解決方案

基于羅克韋爾自動化產品的解決方案，其中包括：

  ◎ MAXX系列全自動裁斷機和成型機

  ◎ 物料自動裝卸系統，如自動卸胎

  ◎ 用于精確定位成型鼓、裁斷裝置和傳送帶的22臺伺服驅動器

  ◎ 用于控制胎面膠張力的驅動器

  ◎ 用于實現安全和運動控制的Allen-Bradley GuardLogix 控制器

結果

將每個輪胎的成型階段制造從50至60 秒縮短到38秒

  ◎ 使得OEE達到80%以上成為可能

  ◎ 自動化操作可省略了一部分人工操作

  ◎ 冠帶纏繞速度從 6m/s 提升到 8m/s

  ◎ 在單次連續運動中即可完成內襯層胎側預貼合組件與胎體簾布的貼合

  ◎ 生產率、安全性和人體工學并重

  ◎ 漢堡“輪胎技術 2009”商展會期間獲得“創新和卓越獎”

  ◎ MAXX 鞏固了 VMI 的市場領先地位

背景

速度、質量和安全是生產汽車輪胎的要義所在。因此，VMI Holland在2009 年推出了新的專用機床產品線MAXX，該產品線能夠幫助輪胎制造企業大幅提升投資回報率。MAXX受到了熱烈的歡迎：在德國漢堡“輪胎技術2009”商展會期間，VMI Holland被授予“創新和卓越獎”。

位于Epe的VMI Holland的研發經理 Jan Grashuis 及其團隊共花了兩年時間將原始概念轉化為 MAXX 工程樣機。“我們希望通過實施新型機電一體化機器概念來使質量更上一層樓。”Grashuis解釋道，“我們的目標是同時在盡可能多的領域內獲得最大程度的改進。你甚至可以理解為，我們又重新進行了一遍基礎工程設計。我們也花了很長時間深入思考新MAXX機器產品線背后的基本原理。設計這一新機器概念的同時，我們吸收了VMI在過去十年間積累起來的所有實踐經驗。因此，我們現在得以提供一種集質量、人體工學、易用性、速度、安全和生產率于一體的機器，這些成就，一定程度上歸功于羅克韋爾自動化。”

面臨的挑戰

輪胎成型機(TBM)是汽車輪胎生產過程中最重要的元素之一。輪胎成型機用于將一系列膠部件，如胎面、胎側內襯層等，通過導開、裁斷、貼合等工藝制成生胎。

各膠部件從(工字輪等)料卷架上導開，依次在鼓上貼合各層膠部件。在本階段中，材料的供給精度、長度以及定位非常重要。這些可變因素由TBM中的攝像機監視。Grashuis解釋道：“生產汽車輪胎的一個重要方面是加工每個輪胎所花的時間。這個時間應盡可能短。不久之前，TBM加工每個輪胎需要50至60 秒。而新型MAXX TBM則可在短短38秒內完成此過程。

客戶可實現高達80%的OEE(設備綜合效率)，能否達到此效率在一定程度上取決于客戶的料卷尺寸及尺寸變更次數等可變因素。更短的周期時間加上更高的OEE即意味著更大的輸出量。MAXX機器完全無需手動操作，操作員的主要任務是裝載材料軸。許多重要參數實施配方控制，因此準確性和重復性極佳。

解決方案

通過伺服控制系統，鼓在軌道上實現了直線運動，在縮短周期時間上發揮著極大作用。憑借直線伺服技術，這一過程變得更加快速、更加精準。

VMI使用22個伺服軸控制MAXX TBM中所有不同運動。帶有集成運動控制模塊的Allen-BradleyControlLogix控制器與Allen-Bradley Kinetix伺服驅動器共同控制所有不同單元的同步運動過程。冠帶纏繞工藝階段，加快過程速度同樣非常重要，輪胎制造商希望冠帶條貼合時也要對張力實現可控。

取得的成果

由于速度的提高，對控制器的要求也日益嚴格。事實證明，采用羅克韋爾自動化技術的冠帶條張力控制是極佳的解決方案。最終帶來了雙倍的運轉速度。最初運轉速度為4m/s，后來提升至6m/s，而新型機器則達到了8m/s的 速度。

伺服技術的應用同樣使貼合或拼接過程更加精準、更加快速。過去，操作員需要在此步驟中手動操作某些元件。

速度的提升同樣適用于預復合件和胎體層的應用。在MAXX中，這些操作在單個運動中執行，部件逐個連續快速貼合。另一個由手動操作改為機器人操作的過程是將三角膠裝載到機器中以及成品生胎的自動卸胎搬運。這些改動也有利于節省時間，并且有助于改善員工的工作環境。

安全

為了最大程度地降低操作員被卷入機器運動部位的可能性，我們對設備整體實施了功能性風險評估，風險評估的結果表明，參照安全標準EN ISO 13849-1，設備安全性性能等級需要達到PLe級別，根據風險評估結果，設備安裝了一系列相應的安全設備。

在員工可能接近機器移動部位范圍內的情形下，采用各種光幕、門開關和激光掃描儀進行預防。這些安全設備與羅克韋爾自動化的安全遠程I/O-1791 DS/ES CompactBlock Guard I/O模塊相連。這些I/O模塊再通過網絡與 GuardLogix控制器進行通信，這款控制器是利用單個控制器同時監控安全功能與“常規”運動控制功能的安全 PAC。

其它信息

以上僅說明VMIHolland使用羅克韋爾自動化產品和服務以及其它產品所取得的成果。其他客戶取得的成果可能會有所不同。