热文回顾 | 轮胎智能工厂与自动化物流系统建设思考

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本文基于轮胎行业的发展现状，对轮胎工厂物流系统建设的要点与难点、轮胎制造关键场景的物流设备及其功能特点、老厂物流系统升级中关键节点的改造及软硬件技术的应用等进行了全面分析，结合具体案例对智能物流系统的应用效果进行了介绍，并剖析了轮胎行业未来发展趋势及对物流系统建设的影响。

CORPORATE

作者：谭跃祥 许涛 任纪伟 李滨

雄鹰轮胎（青州）有限公司

轮胎行业发展概述

1.轮胎行业概况

近年来，全球轮胎市场规模持续增长，2023年预计达到2300亿美元，同比增长6.5%，预计到2024年将达到2800亿美元，年复合增长率为3.2%。中国作为全球最大的轮胎生产国和消费国，2023年中国汽车轮胎市场规模为7540.9亿元，占全球轮胎市场规模的34.8%。2023年中国轮胎产量约为9.88亿条，同比增长15.3%。

当前，行业竞争格局呈现多元化，全球轮胎市场由多家大型企业主导，如米其林、普利司通等，同时新兴市场的企业也逐渐崭露头角。在中国市场，大型企业如中策橡胶、赛轮轮胎、玲珑轮胎等占据较大市场份额，国内轮胎企业凭借高性价比实现了市场份额的持续提升。

2.技术升级加速

轮胎生产技术持续进步，主要表现为几方面：新型高分子材料、纳米材料等的应用，提高了轮胎的耐磨性、抗老化性和安全性；自动化、智能化生产线的推广，提高了生产效率和产品质量；物联网、大数据等技术的应用，使轮胎的生产过程更加精准、高效。

智能工厂的建设，成为轮胎企业提升竞争力的重要手段。尤其是中国轮胎企业纷纷加大在智能制造领域的投入，通过新建智能化工厂，以提高生产效率和产品质量，适应市场需求的变化，增强市场竞争力。智能工厂建设涉及多个环节的技术升级，如硫化、成型等关键工序，企业通过引入先进的自动化设备和信息化管理系统，实现生产过程的智能化和数字化。

与此同时，现有工厂也在进行智能化改造，对生产设备与物流系统进行升级，实现工艺流程优化。如，玲珑轮胎携手各大平台打造数字化、智能化新标杆工厂，通过智能制造提高生产效率和产品质量。再如，雄鹰轮胎集团在智能制造方面取得显著成效，其智能工厂和相关物流系统均表现良好。

轮胎工厂物流系统建设

1. 建设目的

轮胎工厂规划建设智能物流系统的目的，主要体现在6个方面：

（1）减少搬运时间：智能物流系统可以实现物料的快速搬运和配送，如移动机器人AGV可以自动将胶料、部件等物料精准地运送到生产线，减少人工搬运的时间。

（2）优化生产流程：通过与MES、ERP等系统的集成，智能物流系统能够实时响应生产计划的变更，及时调整物料的配送路径和时间，使生产流程更加顺畅。

（3）提高设备利用率：智能物流系统可以实现设备的高效调度和管理，避免设备的闲置和重复使用，提高设备的利用率。

（4）降低人工成本：AGV小车、自动化立体库等自动化设备，可以替代大量的人工搬运和仓储作业，减少对人力资源的依赖，同时智能物流系统可以实现对物流作业的自动化管理和监控，减少对人员的管理难度和培训成本。

（5）提高产品质量：人工搬运过程中容易出现物料混淆、损坏等问题，而智能物流系统通过精确的识别和定位技术，可以有效减少人为失误，提高产品的质量稳定性，同时智能物流系统可以对物料的存储、配送等环节进行精细化管理，确保物料的先进先出，避免物料的过期和变质。

（6）降低物流成本：智能物流系统可以实现物料的及时配送，降低库存量，减少库存成本，同时通过优化运输路径和提高运输工具的利用率，降低运输成本。

胎胚通过输送线送到立库内存储

成型机将胎胚成型完后，通过提升机送到胎胚库

2.物流系统构成

轮胎智能工厂物流系统包括软件和硬件两部分。软件主要有仓储管理系统（WMS）、仓库控制系统（WCS）等，WMS与企业资源计划系统（ERP）、制造执行系统（MES）、产品生命周期管理系统（PLM）等集成，实现生产与物流各环节信息有效衔接。硬件包括自动化立体库、移动机器人AGV、输送线、提升机、堆垛机、龙门拣选机器人、空中输送系统EMS、RFID标签及读写器等。

3.物流系统构建的要点与难点

（1）要点分析

不同于其他行业，轮胎智能工厂物流系统具有一些典型特点，如高负载能力、多规格物料管理、复杂工艺流程适配和高精度定位要求。而物流系统的设计要点，主要包括系统集成与协同、自动化设备选择与布局和信息化与智能化管理。

系统集成与协同方面，智能物流系统需要与ERP、MES等系统紧密集成，实现数据的实时共享和流程的无缝衔接，同时各种自动化设备如AGV小车、自动化立体库、输送线等需要协同工作，确保物料的顺畅流动和精准配送。

自动化设备选择与布局方面，根据生产需求和工艺特点，选择合适的自动化设备，如选择负载能力高、精度高的AGV小车，以适应轮胎生产中重量大、精度要求高的物料搬运，设备的布局要与生产流程相匹配，减少物料搬运距离和时间，提高物流效率。

信息化与智能化管理方面，通过RFID、传感器等技术实现物料和设备的实时数据采集，利用大数据分析优化物流路径和作业计划，采用先进的物流路径算法和任务调度系统，实现物流设备的高效调度和管理。

（2）难点分析

物流系统规划建设的难点，主要包括技术复杂性、高投入成本和专业人才培养。

技术复杂性方面，在轮胎工厂复杂的生产环境中，实现物流设备的高精度实时定位是一个难点，定位系统的布置和精度直接影响物流作业的效率；智能物流系统涉及多个子系统的集成，系统的稳定性要求高，任何环节的故障都可能导致整个物流系统的中断。

高投入成本方面，智能物流系统建设需要大量资金投入，包括自动化设备的购置、软硬件系统的开发与部署等，大型项目投资多达数亿元，企业需要在短期内承受较高的资金压力。

专业人才培养方面，智能物流系统的建设和运营需要既懂轮胎生产工艺又熟悉物流自动化、信息化技术的专业人才，而这类人才相对缺乏。此外，在生产与物流智能化程度不断提高的情况下，如何有效做好物流运营管理，使作业人员与智能物流系统协同工作，也是一个挑战。

硫化完成后的轮胎按规格进行分拣后，通过UFDB设备进行检测

硫化完成后对轮胎进行划分

硫化车间成品轮胎输送线

轮胎制造关键场景的物流设备及其功能特点

从轮胎生产工艺流程来看物流设备的应用，炼胶车间有AGV和自动化立体仓库，成型车间有空中悬挂输送小车和单向循环滚子链，硫化车间有AGV，以及轮胎成品自动化立体库。专门为轮胎工厂开发的物流设备，需要关注的方面包括负载能力、精度与稳定性、适应复杂工艺流程、安全性与可靠性、信息化与智能化。

负载能力方面，轮胎生产过程中，许多物料如胶料、胎面等重量较大，物流设备需要具备较高的负载能力，以满足搬运需求。

精度与稳定性方面，在硫化车间等生产环节，模具的精确搬运和定位对产品质量至关重要，物流设备需要具备高精度的定位能力，需要在复杂的生产环境中稳定运行，避免因设备故障导致生产中断。

适应复杂工艺流程方面，轮胎生产涉及多种规格的胶片、部件等，物流设备需要具备对多种规格物料的仓储和出入库管理能力，需要与轮胎生产工艺的各个环节紧密配合，如炼胶、压延、成型、硫化等，实现物料的精准配送。

安全性与可靠性方面，在人员密集的生产环境中，物流设备需要具备完善的安全防护措施，避免对人员和设备造成伤害；物流设备还应具备良好的故障诊断功能，便于及时发现和处理问题，同时维护要简便，以降低维护成本。

信息化与智能化方面，物流设备需要具备数据采集功能，能够实时采集物料和设备的状态信息，并通过网络传输给管理系统，与MES、ERP等系统集成，实现物流设备的智能调度和路径优化，提高物流效率。

轮胎成品自动仓库的特点是高空间利用率、高效率地存取作业、信息化管理和安全性与可靠性。对堆垛机等关键设备的要求包括负载能力、精度与速度、适应复杂环境等方面。如，堆垛机应能够适应轮胎工厂复杂的生产环境，包括高温、高湿等条件，设备的结构设计要能够适应不同规格尺寸的货物。

值得一提的是，目前在轮胎企业整厂物流系统中还存在一些瓶颈亟待突破。如，成品装卸车环节自动化程度低。许多轮胎企业的成品装卸车仍然依靠人工作业，劳动强度大，效率低，同时存在安全隐患，容易发生轮胎掉落、人员滑倒等问题。

成品轮胎通过输送机自动运送

老厂物流系统升级

在老厂物流系统升级中，关键节点的改造及相应的软硬件技术的采用，主要包括仓储系统改造、输送系统改造、搬运设备改造和软硬件技术的应用等4个方面：

1.仓储系统改造：对现有的立体仓库进行升级，增加库位数量和优化货架结构，以提高存储容量和存取效率；在部分老厂中新建自动化立体库，实现原材料和成品的自动化存储和管理。

2.输送系统改造：对现有的输送线进行优化升级，提高输送速度和稳定性，减少物料搬运时间；在轮胎成型区和硫化区引入空中输送系统EMS，实现胎胚的高效输送和管理。

3.搬运设备改造：对现有的AGV小车进行技术升级，提高其负载能力和定位精度，以适应更复杂的搬运任务；对机械手进行改造，提高其灵活性和稳定性，以实现更高效的物料搬运和装卸。

4.软件技术的应用：升级仓储管理系统（WMS）和仓库控制系统（WCS），实现与MES、ERP等系统的深度集成，提高仓储管理的智能化水平。

应用案例及效果分析

随着智能制造加速推进，我国轮胎企业近年来在智能化工厂建设方面投入巨资。如雄鹰轮胎集团，以“智造中国高端轮胎”为品牌定位，满足消费者对高性能、高品质轮胎的需求，不仅在国内市场取得良好的销售业绩，还远销海外，实现市场份额的稳步增长。雄鹰轮胎集团大力推进数字化转型，建设智能工厂，采用先进的智能物流系统，实现生产过程的自动化、智能化和数字化。

值得一提的是，雄鹰轮胎集团成品立库及胎胚库项目取得显著的应用效果，主要体现在6个方面：

1.效率提升：自动化立体库实现无人化作业，堆垛机精准选择货物完成出入库作业，从而极大提高货物的存取效率；关节机器人可以将码垛效率提高80%，单台机器人最大可以处理450kg重的货物。

2.成本降低：通过自动化设备的使用，减少大量的人工搬运和拣选作业，降低人力成本，同时自动化设备的高效率也降低了单位货物的仓储作业成本。

3.准确性提高：自动化设备如龙门拣选机器人根据物流订单，运用机器视觉技术可以快速找到目标货物并通过夹抱或吸取的方式精准投放到对应的托盘，距离误差不超过5mm；RFID技术和机器视觉技术的运用，使轮胎信息识别和拣选时间大幅缩短，减少人为失误，提高作业准确率。

4.库存管理优化：WMS系统能够实时监控库存状态，通过大数据对订单和库存进行预测，根据预测结果对库区进行冷热区的精细化调整。这种精准的库存管理方式，避免了库存积压和缺货现象，提高库存周转率。

5.安全性增强：自动仓库能够在黑灯环境下实现24小时不间断作业，信息系统掌握着仓内所有的数据，集监控、决策、控制于一体对全仓进行调配安排，通过安装智能传感器监测温度、湿度、烟雾等参数，配合自动消防与通风系统，确保仓储环境的安全。

6.客户体验改善：自动化物流系统的高效运作，使货物的出库和配送速度大大加快，AGV小车将托盘货物送至智能提升梯，再由其将货物运至一楼备货区，最后装车发运，快速的物流服务提升了客户的满意度和体验。

成品轮胎在分拣过程中经过自动扫描，按照规格进行区分码垛后，进入成品库存储

轮胎行业未来发展趋势及对物流系统建设的影响

随着全球汽车保有量增加和新能源汽车快速发展，轮胎市场需求将持续增长。在环保和资金的双重压力下，中小轮胎企业将加速出清，落后产能逐步被淘汰，行业集中度将进一步提升，头部企业将占据更大的市场份额。此外，国内轮胎企业通过海外建厂、并购等方式加速拓展国际市场，提高品牌知名度和市场份额。

在技术方面，新能源汽车对轮胎的性能要求更高，将推动轮胎企业的技术创新和产品升级。轮胎企业不断加大研发投入，采用新材料、新工艺和新技术，提高轮胎的承载性能、牵引性能、缓冲性能以及耐磨性和耐屈挠性。同时，智能制造和数字化转型将进一步推动轮胎行业的升级，企业将通过自动化设备和信息化系统的应用，实现生产过程的自动化、智能化和数字化。此外，绿色环保成为轮胎行业的重要发展趋势，企业将注重节能减排和资源循环利用，采用环保材料和工艺，减少对环境的影响。

轮胎行业发展趋势对物流系统建设带来的影响表现在5个方面：一是仓储容量需求扩大，随着市场需求增长，轮胎企业生产规模扩大，对仓储容量的需求也将增加，需要建设更大容量的仓库来满足存储需求；二是配送频率提高，新能源汽车市场的快速发展和国际市场的拓展，要求轮胎企业能够更快速地响应市场需求，物流系统的配送频率将提高；三是物流效率要求更高，随着生产自动化程度不断提升，企业需要实现更加快速的货物存取和搬运，并减少人工操作；四是物流系统需要更加完善的信息化管理系统，实现对产品生产与物流全过程的实时监控和优化管理，同时通过大数据分析和人工智能技术，对物流数据进行深入挖掘，优化物流路径和作业计划；五是绿色物流发展，企业将采用更加环保的包装材料和运输方式，物流系统将更加注重资源的循环利用。

展望未来，随着技术不断进步和市场需求持续增长，轮胎行业的智能制造将得到更广泛的应用和推广，智能工厂以及覆盖整厂的物流系统将成为轮胎企业提升竞争力的重要手段，推动行业向更高效、更环保、更智能的方向发展。总体而言，中国轮胎企业在生产与物流数智化升级方面已处于全球领先位置，从而使产能与产品性价比大幅提高，随着今后在轮胎材料研发上的不断进步，以及品牌影响力的持续提升，中国轮胎企业将在全球轮胎市场上占据更大份额，迎来更大发展。

专题目录

主持人/本刊记者 王玉 江宏

• 轮胎智能工厂与自动化物流系统建设思考（雄鹰轮胎（青州）有限公司 谭跃祥等）

• 赛轮：智能制造+智能物流，只为做一条好轮胎（本刊记者 江宏 王玉）

• 佳通轮胎：数智化引领物流与供应链升级，铸就卓越竞争力——访佳通轮胎物流总经理张潮顺（本刊记者 王玉 江宏）

• 软控股份：智造引领，为中国轮胎崛起助力——访软控股份有限公司副总裁刘峰（本刊记者 王玉 江宏）

• 科捷智能：以强大专业技术能力 服务轮胎企业智能制造与物流升级——访科捷智能科技股份有限公司董事长兼总经理龙进军（本刊记者 江宏）

• 移动机器人在轮胎行业的应用与发展（ 机科发展科技股份有限公司 孔祥震等）

• 轮胎行业 智能物流系统构建要点及EMS的应用（福玻斯（上海）物联网科技有限公司 朱力）

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编辑、排版：王茜

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