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世界轮胎创新技术概述(下)
2004年5期 发行日期:2005-09-02
作者:邓海燕
世界轮胎创新技术概述(下)
(上接本刊第4期A14页)
邓海燕
大陆MMP技术———贴近市场新模式,降低生产成本60%
  德国大陆公司于1993年底立项研发MMP(Modular Manufacturing
Process,即积木式成型法)技术,1996年6月首家全规格MMP示范
厂在德国投产,1997年初MMP技术通过大陆公司董事会评审,至此
拉开了全球范围应用的帷幕。
  与传统工艺技术相比,MMP技术的最大特点是创造出1种贴近市
场的新型生产模式,可降低生产成本60%。
  众所周知,传统的轮胎生产工艺由四大工序组成:①塑/混炼;
②压延和压出;③成型;④硫化。现有的轮胎厂,除部分通过购入成
品混炼胶而省缺第1道工序外,大多数是上述4道工序全部齐备。MMP
技术打破传统轮胎厂四大工序齐备的模式,将四大工序整合成两大块
来操作。第1块包括了传统工艺的第1道、第2道以及第3道工序的
前半部分,第2块包括了传统工艺的第3道工序的后半部分和第4道
工序。执行第1块生产任务的工厂被称为平台,负责生产轮胎基本构
件并进行预装配;执行第2块生产任务的工厂被称为卫星厂,负责整
体装配并完成轮胎最后硫化。通常,1个平台可配置多间卫星厂,构
成辐射状网络。
  换言之,MMP技术的最大特点就是1种“基本构件生产厂+总装
厂”的新模式。平台(基本构件生产厂)设在劳动力成本低的地区,
降低生产成本;卫星厂(总装厂)设在技术发达的地区或处于市场战
略位置的地区,一来保障产品质量,二来达到成品市场就地供货的目
的。
  平台产品(轮胎基本构件)实行标准化,也就是说同一规格,不
同品牌、不同系列的轮胎,除胎面、带束层不同外,其余基本构件全
部相同。从平台下线的胎体已经过局部硫化或预硫化。视产品技术要
求不同,贴带束层也可在平台上完成。
普利司通BIRD技术———轮胎成品外观检查全自动化
  从20世纪中叶开始,日本普利司通公司一直致力于研发能够对
轮胎成品外观进行全自动化检查的技术,至20世纪末终于梦想成真。
普利司通把这项技术命名为BIRD(Bridgestone Innovative Rational
Development,即普利司通合理化开发)技术。
  BIRD技术的研发成功具有非常重大的意义,它开创了世界首条
从部件制造到成品外观检查实现全自动化的轮胎生产线,填补了轮胎
成品外观检查全自动化的技术空白。
  BIRD技术包含三大部分:①ATMSS系统,从部件到硫化的自动化
制造系统;②AIMS系统,对轮胎成品实施外观检查的自动化检查系
统;③FOA系统,对整个体系进行实时监测的网络系统。
  BIRD技术首创的对轮胎成品外观在线全自动化检查的AIMS系
统,采用计算机进行识别判断,淘汰了传统的目测、手摸方式,不仅
提高了生产精度,而且提高了工作效率,降低了劳动成本。
  除了全自动化的外观检查,BIRD技术还具有以下优势:生产线
结构紧凑,占地面积减少25%~30%;生产规模小型化,盈亏平衡点
下移10个百分点;适合小批量生产,工厂节能40%,有利于节能和
环保。
倍耐力MIRS技术———仅3道工序,盈亏平衡点下移88个百分
点
  意大利倍耐力公司于1998年开发成功MIRS(Modular Integrated
Robotized System,即积木式集成自动化系统)技术。
  MIRS技术的核心是:①以成型鼓为中心,组织生产;②多组挤
出机配合遥控机械手,实现胶料挤出到成型鼓直接成型;③用胎胚气
密层代替胶囊进行硫化,亦即无胶囊硫化。因此,与4道工序的传统
技术相比,MIRS技术只有3道工序,亦即预制、成型、硫化。
  预制工序采用多台挤出机,机械参数为螺杆50~60mm,机筒长
约1m、外径15mm。每台挤出机配备规格为1m×1.5m的卷取轴架上挂
钢丝或浸渍帘线辊筒;架上的多股钢丝或帘线进入挤出机的直角机
头,与胶料一同挤出,得到补强胶条(又称预制件),供下游工序使
用。预制件的宽度一般不超过50mm。
  成型工序有3组共8台挤出机和3对遥控机械手,分成三工位操
作。成型鼓为可折叠式,中空,鼓身由8块厚20mm铝板制成,上有
小孔使鼓面与鼓腔连通。成型鼓经预热进入第一工位,并绕轴旋转;
挤出机将胶料挤出到成型鼓上,机械手反复辊压胶料,挤出空气,使
胶料紧贴鼓面,得到气密层;由于鼓面是热的,胶料被预硫化。接着
成型鼓进入第二工位,第2对机械手将预制工序生产的各种补强胶条
缠绕在成型鼓上,同时第2组挤出机将胶料挤出到成型鼓上,机械手
和挤出机交叉操作,逐步形成胎体帘布层、胎圈等。然后成型鼓进入
第三工位,第3对机械手贴预制带束层,挤出机组将隔离胶、胎侧胶、
胎面胶直接挤出到成型鼓上,经压实、整形,得到完整胎胚。
  胎胚连同成型鼓一起进入硫化工序,硫化转盘装在六工位圆盘运
输带的立柱上。第1对机械手将未取下成型鼓的胎胚装入硫化转盘,
合模,往成型鼓腔内通入高压氮气,氮气通过鼓壁的通气孔逸出到鼓
面,使胎胚胀大,从而脱离鼓面并紧贴硫化模内壁,这样已经预硫化
的胎胚气密层实际上起到胶囊的作用。和普通硫化一样,模腔内通入
蒸汽。每3min硫化转盘通过1个工位,硫化时间大约为15min;之
后,硫化转盘到达第六工位,第2对机械手开模,将轮胎连同成型鼓
一起取出,折叠成型鼓,得到成品轮胎。成型鼓经拼装后送回第2道
工序循环使用。至此完成一个生产周期。
  MIRS技术优于传统技术之处在于:工厂占地面积缩小80%,基本
建设投资下降15%;生产工序由4道变为3道,成本节约25%,生产
效率提高80%;盈亏平衡点由3200条轮胎下降到375条,相当于下
移了88个百分点。
  MIRS技术的最大优势是机动灵活,特别适合于品种规格变化快、
同批次产量小的轮胎生产。众所周知,市场对超高性能轮胎的需求量
并不大,即使在欧洲每年也不过1000条左右。由于产量低,采用传
统技术生产时成本往往很高,而且不同批次产品会有一些差异。若采
用MIRS技术,更换轮胎生产规格的时间不超过3min,从投料到产出
成品轮胎的周期也由传统工艺的多于1周缩短到1小时,而且产品一
致性更有保障。
横滨/东洋不二精工轮胎新工艺———改变现有社会分工的新模式
  20世纪末,日本钢丝圈生产企业——不二精工株式会社与横滨
轮胎公司和东洋轮胎橡胶公司两家轮胎制造商合作,成功研发出1种
轮胎生产新技术,并把这项技术命名为横滨/东洋不二精工轮胎新工
艺。
  与传统工艺技术相比,横滨/东洋不二精工轮胎新工艺的主要创
新点是:①使用特制的骨架层部件,即将原本由轮胎厂完成的预制胎
体帘布筒和钢丝圈这两道工序剥离出来,由上游的骨架材料供应商承
担;②实现成型与硫化联动。因此,横滨/东洋不二精工轮胎新工艺
在如下3个方面与传统工艺技术不同,亦即不需要压延帘布;缠绕式
胎面;胎胚从成型鼓直接进入硫化。
将预制胎体帘布筒和钢丝圈这两道工序从轮胎厂挪到前面的骨架
材料供应商,这是一种大胆的改革,这种改革细化了社会分工,加强
了骨架材料生产企业对轮胎行业的渗透,但是必然使轮胎企业对上游
原材料供应商产生更加强烈的依赖。上述创新特点赋予横滨/东洋不
二精工轮胎新工艺的技术优势是:省略掉常规的帘布压延/钢丝圈压
出设备,轮胎生产线缩短;硫化前胎胚零库存,工厂占地面积缩小。
新技术应用概况
  米其林已在法国、美国、瑞典、西班牙、巴西5个国家内的若干
家工厂中应用C3M技术,投入市场的产品有高性能/超高性能、轻卡、
雪泥、越野及彩色轮胎等。
  固特异计划在2004年将33%的固特异卡车和10%的固特异轿车轮
胎采用IMPACT技术生产,并声称在2018年前采用IMPACT技术对其
属下的各个轮胎厂进行改造。
  普利司通于2002年底建成第1条BIRD生产线,现正加紧在世界
各地的45家轮胎厂进行推广。
  与上述轮胎三巨头相比,其他轮胎制造商也不甘落后,倍耐力已
将MIRS技术应用于其在意大利、英国、美国、德国、泰国等国家的
轮胎厂,目前MIRS轮胎的年产量直逼1000万条,品种主要是高性能
/超高性能、轻卡、全天候及跑气保用轮胎。
  三海自2000年以来已建成多条CCC技术示范生产线,但该公司
一直将技术转让作为该项目的主要研发目的。
  横滨、东洋在不二精工的协助下,从2002年起已分别在各
自的多家轮胎厂内增设横滨/东洋不二精工轮胎新工法生产线。(全文
完)

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