輪胎環(huán)保再生橡膠生產(chǎn)線自動化智能制造技術(shù)應(yīng)用分析

宋顯斌

摘 要：傳統(tǒng)的橡膠生產(chǎn)過程中，主要是靠人力來完成，生產(chǎn)效率較慢，增加了人工生產(chǎn)成本。因此管理人員應(yīng)該引入自動化控制系統(tǒng)，減輕煉膠時的人工勞動優(yōu)化再生橡膠自動化生產(chǎn)線，持續(xù)提高工作效率。基于此，本文將主要論述輪胎環(huán)保再生橡膠生產(chǎn)線自動化智能制造技術(shù)應(yīng)用分析。

關(guān)鍵詞：輪胎環(huán)保;再生橡膠;自動化;智能

0 引言

近年來，自動化控制系統(tǒng)不斷發(fā)展，管理人員應(yīng)該明確橡膠自動化生產(chǎn)線的具體需求，調(diào)整傳送機的結(jié)構(gòu)參數(shù)，耦合不同橡膠的密度情況，以實際情況入手，動態(tài)調(diào)整煉膠參數(shù)。驗證橡膠的可靠性，有效降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。

1 輪胎環(huán)保再生橡膠生產(chǎn)線自動化的背景

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，橡膠使用越來越廣泛。橡膠是大分子化合物，具有一定的穩(wěn)定性，在燃燒廢舊橡膠制品時，會產(chǎn)生大量的有無毒氣體，嚴重危害周圍的生態(tài)環(huán)境。

工業(yè)體系迅速發(fā)展，傳統(tǒng)的橡膠處理方法以露天焚燒為主，這種方法很容易污染大氣環(huán)境。而我國是一個相對生膠較為稀缺的國家，需要從國外進口原材料。并隨著國內(nèi)生產(chǎn)總值不斷提高，汽車工業(yè)快速發(fā)展，對于橡膠的缺口逐年擴大，目前我國已經(jīng)成為了世界第一大橡膠消耗國家。因此引入再生橡膠生產(chǎn)線自動化智能制造技術(shù)至關(guān)重要，管理人員要強化底層設(shè)計，保證我國的橡膠出口比例持續(xù)增大，而進口比例不斷減小，爭取在2025年可以達到世界領(lǐng)先狀態(tài)。再生橡膠自動化生產(chǎn)線由基礎(chǔ)工具、運輸系統(tǒng)和控制系統(tǒng)組成，能夠自主完成橡膠加工的部分過程。增強企業(yè)在市場中的競爭能力，適用于大規(guī)模的生產(chǎn)，生產(chǎn)周期較短，對環(huán)境污染較小，能夠滿足資源環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展。

2 輪胎環(huán)保再生橡膠生產(chǎn)線自動化智能制造技術(shù)中存在的問題

2.1 前期材料質(zhì)量參差不齊

再生橡膠主要來源于報廢輪胎和橡膠產(chǎn)生中廢料和底料，在實際生產(chǎn)過程中存在著多樣化的技術(shù)問題，生產(chǎn)線不夠完善，需要人工進行搬運和參數(shù)調(diào)整，在實際生產(chǎn)過程中壓力較大。

2.2 作業(yè)人員素質(zhì)不到位

再生橡膠生產(chǎn)線自動化智能制造技術(shù)與設(shè)計人員有密切關(guān)系，但由于制造在實際運行過程中意外因素較多，而管理人員不熟悉自動化的基礎(chǔ)操作技術(shù)，對再生橡膠生產(chǎn)線自動化智能制造技術(shù)的細節(jié)數(shù)據(jù)掌握程度不夠，導致再生橡膠往往達不到預期質(zhì)量，造成大量的資源浪費現(xiàn)象，我國現(xiàn)在已經(jīng)面臨著一定程度上的橡膠資源緊缺。違反了可持續(xù)發(fā)展的基本理論，同時增強了企業(yè)的資金成本，不利于企業(yè)長久穩(wěn)定發(fā)展。

2.3 技術(shù)含量較低

目前再生橡膠生產(chǎn)線自動化智能制造技術(shù)剛剛起步，與西方發(fā)達國家相比存在一定的差距，在產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中存在著許多問題，資源嚴重依賴進口，缺乏政策支持，行業(yè)混亂，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)較為單一。本身生產(chǎn)線自動化程度不高，招工困難，人才流失現(xiàn)象嚴重，進一步增加了企業(yè)的生產(chǎn)成本，壓縮了利益空間，只能靠連續(xù)生產(chǎn)來持續(xù)創(chuàng)造價值，實際生產(chǎn)過程中技術(shù)含量較低。

2.4 自動化系統(tǒng)數(shù)據(jù)集成化不高

技術(shù)含量較低是時代的必然要求，但由于不同企業(yè)的自動化水平不同，在交流過程中信息存在不兼容問題，不能實現(xiàn)真正的資源信息共享。自動化控制系統(tǒng)不夠全面，再生橡膠生產(chǎn)線自動化智能制造無法進行全過程控制，一旦軟件升級或交換數(shù)據(jù)時，兼容程度不夠，生產(chǎn)線工作效率低下。

3 輪胎環(huán)保再生橡膠生產(chǎn)線自動化智能制造技術(shù)應(yīng)用

再生橡膠要經(jīng)過加熱、機械處理等多種化學物理手段后，恢復內(nèi)部的彈性狀態(tài)，再次硫化形成再生橡膠。根據(jù)當下的實驗數(shù)據(jù)表明，再生橡膠可以作為橡膠行業(yè)的原材料，一定程度上彌補了天然橡膠不足的問題。因此，如何利用廢舊橡形成完善的生產(chǎn)線，已經(jīng)成為了橡膠行業(yè)發(fā)展的當務(wù)之急。

3.1 強化質(zhì)量控制

再生橡膠來源廣泛，生產(chǎn)人員可以通過切條、打磨、磨粉等多種工藝，將原有的輪胎進行加工處理，經(jīng)過熱煉、硫化等多道工藝生成膠片，節(jié)約生膠資源，保證橡膠資源循環(huán)利用，達到經(jīng)濟集約發(fā)展的目的。以用途推測結(jié)構(gòu)，綜合考慮客戶要求，明確尺寸公差以及表面活性。綜合應(yīng)用熱處理，冷處理等方法，提高精度，同時在保證再生橡膠質(zhì)量的前提下，最大限度地降低成本，不斷擴大再生橡膠的應(yīng)用范圍，組織大規(guī)模的專業(yè)化生產(chǎn)。

例如，要綜合考慮內(nèi)再生橡膠尺寸、形狀、厚度之間的耦合關(guān)系，借助計算機平臺完成動態(tài)的設(shè)計，持續(xù)調(diào)整再生橡膠材料的性能與應(yīng)力程度。簡化工作流程，調(diào)取設(shè)計模型，建立以功能、尺寸為主的參數(shù)控制，綜合利用冷卻系統(tǒng)與鑄件系統(tǒng)，完成整體水平上的再生橡膠生產(chǎn)線自動化智能制造。

3.2 強化內(nèi)部的管理機制

一般的再生橡膠生產(chǎn)線有底座支撐、支撐外殼、主動件、從動件等基本構(gòu)件組成，內(nèi)部含有一定的散熱裝置，條距裝置，傳動裝置和輔助設(shè)備。實際生產(chǎn)過程中，管理人員應(yīng)該引入多種模式傳送機，提高過程中再生橡膠生產(chǎn)自動化程度，滿足生產(chǎn)過程中的實際需要。同時要引進專業(yè)化人才，明確再生橡膠生產(chǎn)線自動化生產(chǎn)原則，強化日常中管理，設(shè)置嚴格的生產(chǎn)制度，構(gòu)建新型的生產(chǎn)線，保證企業(yè)長久穩(wěn)定發(fā)展。

例如，當整條生產(chǎn)線組成較為復雜時，管理人員需要多調(diào)傳送帶進行輔助運行，保證膠片從底部和上部同時傳入。采用普通平帶式傳送機作為基準的傳送手段，做好溫度管理工作，通過連續(xù)運送作業(yè)，實現(xiàn)生產(chǎn)、運輸、打包一體化作業(yè)。明確材料成型與控制工程的概率計算，提高的再生橡膠生產(chǎn)線連續(xù)性和可模擬性，為后續(xù)的橡膠加工制造提供基礎(chǔ)的理論支持和優(yōu)質(zhì)服務(wù)。持續(xù)降低工人的作業(yè)量與強度，減少次品率，促進再生橡膠產(chǎn)品向高精度方向不斷發(fā)展。

3.3 提高科技含量

再生橡膠生產(chǎn)線自動化智能制造技術(shù)是時代發(fā)展的必然要求，設(shè)計人員可以綜合SQL help作為輔助設(shè)計層。安裝相應(yīng)的app.config配置，進行數(shù)據(jù)的后置保存，明確字符串的格式，為再生橡膠生產(chǎn)線提供運算支持。建立完善的移動資源共享平臺，管理人員應(yīng)該利用計算機模擬出相應(yīng)的加工技術(shù)，提出個性化的處理方案，滿足不同層次客戶的要求，保證再生橡膠生產(chǎn)線自動化智能制造技術(shù)多水平發(fā)展。

例如，管理人員應(yīng)該綜合計算機軟件進行結(jié)構(gòu)靜力學分析，明確傳送帶的工作狀態(tài)。當搖臂處于水平位置時，在空載過程中模型于普通的平帶傳動較為相似，適用于膠片生產(chǎn)量較小的過程。通過受力分析，快速分析所需膠片的重量。計算帶松邊拉力和緊邊壓力之間的關(guān)系，利用微分公式計算帶與帶輪接觸的極限摩擦，動態(tài)分析傳送過程中的力學特點。通過快速定義材料、進行網(wǎng)格劃分、持續(xù)增加后續(xù)的約束載荷，明確再生橡膠生產(chǎn)線自動化智能制造技術(shù)要求基礎(chǔ)性能，實現(xiàn)雙向互動，不斷完善內(nèi)部的自動化設(shè)計方案，在第三模塊上進行自主添加和篩選，根據(jù)本企業(yè)的實際研發(fā)流程，融入API模塊，完成再生橡膠產(chǎn)品設(shè)計和仿真模擬工作。

3.4 持續(xù)耦合數(shù)據(jù)分析

技術(shù)人眼應(yīng)該通過利用有限元的分析模式進行建模計算。充分發(fā)揮數(shù)據(jù)連接的優(yōu)勢，在獲取海量的數(shù)據(jù)后，進行對點的分析處理，保證決策的科學化合理。數(shù)據(jù)人員可以引入Workbench進行數(shù)據(jù)分析，可以根據(jù)甲方的要求將涉及到的模塊直接拖拽整合到一起，減少設(shè)計過程中存在的問題，不斷優(yōu)化橡膠產(chǎn)品開發(fā)仿真環(huán)境，自主添加條件，將模塊整合到軟件環(huán)境中。用全數(shù)據(jù)化的定義模式實現(xiàn)對于生產(chǎn)線的管理。

例如，要持續(xù)比較四面體結(jié)構(gòu)、六面體結(jié)構(gòu)，棱錐結(jié)構(gòu)和棱柱的自動化結(jié)構(gòu)關(guān)系，綜合CAD模式軟件，進行三維立體架構(gòu)。進行結(jié)構(gòu)力學以及熱力學有限元分析，可以采用默認的網(wǎng)格分析，檢查網(wǎng)格是否滿足工程需求，如果不滿意可以自主設(shè)定網(wǎng)格尺寸，但網(wǎng)格的疏密度直接影響著力學模擬結(jié)果的精度。網(wǎng)格過小，會增加CPU的計算時間，對硬件也提出了更高的要求。應(yīng)該不斷優(yōu)化網(wǎng)格密度。通過收斂計算與貝葉斯分析，明確再生橡膠生產(chǎn)線自動化智能制造技術(shù)中存在的問題。在最大形變在許用范圍之內(nèi)，通過合理分析應(yīng)變量和型變量，達到節(jié)省成本的目的。

4 總結(jié)

設(shè)計人員應(yīng)該克服傳統(tǒng)再生橡膠行業(yè)中存在的缺陷，通過現(xiàn)代的科學技術(shù)手段不斷創(chuàng)新生產(chǎn)模式，強化內(nèi)部的的數(shù)據(jù)模型，通過引入自動化生產(chǎn)線和有限元分析，得到應(yīng)力分布圖，提高生產(chǎn)效率。

參考文獻：

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