创新计量赋能新质生产力 助推轮胎行业提质增效

随着我国工业的快速发展，橡胶行业获得了跳跃式发展。轮胎是橡胶的主要制品，是汽车产业上游重要的组成部分，研究生产更舒适、更安全的新概念智能化轮胎及其轮胎的生产装备，一直是轮胎行业发展的趋势。2003年国际上已经实现了轮胎生产的全自动化，从橡胶原材料提炼到成品轮胎性能测试过程全部自动完成，大大节省了投资，也给轮胎产业带来了新的发展高潮。面对轮胎产业的高速发展，如何在生产过程中提高橡胶原材料的利用率，如何制造出均匀度较好的轮胎已成为各个轮胎生产设备企业亟待解决的问题。

轮胎制造均匀度的优劣，直接影响到车辆整体的质量和性能，影响汽车的舒适性和安全性。所以轮胎检测设备的发展对轮胎的质量起着至关重要的作用。传统的接触式测量方法不适应现代工业的高效率、高精度的测试要求。在我国的现有企业中，较多的企业仍然采用传统的测量方法进行加工。测量时间和人员的花费较大，且产品的精度受人为影响较大,严重影响了企业的生产效率和经济效益，跟不上现代工业机械加工、材料加工的步伐，相反制约了生产效率和加工精度的提高。静态测量的技术不能及时控制生产过程，反映实时生产中被测量对象的动态信息，也不能满足现代制造业中主动测量的要求。

在轮胎生产中，四辊压延机是最主要的生产设备。压延的基本要求是帘布覆胶厚度的准确性和均匀性，厚度不准确，不仅增加原材料的消耗，而且对产品质量有很大影响。覆胶厚度不均匀，会使轮胎各个部分的重量不平衡，影响轮胎的寿命和高速行驶的动平衡性能。目前大部分压延机基本上没有自动测厚和计算机控制系统，仅仅靠人为的手工和经验操作调节辊筒的间距调节厚度，误差和随机性都很大。对轮胎橡胶半成品厚度测量依然采用指示表或者实物卡尺量具，不但精度低，还无法形成实时在线监测。因此，如何自动检测生产线中覆胶的厚度成为橡胶制造行业急需解决的问题。

案例简介

新质生产力的“新”就是指“创新”，创新始终是推动生产力发展的核心动力。在工作调研中得知轮胎橡胶厚度在线检测存在的行业共性难题，为更好的服务专用车产业链发展，龙岩市计量所充分发挥计量技术优势和服务产业高质量发展的作用，联合福建省计量科学研究院开展科研创新合作，以黑猫轮胎（福建）有限公司为试点，共同开展轮胎橡胶表面尺寸在线监测研究，解决产业发展关键技术难题。黑猫轮胎（福建）有限公司是省内重点的轮胎生产企业，隶属福建省专精特新企业金德橡胶（福建）有限公司，地处福建省漳平市工业区，成立于2008年，总投资超亿元，主要生产轮胎、橡胶制品、再生橡胶生产制造及销售，年产量丁基胶内胎2800万条，年产量自行车轮胎、电动车轮胎、摩托车轮胎、农业车轮胎、工业车轮胎等2800万条。该公司是一家集研发、生产、销售为一体的高科技轮胎生产企业，积极打造智能智造的丁基胶内胎、外胎生产工艺。

案例具体做法

（一）深入企业调研服务，了解需求“问诊把脉”

在深入黑猫轮胎（福建）有限公司了解轮胎厚度检测的痛点难点后，龙岩市市场监管局积极组织市计量所技术骨干，联合省计量院专家组成调研组，多次前往该公司生产车间一线参观交流，与该公司质保、技术、生产等部门负责人进行座谈，详细了解该公司亟需解决的轮胎厚度检测技术难题，同时开展国内外同类问题现状分析及科技查新，确认轮胎厚度无法实现便捷、有效在线监测已经成为困扰轮胎行业的共性问题。

（二）围绕企业需求导向，开展科技项目攻关

通过调研中发现，我国橡胶设备的自动化生产起步较晚，不少中小企业自动化水平很低，较多的橡胶轮胎企业在橡胶厚度测控方法上，仍采用人工或半自动测控方法，即主要是用千分尺测量，然后采用手动调节压辊间距，进而控制橡胶的厚度。这种测控方法导致测量结果受随机误差影响大，测量时间和人员的花费较大，且要求工人的经验和对机械操作的熟练程度比较高，无法实现定量测量，在节约胶原材料的问题上没有得到根本的解决，严重影响了企业的经济效益，跟不上现代橡胶材料加工的发展。为此，龙岩市市场监管局在前期调研论证可行性的基础上，由龙岩市计量所联合省计量院组织开展“基于激光位移传感技术的轮胎橡胶表面尺寸在线监测系统的研制”项目研究，并申报福建省市场监管局科技项目，目前，该项目已获批准立项。项目的实施将研究为产业线中材料厚度的在线检验方法及监控手段，并研制出一套适用范围广泛的非接触式厚度在线监测设备，可有效解决轮胎厚度在线监测难题，为轮胎产业高质量发展提供创新驱动。

（三）选派科技特派员，“一对一”精准帮扶

结合福建省专用车产业计量测试中心筹建计划，为更好的服务专用车上游轮胎行业高质量发展，龙岩市市场监管局精心选派市计量所技术骨干作为省局科技特派员，对金德橡胶（福建）有限公司包含其子公司黑猫轮胎（福建）有限公司实施“一对一”精准帮扶。科技特派员定期前往企业开展走访服务，与相关技术人员进行广泛沟通探讨，同时与科研团队在企业现场对有关技术参数进行重复性试验，对试验结果数据进行反复分析，进一步论证科研项目的可行性和准确性，确保研究结果科学、有效、合理。

案例创新点

（一）案例实施的创新点

1.研究出一种橡胶表面尺寸激光在线监测测量方法，并研制出一套橡胶表面尺寸在线监测系统，实现生产线上橡胶表面尺寸的实时监控，该系统由多组高精度激光位移传感器、测量设备控制平台及人机交互界面等组成。系统的整体设计紧密结合了企业生产中的实际需求，性能可靠，测量精度高，易于操作，具备很高的行业通用性。该技术目前在国内相关领域未见报道，属领先技术，填补国内空白。

2.研究一种橡胶表面尺寸激光在线监测系统的在线标定方法，保证检测系统的准确可靠。在线监测系统完成加工后，为了保证系统的稳定和准确性，需要将各位移传感器的位置进行固定安装，为了避免拆装传感器带来的系统误差，研究出一种在线标定方法，该方法通过设计一套Z轴精密升降台，Z轴精密升降台依靠螺旋微分头控制升降，精度为0.01 mm，升降行程20mm，满足标定需求。标定时在Z轴精密升降台上放置不同厚度标准量块，通过控制升降台，实现不同量程的标定。

（二）推广价值及体会感受

该项目主要聚焦轮胎产业计量检测需求，围绕企业生产过程中“测不了、测不准、测不全”的计量痛点难点，开展科技创新攻关，为企业提供精准的计量测试服务，解决了轮胎厚度无法实现便捷、有效在线监测的轮胎行业共性问题。

该项目成功研制后，监测系统及技术应用可延伸至建材板材行业、玻璃制品等行业，可将科技成果通过转化方式转让给企业，将实现数十万元的直接经济效益。同时企业利用该装置实现生产上的产品质量控制，降低产品报废率，减少成本，从而提高收益，同时有效提高轮胎产品质量，极大提升产品市场竞争力。