化系統(tǒng)對發(fā)放、接受、存放的過程實(shí)現(xiàn)信息跟蹤，記錄整體系統(tǒng)的循環(huán)，簡化自動(dòng)化系統(tǒng)操作流程。采用可編程控制技術(shù)控制電氣系統(tǒng)，考慮人機(jī)交互，提升安全連鎖、保險(xiǎn)、報(bào)警系統(tǒng)的功能。

2.4半成品的存放，運(yùn)用AGV（物流運(yùn)輸、柔性生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備）在自動(dòng)化物流倉儲(chǔ)中的關(guān)鍵作用，對半成品輪胎實(shí)現(xiàn)個(gè)性化生產(chǎn)，采取貨架式存儲(chǔ)方式，幫助倉庫內(nèi)的輪胎從半成品工裝編程統(tǒng)一模式的一體化結(jié)構(gòu)。AGV還可以解決立體倉庫與壓延車間的工序、生產(chǎn)線之間的物流的銜接環(huán)節(jié)。向成型車間輸送半成品、空車的回收，由MES向終煉膠立體倉庫發(fā)送膠料信息指令，講指令通過AGV進(jìn)行調(diào)配，輸送到托盤膠盤等讀取RFID性信息，進(jìn)行膠料規(guī)格的校驗(yàn)和配送后，講空托盤回收并運(yùn)送到立體倉庫進(jìn)行接駁。

整個(gè)自動(dòng)化流程減少了人員和設(shè)備的運(yùn)用，利用MES、AGV、MAX、等系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了半成品的配送和存儲(chǔ)，采用自動(dòng)化供應(yīng)和信息管理節(jié)省了存儲(chǔ)面積和時(shí)間，實(shí)現(xiàn)了半成品配送和存儲(chǔ)的全程自動(dòng)化監(jiān)控和管理。

2.5成型的自動(dòng)化物流是根據(jù)輪胎企業(yè)的現(xiàn)狀，采用單向循環(huán)鏈?zhǔn)降臐L子結(jié)構(gòu)，包括單向循環(huán)滾子鏈、提升機(jī)、機(jī)械手等，各種半成品通過成型機(jī)的自動(dòng)胡啊系統(tǒng)運(yùn)送到指定位置，將物料的輔助車架運(yùn)回車間車架的集散地，成型后的輪胎坯經(jīng)過提升機(jī)運(yùn)輸?shù)綄O環(huán)滾子鏈后，再運(yùn)到噴涂機(jī)械手處，形成了立體倉庫或者龍門庫，將輪胎存儲(chǔ)環(huán)節(jié)統(tǒng)一納入到計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)中，按照工序的要求。通過AGV實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)地額自動(dòng)化控制，運(yùn)輸中的自動(dòng)化控制系統(tǒng)占用的面積不大。自動(dòng)化系統(tǒng)將單層循環(huán)滾子鏈的堆放和輸送在成型區(qū)域進(jìn)行自動(dòng)化輸送，結(jié)構(gòu)簡單，操作簡介，方便維護(hù)。循環(huán)滾子鏈和倍速鏈的循環(huán)工藝很簡潔，采用鏈條傳送機(jī)進(jìn)行胎坯的輸送，設(shè)備的維護(hù)要求不高，穩(wěn)定性較強(qiáng)，輸送中需要對胎坯進(jìn)行保護(hù)，沒有人工參與，降低了損傷胎坯的概率[2]。

2.6硫化的物流自動(dòng)化運(yùn)輸形式，采用AGV將胎坯從龍門庫運(yùn)送到硫化區(qū)域進(jìn)行環(huán)形輸送，MES控制完成環(huán)形輸送滾到、滑線配電的組成，設(shè)置有檢修岔道和平臺(tái)。AGV對胎坯貨架實(shí)行的輸送可以進(jìn)行多個(gè)操作，方式靈活，不需要輸送機(jī)等固定設(shè)施，采用環(huán)性機(jī)械手，一次可以攜帶兩個(gè)胎坯向硫化機(jī)配送胎坯，這種方法自動(dòng)化物流系統(tǒng)成本低，設(shè)備精度強(qiáng)，使用可靠，可以實(shí)現(xiàn)單向循環(huán)，不存在機(jī)械手空載運(yùn)動(dòng)，而且可以根據(jù)生產(chǎn)運(yùn)輸需要增加機(jī)械手的數(shù)量并進(jìn)行配置，安全性能好。

2.7成品輪胎的分揀通過輪胎輸送的過程進(jìn)行應(yīng)急區(qū)域的設(shè)置，包括對輪胎輸送的換存量的輸送等，設(shè)置成品輪胎的分揀輸送等的自動(dòng)修邊等的無人化操作，根據(jù)輪胎制造的需求，實(shí)現(xiàn)從存儲(chǔ)到調(diào)度、跟蹤、監(jiān)控的高度自動(dòng)化。檢測后的輪胎經(jīng)過輸送帶進(jìn)入倉庫后，自動(dòng)進(jìn)行規(guī)格和等級的拼裝，最后進(jìn)入立體倉庫后，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)輸出。

2.8電氣控制系統(tǒng)的自動(dòng)化物流輸送，是由輪胎企業(yè)資源規(guī)劃系統(tǒng)、電子商務(wù)系統(tǒng)等組成，MES作為信息操控的中心環(huán)節(jié)，通過RFID實(shí)現(xiàn)煉膠、壓延等的信息跟蹤，產(chǎn)品的成型、硫化、分揀等的管理通過條碼完成。整個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)中生產(chǎn)和管理結(jié)合，產(chǎn)品質(zhì)量得到管理和提升，生產(chǎn)計(jì)劃得到跟蹤和處理。所有生產(chǎn)的信息得到了集成。

MES采用的是對象技術(shù)，集成了生產(chǎn)調(diào)度、跟蹤、質(zhì)量管控、故障的分析和報(bào)告等有關(guān)管理的全過程的網(wǎng)路聯(lián)結(jié)以及數(shù)據(jù)庫自動(dòng)化采集、分析、整理。并且，物流部門還可以對生產(chǎn)車間提供生產(chǎn)工藝的信息服務(wù)，對輪胎生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)全周期的信息化管理。采用多層次的物料追朔系統(tǒng)，對較多的輪胎產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)，具有應(yīng)急處理、擴(kuò)展性、兼容的設(shè)計(jì)要素。

3、物流自動(dòng)化優(yōu)勢

3.1物流自動(dòng)化系統(tǒng)節(jié)約了人工成本，提高了自動(dòng)化輸送的安全系數(shù)，為輪胎企業(yè)智能工廠的理念增添了技術(shù)力量。

3.2自動(dòng)化物流系統(tǒng)節(jié)省生產(chǎn)用地，對于傳統(tǒng)的堆放形式予以了改觀。

3.3采用配套工具和工裝的自動(dòng)化系統(tǒng)，減少了運(yùn)輸工具和工裝的成本支出。

3.4自動(dòng)化物流系統(tǒng)有效管理產(chǎn)品生產(chǎn)，減少了人工管理中合格率偏低，質(zhì)量穩(wěn)定性差的問題。使得產(chǎn)品的均一性得到了保證，尤其是成型和硫化的過程中，由于人為因素（裝車、推車、卸車）對輪胎的損壞現(xiàn)象得到了改善[2]。

3.5提升輪胎企業(yè)生產(chǎn)效率的企業(yè)的現(xiàn)代化建設(shè)的效率，通過全過程的自動(dòng)化控制，對后臺(tái)管理的程序和人員的監(jiān)控運(yùn)轉(zhuǎn)等，實(shí)現(xiàn)合理安排和調(diào)整，保證產(chǎn)生工段的高效和合理。

結(jié)語：

輪胎物流自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)幫助企業(yè)物流和生產(chǎn)質(zhì)量得到提高，生產(chǎn)物流系統(tǒng)的自動(dòng)化和信息化的程度有待提高，以減輕人工的成本，實(shí)現(xiàn)物料輸送的自動(dòng)化和智能化的管理，最終提高原材料的準(zhǔn)確供應(yīng)，管理的現(xiàn)代化，推動(dòng)輪胎制造產(chǎn)業(yè)的升級和改造進(jìn)入真正的的工業(yè)4.0時(shí)代，實(shí)現(xiàn)中國制造2025的偉大夢想。

參考文獻(xiàn)：

[1] 施政敏，呂煒帥.輪胎物流自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J].輪胎工業(yè)，2016，36（2）：110-114.

[2] 安琪.日本東洋輪胎擴(kuò)大北美輪胎產(chǎn)能[J].橡膠科技，2013，（10）：59-59.

[3] 夏金芳.全鋼子午線輪胎自動(dòng)輸送系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究[J].青島科技大學(xué)，2013.