輪胎物流自動化系統(tǒng)的設計與應用

姜華強

摘 要：結(jié)合當前輪胎制造企業(yè)中的物流輸送實際，本文探討論輪胎制造企業(yè)自動化物流系統(tǒng)的設計與應用中的環(huán)節(jié)問題，包括自動導引圓弧、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化物流設計在輪胎企業(yè)中的運用，均有詳細的設計與應用方面的闡述，期待為輪胎生產(chǎn)物流自動化的實現(xiàn)，降低輪胎制造企業(yè)生產(chǎn)成本等具有重要意義。

關鍵詞：輪胎企業(yè)；物流自動化；設計與應用

1、輪胎生產(chǎn)物流自動化特點

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、投放、監(jiān)察等方面，基本需要依靠人工作業(yè)，缺少機器操作的自動化系統(tǒng)的技術支持。應用輪胎自動化物流系統(tǒng)，就可以達到減少人工，提升質(zhì)量的目的。

1.2輪胎物流自動化的特點：提高輪胎生產(chǎn)廠房的自動化空間，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；降低人工成本和運輸量；對物料進行實時監(jiān)控和追朔。

2、輪胎生產(chǎn)物流自動化應用

2.1自動化物流的原材料存儲和輸送包含了搬運、混煉膠輸送、立體倉庫自動化系統(tǒng)、導引運輸?shù)鹊淖詣踊Ｔ牧线\輸和密煉車間的物料全部實現(xiàn)自動化供應，整個自動化輸送通過AGV實現(xiàn)，例如天然橡膠快的搬運是通過機器人完成到立體倉庫的存儲。

2.2終煉膠存儲與輸送的自動化設計使用立體倉庫進行存放，實現(xiàn)自動存儲、出入庫和盤點作業(yè)等作業(yè)，實現(xiàn)終煉膠與車間的物料轉(zhuǎn)運，精確控制物料進出，降低人工勞動強度[1]。

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

2.4半成品的存放，運用AGV（物流運輸、柔性生產(chǎn)的關鍵設備）在自動化物流倉儲中的關鍵作用，對半成品輪胎實現(xiàn)個性化生產(chǎn)，采取貨架式存儲方式，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進行調(diào)配，輸送到托盤膠盤等讀取RFID性信息，進行膠料規(guī)格的校驗和配送后，講空托盤回收并運送到立體倉庫進行接駁。

整個自動化流程減少了人員和設備的運用，利用MES、AGV、MAX、等系統(tǒng)實現(xiàn)了半成品的配送和存儲，采用自動化供應和信息管理節(jié)省了存儲面積和時間，實現(xiàn)了半成品配送和存儲的全程自動化監(jiān)控和管理。

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

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

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

2.8電氣控制系統(tǒng)的自動化物流輸送，是由輪胎企業(yè)資源規(guī)劃系統(tǒng)、電子商務系統(tǒng)等組成，MES作為信息操控的中心環(huán)節(jié)，通過RFID實現(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。整個自動化系統(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，集成了生產(chǎn)調(diào)度、跟蹤、質(zhì)量管控、故障的分析和報告等有關管理的全過程的網(wǎng)路聯(lián)結(jié)以及數(shù)據(jù)庫自動化采集、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，對輪胎生產(chǎn)實現(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)品實現(xiàn)產(chǎn)品設計，具有應急處理、擴展性、兼容的設計要素。

3、物流自動化優(yōu)勢

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

3.2自動化物流系統(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化系統(tǒng)，減少了運輸工具和工裝的成本支出。

3.4自動化物流系統(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)代化建設的效率，通過全過程的自動化控制，對后臺管理的程序和人員的監(jiān)控運轉(zhuǎn)等，實現(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：

輪胎物流自動化的實現(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)的自動化和信息化的程度有待提高，以減輕人工的成本，實現(xiàn)物料輸送的自動化和智能化的管理，最終提高原材料的準確供應，管理的現(xiàn)代化，推動輪胎制造產(chǎn)業(yè)的升級和改造進入真正的的工業(yè)4.0時代，實現(xiàn)中國制造2025的偉大夢想。

參考文獻：

[1] 施政敏，呂煒帥.輪胎物流自動化系統(tǒng)的設計與應用[J].輪胎工業(yè)，2016，36（2）：110-114.

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

[3] 夏金芳.全鋼子午線輪胎自動輸送系統(tǒng)的設計與研究[J].青島科技大學，2013.