[00932026]基于像素法的胎面仿形缠绕集群控制系统研发及应用

该项目属于自动化技术领域。轮胎工业是现代交通运输产业的重要组成部分，胎面的仿形缠绕是轮胎生产技术的核心，有业内专家指出“轮胎技术的未来在缠绕”。仿形缠绕工艺的革新，一直是轮胎制造业自主创新的重点和难点。自2002年以术，来自桂林电子科技大学实时系统研究室(广西可信软件重点实验室前身)、软件技术研究所、中国化学工业集团桂林橡胶设计院等部门的相关专家组成联合课题组，就“基于计算机仿形的胎面挤出缠绕生产线”进行合作研发，并成功研制出第一代用于仿形缠绕工艺的计算机集群控制系统，先后成功应用于河南风神、杭州中策、青岛双星、贵州前进等轮胎企业的轮胎生产。伴随胎面成型技术发展的新需求，课题组对缠绕生产工艺设备和核心缠绕算法进行了持续的创新改进和完善，并于2009年获得桂林市科学与技术开发计划：“工程机械及机电一体化产品创新与核心技术攻关”课题方向支持，项目于2012年6月成功结题(课题名：基于智能拟合技术的工程胎仿形缠绕集群控制系统研究，合同编号：20090103-1)。为了满足国际轮胎制造业小断创新的技术需求，从2012年开始，项目团队就“基于智能拟合技术的工程胎仿形缠绕集群控制”的技术革新进行了攻关，行业内提出了“基于像素法的胎面开环仿形缠绕集群控制”的全新解决方案，对计算机控制、机械传动和电气系统进行了一体化重构。新方案成功解决了复杂配方轮胎胎面缠绕稳定性差、误差大的工艺控制难题，在重量精度、胎面厚度、胎侧两端误差(重量控制精度精确到0.5％以内、胎面厚度误差小于1.5mm、胎侧两端误差小于3mm)等控制参数上达到了国际领先水半。新方案在中国、印度、土耳其等国际国内轮胎制造业得到了成功运用，取得了国内外同行专家的高度认可，并获得良好的经济效益。从2002年起，以课题组研技技术进行革新的新型轮胎仿形缠绕生产线，完成国内直接销售累计收入超过1亿元人民币，设备直接出口1000万美元以上；基于新型缠绕工艺的轮胎累计产值达500亿元(以人民币计)以上，每条生产线每年可以节约胶料和制造成本约280万元左右(以人民币计)。基于像素法的开环缠绕技术不仅可以广泛应用于基于闭环控制的胎面成型工艺生产当中，而且课题组提出的新型一体化集群控制解决方案，对传统产业改造和产业升级都具有重要的参考应用价值。基于该方案，课题组先后在右江矿务局美廉公司的皮带机集群控制系统、中钳贺州金源稀土的粉末压制生产线改造中应用成功，系统运行稳定、指标精度控制良好、安全生产率高，有效提升了产品质量和企业竞争力。