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则节能更明显。而对永磁电机的消磁担忧，从目前的技术来看是大可放心的，因为高温、震动在实践

中是可以做到避免的 ；

永磁电机除了原理性的节能，还有一个优势是可以做成低转速、大转矩输出。像密炼机的下辅机

开炼机或者挤出压片机，理论上都可以做成永磁电机直驱，取消减速器。按照常规 3 级减速配置考虑，

至少可以节能 6% 以上。而且，设备占地空间、运行维护成本等都有很大的优化、提升。而对于密炼

机来说，综合考虑各种因素，永磁半直驱是最好的方案（图 5）。即设置一级减速的过渡减速器，这样

永磁同步电机尺寸、质量和成本都可以得到优化，即适合新项目，也适合既有老密炼机驱动系统的现

场升级改造。

1—低转速、高转矩永磁电机 ；2—联轴器 ；3—一级速比减速器 ；4—联轴器 ；5—主机

图 5 密炼机永磁半直驱方案图

1.3.3 水温控制装置 TCU

理论上说，进入密炼室、转子、卸料门的冷却水温度，是很重要的工艺参数。所以，为了用好密炼机，

应该为其配置水温控制装置。考虑到密炼机的工艺精度、对水源的要求及设备运行可靠性等各种因素，

推荐电加热、管式直冷的温控结构。

1.3.4 转子端面密封装置

常规工况，推荐成熟稳定的液压外压式密封结构。刹车片、医药制品等对转子密封润滑油进入密

炼室比较敏感的工况，可以采用内压式密封 + 无油润滑摩擦副的方案。目前，“大橡塑”已进行过成

功应用，达到了预期目的。

1.3.5 耐磨合金

常规工况，堆焊传统的合金也能满足要求，但是会产生裂纹（必须控制裂纹宽度≤ 0.4mm）。特殊

工况下，则需要选择无裂纹耐磨合金。使用寿命更长，可靠性更高。但是因为所用焊材的特殊性，成

本会有不小幅度的增加。

图 6 堆焊无裂纹合金的转子实物

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2 上辅机的选定

密炼机上辅机系统主要用于炼胶工序，其功能是使密炼机混炼所需物料的运输、储存、称量、投

料等环节实施机械化和自动化。该设备具有提高密炼机混炼效率、降低环境污染、提高混炼胶质量，

保持炼胶质量稳定、减轻密炼机操作工人劳动强度、防错功能等特点。该设备配置上位机计算机管理

软件，采用 WINDOWS 操作系统，画面为中文显示，操作简便、界面友好，实现炼胶过程智能化，并

为用户的全厂信息化管理预留了远程控制和系统网络管理接口。

上辅机的选型由多个因素决定，前期以客户需求为出发点，综合主要有以下几点 ：

2.1 客户需求

根据客户产品类别，分为轮胎和橡胶制品两大类，制品又分为胶管、胶带、汽车零部件、电缆电线、

密封件、鞋材、混炼胶等，根据密炼机和产品特性选择上辅机 ；

2.2 物料特性

粉料特性（形状、粒度、流动性、密度、熔点、爆炸性、积聚性、腐蚀性等）、油料特性（温度、粘度、

密度、熔点、比热容、腐蚀性等）、胶料特性（密度、硬度、形状、含水率、粘性等）；

2.3 生产工艺

与具体配方有关，是配方的实现过程，主要涵括各种原料配比、自动称量与手动、多次称量投料、

多种物料搀混、粉胶油的投料顺序节拍等，具体生产工艺和配方一般都是保密的，在书面文件中以代

号表示 ；

2.4 产能和效率、精度

上辅机产能以密炼机炼胶产能为基本依据，上辅机供料效率为密炼机炼胶效率的 1.2 ～ 2 倍为宜。

一车混料胶中粉、胶、油的配比含量即是上辅机一手料（一个配料周期）的总量，单位时间内一手料

的重量就是上辅机的效率。根据配方要求，确定好各原料的称量范围（最小称量值～最大称量值），

再者确定配料周期和时间，配料周期一般包含称量时间、投料时间、运输过程以及投料、落料等，严

格意义上包含设备临时故障、处理和短时间恢复等。精度或者误差是在进入密炼机投料口处实际测量

与理论设定对比而得出的，实测精度是物料物理状态、称重传感器、称重数显仪表、给料装置、外界

环境条件、管道残留消耗、磨损等综合因素决定，并非仅仅是电子秤本身的检定分度值和仪表分辨率。

市面上绝大数称重传感器都是应变片式，其误差值随着量程增大而逐渐增大，所以上辅机称量精度和

误差是以全量程的百分数来表示比较合理，例如 ：0.1 ～ 0.2 % F/S。

2.5 功能结构配置

上辅机核心功能是给密炼机供料，将混料原料按时定量的供入密炼机中。主要配置 : 日储仓、粉

料输送机、粉体料斗秤、后加料装置、储油罐、液体油料秤、真空抓胶机械手、切胶机（胶块）、胶

片导开输送机、胶片导开裁切机、胶料秤、投料皮带输送机、小料校核秤、气力输送系统、密炼机除

尘系统等。

2.6 厂房及布局

新建厂房、改造、扩建、多层、单层、钢混、简易房等，设备分为整体一条线布局、单机台布局、

重力下落多层布局、平面单层布局等。上辅机及密炼线的整体布局要与厂房土建设计、公用工程相匹配。

2.7 上下游设备的对接和联动

密炼机对接（混炼、终炼、一次法等），主要包括投料门的宽度、开度、高度位置，投粉口的尺寸

和定位，注油口的尺寸、压力、注油阀电控柜和位置检测等，密炼线外围零部件、管路、运动部套等

是否与上辅机干涉等，上辅机与密炼机、下辅机信号对接、PLC 通讯、软件配方管理等。

2.8 环保

当地环保部门要求、粉尘排方浓度、车间粉尘浓度、粉尘产生点和吸尘点、粉尘防爆要求、废气治理、

异味处理、噪音和振动、对周围环境影响、扰民等因素。

2.9 其他

韩帮阔 等·橡胶混炼生产线的规划与选型

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不同国家、地区的特殊要求，包括法律、法规、技术规范、电压等级、进入许可、认证准则等。

上辅机处理的物料对象是炭黑粉料、液体油料和固体胶料等，根据不同情况上辅机方案有多种。

以下几种常规上辅机结构形式和创新结构形式 ：

2.9.1 重力式立体上辅机

最经典、最常见也是技术最成熟的布局形式。主要依靠物料自身重力下落流动，实现物料的自动

称量和投料。结构布局自上而下与密炼机对接，一般高度为 3 ～ 4 个楼层，以轮胎厂为典型代表。对

厂房要求高，一般 270L 及其以下规格的密炼机，厂房高度 24m。270L 以上规格的密炼机，厂房高度

26.5m（消防成本大幅提升），如图 7 所示。

图 7 重力式立体上辅机方案示意图

2.9.2 平面式上辅机

依靠机械或者气力（正压或者负压）进行物料输送，实现物料的自动称量和投料。可以满足厂房

低、产能不大、下落密炼机或翻斗捏炼机的情况。一般高度为 1 ～ 2 个楼层，以中小制品厂为典型代表，

如图 8 所示。

图 8 平面式上辅机方案示意图

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2.9.3 离线多功能上辅机

与密炼线分开工作，采用多秤、多桶同时配料，AGV 小车或者自动物流线往复循环工作，提前将

批量配料准备好，一套上辅机可以供料多台密炼机，适用于各种粉体企业。如图 ：

图 9 离线多功能上辅机方案示意图

以上，主要介绍的是上辅机的核心部分，即炭黑等大料的在线称量和输送。完整意义上的上辅机，

还应包括在线的胶料系统、油料系统、密炼机投料口的粉尘处理系统、配方管理、电气控制系统以及

离线的小料系统（又有手动、半自动、全自动等多种不同的形式）等。

因为真正影响厂房布局、上辅机结构以及成本的，就是大料部分。上辅机的其它部分，相对不受

厂房土建的限制，各种方案差异不大。所以，其他部分在此不做过多的阐述。

3 下辅机的选定

从工作原理看，典型密炼机下辅机的主要作用是 ：

（1) 将密炼机排出的团状胶料转变成片状 ；

（2) 涂抹隔离剂 ；

（3) 冷却降温 ；

（4) 进行适当的补充混炼 ；

通过以上，可便于胶料的储存、周转等后续工作。

3.1 开炼机、挤出压片机

开炼机或者挤出压片机，是最常见的密炼机下辅机。

从设备特点看，无论开炼机还是挤出压片机都可以完成对密炼机所排胶料的形状改变。开炼机是

比密炼机应用早了接近 100 年的典型橡胶机械。挤出压片机，大规模推广应用的时间则要晚很多。两

种设备的主要对比如下 ：

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表 1 两种设备主要对比表

序号 作用 开炼机 挤出压片机

1 胶料形状的改变 √ √

2 补充混炼 强 弱

3 冷却作用（温度控制） 强 弱

4 自动化程度 弱 强

5 均一性 弱 强

6 环保性 弱 强

7 设备投资 高 低

8 耗电量 高 低

9 厂房长度 长 短

注 ：以上的强弱、高低、长短，是以开炼机和挤出压片机做对比得到的相对结果，不代表设备的绝对性能。

3.1.1 开炼机

开炼机，因操作灵活等优势被广泛采用。以前，密炼机的下方往往配置三台开炼机进行补充混炼、

冷却和下片。目前，主流的配置是 2 台开炼机，1# 开炼机接取密炼机排出的团状胶料，不带翻料装置，

主电机定速 ；2# 开炼机接取 1# 开炼机输送来的胶片，带翻料装置，主电机变频调速，并通过可调宽

度的切刀下满足下游工艺需要宽度的胶片。

不过，上述这种传统的设备配置，需要 2 名操作工，人力成本和操作者的劳动强度都高，而且质

量波动大。近几年，从低温一次法简化而来的全自动开炼机被大量选择（如图 10），全自动开炼机，

通过摆料小车、大循环皮带实现胶料的自动翻炼、下料，自动化程度高，质量均匀。

图 10 全自动开炼机简图

应用全自动开炼机有三种常见的流程选择 ：

（1）配置 2 台开炼机 ：1# 开炼机为全自动开炼机，2# 开炼机为常规开炼机，不过在 2# 开炼机的

上方设置料槽。1# 开炼机全自动生产，不用人工干预，包括自动下片给 2# 开炼机。第一车胶料生产时，

2# 开炼机下片需要人工辅助下，连续生产后，两台开炼机均不需要人工操作。该流程，适合母炼和终

炼胶的生产 ；

（2）配置 3 台开炼机 ：1# 开炼机、2# 开炼机均为全自动开炼机，3# 开炼机为常规开炼机，在 3#

开炼机的上方设置料槽。相关生产动作，与配置 2 台开炼机的一样。该流程，既适合传统母炼和终炼

胶的生产，也可以在个别工艺条件下实现一步混炼。1# 开炼机降温后，往 2# 开炼机送片时补充硫磺

母胶，在 2# 全自动开炼机上进行硫磺的分布混炼 ；

（3）配置 4 台开炼机：1# 开炼机、2# 开炼机、3# 开炼机均为全自动开炼机，4# 开炼机为常规开炼机，

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在 4# 开炼机的上方设置料槽。相关生产动作，与配置 2 台、3 条开炼机的一样。该流程，主要用于一

步混炼。

需要注意的是，全自动开炼机配置的流程，密炼机下方的排料斗要带气缸驱动的门，万一开炼机

系统出现故障，可以将密炼机排出的胶料进行缓存。

目前，“大橡塑”生产的开炼机主要有如下规格 ：

Φ360×800（900）（14 寸）、Φ400×1000（16 寸）、Φ450×1200（18 寸）、Φ480×Φ610×800（精

炼 机 ）、 Φ550×1500（22 寸 ）、Φ560×Φ510×1500（1530）、Φ560×Φ510×800（ 破 胶 机 ）、

Φ610×2000（24 寸 ）、Φ660×2130（26 寸 ）、Φ710×2200（28 寸 ）、Φ760×2340（30 寸 ）、

Φ810×2540（32 寸）。

3.1.2 挤出压片机

虽然没有开炼机良好的补充混炼和冷却能力，但是挤出压片机因为其自动化程度高、均一性好等

优点，也被轮胎厂等企业大量采用。

传统的轮胎胶料生产，母炼流程是密炼机 - 挤出压片机 - 胶冷，终炼流程是密炼机 - 开炼机 - 开

炼机 - 胶冷。从近几年国内外新建轮胎项目看，终炼流程的主流配置是：密炼机 - 挤出压片机 - 开炼机 -

胶冷。2014 年，广州万力实施过“将 8#GK270 下辅机原 φ660 开炼机 1 更换为双螺杆挤出压片机的

改造”，其结论是“终炼密炼机下辅机采用双螺杆挤出压片机后相对于采用开炼机，硫磺分散效果得

到大幅提升，提高了胶料混炼质量 ；同时也提高了全线自动化水平，降低了工人劳动强度 ；另外，封

闭式双螺杆挤出压片机杜绝了散胶浪费，也更有利于现场卫生和定置管理”。另外，日系的轮胎制造厂，

密炼车间是没有开炼机的，无论母炼还是终炼，均是使用挤出压片机。

当然，设备最终是要为工艺服务的。设备流程的选择，也依赖于工艺条件。

目前，“大橡塑”生产的双螺杆挤出压片机主要有如下规格 ：

XJY-SZ 602×250，配套 160L 或者 190E 密炼机使用

XJY-SZ 743×330，配套 270L 或者 320E 密炼机使用

XJY-SZ 936×416，配套 430L 或者 580E 密炼机使用，也可配套 320E

XJY-SZ 1093×486，配套 650L 密炼机使用

3.2 在线滤胶

对于橡胶原材料纯度不高或者对胶料要求比较严格的工况，会选择在密炼机的下辅机里进行在线

滤胶。

目前，滤胶机主要分螺杆式和泵式机头两种。正常情况下，加硫磺后的胶料在线过滤需要使用泵

式机头结构。市场常见有德国 UTH 或者西班牙 KCM 的泵式机头滤胶机和螺杆式滤胶机。

“大橡塑”研发制作的国内最大规格 350 滤胶机（螺杆式），小时产量可达到 3 ～ 4t，可适合配套

270L 密炼机，亦可两台并联配套 430L 密炼机使用。

根据输入胶料的特性和形状，滤胶机有三种常见的结构 ：

（1）传统式，带旁压辊，适合喂入片状胶料 ；

（2）双挽式，也叫双转子式，主螺杆上方设置有两根转子，适合团状胶料 ；

（3）双锥喂料式，适合上述两种结构滤胶机不好喂入的胶料。

滤胶机最常见安装在 2 台开炼机之间，亦可在密炼机平台下直接接取密炼机排出的团状胶料，替

代开炼机、挤出压片机使用（此应用有局限性，一定要充分评估工艺特点）。

滤胶机出片，常见为粉条状、麻花状，亦可在机头设置切刀和展开装置，以片状的形式出片，直

接进胶冷，省去 1 台开炼机。

3.3 胶冷

胶冷是混炼生产线的收官设备，主要考核指标是出片温度满足“室温 +5℃”的要求，防止叠放好

的胶料发生焦烧等问题。

韩帮阔 等·橡胶混炼生产线的规划与选型

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胶冷主要分挂杆式和网带层铺式两种结构，挂杆式为最常见，网带式适合薄胶片以及多条窄胶片

同时冷却的情况。胶冷又有落地式和架空式可供选择，标准厂房情况下，推荐架空式，下方可以通行

叉车等，不影响物流。

资金允许的话，胶冷推荐采用自动收片装置，自动称量、裁断、码齐，配上三工位的胶盘装置，

一个操作工就可以同时看几条生产线，大大降低人力成本。

4 其他

除了前文所述的生产设备，橡胶混炼生产线还需要辅助的环保处理装置、水电风等动力的供应。

设备制作商可以与业主、设计院一起商讨确定实施方案。

（1) 冷却水 ：除了滤胶机等可能会有冰水的特殊需要外，混炼生产线的冷却水温度 25°左右可以。

另外，最好是将冷却水进行软化处理，以防止结垢影响传热效率 ；

（2) 电源 ：目前，800kW 以下的小规格密炼机的主电机都可以使用 AC380 的电源。功率大的，需

要 AC10kV 或 6kV 的高压电。需要注意的是，高压变频器的尺寸很大（一组的长度在 8m 左右），配电

室的空间要规划够 ；

（3) 压缩空气 ：主要是上辅机消耗量大，密炼机及下辅机消耗量比较少，其量相对上辅机来说可

以忽略不计 ；

（4) 蒸汽：用户单位有蒸汽资源的话，上辅机部分的油料加热可以使用。正常情况下，都采用电加热，

不用额外准备蒸汽。

5 结语

混炼，是橡胶制品生产重要的工段。以满足工艺需要为前提，对生产线进行科学的规划，并对设

备进行科学的选型，是很有意义的。

近些年来，密炼机、上辅机、开炼机、挤出压片机和胶冷等传统混炼设备，都有明显的技术提升

和进步，整条生产线的规划可供选择也比较多。因地制宜，统筹兼顾，是可以规划出最佳的方案的。

尤其是对翻斗生产线进行升级改造，因在用的厂房往往都比较矮，需要新的布局方案才能满足要求。

但是无论是挖地坑式、水泥墩式还是标准的一层半式，都有很多成功实施的案例。

“大橡塑”近年来已成功实施了多个重大成套总包项目，本文与行业分享，以期共同促进民族橡胶

工业的进步与发展。

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2022 年“青科大 . 高机杯”第十二届中国（国际）橡塑技术、装备与市场高峰论坛

随着“中国制造 2025”战略规划的不断推进和实施，工业化和信息化得到了快速融合，各种各样

的自动化流水线以其灵活多样化的设计很快在各个生产线、装配线应用起来，得到不断完善和迅猛发

展，其中倍速链输送线以其独特的优势应用最为广泛。

倍速链输送线也叫倍速链流水线，主要用于各种电子电器、机电等装配及加工生产线物料输送，

其工作原理就是利用倍速链条的增速功能，使得承载物料的工装快速运行，根据输送需求使用阻挡器

及移栽机等相应的指令来实现停止、积放动作、移位或者转线等功能。在实际应用中，阻挡器是实现

整个流水线自动化控制的关键，一般会根据现场工况设计或者选用，但由于阻挡器是一个非标准组件，

随着知识产权保护意识和力度的加强，很多企业在成本和知识产权之间权衡，出现了“哈姆雷特”式

阻挡器，其质量也就参差不齐，在后期使用维护就需要特别注意故障分析及适度优化，以实现故障率

低成本低的运维目标。

1 阻挡器介绍

1.1 分类及结构组成

阻挡器一般是根据自动化流水线需求而设计，是一个非标准组件，广义上来讲，只要是能实现阻挡、

积放等功能的都可以称为阻挡器，大致可以根据动力介质、安装方向、阻挡工件特性、结构等划分，例如：

（1）根据动力介质分为 ：气动阻挡器、电动阻挡器、液压阻挡器等。

（2）根据安装方向形式分为 ：卧式阻挡器、立式阻挡器（多为阻挡气缸，目前各大知名气动厂家

均有相应的标准化产品）。

（3）根据阻挡工作特性分为 ：轻型阻挡器（阻挡单个工件或者工件重量和冲击力较小）、重型阻挡

器（主要是可阻挡大型工件或者多个工件）。

（4）根据结构分为 ：杠杆式阻挡器、单轮阻挡器、双轮阻挡器等等。

在各大知名的气动厂家推出的轻型阻挡气缸中，虽然安装尺寸不尽一致，但质量还是很稳定的，

一般在阻挡单个工件或者需要定位及转线时选用的较多，也为自动流水线的设计者提供多种选择。我

司目前使用较多的是立式轻型阻挡气缸（外购件，单个工件停止转线用）、卧式重型阻挡器（自制件，

多个工件积放冲击力大），因此主要的维护工作对象就是重型阻挡器。

重型阻挡器一般由底座、侧板、阻挡连杆、气缸、缓冲器等组成，底座配合安装板固定于流水线

底部中间（也有双阻挡器在两侧形式，根据工件阻挡位确定安装位置），气缸安装在底座后方，其前

端连接有支架及推辊，侧板安装后在自重下可紧密贴合推辊，在推辊被气缸推进或后退时实现侧板上

升和下降，阻挡连杆和缓冲器安装在侧板上，中间设有缓冲顶杆，阻挡连杆端部设有挡辊直接接触挡

停工件，同时防止阻挡连杆因自重下垂，在中间部位设置了限位扭簧，兼具工件通过后阻挡连杆的复

位功能，如图 1 所示。

重型阻挡器的使用维护及优化

王发

( 合肥万力轮胎有限公司，安徽 合肥 231137)

王发·重型阻挡器的使用维护及优化

185

图 1 卧式重型阻挡器模型

1.2 工作原理

重型阻挡器可根据控制要求设定为常闭型（允许工件通过）和常开型（阻挡工件），主要工作原理

是当气缸处于缩回状态时，推辊处理侧板凹槽部位，阻挡连杆随着侧板处于下垂状态，其上方滚轮顶

端低于工件下表面，当工件通过时不能阻挡进而放行（如图 2）；而当压缩空气进入气缸伸出气缸杆时，

推辊前进至侧板凸出部位，侧板整体上升，阻挡连杆也随着侧板上升至水平位置，滚轮高度刚好与工

件的阻挡位齐平，从而导致工件不能前进被挡下（如图 3），气缸的伸出与缩回主要通过 PLC 控制的电

磁阀进行控制，以实现工件的阻挡与放行，同时也可以在阻挡器上安装接近开关或者气缸上设置磁性

开关，以实现检测阻挡器阻挡状态。

图 2 阻挡器放行工件 图 3 阻挡器阻挡工件

1.3 运行现状

我司自动化物流线自 2016 年建成投用，输送的物料通过托盘工装输送，根据物流线上应用特点，

原设备厂家选择两种阻挡器配合使用，第一种是用于单个托盘阻挡实现定位、移栽机转线的轻型阻挡

气缸（外购件，采用知名气动厂家产品），第二种是用于多个托盘积放以实现托盘分离便于移栽机转

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线的重型阻挡器（自制件，已申请相关专利）。

在生产运行维护中，轻型阻挡气缸可以直接通过供应商购买用于维修备件，但是重型阻挡器只有

通过原设备厂家购买备件。由于原厂家自制件在运行初期时故障频繁，因此曾与一知名气动厂家合作

带图定制一批重型阻挡器，经试用后效果良好，但是涉及专利问题不能直接供货我司，仍需通过原设

备厂家购买整件，运行维护成本过高、采购周期过长，不能满足现场维修需求。

2 常见故障及原因分析

2.1 辊轮及销轴磨损

由于阻挡器在工作中会频繁受到工件的冲击，辊轮不能安装轴承，同时为防止接触部位润滑油污

染工件，辊轮和辊轴之间采用干摩擦方式，材质使用优质碳素钢，表面调质发黑处理工艺增强耐磨性

和减少腐蚀性。但在实际使用过程初期磨损较少，但由于磨损碎屑不能及时排出导致加剧了磨损速度，

其磨损周期为 1 个月 -2 个月就出现了挡辊和辊轴严重磨损不能使用，随着运行时间越来越长需要投

入大量的人力物力去维修保养才能保证输送线的正常运行，造成员工苦不堪言，一定程度上降低了输

送效率。

2.2 限位扭簧断裂

阻挡连杆是一种钝角形式不规则形状，上方安装有 2 个阻挡辊轮，下方安装一个缓冲辊轮，通过

销轴固定于侧板中，阻挡辊轮端会受自重下垂，因此安装了限位扭簧，但阻挡器在放行工件后为了能

够及时阻挡下一个工件，需在工件未完全通过时气缸就伸出，此时阻挡连杆上方受工件自重压力，下

方受到推辊的推力，对扭簧双向施压。同时由于扭簧在设计时未考虑轴向定位，因此在频繁冲击下会

出现轴向窜动，严重影响扭簧的寿命，出现断裂现象，周期约 2 个月。

2.3 气缸漏气和损坏

原设计厂家采用的是一个合作气动厂家的定制气缸，气缸杆长度比标准气缸长一倍，安装方式与

其他气缸也有一定差异，不能与其他标准气缸通用。在使用过程中因辊轮与销轴磨损碎屑洒落，通过

缸杆进入防尘圈和内部，易造成防尘圈磨损。同时由于缸杆长度长，安装调整不到位时易产生缸杆弯

曲不能使用。

2.4 缓冲器剐蹭工件

阻挡器在设计时为保证缓冲效果，减少撞击力损坏工件和噪音，选择的是大直径液压缓冲器，配

有缓冲弹簧等，但在放行工件时液压缓冲器后端上翘与工件的预留间隙较小，因此当出现阻挡器安装

板在长时间冲击下逐渐扭曲变形时，缓冲器后端翘起升高与工件间隙会越来越小直至干涉剐蹭，产生

噪音和工件损伤及大量碎屑，很难清理干净。

3 问题解决及优化

3.1 辊轮结构优化

为解决磨损过快等问题，先后尝试过更换为 40Cr 和黄铜材质辊轮，有一定程度改善，但仍处于干

摩擦状态，辊轮与辊轴其中一个必有一个磨损大需要经常更换，并伴有磨屑，进一步加剧辊轮和辊轴

的磨损，同时也应该气缸密封性，综合性价比因素，最终采用钢制辊轮内部镶嵌自润滑轴承。

自润滑轴承又称无油衬套或者无油轴承，是一种不添加润滑剂具有自身润滑性的轴承（如图 4），

主要分为复合型、干模型、镶嵌型，本次优化选用的是金属基镶嵌型自润滑轴承，主要有以下优点 ：

（1）没有润滑油，内部嵌入粉末冶金固体润滑剂，能够防止污染，减少保养，改善劳动环境。

（2）耐磨性好，耐冲击性能好，摩擦系数小，承载能力高。

（3）有适量弹塑性，能够均匀分布应力，提高承载减少冲击噪音。

（4）薄壁结构（3mm 厚），体积小质量轻，适合镶嵌到挡辊内部，性价比高。

（5）运行中能形成润滑膜，保护辊轴，对辊轴要求也比较低，降低辊轴的加工难度。

王发·重型阻挡器的使用维护及优化

187

图 4 辊轮优化前后对比

3.2 限位扭簧设计变更

针对扭簧轴向窜动问题，把扭簧尾部直线型结构变更为 L 形式，同时安装位置开槽以便轴向定位

防止窜动。因双重载荷导致断裂的问题，经测试更改材质及加粗线径，效果良好，更改图纸后推广已

降低 80% 的故障。

3.3 气缸维保及缓冲器处理

在解决辊轮磨损后大大减少了磨屑的产生，所以减少粉尘通过缸杆进入防尘圈，降低气缸漏气故

障率。同时通过测绘此定制气缸相关参数向知名气动厂家订做气缸购买备件，提高气缸质量的稳定性。

关于缓冲器末端与工件间隙过小剐蹭工件，调整将缓冲器安装位置前移至极限位置，缩短整体长

度，同时在不影响缓冲器结构性能的前提下打磨后端倒角，减小外围尺寸。另一方面对阻挡器安装板

增加加强筋，降低变形量，从而降低约 90% 的剐蹭故障。

4 结语

重型阻挡器是根据自动物流线的输送阻停特性及工件形状、载荷等设计的非标组件，结构及材料

难免有不合适部分，因此在生产运行中除了日常保养维护，还需要多观察、多总结、多改善才能保证

阻挡器的正常高效运行。

本文所改进的卧式重型阻挡器主要考虑现场维护备件的通用性，暂未进行大的尺寸改动，辊轮及

扭簧改进后极大的降低了故障率的发生，有效降低维护费用 ；但同时也存在液压缓冲器选型外形尺寸

过大导致阻挡器总长大的问题、阻挡气缸定制化费用高且不能实现备件标准化问题等，因重型阻挡器

现场用量较多，全部改造成本较大，因此暂缓此类的优化。

古语有云“术业有专攻”，虽然我们在运行中不断优化，但也能看到与专业生产制造阻挡器的厂家

有一定差距，后期会根据现场重型阻挡器使用更换情况寻找专业厂家订做试用，以期实现增效提产降

本目标。

参考文献 ：

[1] 李峰 . 一种输送机用重型阻挡器 :CN207258715U[P].2018.

[2] 黄其英 . 重型卧式阻挡器 :CN201842161U[P].

[3] 刘鹏 , 邓洪波 . 倍速链输送机实用案例分析 [J]. 科技资讯 , 2015,013(035):157-158.

[4] 刘阳 , 王松虎 , 郭月美 , 等 . 总装车间模块化物流输送线的设计与应用 [J]. 汽车制造业 ,2016.

[5] 杨猛 , 姚维兵 , 孙志成 , 等 . 一种积放式输送机设计与分析 [J]. 机床与液压 ,2015.

[6] 吴德宝 . 皮带输送机常见故障分析及日常维护 [J]. 科学技术创新 ,2016(14):137-137.

188

2022 年“青科大 . 高机杯”第十二届中国（国际）橡塑技术、装备与市场高峰论坛

锭子架是轮胎公司环带生产工序前的一条准备工序生产线，整套锭子架所具备的功能，是把若干

个装满钢丝的锭子，装在恒张力阻尼器上，并将每个钢丝锭子上的钢丝通过张力臂滚轮水平方向引到

导线架上，然后把所有钢丝经过主穿线架一起送往锭子房墙外，通过口型穿线板把钢丝排列整齐，然

后进行敷胶，形成环带（钢丝帘布）。第一工位两排钢丝锭子用完，在墙内把剩余钢丝全部切断，准

备废钢丝回收和装新钢丝锭子工作。接着把第二工位两排已装满锭子的锭子架钢丝引入工作位置，再

把此两排锭子架上钢丝拉出墙外，与未用完的钢丝在平板硫化机上压成一体，为再次生产作准备。

1 改造的原因及现状

目前公司在生产环带时，采用的锭子全部为 BS40，锭子更换频繁，每 17h 需要更换一次，每切换

一次都会造成开始和结尾时钢丝的报废。造成报废的同时又影响产量，同时更换频繁工人劳动强度较

大。每天每班 4 个操作工更换钢丝锭子，劳动强度较大，岗位员工离职率高。

改造前数据统计如下 ：

从 2017 年 9 月，到 2017 年 12 月，由于切换锭子产生的环带报废达到 2505kg，平均每天 22kg，

参见图 1。

图 1 改造前切换锭子产生的环带报废量

从 MES 系统中的环保报废系统中，421 钢丝排在前五位，参见图 2 ～图 4。

环带锭子房 BS40 锭子架优化项目

刘长城

( 固铂（昆山）轮胎有限公司，江苏 昆山 215331)

刘长城·环带锭子房 BS40 锭子架优化项目

189

图 2 报废种类分析柏拉图

从 MES 系统中的导出的仓库出货记录，我们能得到所有钢丝的出库重量。

图 3 仓库出库记录 图 4 钢丝种类分布图

环带车间使用的主要是 9401 和 9333 两种钢丝。

1.1 环带产出分析

环带产出分析如图 5 ～图 6 及表 1。

图 5 产量分布图 图 6 规格分布图

190

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表 1 钢丝规格

规格 Code Wire type EPI Out put

KGT63 9401 2*0.3ST 20 6136

KGF77 9333 3*0.3HT 20 4075

1.2 C&E 矩阵分析

C&E 矩阵分析如图 7 所示。

图 7 C&E 矩阵分布图

2 改造的必要性

钢丝报废一直是环带车间报废的重要组成部分，多年来一直居高不下。环带锭子房更换钢丝锭子

岗位，因更换频繁，人员劳动量大，员工离职率一直排在备料车间的首位。为了减少更换次数，减少

切换造成的钢丝报废，提高设备开机效率 ；同时更为了降低工人的劳动强度，提高员工岗位满意度，

减少离职率，稳定员工队伍。BS40 锭子架系统升级为 BS80 锭子架系统是可行的，也是很有必要的。

3 改造的具体方案及实施过程

规划方案综合评价， 共拟定了以下三种方案 ：

经工程部、维修部、质量技术部等相关部门多次召集会议，充分讨论，最终确定采用第三种方案，

参见表 2。

刘长城·环带锭子房 BS40 锭子架优化项目

191

表 2 备选方案

BS40 and BS80 线轴尺寸对比如图 8 所示 ：

图 8 BS40 and BS80 对比图

方案

优点 缺点 成本 收益 适用机台 5 个老

的锭子

架

4 个张力

控制锭子

架

方案

一改造轴 改造轴

1. KGT63\\

KGF77 规格

切换 OK

1. 老的锭子

架影响品质

总成本 ：1,205,837RMB

总收益 ：

2,052,000RMB/Y

1#/2#/

3#/5#

--- 轴 ：

805,837RMB ---Time saving ：

2. 钢丝库存

控制易操作。

--- 工具 ：

400,000RMB 1,944,000RMB/Y

---Scrap ：

108,000RMB/Y

方案

二 不改造 改造轴

1. 改造成本

低。

1. Steelastic

5# 只生

产 KGF77/

KGT63

总成本 ：783,292RMB

总收益 ：

1,284,600RMB/Y

1#/5#

--- 轴 ：383,292 RMB ---Time saving ：

--- 工具 ：400,000RMB 1,215,000RMB/Y

---Scrap ：

69,600RMB/Y

方案

三

改张力

控制锭

子架

改造轴

1. 张力稳定，

品质提高 ；

1. 改造成本

高。

总成本 ：4,033,292 万元 总收益 ：

2,052,000RMB/Y

1#/2#/

3#/5#

2. KGT63\\

KGF77 规格

切换 OK

--- 轴 ：383,292 RMB ---Time saving ：

3. 钢丝库存

控制易操作。

--- 锭子架 ：

3,250,000RMB

1,944,000RMB/Y

--- 工具 ：400,000RMB ---Scrap ：

108,000RMB/Y

192

2022 年“青科大 . 高机杯”第十二届中国（国际）橡塑技术、装备与市场高峰论坛

表 3 工字轮尺寸表

表 4 BS40 和 BS80 对比表

3.1 BS80 锭子架系统

锭子架、张力控制装置、中间支撑托辊、陶瓷孔式前穿线板架、瓷孔式主穿线板、钢丝松脱报警

装置、双工位压缩空气控制柜、悬挂吊装装置等部分组成。

（1）锭子架，该机架为中空方管制成，便于张力控制器，中间托线辊，断线检测，付穿线架的安

装。上部配有气路系统的储气管路，支路配有排水口，便于检查维护。控制器上下安装分为 5 行，2 面。

每排可安装 120 套 B80 的控制器，共 2 排，即总量为可安装 240 套的锭子架，该锭子架安装形式为移

动式， 可在环带锭子房现有的轨道的滑动。

（2）张力控制装置 ：120 个隔膜式气缸张力控制装置，RJS 标准 121-HA MKIII 型，型号 ：121-

HA MKIII，包括气动刹闸装置，横向钢丝导开，用于 B-60 和 B-80/33 锭子，轴角度为 4。；4 度角卷

轴安装，预润滑轴承，大直径轴以安装 BS80 钢丝锭子 . 其中张力装置松懈或停车时可自动进行控制，

用于钢丝或帘线在均匀张力条件下的放线。张力控制器具有气压加载。张力可通过改变通到各控制器

的气压来进行调节。控制器按具体用途进行设计，用气动方式工作，张力范围为 1.3 ～ 1.5kg。，误

差范围为 ±5% ；在运行中，控制臂的负荷与刹车鼓的刹车块的摩擦之间达到目的平衡状态，保持恒定

的张力。

（3）中间支撑托辊：共 24 个，每五个张力装置需要配一个，该托线辊安装在每相隔 5 套控制器之间，

安装略高于控制器，用于钢丝的导出，避免前后控制器导出的钢丝相互交织摩擦。

（4）陶瓷孔式前穿线板架 ：2 个，每个架上有 10 快陶瓷式穿线板，每块板均有陶瓷孔眼。该机构

位于锭子架的首端和每一行的钢丝托线辊平行，由于横与竖的辊柱相交形成井字形的若干个方孔，其

方空的数量可满足每一行的控制器的总和，钢丝在通过方孔时，由于辊柱随着钢丝牵引形成被动转动，

减少钢丝的摩擦。

（5）瓷孔式主穿线板 ：该装置位于移动平台的首端和每一排的锭子架平行，由付穿线板导出的钢

丝在操作人员的合理分布于该装置的瓷孔中导出，再经预整形后由锭子房的窗口中导出。

（6）钢丝松脱报警装置：1 套，带 1 个控制柜用于 2 排锭子。该装置位于首端控制器与付穿线板之间，

安装位置略低于钢丝的运行高度。钢丝在运行中，由于出现意外断线时，钢丝落在该装置的传感轴上。

这时，电控箱上会显示出该钢丝所处于的位置，并发出声音和光感两种报警方式，便于操作人员及时

排除

（7）双工位压缩空气控制柜 ：1 个，对每个张力装置提供压缩空气，可实现自动 / 手动操作。该

系统为控制器设置，将其主风源为二级精密调压阀设置其工作压力值，再分别到各路气控系统中，其

代号 尺寸

类型

BS40 BS80/17

K 法兰直径 225 225

L 芯筒直径 118 118

M 全宽 166 329

N 排程 152 315

O 轴孔直径 17 17

P 定位销孔数量 × 直径 3×13 3×13

Q 定位销孔和轴孔距离 38 2/38+1/43

BS40 BS80

卷取长度 16300 米（9401 钢丝） 32600 米（9400）

重量 20 公斤 40 公斤

切换频率 17 小时 / 次 34 小时 / 次

刘长城·环带锭子房 BS40 锭子架优化项目

193

装置设置安全阀，保护系统的安全可靠。

（8）悬挂吊装装置 ：空气吊装机 2 套，规格 KN477，2 套 477 型横移梁的上部移动装置 ；2 套带空

气控制杆 476 型锭子抓手，用于 B80/33 锭子； 2 套移动轮组，用于横移空气吊装机 ,2 个附加的新轴，

用于 B80 锭子。

（9）主要技术参数及要求

1）锭子数量 ：240×2

2）锭子型式 ：BS80

3) 最大张力 ：3 公斤 / 每根钢丝

4）张力控制器工作张力范围为 0.45~2.27kg，在这个区间张力精度为 ±7.5%。

5）RJS 保证张力控制器张力工作范围为 1.2~1.6kg。

6）在某一个给定的压力值和锭子卷轴的钢丝是同样的直径前提下，张力控制器的张力均匀度为

±50g。张力检测在钢丝通过任何一个前穿丝孔前进行并且尽量在相同的时间。

锭子最大重量 ： B80 锭子 46kg。

锭子架的布置如图 9 所示。

图 9 锭子架布置图

首先选择在环带 5 号机改造了一根轴，安装了 BS80 锭子进行了测试，测试情况良好稳定未发现异

常，后整体制作全套的 BS 锭子架，用于环带五号机。

3.2 悬吊装置配置和轨道优化

194

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图 10 改造后轴 图 11 BS80 钢丝

图 12 BS80 钢丝使用中 图 13 BS80 钢丝使用一半后

图 14 锭子安装示意图

3.3 BS80 锭子采购

刘长城·环带锭子房 BS40 锭子架优化项目

195

根据可行性分析结果，由采购部门联系钢丝厂家，订购 BS80 锭子架，配置在新的机台环带五号机

上面。

图 15 环带 5# 机布置图

图 16 新锭子架

BS80 钢丝装在新的锭子架上面，用于直到环带五号机，使用至今，运行稳定，无论是钢丝报废指标、

员工满意度，设备运行效率，都远远高于其他机台，达到了预期效果。

下面为该项目完成后，在公司内部管理系统中的登记截图见图 17 ：

196

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图 17 公司项目系统截图

4 取得的成果

升级改造后，因规格切换报废的钢丝，由原来的每天 22kg 降低到每天 10kg，如图 18 所示。

图 18 改造前后前后效果图

项目总收益 ：

改善前，每天由于锭子切换产生的环带报废 22kg ；改善后每天由于锭子切换产生的环带报废

10kg ；报废的环带成本 ：12.96 元 /kg ；原来 17h 更换一次锭子，后来每 34h 更换一次 ；每次切换钢

丝需要 20min ；每条轮胎需要 4 米环带 ；生产每米环带需要 0.05443min ；DL+FOH 每米 0.9 元 ；穿钢

丝的时间每次 4h。

硬性收益 =((22-10)×12.96×350+(24/17-24/34)×4×19.09×350))=73140 元

软收益 =(24/17-24/34)×20/0.05443/4×0.9×350=20255 元

刘长城·环带锭子房 BS40 锭子架优化项目

197

合计每年总收益 ：73140+20255=93395 元

通过此次环带车间锭子架的 BS40 到 BS80 的升级改造， 使钢丝锭子的更换次数减少了 50%， 因切

换造成的钢丝报废减少一般， 更换时间缩小了一本， 大大提高了设备开机效率。同时因采用了悬挂吊

装设备， 取消了人工搬运， 工人的劳动强度大大降低根据人力资源部的敬业度调查结果， 该岗位的员

工工位满意度，比改造前提高了 37 个百分点。

5 结束语

通过此次环带车间锭子架的 BS40 到 BS80 的升级改造，减少了环带钢丝报废，减少了锭子切换时间，

提高了设备开机效率。降低了工人的劳动强度，提高了员工岗位满意度。

198

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随着生产的发展和科学的进步，设备结构越来越复杂、自动化程度也越来越高，设备故障越来越

呈现多样性，有的故障能造成设备性能指标降低或失去预定的功能，有的能造成严重的设备事故，对

财产及人身安全构成严重威胁，及时准确的判定故障原因和处理故障是保证设备安全、高效运行的前

提，是提高企业经济效益的根本保证。

1 设备故障及其管理

设备故障一般是指设备失去或降低其规定功能、技术性能以及操作者无意或蓄意使设备脱离正常

运转状态，致使设备中断生产或效率降低影响生产的现象。

故障管理是通过点检、设备状态的监测与诊断，掌握设备有无劣化情况，以期发现故障的征兆和

隐患，及时进行预防维修，控制故障的发生。并对故障现象统计分析，探索设备故障发生规律，查明

故障发生的原因和机理，掌握设备动态信息，积累设备预检预修经验，采取针对性措施，改善设备技

术状态，预防或减少故障重复出现，是设备管理与维修工作者的一项重要任务。

2 设备故障管理内容

设备故障管理内容包括 ：故障信息收集、储存、统计、整理，故障原因分析，故障处理，处理效

果评价及信息反馈等全过程。上述内容中，重点在于故障分析与故障处理。认真实施设备故障全过程

管理，可为开展设备故障机理、设备故障原因和设备可靠性、维修性研究提供数据信息。更重要的是，

设备使用单位通过故障分析 , 加强管理 , 降低故障停机次数和故障停机时间、尽可能保持设备功能和

技术性能，预防类似故障重复发生 ；设备设计制造单位通过故障分析 , 改善设计、提高设备制造质量、

提升设备稳定性、提高性价比。

3 设备故障的分类方法

不同类型的企业，设备种类多种多样，其故障表现形式也有所不同，为了方便设备故障全过程管

理，企业采取的设备故障分类方法也不尽相同。不管设备故障如何分类，其本质都是通过设备故障现

象，查明故障机理和故障原因，采取针对性的纠正预防措施，使设备获得最佳运行效果。常用的有按

设备寿命周期过程、故障发生的速度、故障性质、技术性原因、严重程度、发生频次等多种分类方法。

按设备故障技术性原因分类比较适用，对故障机理研究、故障原因分析更加直观。设备故障技术性原

因可分为磨损性故障、腐蚀性故障、断裂性故障和老化性故障。

3.1 磨损性故障

在工作过程中，互相接触并做相互运动的对偶表面，在摩擦作用下发生尺寸、形状和表面质量变

化而产生的故障。按破坏机理，磨损可分为磨粒磨损、粘附磨损（粘着磨损）、表面疲劳磨损、腐蚀磨损、

微振磨损（微动磨损）等。前三种是磨损的基本类型，后两种只在某些特定条件下才会发生。一、磨

设备故障的统计分析

栗晓华

( 四川轮胎橡胶（集团）股份有限公司，四川 成都 641402)

栗晓华·设备故障的统计分析

199

图 1 设备故障及其管理

图 2 设备故障技术性分类

粒磨损 ：物体表面与硬质颗粒摩擦或游离的坚硬粒子在两表面之间滑动摩擦产生磨损。二、粘附磨损

（粘着磨损）：摩擦副相对运动时，两金属接触面结合作用下产生损耗。三、表面疲劳磨损 ：两接触表

面在交变接触压应力的作用下，材料表面因疲劳而产生物质损失。四、腐蚀磨损 ：零件表面在摩擦的

过程中，表面金属与周围介质发生化学或电化学反应而出现的物质损失。五、微振磨损（微动磨损）：

两接触表面间在外界变动负荷影响下，产生大量的微小氧化物磨损粉末。

200

2022 年“青科大 . 高机杯”第十二届中国（国际）橡塑技术、装备与市场高峰论坛

3.2 腐蚀性故障

按腐蚀机理不同可分为化学腐蚀、电化学腐蚀和物理腐蚀三类。一、化学腐蚀 ：金属和周围介质

直接发生化学反应所造成的腐蚀。反应过程中没有电流产生。二、电化学腐蚀 ：金属与电介质溶液发

生电化学反应所造成的腐蚀。反应过程中有电流产生。三、物理腐蚀 ：金属与熔融盐、熔碱、液态金

属相接触，使金属某一区域不断熔解，另一区域不断形成的物质转移现象，即物理腐蚀。

3.3 断裂性故障

断裂性故障可分为脆性断裂、疲劳断裂、应力腐蚀断裂、塑性断裂等。一、脆性断裂 ：材料性质

不均匀、加工工艺处理不当、恶劣环境等原因引起脆性断裂。二、疲劳断裂 ：热疲劳、机械疲劳以及

复杂环境下的疲劳等引起的断裂。三、应力腐蚀断裂 ：热应力、焊接应力、残余应力或其它外加拉应

力，同时存在与金属材料相匹配的腐蚀介质时产生裂纹，并以显著速度发展的一种断裂。四、塑性断裂：

塑性断裂是由过载断裂和撞击断裂所引起。

3.4 老化性故障

上述综合因素作用于设备，使其性能老化所引起的故障。

4 设备故障现象、机理与原因

故障现象可为分析故障的原因、机理提供可靠的线索，是分析故障原因的客观依据。因此，为了

搞清故障的原因及其发生发展的过程，首先就须采用有效的技术手段查明故障的特征，并以此为起点

逐步探索故障的原因和机理。

4.1 设备故障现象

设备故障的发生发展过程都有其客观规律，都是因为出现了诱发故障的原因，在故障机理作用下，

发展成为故障现象。故障现象是故障过程的结果，故障现象的表现形式即故障模式，每一项故障现象

都有其故障模式，可以通过人的感官或测量仪器等观测到。常见的故障模式有 ：磨损、变形、断裂、

腐蚀，松动、堵塞、异常振动、异常声响、异常温度、油脂变质、电气短路、电气断路、通讯中断、

绝缘老化、材质劣化等等。

表 1 不同类型设备的故障模式比重 单位 ：%

故障形式 回转设备 静止设备 故障形式 回转设备 静止设备

异常振动

磨 损

异常声响

腐 蚀

渗 漏

裂 纹

疲 劳

绝缘老化

30.4

19.8

11.4

2.5

2.5

8.4

7.6

0.8

-

7.3

-

32.1

10.2

18.3

5.8

2.2

油质劣化

材质劣化

松 弛

异常温度

堵 塞

剥 离

其 它

3

2.5

3.3

2.1

-

1.7

4

3.6

5.8

1.5

2.2

3.7

2.9

4.4

合 计 100 100

从上表可以看出，回转设备的主要故障模式依次是异常振动、磨损、异常声响、裂纹、疲劳，而

静止设备的主要故障模式依次是腐蚀、裂纹、渗漏、磨损、材质劣化。不同类型设备的故障模式有着

明显的区别。

4.2 设备故障机理

故障机理是指诱发设备零部件或系统发生物理、化学、电学、机械学作用的过程。当引起设备与

系统的故障诱因（如动作应力、环境应力、人为失误以及时间因素等）出现后，作用于设备零部件或

系统，使设备零部件内部状态（强度、内部应力、内部缺陷等）或系统结构（功能、安全系数、使用

条件等）的能量积累超过某一界限时，设备零部件或系统结构就会发生故障。

4.3 设备故障原因

栗晓华·设备故障的统计分析

201

开展故障原因分析时，对故障原因种类的划分应有统一的原则，明确各种故障原因包含的内容，

鉴定设备故障时，按照规定不难发现故障的主要原因或问题。

表 2 设备故障原因

序号 原因类型 主要故障原因

1 设计错误 应力过高，应力集中，材料、配合、润滑方式选用不当，对使用条件、环境条件考虑不周。

2 材料缺陷 材料不符合技术条件，铸锻件缺陷。热处理变形、裂纹等缺陷。

3 制造缺陷 切削、压力加工和装配缺陷，热处理、焊接和电镀缺陷，混料、应力等。

4 安装问题 基础、垫铁、地脚螺栓、水平度、垂直度和平行度、防振等。

5 运行缺陷 改变运行条件、造成过载、过热、腐蚀、过流、过压等。

6 操作缺陷 违章指挥、违章作业、精力不集中、操作失误等。

7 维护缺陷 调整、紧固、清洁、防腐失当，维护不及时、不合格。

8 润滑不良 润滑不及时、油脂不合格、油脂不足或超量、注油点堵塞、自动润滑系统不工作等。

9 检修缺陷 修理、装配不合格、备件质量不合格、检修技术缺陷等。

10 自然耗损 正常磨损、疲劳损坏、绝缘老化等。

11 自然灾害 雷击、洪水、塌方、地震等。

12 其它原因 除上述原因之外。

综合分析，产生故障的主要原因大体是设计错误、材料缺陷、制造缺陷和运维缺陷，其中运维缺

陷包括使用缺陷和维修缺陷两个方面。设备故障不一定是一种原因造成的，但必有一种原因起主导作

用，其它原因起媒介作用，是多种原因综合影响的结果。判断何种原因对故障的产生起主导作用，是

故障分析的重点。因此，分析故障原因时需确定起主导作用的原因。

4.4 故障现象、机理、原因的关系

设备故障现象、机理和原因三者之间有着密切关系，可以概括为 ：当故障原因出现后，诱发故障

机理发生作用，进而演变成故障现象，表现为故障模式。掌握了故障现象，追溯故障机理，溯源故障

原因，这个过程是十分复杂的，无固定规律可循，只能靠技术经验进行分析判断。因为，故障现象相同，

故障机理和原因不一定相同，同一故障原因可能引起两种以上的故障机理和故障现象。

5 设备故障的统计分析

在设备故障管理中，是通过对每一项具体的设备故障进行分析，查明发生的原因和机理。在进行

统计分析前，需要对企业的全部设备及其装置（系统）、部位、零部件名称以及故障现象、故障原因

等采用规范的、统一的、科学的专业术语和技术逻辑关系进行定义。

5.1 设备故障信息收集

设备故障信息是指设备故障的发生发展直到排除全过程的信息。主要包括 ：故障发生现象、原因、

发生故障的部位，诊断结果和排除措施，更换和修复磨损件的名称、数量以及排除故障时间等。信息

收集时应注意以下几个方面 ：一是收集点巡检记录、检修记录、设备运行记录等书面资料 ；二是收集

故障现场状态，包括故障发生时的负载、环境、运行参数、仪表记录、故障现象等数据资料 ；三是收

集故障位置的历史记录。收集故障信息要及时、准确、全面、真实。

5.2 设备故障统计方法

依据设备故障信息资料，实现分区域、分设备类型、同类设备分装置、部位或零部件进行统计。一、

设计能够进行统计分析的 Excel 电子表格（设备管理信息系统的故障管理子系统，可以实现设备故障

信息输入、故障统计分析输出的功能。），格式根据统计分析的项目和内容而定。二、统计时，做到故

障定位要准确、同一故障现象或故障原因表述要一致、实际工作表达要确切、时间格式相统一、故障

报表符合故障分析要求等。三、从维修区到公司逐级统计，最后统计出本企业故障较多区域及设备类型，

同类设备故障装置、部位或零部件，同一部位或零部件较多的故障现象 ；发生故障停机时间较长或故

202

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障次数较多的设备类型及其装置、部位或零部件以及所有故障检修更换零部件的种类及数量等数据信

息。

5.3 设备故障分析方法

设备故障分析首先进行故障调查和鉴定，拟定故障原因研究方向，制订详细的故障原因分析计划，

开展故障原因研究，总结验证研究结论并固化研究成果。常用的故障分析方法有统计分析法、分步分

析法、主次图分析法、FTA 分析法、MTBF 分析法等等，当一种方法不能分析清楚时，几种分析方法可

以并用。在轮胎制造企业，通常采用统计分析法。

统计分析法是通过统计同类设备零部件因技术原因（如腐蚀、强度等）所发生的故障，占该类设

备各故障的百分比，然后分析设备故障发生的原因所在。通过统计，总结出全部设备的故障现象，由

高到低、由多到少的开展故障机理研究，查出引起故障现象的原因。同理，按照故障机理，建立不同

故障现象的统计分析模型。

6 设备故障分析结果的应用

不同的故障统计分析方法，其侧重点不同，分析出来的结论也不一样。根据企业的管理需求，可

采用不同的分析方法，能够统计分析出预期结果。通过统计分析，能够分析出来 ：一是故障停机次数

较多、故障停机时间较长、故障现象种类较多的设备类型及其部位或零配件 ；二是故障间隔期较短的

设备部位或零配件 ；三是发生故障原因较多的设备部位或零配件 ；四是处理故障消耗的零配件种类、

规格型号、参数及其费用等 ；五是故障频次较多、故障停机时间较长的维修区等。上述的统计分析，

为进一步采取管理、设备技术改造或大修等活动提供有力的数据支持，为科学决策奠定基础。设备故

障分析入纠正预防措施如表 3 所示。

表 3 设备故障分析结果的应用

统计类型 分析对象 纠正预防措施

故障停机

次数较多

设备类型 调整技术标准，提高维护力量，加强操作管理，加强预检预修

部位 使用状态分析，改进设计，调整结构形式

零配件 提高材料质量、维修和安装精度，调整选型或改进设计

故障停机

时间较长

部位 积极组织协调，加强维修力量和技术指导，优化修理流程

零配件 加强关键配件管理，做好点检和状态监测

故障现象

种类较多

设备类型 监控设备功能和技术性能，加强维护力量，做好预检预修

装置 分析动作状态，提高维修和安装精度，改进结构设计

零配件 调整材料选型、改善装配尺寸和加工精度，考虑耦合件的匹配性

故障间隔期较短 部位 提高维修质量、提高装配和安装精度，更换老化配件

零配件 调整材质，提高加工质量，改善结构设计

发生故障

原因较多

部位 分析结构的合理性，性能的适用性，降低突出原因影响因素

零配件 更换材质、调整加工工艺要求，调整装配尺寸，改善使用环境

处理故障

更换配件

配件品种 在各种检修记录中，收集更换零配件的种类、规格型号、参数等

维修费用 建立零配件领用台账，记录用处、规格型号、参数、数量、价值等

故障较多

停机时间长 维修区 加强维修区队伍建设，提高维修人员素质和技术能力，加强预检预修工作，强化点检和润滑，

职能管理部门加强监督检查

故障频次较多、停机时间较长、故障现象较多、配件消耗较多的机台，考虑改造、大修或更新。

7 结束语

通过设备故障的统计分析，能够找到设备管理中存在的问题和不足。结合设备故障原因，从管理、

技术等方面进行综合提升，实现以最合理的设备投入，获取最优的设备综合效益。

杜晓林·设备全生命周期管理方案运用

203

随着轮胎制造业的信息化技术不断发展，越来越多的企业开始部署和实施信息技术，尤其在设备

的日常管理和数据统计分析上，更是借助信息技术平台采用移动互联网技术标准，以更低的成本、更

短的时间，从设备接入，到 PaaS 层数据平台、SaaS 层应用平台的整体服务，兼备互联网思维、管

理软件逻辑、工厂制造基因。实现可在短期内快速落地，帮助企业建设数字化工厂。

1 工厂设备管理现状说明

1.1.1 设备管理痛点

（1）设备种类多 ；

（2）老旧不一 ；

（3）自动化程度低 ；

（4）缺乏专业维保人员 ；

（5）维护成本高 ；

1.1.2 设备管理现状

（1）缺乏维保人员，一专多能 ；

（2）缺乏专业维保知识，全凭个人经验 ；

（3）设备维修等日常维护，全靠填写各种表格单子 ；

（4）设备分散，导致设备及其生产状态难统计 ；

（5）只求能应付生产，采取救火式维修方法。

1.1.3 设备管理局限性

双钱集团（安徽）回力轮胎有限公司的设备管理存在诸多局限性，经诊断分析如表 1 所示。

表 1 安徽公司管理和业务开展方式

设备全生命周期管理方案运用

杜晓林

( 双钱集团（安徽）回力轮胎有限公司，安徽 芜湖 241000)

序号 工作业务 采取方式 说明

1 设备巡检 指定人员到设备部署位置进行巡检，再手工填写记录信息，

月底最后一天再人工收回审核存档

使用纸质录表记录，数据月底才能汇总，时效

性较低。

2 设备计划性

检修 计划性工单人工打印，现场检修人工填写数据报表 人工填写数据量大，纸质存档，耗用耗材量大

3 设备保修

设备故障后开保修单，再联系维修人员，维维修人员到场进

行确认，再完善作业手续，开始检修，结束后再进行保修单

填写确认签字，专人再进行保修单的收集，信息录入等

保修过程浪费时间较多，手工填写信息多，需

要专门人员进行收集汇总、录入、分析等，使

用耗材较多

4 OEE 管理 OEE 数据填写和计算全部采用人工方式， 数据计算量大，不能及时发布信息，六大失效

损失不能有效分析

5 设备维修维

护管理

设备履历维护更新容易遗漏，设备维修记录 设备改造记录，

设备随机资料 包括设备厂家信息及联系方式等信息不能及

时获取

无法有效整合相关设备信息及技术资料，便于

随时随地获取和查询

204

2022 年“青科大 . 高机杯”第十二届中国（国际）橡塑技术、装备与市场高峰论坛

续表

序号 工作业务 采取方式 说明

6 可视化管理 无工厂设备运行、总体设备效能可视化看板 不能直观反映设备运行状态

7 设备基础信

息管理

大量的设备参数基础信息、维修手册、备件辅料等信息、固

定资产信息等都存档放置

不能及时有效获取信息，查找和维护更新不利

于操作

8 手持终端 使用大量的移动手持终端，造成使用成本、维修成本居高，

放置和交接管理繁琐

不利于全员操作和节约成本

维护保养成本较高

以上关于设备工作业务的开展过程以及管理存在巨大的浪费和实效性差的现象，尤其在设备信息

录入与分析、数据及时发布、查询、可视化管理方面存在管理盲区，急需借助信息化管理的技术进行

相应技术运用和推广，以此来提升设备管理效率、节约人工成本、激励员工作业效率和绩效。

2 计划使用方案

前期经过到马鞍山某化纤股份有限公司进行技术调研，借鉴该公司的设备管理平台在使用、开发、

推广的经验，再结合安徽公司 IT 技术人员的开发能力薄弱等要素，安徽公司拟定采取购买使用技术

服务的形式，通过专业平台来实现本公司的定制化数字服务建设。

通过重庆公司学习交流与沟通，确认目前多家企业都在使一款信息化产品 -“必择”平台。该软

件是重庆允升科技有限公司的平台产品，能从人、机、料、法、环、测等多纬度、模块化组合设计，

配置成我司所需的生产管理、设备管理、质量管理、消耗物资管理、云库房管理等可独立使用的平台

产品。结合时间矩阵技术，可对人的行为事件进行效率、质量、能力等纬度的量化评价 ；对设备的利

用率提升、故障预防、以及 TPM 管理水平有很大的促进 ；对物料的周转率、使用寿命、产品单耗等有

动态的数据监测；对产品的质量过程控制、质量追溯及原因锁定、异常处理及 QC 改进有系统性的支撑；

最终形成企业的数字化生产，结合 AI 技术深度分析企业生产过程数据，为企业在降低成本、提高生

产及协同效率、提升产品质量等方面提供数据支撑。

3 方案调研优劣势比较

马鞍山某化纤股份有限公司开发的管理系统优点。

（1）主要从生产、质量控制和装备管理三个方面展开，结合现场实际情况进行针对性的软件设计，

比 较符合使用人员的习惯 ；

（2）生产绩效管理、产量分析和人员激励这一方面，显示出较大的实效性和公平、公正、公开的特点，

促使人员的积极性和主动性激发 ；

（3）由于软件的自主开发，所以后期的维护与运用变得比较灵活 ；

（4）网路和服务器都是开发时搭建的，费用比较少，且不会有太多的浪费 ；

（5）软件涉及到的权限分配和分层管理，比较灵活，安全，做到对口、归口的功能，各自使用人

员可以有效关注自己的业务 ；

（6）公司从领导层到操作人员，对系统的认知和配合使用显示出积极状态，使用率在 95% 以上。

马鞍山某化纤股份有限公司开发的管理系统有待开发内容 ：

（1）软件在信息的及时发布和推送上面，还存在待开发 ；

（2）软件在可视化和大屏显示有待开发 ；

（3）软件和设备的联机、连锁还未开发 ；

（4）目前网络采取内网方式，领导离开公司即离开内网，将无法访问系统，存在局限性 ；

（5）网速和网络的覆盖面有限，经常有更新中断现象 ；

“必择”平台的优点 ：

（1）部署方便快捷，在 7-10 天内可以完成从搭建、维护、运用全周期的过程运用 ；

杜晓林·设备全生命周期管理方案运用

205

（2）开发、维护、使用成本具有经济性，全年的使用维护费用在 5000 元以内 ；

（3）不需要搭建专用的服务器 ；

（4）可以和我司已有的设备管理软件进行对接，满足对数据管理的要求 ；

（5）软件可以针对客户群权限进行信息推送和及时发布，做到及时、快速、不漏项 ；

（6）借助云系统，可以做到内外网均可以使用，但需有对应的权限和约束 ；

（7）可以按照故障报修或计划检修做到主动停机、连锁 ；

（8）软件在可视化和大屏显示内容比较丰富、数据报表形式可选择 ；

（9）具有 5 大系统独立管理模块，设备管理、质量管理、生产管理、培训教育系统、过程管理。

“必择”平台的缺点 ：

（1）第一次开发，需要录入基础信息及数据，有出差服务费用，3000 元 /3 天 ；

（2）二维码使用专门制作牌，制作费 5 元 / 块 ；

（3）生产管理基础功能不太全面，只适用小微企业 ；

（4）云服务方式涉及到数据的安全性，需要专项管控和洽谈约定。

4 综合结论及锁定方案

为了实现快速使用和部署、同时又兼顾到经济性，笔者建议使用重庆允升科技有限公司的“必择”

平台，前期先按照设备 A\\B\\C 分类进行选择性投入 200 个点，边使用边完善，最后再决定是否将所有

设备及管控系统纳入。

5 方案平台介绍

5.1 “必择”平台设备管理目标

5.1.1 六大管理目标

（1）管理可视化，实时监控现场设备运行状态以及人员工作状态和绩效数据 ；

（2）数据集中化，企业设备资产数据统一管理，为企业沉淀宝贵的数据资产 ；

（3）流程标准化，建立统一标准的设备管理流程提升企业管理档次 ；

（4）分析科学化，利用大数据挖掘技术对历史数据进行快速查询和科学分析。

5.1.2 发展目标

（1）与 MES、ERP、SAP 等系统打通对接，所有数据集中展示 ；

（2）助力企业数字化管理及智慧工厂建设

5.2 设备周期管理系统架构

设备周期管理系统架构见图 1。

图 1 从设备入厂运行到报废，使用过程中的全生命周期管理

206

2022 年“青科大 . 高机杯”第十二届中国（国际）橡塑技术、装备与市场高峰论坛

5.2.1 设备管理功能介绍

管理功能介绍详见图 2。

图 2 管理功能

5.2.2 电子台账

（1）一物一码，每个设备都有自己的专属二维码，设备清单和专属二维码详见图 3 和图 4。

图 3 设备管理后台 - 设备清单

图 4 专属二维码

杜晓林·设备全生命周期管理方案运用

207

（2）通过手机或工业平板扫码、台账搜索、PC 端后台管理均可查看设备台账 信息，见图 5 设备

台账信息所示。

图 5 设备台账 信息

(3) 备件管理 ：通过备件管理，可方便维护和查看对应备件明细，如图 6 备件记录，以及关联设

备情况、备件更换记录。

208

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图 6 备件记录

（4）设备运行

a. 简便的开关机操作，可及时并直观的关注设备开停机信息 ；支撑企业设备稼动率与设备利用率

数据分析的核心数据。

图 7 设备运行

b. 可支持设备联机，直接获取设备开停机、待机、能耗、产能以及稼动率等数据，形式如图 8 所示。

杜晓林·设备全生命周期管理方案运用

209

图 8 设备联机

（5）设备维修

APP 形式如图 9“设备报修 APP”所示。

a. 发现问题，扫码即可快速报修。

b. 通过图、文、语音描述故障信息，方便排查。

c. 维修工单实时提醒到维修人员，加快维修流程。

d. 故障信息、备件使用信息、人员维修等维修数据自动沉淀。

图 9 设备报修 APP

（6）设备点巡检

210

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a. 点巡检标准自动匹配对应设备。

b. 超限数值自动异常显示。

c. 通过 GPS+ 拍照水印，可规避点巡检作假。

d. 实时统计展示已点巡检、未点巡检设备，防止遗漏。

（7）设备保养

a. 保养日历 | 保养工单 ；

b. 保养计划 ：通过日历的方式查看保养计划，待保养计划一目了然 ；

c. 实时提醒 ：根据保养日历，消息将会在指定时间提醒到个人，避免遗漏 ；

d. 保养超时 ：超时提醒并汇总展示给管理者。

（8）统计分析

a. 手机端、pc 端同步支持各类分析报表查询 ；

b. 支持多种报表样式，方便多维度展示数据 ；

c. 平台提供丰富的统计模型，为管理者提供决策依据 ；

d. 设备故障时长报表 ：

①设备保养时长报表

②设备维修时长报表

③维修工质量分析报表

④维修工工作量报表

⑤备品备件费用分析报表

⑥备品备件更换频次报表

⑦ MTBF、MTTR 分析报表

⑧其它报表如图 10“设备管理看板”所示，可提供 LED 大屏显示模式，将重要信息以滚动方式进

行投送、显示，提升企业整体目视管理水平和效果。

图 10 设备管理看板

（9）故障分析报告

可以按照设备特性、机台编号做到每月、每周进行汇总数据，并以报表格式进行自动汇总，如图

11 所示，就可以将每一台设备的故障发生次数、影响时长、处理故障所用时间等数据完美展示，大大

杜晓林·设备全生命周期管理方案运用

211

提高人员统计的时间。同时也可按照部门别进行统计汇总，如图 12，可以快速为领导决策提供数据支撑。

图 11 单台设备故障率

图 12 部门故障率

6 方案部署及培训

6.1 平台架构设置

平台由两部分组成 ：

（1）手机端 - 必择 APP，其图标见图 13 所示，可自由下载 APP 到手机端，APP 有安卓版和苹果 ISO 版，

下载相当方便。

图 13 必择 APP

212

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（2）电脑端。电脑端是采用 web 方式进行登录，由系统管理授权后，方可进入该页面进行后台数

据的管理，对系统架构设置、角色分配、人员删减、数据整理等进行有效管理，具体可以见图 14“必

择电脑 WEB 端”所示。

图 14 必择电脑 WEB 端

6.2 方案部署

从技术交流到生产部署，从部署测试到教育培训，做好每一个阶段的工作分配，有条不紊地推进

方案的落地和投用，具体推进计划如表 2 所示。

表 2 部署推进计划表

部署阶段 部署内容

部署主体

企业 允升

需求调研阶段

（7 天）

确认部署范围 ：

1. 企业明确场景要求和功能需求以及报表需求，双方确认的部署工作内容不得超过本技术协议约定的范围

2. 明确部署验收标准

◎ ◎

部署准备阶段

（7 天）

企业根据提供部署所需基础资料 ：

1. 完整设备台账 2. 人员清单（含电话号码，姓名，岗位，流程角色等）

3. 组织架构信息 4. 需上线系统的流程图

5. 制定配套的管理制度 6. 其他部署所需基础资料

◎

部署第一阶段

（7 天）

根据企业提供资料进行系统搭建 ：

1. 设备清单导入，生产铭牌 2. 组织架构设计以及人员清单导入、权限设置

3. 流程场景的搭建 4. 关注项、报表、看板、仪表盘的配置

◎

部署第二阶段

（7 天）

现场培训交付使用 ：

1. 企业运营后台的使用操作培训 2. 现场操作人员的使用培训 ◎ ◎

部署第三阶段 客户根据验收标准就部署的内容达成协议约定情况签署验收报告 ◎

使用维护阶段 1. 允升根据协议要求和客户实际使用情况定期回访 2. 提供系统升级和功能迭代的使用指导

3. 充分收集客户使用建议，作为产品后续功能开发升级的依据。 ◎

杜晓林·设备全生命周期管理方案运用

213

6.3 教育培训计划

装备部根据生产部人员生产实际情况，按照工区进行分门别类进推进培训落实，如表 3“必择平

台培训计划表”所示，严格落实推进，确保相关人员都能接受到培训。

表 3 必择平台培训计划表

7 效果评估

安徽公司 2020 年 10 月 15 日完成了设备管理平台的搭建工作，截至 2021 年 7 月，使用该设备生

命周期管理方案已经达三个季度，目前评估使用后的效果为 ：

（1）维修响应速度，提升了 20% ；

（2）设备稼动率提升了 10% ；

（3）故障报修效率提升了 60% ；

（4）故障停机时间减少了 20% ；

（5）数据获取及分析效率提升 65% 以上 ；

（6）检修的效率提高 50%。

8 综述

综合以上使用情况，该设备全生命周期管理平台在没有投用全部模块的情况下，取得目前的成绩

实在是难能可贵，随着设备管理的深入和细化，安徽公司将逐步推进其他模块的使用，为企业的精细

化管理作出贡献。

序号 部门 周二 周三 周四 周五 备注

1 炼胶工区 9:00 指派专人学习方式也可

2 压延压出工区 10:00 指派专人学习方式也可

3 裁断工区 13:00 指派专人学习方式也可

4 成型工区 15:00 指派专人学习方式也可

5 硫化工区 9:00 指派专人学习方式也可

6 最终检测 10:00 指派专人学习方式也可

7 成品仓库 13:00 指派专人学习方式也可

8 过程检验 15:00 指派专人学习方式也可

9 装备部管理员 9:00 必须参加

1 0 装备部班组长 13:00 必须参加

1 1 装备部机修工 管理员对其培训

1 2 公司领导汇报 10:00

214

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1 引言

随着轮胎制造企业机械化和自动化程度的日益提高，临时用电作业与制造设备的改造、拆 / 装机

等施工项目紧密相连，并存在于整个施工项目过程中。临时用电作业是指因生产、工作急需而临时加

设的 380V 及以下，使用期限在一个工作日以上、15 个工作日以内的用电作业，建筑施工用电使用期

限同建筑施工周期。

临时用电作业因其具有临时性、施工环境恶劣、设备流动性强等特点，是施工现场的主要安全隐患。

据统计，20% 以上的伤亡事故源于触电事故，因此临时用电作业在安全管理中必须高度重视。

LEC 评价法作为构建风险评价体系的常用方法，是一种简单易行的评价作业条件危险性的方法。

本文根据轮胎制造企业实际情况，结合人、机、管理、环境四大要素，利用 LEC 评价法进行风险量化，

并提出对应的安全控制管理措施，提高了临时用电作业的安全性。

2 LEC 评价法简介

LEC 评价法是由美国著名安全管理专家 K.J. 格雷厄姆和 K.F. 金尼共同提出，是一种针对具有潜

在危险性作业环境中的危险源进行半定量的安全评价方法。该评价方法可用于评价操作员工在具有潜

在危险性环境中作业时的危险性、危害性 [1]。

该方法通过与系统风险相关联的三种因素指标值的乘积来描述操作员工受伤的风险，这三种因素

（表 1）分别为：L（likelihood，事故发生的可能性）、E（exposure，人员暴露于危险环境中的频繁程度）

和 C（criticality，一旦发生事故可能造成的后果）。对这三种因素划分不同等级并确定不同的分值，

再以三个分值的乘积 D（danger，危险性）来评价作业条件危险性的大小 [2]，用公式可以表述为

D=L×E×C

根据以往的经验和估计，对 L、E、C 这三种因素划分不同的等级并确定分值，如表 1 所示。D 值危险

程度分级如表 2 所示。

表 1 三种因素等级及取值说明

基于 LEC 评价法的临时用电作业

风险评估与控制

楼洪，李芬，洪育仙

( 杭州朝阳橡胶有限公司，浙江 杭州 310018)

L( 事故发生的可能性 ) E( 人员暴露于危险环境中的频繁程度 ) C（一旦发生事故可能造成的后果）

事故发生的可能性 分数值 暴露于危险环境的频繁程度 分数值 事故发生产生的后果 分数值

完全可以预料 1 0 连续暴露 1 0 10 人以上死亡 100

相当可能 6 每天工作时间内暴露 6 3-9 人死亡 4 0

可能，但不经常 3 每周一次或偶然暴露 3 1-2 人死亡 1 5

可能性小，完全意外 1 每月一次暴露 2 严重 7

很不可能，可以设想 0.6 每年几次暴露 1 重大、伤残 3

极不可能 0.2 非常罕见暴露 0.5 引人注意 1

实际不可能 0.1

楼洪 等·基于 LEC 评价法的临时用电作业风险评估与控制

215

表 2 D 值危险程度分级

3 临时用电作业风险评估

通过统计近几年轮胎制造企业的临时用电作业情况，结合人、机、管理、环境四大要素，利用

LEC 评价法进行风险量化分析，主要危险因素如下，汇总表如表 3 所示。

（1）人的不安全行为 ：①临时用电作业人员技能素质参差不齐，缺少上岗资质，如电工上岗证。

②未按要求正确穿戴个人劳动防护用品，如绝缘电工鞋。③现场作业人员违章指挥，不听指挥。

（2）物的不安全状态 ：①临时用电线缆未按要求接入配电箱，私自拉设线缆。②线缆经过过道未

按要求架空或采取防护措施。③用电设备不完好，缺少漏保或未按规定接地。

（3）安全管理缺陷 ：①员工安全责任制未落实到位。②未按要求申请临时用电，或临时用电作业

到期后，未及时重新申请。③施工方案不具体，未落实到一线员工。

（4）环境因素 ：①施工空间受限，施工区域周围受物流叉车进出、交叉作业影响。②现场杂物摆

放不规范，配电箱没有开门空间。③施工时间长，存在倒班施工，夜间光线差。

表 3 临时用电作业 LEC 风险评价汇总表

4 风险控制及措施

临时用电作业风险控制可以从人员培训、管理流程以及技术管控三个方面开展，用以降低危险源

安全风险，提高临时用电作业安全性。

4.1 加强临时用电作业人员安全培训

针对公司内部操作人员，定期开展安全教育培训，有序开展电工证培训、复训工作。新进人员，

还需开展公司级、厂级、班组级三级安全教育培训，经考试合格后，方可上岗。公司外协单位入厂施

工前，开展安全教育培训，明确告知临时用电作业规范，并登记备案外协单位电工人员资质证书。现

场施工前，由项目负责人开展安全会议，告知当日施工内容、施工风险等，并检查作业人员劳保用品

穿戴。

分值 分级 含义

≥ 320 一 极其危险，不能继续作业

160 - 320 二 高度危险，要立即整改

70 - 160 三 显著危险，需要整改

20 - 70 四 一般危险，需要注意

＜ 20 五 稍有危险，可以接受

序号 评价对象

LEC 评价法

是否为重大危险源

D L E C

1 人员缺少上岗资质 540 6 6 1 5 是

2 劳动防护用品穿戴不规范 270 3 6 1 5 是

3 违章指挥、不听指挥 6 3 3 3 7 否

4 私自拉设线缆 135 3 3 1 5 是

5 未按要求架空或保护线缆 270 3 6 1 5 是

6 用电设备不完好 270 3 6 1 5 是

7 安全责任未落实 252 6 6 7 是

8 未申请临时用电 1 4 3 2 7 否

9 施工方案不具体 126 3 6 7 是

1 0 施工空间受限 6 3 3 3 7 否

1 1 现场杂物摆放不规范 2 7 3 3 3 否

1 2 施工时间长，夜间施工 6 3 3 3 7 否

216

2022 年“青科大 . 高机杯”第十二届中国（国际）橡塑技术、装备与市场高峰论坛

4.2 建立临时用电作业管理制度

公司建立《临时用电作业管理制度》及《相关方安全管理规范制度》，完善临时用电作业申请流程，

对用电设备、线缆架空、防护等做出明确说明，在厂区内设立临时用电配电箱，预留充分的用电负荷，

临时用电作业现场拉起警戒线，划定工作区域，避免物流车辆进出影响作业。建立安全巡检制度，安

全员定期定时进行现场施工安全巡检。

4.3 利用技术手段降低安全风险

临时用电设备必须具有可靠接地，必须按规定装设漏电保护器。使用具有防雨功能的配电箱或配

电盘。临时用电线路必须有一个总开关，每一个分路应设与负载匹配的熔断器。临时用电还需悬挂标识，

内容包括 ：申请编号、用途、使用期限、责任人、接点部位等。

5 总结

本文根据轮胎制造企业实际情况，结合人、机、管理、环境四大要素，利用 LEC 评价法进行风险量化，

并提出对应的安全控制管理措施，提高了临时用电作业的安全性，为临时用电安全作业提供了依据和

借鉴。

参考文献 :

[1] 高苗 . 基于 LEC 方法的风险控制模型在变电站建设中的应用 [J]. 电工技术 , 2017, 2: 38-40.

[2] 王芳 . 基于 LEC 法的建筑模型实验室风险评价 [J]. 江苏科技信息 , 2021, 16: 27-30.

刘国英 等·半钢子午线轮胎断面常见缺陷原因分析及解决措施

217

半钢子午胎的部分缺陷无法通过外观检查及机检发现，而这些缺陷却可以通过轮胎断面发现，轮

胎断面的尺寸对轮胎的均匀性、高速、耐久等使用性能起到至关重要的作用，为此本文对常见的半钢

子午胎断面缺陷原因进行分析，并提出相应的解决措施。

1 带束层波浪

带束层是子午线轮胎的重要部件，影响着轮胎的诸多性能。带束层波浪如图 1 所示，严重的带束

层波浪可导致胎里不平废品，外观检查中容易发现，但是轻微的带束层波浪，很难从外观检查中发现，

一旦流入市场，将影响轮胎的耐久性、抓地性，乘坐舒适性能等。

图 1 带束层波浪

1.1 原因分析

（1）胎冠形状、厚度、长度设计不合理。胎冠厚度不合理，轮胎硫化充满模具后，冠部厚度厚的

部位带束层外凸，冠部厚度不足的部位带束层内凹 ；胎冠形状设计不合理也可导致带束层波浪，以沟

槽平台结构的胎冠形状最为明显，半成品胎冠形状与模具形状不吻合，如胎冠的平台位置与模具的沟

槽位置贴合，带束层将外凸。

（2）二段胎胚生胎外周过大。成型二段轮胎的生胎外周大大超越了模具的花纹沟底周长，硫化时，

在合模力的作用下，胎肩过剩的材料就会流向胎面中部，造成整个轮胎断面成拱形，带束层成波浪状。

（3）硫化定型高度、压力不合理。硫化定型压力过大，会使胎冠反弧，造成带束层波浪。

1.2 解决措施

（1）针对不同花纹结构，准确设计胎冠半成品尺寸，保证胎冠沟槽与模具沟槽吻合良好。生产中

使用 CCD 控制胎冠全宽、冠宽、米秤重量 ；根据不同胶料的收缩率设计预备胎面裁断长度，保证成型

过程中胎面长度符合标准要求，严禁不合格材料的生产和使用。

(2) 严格控制二段成型工艺。带束鼓周长不宜设计过大，一般规格，带束鼓周长要设计的比生胎

外周小 90 ～ 95mm，传递环直径过大、RBF 宽度过小、充气压力过大都会导致生胎外周超标，所以每

班要做好设备开班检查，生胎外周更要做到开班、班中、班末、更换必查。

（3）根据生胎高度确定硫化定型高度。定型高度、定型压力开班、模具更换、胶囊更换后必须检查。

半钢子午线轮胎断面常见缺陷原因

分析及解决措施

刘国英，张凤杰，赵辉

( 桦林佳通轮胎有限公司，黑龙江 牡丹江 157032)

218

2022 年“青科大 . 高机杯”第十二届中国（国际）橡塑技术、装备与市场高峰论坛

2 冠带层打褶

半钢子午胎冠带层大多采用棉纶 66，棉纶材质的冠带层具有特殊的热收缩性，能够保持带束层的

尺寸稳定性，同时降低带束层端点生热。冠带层在 1 层带束层端点附件打褶是半钢断面常见的缺陷，

在使用过程中打褶部位易产生脱空，将影响轮胎的耐久性能。冠带层打褶图片如图 2 所示。

图 2 冠带层打褶

2.1 原因分析

（1）成型一段胎胚与二段带束层体组合时，接触面宽度不足。一段胎胚与二段带束层体接触面接

触面积小，会导致一段胎胚在 RBF 拉伸充气后与二段冠带层着合不上，打压过程中，冠带层打褶。

（2）带束层、冠带层、胎侧、胎冠喷霜，材料间黏合性能差，打压过程中造成位移。

（3）冠带层起圈、收圈定位不合理。冠带层缠绕起圈或收圈后冠带层端点与带束层端点集中，打

压后冠带层将从带束层脱开、打褶。

（4）带束层厚度大，冠带层宽度小。在 LT 规格中该现象较为明显，带束层厚度在 1.6mm 以上，

冠带层宽度为 10mm 时，由于厚度梯度大，冠带层易在带束层端点打褶。

(5) 带束层、冠带层宽窄不一。冠带层与带束层接头处，因搭接过小，在打压过程中容易在接头

处脱开，打褶。

2.2 解决措施

（1）适当减小成型二段法兰盘三号工位的宽度，保证轮胎一段胎胚与二段带束层组合体的接触面

宽度大于 1 层带束层宽度的一半。

（2）严格控制半成品黏度、焦烧时间，保证材料的先进先出，已经喷霜的部件不得使用。

（3）严控二段带束鼓的定中心装置，保证中心及两端定位精准，并确保冠带层在供料架上走料平直，

前后导辊在一条直线上，冠带层出料与带束鼓鼓面相切，为保证起圈及收圈的缠绕质量可降低起圈及

收圈的缠绕速度。

（4）带束层厚度超过 1.6mm 时，冠带层宽度设计超过 10mm。

（5）严控半成品质量，不合格材料禁止使用。

3 材料端点集中

端点的集中在使用过程中会加剧应力集中，造成界面脱黏，甚至爆胎。常见的端点集中有冠带层

与胎冠胶端点集中、三角胶与耐磨胶端点集中、胎侧胶与耐磨胶接点与二层帘布反包端点集中、内衬

防擦布端点与二层帘布反包端点集中，分别如图 3 ～图 6 所示。

图 3 冠带层与胎冠胶端点集中

刘国英 等·半钢子午线轮胎断面常见缺陷原因分析及解决措施

219

图 4 三角胶与耐磨胶端点集中 图 5 帘布反包端点与胎侧耐磨胶接点集中

图 6 内衬端点与帘布反包端点集中

3.1 原因分析

（1）胎面冠宽设计不合理，胎冠翼胶过膜，冠带层定位偏歪，带束层、冠带层黏度不足，滚压后

位移等易造成胎冠端点与冠带层端点集中。

（2）三角胶、耐磨胶高度不合格，胎侧定位或贴合偏歪，易造成三角胶与耐磨胶端点集中。

（3）二层帘布宽度设计不合理，帘布、胎侧贴合偏歪，易造成耐磨胶端点与二层帘布反包段集中

（4）内衬总宽与二层帘布宽度设计宽度不合理，材料宽度不合格，预备防擦布复合偏歪，成型材

料贴合偏歪都易造成内衬防擦布端点与二层帘布反包端点集中。

3.2 解决措施

（1）确保预备工艺半成品部件宽度、高度等尺寸复合标准，严禁不合格材料的生产和使用。

（2）严格控制半成品黏度、焦烧时间，保证材料的先进先出，已经喷霜的部件不得使用。

（3）部件宽度差级设计明显，内衬与二层帘布宽度半成品宽度差应大于 6mm，三角胶高度与耐磨

胶高度差应大于 8mm。

（4）确保成型贴合灯标水平度、垂直度符合标准，贴合部件要对准灯标线。

4 耐磨胶打褶

4.1 原因分析

耐磨胶打褶是轮胎胎圈早期裂口的重要原因，轮胎使用过程中打褶部位易产生脱层裂口，影响轮

胎的耐久性能，甚至爆胎，威胁乘客安全。耐磨胶打褶如图 7 所示。

220

2022 年“青科大 . 高机杯”第十二届中国（国际）橡塑技术、装备与市场高峰论坛

（1）半成品耐磨胶形状不良，耐磨胶有沟，胎侧宽度、厚度不合格。

（2）成型胎侧打压，下压辊压力、停顿位置、时间不合理。

（3）胎圈部位材料过渡不良，硫化后材料重新分布，耐磨胶过渡移动。

（4）成型三角胶反包不实。

（5）胎体帘布打褶。

4.2 解决措施

（1）检查压出标准作业执行情况，保证材料宽度、厚度合格，使用门尼黏度合格胶料，防止侧胶

硬度大挤压耐磨胶导致半成品耐磨胶形状不良，保持胎侧口型板清洁，口型、预口型无变形、无死角，

防止胎侧有沟痕。

（2）成型生产中保证胎侧打压压力、下压辊打压位置及时间、RC 辊动作符合标准。

（3）控制胎圈部位材料尺寸，避免端点集中。

（4）在结构设计上调整三角胶角度，

90°改为 110°，使用门尼黏度合格的胶料，加强工艺管理杜绝使用变形严重甚至漏气的反包胶囊，

保证反包压力，适当延长反包时间可改善三角胶反包不实。

（5）一段机鼓宽度符合标准，确保胎体帘布在模具中充分伸张。

5 结语

针对半钢子午胎常见的断面缺陷进行分析，通过优化结构设计、生产过程的合理管控，设备及工

艺参数确定，标准作业执行等有措施有效的优化轮胎断面尺寸，进一步提高轮胎的使用性能 , 取得了

良好的社会及经济效果。

王其营·轮胎企业人力资源开发的方法及要求分析

221

人力资源开发是将人的智慧、知识、经验、技能、创造性、积极性当作一种资源进行发掘、培养、

发展和利用，是企业提高人员综合素质、实现可持续发展必不可少的工作。目前，人力资源开发主要

有在职开发和脱岗开发两种方法。人力资源开发的范围，既要针对专业人员，也有针对一般人员 ；既

要针对基层，也有针对中层和高层。通过对人力资源进行开发，使企业的人员素质逐步提升，管理思

路更加明晰，管理特点更加突出，成本控制更加到位，管理精髓更加简化，并解决和消除人力资源开

发过程中遇到的问题甚至误解，这也是笔者行文之目的。

1 人力资源开发的方法

人力资源开发包括在职开发和脱岗开发两种方法，可以根据实际情况选择一种或几种比较适合的

方法，以便于取得最佳的开发效果。

1.1 在职开发方法

在职开发包括工作轮换、指导 / 实习、初级董事会和行动学习等方法，是结合岗位和工作职责开

展的开发方法。

1.1.1 工作轮换

工作轮换是每个企业为满足岗位需求、提高员工适应能力、减少岗位枯燥或避免岗位腐败等采取

的行之有效的方法。工作轮换的对象可以是公司各层面的所有人员，通过工作轮换，一方面可以对每

个岗位的实际工作量、工作时间、技能要求、员工素质和当前状态有所了解，及时根据实际情况进行

人员调整，使每个岗位上的人员配置尽量合理 ；另一方面，可以通过岗位轮换，将员工适应岗位的能

力提高，避免因某一岗位人员减少而影响整体的工作 ；再一方面，由于轮换岗位的技能水平相近，技

术要求近似，员工适应岗位的时间较短，而员工在岗位轮换过程中会感到新鲜，充满挑战，有利于提

高员工的积极性和适应性。因此，工作轮换也常常与培养员工多样化的工作技能结合在一起，也被称

为交叉培训法。适当的工作轮换对员工素质的提升、适应能力和工作效率的提高具有一定的促进作用，

同时还会在一定程度上降低人力资源开发成本。

目前，中国的人口红利日渐式微，招工难、用工贵、人难留已经成为常态 ；轮胎企业人员的流动

性也较大，特别是某些关键岗位的人员的流失，对产品质量、生产效率等影响较大。如果工作轮换做

到位，可以在一定程度上缓解关键岗位人员流失带来的影响，并使人力资源成本得到有效控制。

1.1.2 指导 / 实习

指导 / 实习是让将要被取代的人与被开发人员一起工作，并对其进行指导，直至被开发人能独立

胜任工作。指导 / 实习与传统的“传帮带”有异曲同工之处，其对象主要是基层员工。“传帮带”则

是包括某种手艺或技能按照原有习俗或规定进行传承，使手艺一代代得以流传 ；技能水平高的帮助水

平低的，使水平低的能力逐步提高 ；师傅带徒弟是传统行业的习惯，通过师傅的指导、徒弟水平不断

轮胎企业人力资源开发的方法及

要求分析

王其营

( 天津国际联合轮胎橡胶股份有限公司 , 天津 300452)

222

2022 年“青科大 . 高机杯”第十二届中国（国际）橡塑技术、装备与市场高峰论坛

提升，这是大部分行业所延续的习惯，也是传统行业人力资源开发最主要的手段和方式。指导 / 实习

与传统的“传帮带”等开发方法的优点是学习内容的实效性较强，对被开发人员的能力提升有直接的

效果，人力资源开发的成本相对较低 ；其缺点是受被取代人或师傅的心态及水平影响较大，如果被取

代人或师傅受“教会徒弟饿死师傅”等狭隘观点的影响而不愿意倾囊相授，则被开发人员或徒弟就无

法得到系统的传授，水平就无法提高，进而影响以后的工作乃至继续带徒弟的效果。在实际工作中我

们经常遇到长期不出徒的情况，究其原因，徒弟主观不努力、对所学内容不感兴趣等内因是主要因素，

但是师傅的实际水平不高、传授方式不对以及不愿意倾囊相授等也是不可忽视的因素。

1.1.3 初级董事会

初级董事会是指让经过选拔的中级管理人员组成一个初级董事会，使其面对目前公司所存在的问

题并要求他们对整个公司的政策提出建议的一种开发方法。这种方法为被开发者提供了全局视角，能

够从策略高度审视问题，能够积累决策经验，为以后工作打下坚实的基础。

初级董事会的开发对象一般是经过选拔的中级管理人员，是企业人力资源中的人才或精英，人员

一般在七至十人之间 ；开发内容是让开发对象面对目前公司所存在的问题进行分析，制定初步的解决

方案或纠正预防措施，同时要求对整个公司的政策提出建议 ；开发过程是通过分析高层次问题，为被

开发者提供全局视角，能够从战略高度审视问题，能够积累决策经验，为以后工作打下坚实的基础 ；

开发甄别需要综合考虑，不能就开发对象的一时一事之表现而确定留任重用或放弃，必须从开发对象

的德、能、勤、绩、廉、体等方面全面考察。初级董事会开发的最终目标是为企业培养接班人，为企

业组建日后的掌舵人团体，必须慎重、全面、科学、合理。选出合适的接班人和掌舵人团体是企业之福，

否则会影响企业的发展甚至把企业带入深渊。所以初级董事会是人力资源开发中最重要的一个环节。

1.1.4 行动学习

行动学习是指让被开发者将全部时间用于分析和解决企业内部实际问题或其他组织机构问题的开

发方法，其解决问题的对象扩展到企业外部。对轮胎企业而言，行动学习的内容主要针对尽职调查、

市场调研、产品研发、销后服务及针对具体项目或任务进行的调查、讨论、方案确定、计划实施、项

目验收及改进、下一个目标的对接等，要定期开会并就各自的工作进展展开讨论 ；行动学习对人员的

要求相对较高，要求有较扎实的理论基础、较强的专业知识、丰富的工作经验、敏锐的观察能力、灵

活的应变能力、全面的分析能力、系统的汇总能力等，因此其对象一般是技术骨干、业务能力较强、

有发展前途及培养价值的员工 ；参加行动学习的人员在正常情况下，会逐步成为部门领导或重要岗位

的引领者，是一条一般员工进步的捷径。行动学习一般按照小组组成，一般一个小组四至五人，小组

成员每人或其中一人具备上述能力，以便于整体开展工作。行动学习是对企业人力资源开发要求较高

的方式，充分利用，可以让有限的人力资源开发成本得到较高的效益汇报。

1.2 脱岗开发方法

脱岗开发方法包括正规教育、研讨会或大型学者会议、周期性休假、企业内部开发中心和文件筐

技术等

1.2.1 正规教育

正规教育包括专门为公司员工设计的公司外教育计划和公司内教育计划，包括针对一般员工的大

专院校及咨询培训公司开设的短期课程、针对高级经理人员举办的工商管理培训计划以及大学课程教

育计划等。

每个企业可以根据本企业的人员状况及实际工作需要，委派合适的人到高等院校、咨询培训公司

进行专业人才的脱产培训 ；涉及专业根据实际需要选定，但是必须与本企业关联性较强 ；脱产学习时

间可以从 3 个月到 2 年不等，主要根据培养对象和培养内容确定。由于委派脱产学习的员工都是各岗

位的骨干，有一定的实践经验，学习的针对性更强，求知欲比在校大学生更强烈，故学习效果较好。

1.2.2 研讨会或大型学者会议

研讨会或大型学者会议，这种方法目前比较普遍，既进行思想、政策和程序等方面的交流，也对

王其营·轮胎企业人力资源开发的方法及要求分析

223

一些没有定论或答案的问题展开讨论，包括对行业未来趋势的探讨等。

目前，轮胎行业的发展速度较快，新政策的出台、新标准的制定，对轮胎企业提出更高的要求，

也给轮胎行业带来更多的机遇 ；新材料、新设备、新工艺、新技术的不断涌现，促进了轮胎生产提质、

降耗、控制成本等工作的开展。为更好地把握时机、了解政策、熟悉程序，更好地利用新成果，轮胎

企业应该及时了解相关研讨会或大型学者会议的信息，并根据会议的主题内容，确定是否参会及参加

会议的人员。通过参加研讨会及学者交流会，与研讨会的组织者、咨询公司的学者及相关领域的专家

取得联系 ；在某些方面建立合作关系，借助外部智力资源，弥补企业智力不足，对充分利用政策资源、

享受政策红利、改善生产工艺、提高生产效率、降低能源和生产成本大有裨益。虽然参加研讨会或大

型学者会议会花费部分费用、增加一定的成本，但是却能使企业在对行业未来趋势的把握上比较准确，

可以审时度势地采取措施，在市场竞争方面占得先机。

研讨会通常与大学或咨询公司合办，主要是借助外部智力资源。因此，经常参加研讨会或大型学

者会议，既能借鉴其他公司或学者的一些最新实践模式或研究成果，也能捕捉到一些有关未来走向的

敏感信息。

1.2.3 周期性休假

周期性休假是企业给员工提供 6 个月甚至更长的带薪休假时间，以参加社会公益项目，开发自身

并重获活力。该方法在招募和稳定人才方面能起到较好的作用，它能增进员工士气，员工因回报而愿

意承担更重、更多的工作职责。当然在目前的情况下，其缺点也显而易见，就是随意性较强、公司有

成本负担。但是是否实施，主要是预测一下成本增加与效益回报之间的关系。

1.2.4 企业内部开发中心

企业内部开发中心是让有发展前途的管理人员到企业自己建立的基地去做实际练习从而进一步开

发其管理技能的方法。该方法将课堂教学、评价中心、文件筐练习和角色扮演等方法结合在一起来进

行管理人员开发，其使用效果会更好一些。

企业内部开发中心的培训可以利用现有的条件进行，不一定追求过程的完美，只要效果达到要求

即可。例如，可以让工程技术人员在熟悉本岗位职责的基础上，到相近的岗位去工作一段时间，以提

高专业技术人员的工作适应能力及管理能力 ；同时穿插到经营部门去熟悉营销经验，将课堂教学、评

价中心、文件筐练习和角色扮演等方法结合在一起来进行开发培训，使专业技术人员的综合素质提升

更快。而对营销人员、财会人员则分别派驻到贸易公司、销售分公司等部门，熟悉业务流程，掌握业

务要点，开阔视野和思路 ；同时在到实体生产企业了解成本要素及管理要点，扩展其知识面，可以为

企业培养不同岗位的管理人才。

1.2.5 文件筐技术

文件筐技术是指在被开发人员的桌面上摆放有需要处理的各种各样的文件，参加者要阅读这些文

件，并提出相应的解决办法，如分派任务、书面或电话回复、安排会议时间表或置之不理等。此方法

与人力资源甄选中的公文筐测验类似，只是目的不同。用于人力资源开发的目的是练习应对日常事务，

这是员工熟练掌握公司流程比较有针对性的培训方法。最常用的方法就是让具有某一方面技能或特长

的员工临时上岗负责，让其处理各种各样的文件，并提出相应的解决办法，如分派任务、书面或电话

回复、安排会议时间表或置之不理等。根据临时上岗的表现，可以甄选合适的人员去从事适合的工作，

其效果较佳。

2 人力资源开发的要求

人力资源开发的策略主要突出其针对性、有效性、持续性、创造性、综合性。

2.1 人力资源开发的针对性

对轮胎企业而言，人力资源开发就是针对企业人力资源的现状及企业对人力资源最高需求之间的

差距进行适时、适度评估，根据企业发展要求设定人力资源开发拟达到的目标，制定达到开发目标的

224

2022 年“青科大 . 高机杯”第十二届中国（国际）橡塑技术、装备与市场高峰论坛

行动规划和措施，进而进行实施和落实 ；然后对开发效果进行综合评定，以判断开发效果是否达到设

定目标，能否显示人力资源的开发价值 ；最后在此基础上对人力资源开发目标进行调整，对行动规划

进行优化，进而使人力资源开发的针对性更强。

轮胎企业人力资源开发对象主要针对生产一线操作工、专业技术人员及中高层领导。开发目标就

是让生产一线操作工熟练掌握设备性能，懂原理，会操作，并不断提高操作技能，减轻劳动强度，提

高生产效率，不断降低生产成本 ；让专业技术人员熟悉本职岗位技术要求，提高技术人员的综合素质，

不断提高创新能力，稳定产品质量，开发更多的产品，增强企业的竞争实力；让高层领导增强全局意识，

对外能沟通协调，对内能把控全局，提升将企业带入快速发展轨道的能力。

为使人力资源开发的行动规划和措施顺利实施，企业一方面要为人力资源开发提供必要的资金和

时间支持，另一方面也要针对在人力资源开发过程中可能出现的问题制定针对性较强的奖惩措施，以

确保人力资源开发的顺利推进。

对人力资源开发对象的奖惩措施包括两部分，首先是对开发培训期间的表现进行评定，根据被开

发对象在培训期间的出勤率、遵纪情况、学习的主动性、考核成绩等作为基本评定要求，这一部分不

达标，所用费用不予报销或不全部报销。其次是根据开发培训后在工作中的表现进行甄别，不能胜任

者继续留在培训前的岗位，薪酬不变，但是绩效工资取消 ；能胜任工作者，留在新的岗位，薪酬适当

提高；能力突出、表现优异者，不但给予加薪而且择机提拔，以起到标杆作用。如果奖惩措施实施到位，

人力资源开发的针对性的效果会更加明显。

2.2 人力资源开发的有效性

在人力资源的开发对象确定后，针对开发对象的开发目标也就随之明确，由于开发对象和开发目

标都具有较强的针对性，在开发方案实施过程中的方向性就强，开发的有效性会更加明显。

企业在人力资源开发的过程中，最重要的一项工作就是对开发效果的综合评定，以判断是否达到

设定目标。对生产一线操作工开发效果的评定比较简单，首先是根据被开发对象开发培训期间的表现

进行安排，评定合格者安排到新岗位，有加薪提级的机会 ；不合格者回原岗位，绩效工资取消。因培

训不合格而没有绩效工资对操作工影响较大，对以后的被开发对象起到一定的警示作用。其次是在开

发培训后的实际工作表现，达到培训预期、胜任新岗位者留用，岗位工资适当提升 ；表现优异且有较

强的组织、协调能力者，逐步提拔到生产组长、带班长、专业管理人员、车间副主任、主任等，让一

线操作工看到自己发展和进步的空间。对专业技术人员开发效果的评定方式与生产一线操作工基本相

同，只是根据其工作内容和标准不同，增加不同的内容，但是都突出“学而优则晋级、干而优则提拔”

的原则。对高层领导开发培训后的考核比较复杂，只能根据每个人的综合素质、领悟能力、水平提高

速度、特别是对突发问题的处理能力等进行综合判定，而不能单单根据培训成绩进行确定。

2.3 人力资源开发的持续性

时代在进步，企业在发展，技术在更新，设备在升级，产品在研发，人员在变化，企业对人力资

源开发的需求会一直存在，因此企业对人力资源开发是一种持续不断的过程，不是一劳永逸的策略。

人力资源开发的持续性主要体现在根据企业人力资源开发年度目标进行调整，并针对形势发展、

政策要求、技术进步、设备改进及客户需求等因素对人力资源开发规划进行优化和实施。

企业的人力资源开发不是孤立的行为，应该结合企业现有的 ISO9001 质量管理体系、ISO14001

环境管理体系、ISO50001 能源管理体系、ISO45001 职业健康及安全管理体系“三体系”中关于人力

资源开发培训的要求和内容进行，不但满足体系运行要求，而且也使人力资源开发得以持续和提高。

由于轮胎企业产品出口比例较高，对海关、商检方面的关注度较高。如果在国际贸易方面的人力

资源开发投入增加，相应地得到的回报会更高。

针对国家对安全、环保、节能、职业健康等关注度及处罚力度的增加，我公司及时了解政策，并

结合人力资源开发的规划，适时安排人员参加政策解读学习班或相应的资质取证班，其效果、效益都

比较明显。

王其营·轮胎企业人力资源开发的方法及要求分析

225

2.4 人力资源开发的创造性

人力资源开发是组织成员行为的持久改变或某一方式的行为能力的改变，核心是学习，包括个人

学习、组织学习、学校中的学习、工作中的学习等。因此人力资源开发离不开学习，企业可以根据实

际情况，选用不同的学习方式、方法、内容，只要最终的学习效果达到要求即可。

在人力资源开发方面的创造性主要体现在对现有条件的利用上，其成本相对较低，但是效果却十

分明显 。

首先是充分利用目前最普遍的微信、抖音、快手等工具，进行招工、培训和管理，努力使人力资

源“招得进、稳得住、用得好”。利用微信等工具进行培训最大的特点是及时、灵活、方便、接地气，

特别是对一线操作工的开发，更有针对性。同时利用微信评论功能，让被开发对象及时提问，开发培

训方及时答疑释惑，能将共性的问题提出，通俗的解决方案公布，简洁明了，效果较好。

其次是利用企业现有的 LED、ERP、OA、板报、壁栏、标语等实物宣传工具，把人力资源开发的主

要内容概括。把人力资源开发内容可视化，可以让新受训者增长知识，让熟练工加深印象，让管理者

发现问题，让外来者感受气氛。

第三是利用广播、电视、手机视频等影像设备进行人力资源开发培训，这样可以将培训内容系列化、

直观化、便携化，可以在坐立行走之际接受培训。

通过以上方式以及其他方式进行人力资源开发尝试，可以取得较好的效果。

2.5 人力资源开发的综合性

人力资源开发是应用若干学科的理论与方法以解决人力组织问题取向的活动，非单一学科或方法

所能完成 ；是将组织的人力资源及其潜能与技术、结构、管理等过程紧密联系在一起的系统途径。

由于人力资源开发的对象是有感情、有知觉的人，只要开发策略明晰，开发对象合适，开发规划

科学，开发步骤合理，开发实施准确，人力资源的综合素质就会不断提高，其开发收益也会逐步增加。

3 结语

事实证明，轮胎企业对人力资源的开发优化，是一项有益于社会、有利于企业、有助于个人的工

作，可以使企业的管理思路更明晰、管理特点更突出、成本控制更到位、管理精髓更简化，逐步达到

返璞归真的管理境界。通过人力资源开发，还可以让员工在工作中想为、敢为、勤为、善为；在程序上，

可以“干好该干的事、卡住添乱的事、不干无效的事”；值得每一个企业都要正确对待，以期达到最

佳的效果。

226

2022 年“青科大 . 高机杯”第十二届中国（国际）橡塑技术、装备与市场高峰论坛

现代工业自动化生产中涉及到各种各样的检验、生产监视和零件识别应用，如汽车零配件批量加

工的尺寸检查和自动装配的完整性检查、电子装配线的元件自动定位、IC 上的字符识别等。通常这种

带有高度重复性和智能性的工作是由肉眼来完成的，但在某些特殊情况下，如对微小尺寸的精确快速

测量、形状匹配以及颜色辨识等，依靠肉眼根本无法连续稳定地进行，其它物理量传感器也难以胜任。

人们开始考虑用 CCD 照相机抓取图像后送入计算机或专用的图像处理模块，通过数字化处理，根据像

素分布和亮度、颜色等信息来进行尺寸、形状、颜色等的判别。这种方法是把计算机处理的快速性、

可重复性与肉眼视觉的高度智能化和抽象能力相结合，由此产生了机器视觉测量技术的概念。视觉测

量技术是建立在计算机视觉研究基础上的一门新兴测试技术。与计算机视觉研究的视觉模式识别、视

觉理解等内容不同，视觉测量技术重点研究的是物体的几何尺寸及物体的位置测量，它可以广泛应用

于在线测量、实时、非接触测量过程。

机器视觉测量技术定长控制与测量系统，正是利用机器视觉技术针对轮胎裁断机而提出的一种直

接测量的解决方案。本方案将裁断前的定长测量与控制和裁断后的实际长度测量、记录、存档两个问

题结合在一起解决，减少了用户的投资。

1 当前行业现状及视觉测量方案

1.1 现有轮胎裁断机现状

现有的轮胎裁断机大多是采用装有旋转编码器的测量辊轮，随运输带或被测胎面的运动，产生测

量脉冲，由计数器进行计数，当计数器的计数值与拨码开关设定的脉冲数相等时发出裁断信号。这种

测量方式由于会产生测量辊轮与运输带或被测胎面之间的打滑的不确定性，造成脉冲丢失，往往导致

实际裁断长度大于设定的长度（被动轮测量方式）。目前新型的裁断机运输带电机大都采用了位置伺

服控制，通过伺服控制器上的文本显示器来设定所需要裁断的理论长度和数量，还可以显示实时的裁

断长度和次数。伺服控器接收电机轴上所带的编码器的脉冲信号，并转换成实际长度。当设定长度与

测量计算长度相同时，发出裁断信号，电机停止，进行裁断。由于采用了伺服控制，将测量于控制结

合为一体，从裁断动作的执行上来看产生的误差很小，但是测量误差较之前一种方法更大。其原因是

编码器的测量值仅反映了传动轴的线位移，而受传动轴与运输带之间，运输带与胎面胶之间打滑的双

重不确定因素影响，导致实际裁断长度小于设定的长度（主动轮测量方式）。

上述定长测量方法带来的半制品长度尺寸的不稳定，都是间接测量方法不能真实反映被测产品的

运动状态造成的。因此，为了稳定控制半制品裁断长度尺寸，减少浪费，降低成本，只用采用新型的

直接测量的方法才能根本解决。

1.2 轮胎裁断机机器视觉测量技术定长控制与测量解决方案

提及直接测量胎面胶长度的方法，大多会首先想到用光电开关定位的方法来实现。但是针对轮胎

基于机器视觉的胎面裁断定长测量

与控制系统

何光发

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