熱文回顧 | 輪胎智能工廠與自動化物流系統建設思考

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本文基于輪胎行業的發展現狀，對輪胎工廠物流系統建設的要點與難點、輪胎制造關鍵場景的物流設備及其功能特點、老廠物流系統升級中關鍵節點的改造及軟硬件技術的應用等進行了全面分析，結合具體案例對智能物流系統的應用效果進行了介紹，并剖析了輪胎行業未來發展趨勢及對物流系統建設的影響。

CORPORATE

作者：譚躍祥 許濤 任紀偉 李濱

雄鷹輪胎（青州）有限公司

輪胎行業發展概述

1.輪胎行業概況

近年來，全球輪胎市場規模持續增長，2023年預計達到2300億美元，同比增長6.5%，預計到2024年將達到2800億美元，年復合增長率為3.2%。中國作為全球最大的輪胎生產國和消費國，2023年中國汽車輪胎市場規模為7540.9億元，占全球輪胎市場規模的34.8%。2023年中國輪胎產量約為9.88億條，同比增長15.3%。

當前，行業競爭格局呈現多元化，全球輪胎市場由多家大型企業主導，如米其林、普利司通等，同時新興市場的企業也逐漸嶄露頭角。在中國市場，大型企業如中策橡膠、賽輪輪胎、玲瓏輪胎等占據較大市場份額，國內輪胎企業憑借高性價比實現了市場份額的持續提升。

2.技術升級加速

輪胎生產技術持續進步，主要表現為幾方面：新型高分子材料、納米材料等的應用，提高了輪胎的耐磨性、抗老化性和安全性；自動化、智能化生產線的推廣，提高了生產效率和產品質量；物聯網、大數據等技術的應用，使輪胎的生產過程更加精準、高效。

智能工廠的建設，成為輪胎企業提升競爭力的重要手段。尤其是中國輪胎企業紛紛加大在智能制造領域的投入，通過新建智能化工廠，以提高生產效率和產品質量，適應市場需求的變化，增強市場競爭力。智能工廠建設涉及多個環節的技術升級，如硫化、成型等關鍵工序，企業通過引入先進的自動化設備和信息化管理系統，實現生產過程的智能化和數字化。

與此同時，現有工廠也在進行智能化改造，對生產設備與物流系統進行升級，實現工藝流程優化。如，玲瓏輪胎攜手各大平臺打造數字化、智能化新標桿工廠，通過智能制造提高生產效率和產品質量。再如，雄鷹輪胎集團在智能制造方面取得顯著成效，其智能工廠和相關物流系統均表現良好。

輪胎工廠物流系統建設

1. 建設目的

輪胎工廠規劃建設智能物流系統的目的，主要體現在6個方面：

（1）減少搬運時間：智能物流系統可以實現物料的快速搬運和配送，如移動機器人AGV可以自動將膠料、部件等物料精準地運送到生產線，減少人工搬運的時間。

（2）優化生產流程：通過與MES、ERP等系統的集成，智能物流系統能夠實時響應生產計劃的變更，及時調整物料的配送路徑和時間，使生產流程更加順暢。

（3）提高設備利用率：智能物流系統可以實現設備的高效調度和管理，避免設備的閑置和重復使用，提高設備的利用率。

（4）降低人工成本：AGV小車、自動化立體庫等自動化設備，可以替代大量的人工搬運和倉儲作業，減少對人力資源的依賴，同時智能物流系統可以實現對物流作業的自動化管理和監控，減少對人員的管理難度和培訓成本。

（5）提高產品質量：人工搬運過程中容易出現物料混淆、損壞等問題，而智能物流系統通過精確的識別和定位技術，可以有效減少人為失誤，提高產品的質量穩定性，同時智能物流系統可以對物料的存儲、配送等環節進行精細化管理，確保物料的先進先出，避免物料的過期和變質。

（6）降低物流成本：智能物流系統可以實現物料的及時配送，降低庫存量，減少庫存成本，同時通過優化運輸路徑和提高運輸工具的利用率，降低運輸成本。

胎胚通過輸送線送到立庫內存儲

成型機將胎胚成型完后，通過提升機送到胎胚庫

2.物流系統構成

輪胎智能工廠物流系統包括軟件和硬件兩部分。軟件主要有倉儲管理系統（WMS）、倉庫控制系統（WCS）等，WMS與企業資源計劃系統（ERP）、制造執行系統（MES）、產品生命周期管理系統（PLM）等集成，實現生產與物流各環節信息有效銜接。硬件包括自動化立體庫、移動機器人AGV、輸送線、提升機、堆垛機、龍門揀選機器人、空中輸送系統EMS、RFID標簽及讀寫器等。

3.物流系統構建的要點與難點

（1）要點分析

不同于其他行業，輪胎智能工廠物流系統具有一些典型特點，如高負載能力、多規格物料管理、復雜工藝流程適配和高精度定位要求。而物流系統的設計要點，主要包括系統集成與協同、自動化設備選擇與布局和信息化與智能化管理。

系統集成與協同方面，智能物流系統需要與ERP、MES等系統緊密集成，實現數據的實時共享和流程的無縫銜接，同時各種自動化設備如AGV小車、自動化立體庫、輸送線等需要協同工作，確保物料的順暢流動和精準配送。

自動化設備選擇與布局方面，根據生產需求和工藝特點，選擇合適的自動化設備，如選擇負載能力高、精度高的AGV小車，以適應輪胎生產中重量大、精度要求高的物料搬運，設備的布局要與生產流程相匹配，減少物料搬運距離和時間，提高物流效率。

信息化與智能化管理方面，通過RFID、傳感器等技術實現物料和設備的實時數據采集，利用大數據分析優化物流路徑和作業計劃，采用先進的物流路徑算法和任務調度系統，實現物流設備的高效調度和管理。

（2）難點分析

物流系統規劃建設的難點，主要包括技術復雜性、高投入成本和專業人才培養。

技術復雜性方面，在輪胎工廠復雜的生產環境中，實現物流設備的高精度實時定位是一個難點，定位系統的布置和精度直接影響物流作業的效率；智能物流系統涉及多個子系統的集成，系統的穩定性要求高，任何環節的故障都可能導致整個物流系統的中斷。

高投入成本方面，智能物流系統建設需要大量資金投入，包括自動化設備的購置、軟硬件系統的開發與部署等，大型項目投資多達數億元，企業需要在短期內承受較高的資金壓力。

專業人才培養方面，智能物流系統的建設和運營需要既懂輪胎生產工藝又熟悉物流自動化、信息化技術的專業人才，而這類人才相對缺乏。此外，在生產與物流智能化程度不斷提高的情況下，如何有效做好物流運營管理，使作業人員與智能物流系統協同工作，也是一個挑戰。

硫化完成后的輪胎按規格進行分揀后，通過UFDB設備進行檢測

硫化完成后對輪胎進行劃分

硫化車間成品輪胎輸送線

輪胎制造關鍵場景的物流設備及其功能特點

從輪胎生產工藝流程來看物流設備的應用，煉膠車間有AGV和自動化立體倉庫，成型車間有空中懸掛輸送小車和單向循環滾子鏈，硫化車間有AGV，以及輪胎成品自動化立體庫。專門為輪胎工廠開發的物流設備，需要關注的方面包括負載能力、精度與穩定性、適應復雜工藝流程、安全性與可靠性、信息化與智能化。

負載能力方面，輪胎生產過程中，許多物料如膠料、胎面等重量較大，物流設備需要具備較高的負載能力，以滿足搬運需求。

精度與穩定性方面，在硫化車間等生產環節，模具的精確搬運和定位對產品質量至關重要，物流設備需要具備高精度的定位能力，需要在復雜的生產環境中穩定運行，避免因設備故障導致生產中斷。

適應復雜工藝流程方面，輪胎生產涉及多種規格的膠片、部件等，物流設備需要具備對多種規格物料的倉儲和出入庫管理能力，需要與輪胎生產工藝的各個環節緊密配合，如煉膠、壓延、成型、硫化等，實現物料的精準配送。

安全性與可靠性方面，在人員密集的生產環境中，物流設備需要具備完善的安全防護措施，避免對人員和設備造成傷害；物流設備還應具備良好的故障診斷功能，便于及時發現和處理問題，同時維護要簡便，以降低維護成本。

信息化與智能化方面，物流設備需要具備數據采集功能，能夠實時采集物料和設備的狀態信息，并通過網絡傳輸給管理系統，與MES、ERP等系統集成，實現物流設備的智能調度和路徑優化，提高物流效率。

輪胎成品自動倉庫的特點是高空間利用率、高效率地存取作業、信息化管理和安全性與可靠性。對堆垛機等關鍵設備的要求包括負載能力、精度與速度、適應復雜環境等方面。如，堆垛機應能夠適應輪胎工廠復雜的生產環境，包括高溫、高濕等條件，設備的結構設計要能夠適應不同規格尺寸的貨物。

值得一提的是，目前在輪胎企業整廠物流系統中還存在一些瓶頸亟待突破。如，成品裝卸車環節自動化程度低。許多輪胎企業的成品裝卸車仍然依靠人工作業，勞動強度大，效率低，同時存在安全隱患，容易發生輪胎掉落、人員滑倒等問題。

成品輪胎通過輸送機自動運送

老廠物流系統升級

在老廠物流系統升級中，關鍵節點的改造及相應的軟硬件技術的采用，主要包括倉儲系統改造、輸送系統改造、搬運設備改造和軟硬件技術的應用等4個方面：

1.倉儲系統改造：對現有的立體倉庫進行升級，增加庫位數量和優化貨架結構，以提高存儲容量和存取效率；在部分老廠中新建自動化立體庫，實現原材料和成品的自動化存儲和管理。

2.輸送系統改造：對現有的輸送線進行優化升級，提高輸送速度和穩定性，減少物料搬運時間；在輪胎成型區和硫化區引入空中輸送系統EMS，實現胎胚的高效輸送和管理。

3.搬運設備改造：對現有的AGV小車進行技術升級，提高其負載能力和定位精度，以適應更復雜的搬運任務；對機械手進行改造，提高其靈活性和穩定性，以實現更高效的物料搬運和裝卸。

4.軟件技術的應用：升級倉儲管理系統（WMS）和倉庫控制系統（WCS），實現與MES、ERP等系統的深度集成，提高倉儲管理的智能化水平。

應用案例及效果分析

隨著智能制造加速推進，我國輪胎企業近年來在智能化工廠建設方面投入巨資。如雄鷹輪胎集團，以“智造中國高端輪胎”為品牌定位，滿足消費者對高性能、高品質輪胎的需求，不僅在國內市場取得良好的銷售業績，還遠銷海外，實現市場份額的穩步增長。雄鷹輪胎集團大力推進數字化轉型，建設智能工廠，采用先進的智能物流系統，實現生產過程的自動化、智能化和數字化。

值得一提的是，雄鷹輪胎集團成品立庫及胎胚庫項目取得顯著的應用效果，主要體現在6個方面：

1.效率提升：自動化立體庫實現無人化作業，堆垛機精準選擇貨物完成出入庫作業，從而極大提高貨物的存取效率；關節機器人可以將碼垛效率提高80%，單臺機器人最大可以處理450kg重的貨物。

2.成本降低：通過自動化設備的使用，減少大量的人工搬運和揀選作業，降低人力成本，同時自動化設備的高效率也降低了單位貨物的倉儲作業成本。

3.準確性提高：自動化設備如龍門揀選機器人根據物流訂單，運用機器視覺技術可以快速找到目標貨物并通過夾抱或吸取的方式精準投放到對應的托盤，距離誤差不超過5mm；RFID技術和機器視覺技術的運用，使輪胎信息識別和揀選時間大幅縮短，減少人為失誤，提高作業準確率。

4.庫存管理優化：WMS系統能夠實時監控庫存狀態，通過大數據對訂單和庫存進行預測，根據預測結果對庫區進行冷熱區的精細化調整。這種精準的庫存管理方式，避免了庫存積壓和缺貨現象，提高庫存周轉率。

5.安全性增強：自動倉庫能夠在黑燈環境下實現24小時不間斷作業，信息系統掌握著倉內所有的數據，集監控、決策、控制于一體對全倉進行調配安排，通過安裝智能傳感器監測溫度、濕度、煙霧等參數，配合自動消防與通風系統，確保倉儲環境的安全。

6.客戶體驗改善：自動化物流系統的高效運作，使貨物的出庫和配送速度大大加快，AGV小車將托盤貨物送至智能提升梯，再由其將貨物運至一樓備貨區，最后裝車發運，快速的物流服務提升了客戶的滿意度和體驗。

成品輪胎在分揀過程中經過自動掃描，按照規格進行區分碼垛后，進入成品庫存儲

輪胎行業未來發展趨勢及對物流系統建設的影響

隨著全球汽車保有量增加和新能源汽車快速發展，輪胎市場需求將持續增長。在環保和資金的雙重壓力下，中小輪胎企業將加速出清，落后產能逐步被淘汰，行業集中度將進一步提升，頭部企業將占據更大的市場份額。此外，國內輪胎企業通過海外建廠、并購等方式加速拓展國際市場，提高品牌知名度和市場份額。

在技術方面，新能源汽車對輪胎的性能要求更高，將推動輪胎企業的技術創新和產品升級。輪胎企業不斷加大研發投入，采用新材料、新工藝和新技術，提高輪胎的承載性能、牽引性能、緩沖性能以及耐磨性和耐屈撓性。同時，智能制造和數字化轉型將進一步推動輪胎行業的升級，企業將通過自動化設備和信息化系統的應用，實現生產過程的自動化、智能化和數字化。此外，綠色環保成為輪胎行業的重要發展趨勢，企業將注重節能減排和資源循環利用，采用環保材料和工藝，減少對環境的影響。

輪胎行業發展趨勢對物流系統建設帶來的影響表現在5個方面：一是倉儲容量需求擴大，隨著市場需求增長，輪胎企業生產規模擴大，對倉儲容量的需求也將增加，需要建設更大容量的倉庫來滿足存儲需求；二是配送頻率提高，新能源汽車市場的快速發展和國際市場的拓展，要求輪胎企業能夠更快速地響應市場需求，物流系統的配送頻率將提高；三是物流效率要求更高，隨著生產自動化程度不斷提升，企業需要實現更加快速的貨物存取和搬運，并減少人工操作；四是物流系統需要更加完善的信息化管理系統，實現對產品生產與物流全過程的實時監控和優化管理，同時通過大數據分析和人工智能技術，對物流數據進行深入挖掘，優化物流路徑和作業計劃；五是綠色物流發展，企業將采用更加環保的包裝材料和運輸方式，物流系統將更加注重資源的循環利用。

展望未來，隨著技術不斷進步和市場需求持續增長，輪胎行業的智能制造將得到更廣泛的應用和推廣，智能工廠以及覆蓋整廠的物流系統將成為輪胎企業提升競爭力的重要手段，推動行業向更高效、更環保、更智能的方向發展。總體而言，中國輪胎企業在生產與物流數智化升級方面已處于全球領先位置，從而使產能與產品性價比大幅提高，隨著今后在輪胎材料研發上的不斷進步，以及品牌影響力的持續提升，中國輪胎企業將在全球輪胎市場上占據更大份額，迎來更大發展。

專題目錄

主持人/本刊記者 王玉 江宏

• 輪胎智能工廠與自動化物流系統建設思考（雄鷹輪胎（青州）有限公司 譚躍祥等）

• 賽輪：智能制造+智能物流，只為做一條好輪胎（本刊記者 江宏 王玉）

• 佳通輪胎：數智化引領物流與供應鏈升級，鑄就卓越競爭力——訪佳通輪胎物流總經理張潮順（本刊記者 王玉 江宏）

• 軟控股份：智造引領，為中國輪胎崛起助力——訪軟控股份有限公司副總裁劉峰（本刊記者 王玉 江宏）

• 科捷智能：以強大專業技術能力 服務輪胎企業智能制造與物流升級——訪科捷智能科技股份有限公司董事長兼總經理龍進軍（本刊記者 江宏）

• 移動機器人在輪胎行業的應用與發展（ 機科發展科技股份有限公司 孔祥震等）

• 輪胎行業 智能物流系統構建要點及EMS的應用（福玻斯（上海）物聯網科技有限公司 朱力）

———— 物流技術與應用融媒 ————

編輯、排版：王茜

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