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摘要：最近几十年美国橡胶工业的劳动生产率已有显著增长，美国劳动统计局发布的数据证明了这一点。劳动生产率增长速度超过了上世纪70年代增长的速度。美国橡胶制品生产商在不断地提升生产效率。从宏观角度观察，这是非常重要的，因为这可使美国比别的国家更有竞争力，并增大其出口。从微观水平来看（公司层面）也非常重要，是为了以现存的资源增加生产，改善投资回报，减少单位成本以及在长的时期内节约劳动力。
关键词：橡胶工业；生产效率；新型橡胶试验
1验收阶段
在验收阶段，制造商将原材料整合，合理安排，以此来减少各种原材料的总数，简化操作，降低复杂性。还安装了散料输送系统。也采用了含炭黑和/或油的母炼胶，用来减少原材料的品种，缩短混炼时间，无需进行粉末炭黑的混炼。同时，在某些情况下，计算机控制新的自动化储存室和回收系统，以最小的费用有效地管理原材料的库存。
2混炼
对混炼过程也进行了许多改进，以提高生产效率。生产效率的最大提升之一是减少混炼段数，缩短难分散填料达到合格分散所需的混炼时间。特别是在切向混炼机设计和互啮式转子设计之间采用较好的平衡可以达到这一目的。这样可达到高的产量，而混炼质量及分散水平没有任何损失。另外，有较好的实时测量系统，如RPA和分散测定仪（Dispergrader），用来精确测量混炼质量和分散，以避免因过度混炼浪费生产时间。在设计和优化双棱、四棱和六棱转子方面也进行了许多工作，以便得到较高的混炼效率，同时对混炼质量无任何影响。另外继续进行了许多工作来推行连续混炼替代批次混炼，这是生产效率的根本改善的最好标准，当然还需进行大量的工作解決所有技术问题。已进行了很多特殊的工作来改善胎面胶中高填充量白炭黑的分散，同时明显减少所需的密炼机混炼段数。此外，在自动化、计算机控制和在线使用仪器来进一步改善混炼效率方面，许多工作一直在进行。
3压延
在气密层压延时，更多的运用了辊筒口型系统和压型压延辊筒。对于纤维和钢丝压延，已建立较好的自动反馈环和控制系统来达到较快运转和获得较好最终控制。通过自动化，免除了许多人工操作。在很多情况下，橡胶自动加入一端的压延机辊筒，在另一端自动裁断。通常材料自动对接，而不是惯用的会影响外胎均匀性的搭接。新的激光技术可帮助预防错位（导致较多的停机时间）。此外，较好的定位装置可用于高速时的更严密的控制。
4挤出
最近十年，越来越多地使用销钉式挤出机，齿轮泵采用预热和塑炼后给冷喂料挤出机喂料，改善挤出机热传递，调节挤出机温度和喂料温度，并对胶料进行改性使其能在挤出机中较快挤出等措施，提高了挤出机的生产量。目前，某些生产商在一个大的挤出机头上安装了多达四个挤出机（称作四路挤出机生产线），用来显著提升生产效率。在胎面挤出的下道工序，将一个老式的储存胎面胶的百叶车系统转变为“自动百叶车储存”。此外，在很多地区，不再把钢板尺和卡规用于重要的测量了。取而代之的是用激光彷型测量系统进行的自动化、连续的测量。
5注射成型
在最近几十年里，注射成型已系统地取代了模压和传递模压，显著地提高了生产效率。较高的生产效率是由于注射成型的自动化，其中胶料已接近硫化温度，可使硫化时间大大缩短。为了进一步提高生产效率，最近几年，进行了螺杆和活塞的分离，较好的温度平衡调节，增加了注射压力和较好的温度控制等多方面的改进。REP开发了一种新的专利技术，叫做“涡轮硫化”（Turbo-Cure），用一个流道分隔器把较热的橡胶引导到内侧，把温度较低的橡胶引导到外侧（正好与通常的位置相反）。这样可在不会因过度剪切损害胶料的情况下，使硫化时间缩短35%。
6产品成型
轮胎工业的目的是在轮胎生产过程中完全通过机器人而不用任何人手与橡胶接触，来实现轮胎成型阶段的完全自动化。由Michelin提供的C3M，Pirelli提供的MIRS，Goodyear提供的IMPACT，Bridgestone提供的BIRD，和Continental轮胎公司提供的MMP等程序已通过机器人实现轮胎成型阶段的完全自动化，并且使这一阶段和其他制造阶段无缝对接，使得混炼胶料或半成品不需要任何中间的储存。换言之，最终的目的就是将这些不同的生产阶段基本上变成为一个统一的制造工序。另外，在非轮胎领域，如胶管生产，也已实现自动化。除此之外，最近已有新的生产设备用于胶管生产，并提升生产效率。
7硫化
在缩短硫化时间的同时，又不损坏产品性能方面已取得诸多进展。在某些情况下引进较好的硫化体系可使橡胶产品在较高温度下以较短时间进行硫化。开发了一些新的橡胶添加剂，可使某些胶料在较高温度下以较短时间硫化，物理性能不会遭受损失。特别是轮胎工业中常常用轮胎活络模替代老式两半模，用来防止取出轮胎时，撕裂或损害轮胎的均匀性。还有就是某些轮胎制造商采用电子束硫化一些橡胶部件，对胶料进行某些调整，用来生产出较好的轮胎。最后对于非轮胎运用场合，开发了一种新颖智能的硫化系统。这个系统在工厂模具中装有传感器，用来按超声速度的变化实时测量橡胶件硫化过程中硫化程度的变化。采用这种方法可得到起模最佳时间，从而提升生产效率。
8新材料：TPE、TPV和聚氨酯
特别是在非轮胎橡胶领域，EPDM/PPTPV的消耗量一直在增长。其中的原因之一是这些TPV常常可用来替代传统的热固性橡胶，其成本仅是硫化热固性橡胶所需成本的几分之一。这是因为TPV和TPE在挤出或模制成产品时，不需要硫化这一步骤。这就意味着，在挤出加工时，采用EPDM/PPTPV替代传统的EPDM风雨胶条胶料时，不需要百万美元的连续硫化装置来生产EPDM/PPTPV风雨胶条。不用连续硫化装置可大大提升生产效率。同时，在注射成型时采用TPV或TPE时，因为不需要硫化，大大节省了注射成型时的模制时间。这就是为什么在中国的新建橡胶厂有时只购买塑料挤出机来代替橡胶挤出机，他们绝对不会去建造一条连续硫化装置。此外尼龙/BIMSMTPV可能会最先用来制造轮胎。TPV可用吹塑成型来制作较薄的轮胎气密层，从而也可提升轮胎的生产效率。最后，要继续进行的工作是试图用两组分浇注型聚氨酯橡胶生产轮胎。
9结论
最近20年里，美国橡胶工业一直在通过运用计算机系统、机器人、较好的工厂配置、计划和后勤，以及开发和使用新材料，加速提高生产效率。这些技术已有效地运用于橡胶产品生产的所有方面，包括材料工厂验收阶段、混炼、压延、挤出、注射模制、产品成型、硫化和最终得到成品。
参考文献：
[1]邓雅俐.新时代中国橡胶工业的机遇、挑战和作为[J].中国橡胶，2018，34（04）：6-13.
[2]范仁德.新工业革命时期橡胶工业创新平台转型的途径及要点[J].橡塑技术与装备，2018，44（07）：11-17.
（作者单位：南京金浦英萨合成橡胶有限公司）
关键词：橡胶工业；生产效率；新型橡胶试验
1验收阶段
在验收阶段，制造商将原材料整合，合理安排，以此来减少各种原材料的总数，简化操作，降低复杂性。还安装了散料输送系统。也采用了含炭黑和/或油的母炼胶，用来减少原材料的品种，缩短混炼时间，无需进行粉末炭黑的混炼。同时，在某些情况下，计算机控制新的自动化储存室和回收系统，以最小的费用有效地管理原材料的库存。
2混炼
对混炼过程也进行了许多改进，以提高生产效率。生产效率的最大提升之一是减少混炼段数，缩短难分散填料达到合格分散所需的混炼时间。特别是在切向混炼机设计和互啮式转子设计之间采用较好的平衡可以达到这一目的。这样可达到高的产量，而混炼质量及分散水平没有任何损失。另外，有较好的实时测量系统，如RPA和分散测定仪（Dispergrader），用来精确测量混炼质量和分散，以避免因过度混炼浪费生产时间。在设计和优化双棱、四棱和六棱转子方面也进行了许多工作，以便得到较高的混炼效率，同时对混炼质量无任何影响。另外继续进行了许多工作来推行连续混炼替代批次混炼，这是生产效率的根本改善的最好标准，当然还需进行大量的工作解決所有技术问题。已进行了很多特殊的工作来改善胎面胶中高填充量白炭黑的分散，同时明显减少所需的密炼机混炼段数。此外，在自动化、计算机控制和在线使用仪器来进一步改善混炼效率方面，许多工作一直在进行。
3压延
在气密层压延时，更多的运用了辊筒口型系统和压型压延辊筒。对于纤维和钢丝压延，已建立较好的自动反馈环和控制系统来达到较快运转和获得较好最终控制。通过自动化，免除了许多人工操作。在很多情况下，橡胶自动加入一端的压延机辊筒，在另一端自动裁断。通常材料自动对接，而不是惯用的会影响外胎均匀性的搭接。新的激光技术可帮助预防错位（导致较多的停机时间）。此外，较好的定位装置可用于高速时的更严密的控制。
4挤出
最近十年，越来越多地使用销钉式挤出机，齿轮泵采用预热和塑炼后给冷喂料挤出机喂料，改善挤出机热传递，调节挤出机温度和喂料温度，并对胶料进行改性使其能在挤出机中较快挤出等措施，提高了挤出机的生产量。目前，某些生产商在一个大的挤出机头上安装了多达四个挤出机（称作四路挤出机生产线），用来显著提升生产效率。在胎面挤出的下道工序，将一个老式的储存胎面胶的百叶车系统转变为“自动百叶车储存”。此外，在很多地区，不再把钢板尺和卡规用于重要的测量了。取而代之的是用激光彷型测量系统进行的自动化、连续的测量。
5注射成型
在最近几十年里，注射成型已系统地取代了模压和传递模压，显著地提高了生产效率。较高的生产效率是由于注射成型的自动化，其中胶料已接近硫化温度，可使硫化时间大大缩短。为了进一步提高生产效率，最近几年，进行了螺杆和活塞的分离，较好的温度平衡调节，增加了注射压力和较好的温度控制等多方面的改进。REP开发了一种新的专利技术，叫做“涡轮硫化”（Turbo-Cure），用一个流道分隔器把较热的橡胶引导到内侧，把温度较低的橡胶引导到外侧（正好与通常的位置相反）。这样可在不会因过度剪切损害胶料的情况下，使硫化时间缩短35%。
6产品成型
轮胎工业的目的是在轮胎生产过程中完全通过机器人而不用任何人手与橡胶接触，来实现轮胎成型阶段的完全自动化。由Michelin提供的C3M，Pirelli提供的MIRS，Goodyear提供的IMPACT，Bridgestone提供的BIRD，和Continental轮胎公司提供的MMP等程序已通过机器人实现轮胎成型阶段的完全自动化，并且使这一阶段和其他制造阶段无缝对接，使得混炼胶料或半成品不需要任何中间的储存。换言之，最终的目的就是将这些不同的生产阶段基本上变成为一个统一的制造工序。另外，在非轮胎领域，如胶管生产，也已实现自动化。除此之外，最近已有新的生产设备用于胶管生产，并提升生产效率。
7硫化
在缩短硫化时间的同时，又不损坏产品性能方面已取得诸多进展。在某些情况下引进较好的硫化体系可使橡胶产品在较高温度下以较短时间进行硫化。开发了一些新的橡胶添加剂，可使某些胶料在较高温度下以较短时间硫化，物理性能不会遭受损失。特别是轮胎工业中常常用轮胎活络模替代老式两半模，用来防止取出轮胎时，撕裂或损害轮胎的均匀性。还有就是某些轮胎制造商采用电子束硫化一些橡胶部件，对胶料进行某些调整，用来生产出较好的轮胎。最后对于非轮胎运用场合，开发了一种新颖智能的硫化系统。这个系统在工厂模具中装有传感器，用来按超声速度的变化实时测量橡胶件硫化过程中硫化程度的变化。采用这种方法可得到起模最佳时间，从而提升生产效率。
8新材料：TPE、TPV和聚氨酯
特别是在非轮胎橡胶领域，EPDM/PPTPV的消耗量一直在增长。其中的原因之一是这些TPV常常可用来替代传统的热固性橡胶，其成本仅是硫化热固性橡胶所需成本的几分之一。这是因为TPV和TPE在挤出或模制成产品时，不需要硫化这一步骤。这就意味着，在挤出加工时，采用EPDM/PPTPV替代传统的EPDM风雨胶条胶料时，不需要百万美元的连续硫化装置来生产EPDM/PPTPV风雨胶条。不用连续硫化装置可大大提升生产效率。同时，在注射成型时采用TPV或TPE时，因为不需要硫化，大大节省了注射成型时的模制时间。这就是为什么在中国的新建橡胶厂有时只购买塑料挤出机来代替橡胶挤出机，他们绝对不会去建造一条连续硫化装置。此外尼龙/BIMSMTPV可能会最先用来制造轮胎。TPV可用吹塑成型来制作较薄的轮胎气密层，从而也可提升轮胎的生产效率。最后，要继续进行的工作是试图用两组分浇注型聚氨酯橡胶生产轮胎。
9结论
最近20年里，美国橡胶工业一直在通过运用计算机系统、机器人、较好的工厂配置、计划和后勤，以及开发和使用新材料，加速提高生产效率。这些技术已有效地运用于橡胶产品生产的所有方面，包括材料工厂验收阶段、混炼、压延、挤出、注射模制、产品成型、硫化和最终得到成品。
参考文献：
[1]邓雅俐.新时代中国橡胶工业的机遇、挑战和作为[J].中国橡胶，2018，34（04）：6-13.
[2]范仁德.新工业革命时期橡胶工业创新平台转型的途径及要点[J].橡塑技术与装备，2018，44（07）：11-17.
（作者单位：南京金浦英萨合成橡胶有限公司）