Как работает шинный завод

Обновлено: 09.01.2025

Даже самый красивый автомобиль без хороших покрышек может превратиться в металлолом. С виду непривлекательная конструкция шины – стоит на одной позиции вместе с двигателем. Если исключить человеческий фактор, то поведение автомобиля на дороге полностью зависит от сцепления шин с поверхностью. Для производства резины используют высокотехнологичные операции.

Резиновая смесь – основа шинного производства

Для получения нужного сцепления производят разные модели протекторов под различные типы поверхностей. Свойства резиновой смеси напрямую диктуют поведение покрышки на трассе. Для обеспечения безопасности на трассе при производстве шин учитываются критерии:

Истираемость – она зависит от твердости резины. Чем выше эта характеристика, тем дольше будет эксплуатационный срок протектора.
Эластичность – она характеризует амортизационную способность.
Реакция протектора на окружающую температуру.

Влияние температурного режима на резину стало основанием для разделения её на два вида: летнюю и зимнюю. Каждый сезонный класс оснащается дополнительными критериями при производстве, таких как: скоростные качества морозоустойчивость, прочность и др.

Сырьевые ингредиенты

Состав резины включает множество компонентов. И все они призваны улучшить качество шин.

Силика и масла

За сцепление с мокрой поверхностью отвечает важный компонент в резине – диоксид кремния (силика). Он способствует морозоустойчивости и эластичности. В состав резины включают и масла. Они нужны для придания однородности и мягкости смеси. В процессе развития шинной промышленности одно масло сменяло другое. От высокоароматичных нефтяных масел, которые использовались в бюджетных моделях, постепенно отказываются. Сегодня отдаётся предпочтение в пользу натуральных масел.

Широкое применение у шинников находит рапсовое масло. Производители продолжают искать новые технологии. Так, например, Йокохама использует экзотическое апельсиновое масло неслучайно. Его химическое строение, похожее на строение каучука, позволяет идеально смешиваться с каучуком.

Каучук

Основной компонент резиновой смеси – натуральный продукт каучук. Объект добычи – дерево гевея. В связи с тем, что природный ареал каучукового дерева – только Южная Америка и Азия, с 30-х годов прошлого столетия стали производить синтетический каучук. Диапазон его положительных свойств растёт год от года.

Но уникальные свойства натурального продукта держат лидерские позиции, поэтому производители не готовы полностью менять свои предпочтения. Некоторые параметры, такие как сцепление во время сильного мороза и эластичность, которые проявляет натуральный каучук, искусственному пока не по плечу.

Углерод, сера и другие компоненты

Огромную роль в составе резины играют наполнители. У технического углерода (сажи) в составе резины свои задачи – он выполняет связующую функцию. Чёрный цвет шин – тоже его заслуга.

Чтобы сырую аморфную резину превратить в прочную и упругую, в состав резины посредством вулканизации включают серу, стеариновые кислоты, оксид (окись) цинка и другие компоненты.

Каждый ингредиент в резине, а их в составе десятки, нацелен на улучшение качества протектора. Наделяет шину такими свойством, как сверхвысокое сцепление с дорожным покрытием.

Изготовление составляющих деталей

Технологический процесс производства шин проходит в несколько этапов:

Экструзия – приготовленную расплавленную резиновую смесь под давлением пропускают через специальную узкую форму. Получают резиновые ленты.
Производят элементы каркаса. Материал – длинные синтетические и стальные нити.

Резиновые ленты для центральной части и боковой изготавливают по отдельности.

Когда вы оказываетесь у завода Nokian Tyres во Всеволожске, то сразу понимаете, что именно здесь производят — обоняние подсказывает. Однако необходимо отметить, что шины Nokian Tyres производятся без использования канцерогенных высокоароматических масел, а само предприятие считается не только самым современным, но и одним из самых экологичных шинных заводов. Даже вода, которая используется на производстве, работает по замкнутому контуру.

Юбилей близко

Завод Nokian Tyres во Всеволожске был открыт в сентябре 2005-го — через год финны будут отмечать 10-летие работы в России. На данный момент российское предприятие уже крупнее, чем первый завод Nokian в Финляндии, в одноименном городке Нокиа.

Всего в российском подразделении Nokian Tyres работают 1345 сотрудников (на 31.03.2014 г.), непосредственно в производственно-техническом отделе занято около 1100 человек. На сегодняшний день на заводе во Всеволожске запущено 13 производственных линий, а мощности предприятия составляют 15 500 000 шин в год.

За время экскурсии по цехам завода мы встретили не так уж много сотрудников — процесс производства автоматизирован настолько, что финны, кажется, уже буквально видят тот день, когда присутствие человека на заводе не потребуется вовсе! Бóльшую часть операций, включая транспортировку, сборку и контроль качества, уже выполняют машины. В скором времени сборочные машины, где требуется участие оператора, заменят полностью автоматическими, за которыми мастер лишь присматривает, но в сам процесс не вмешивается.

Завод работает круглосуточно, семь дней в неделю, в четыре смены. Каждая смена длится 12 часов. На предприятии Nokian Tyres во Всеволожске реализован полный производственный цикл — от приема сырья, производства резиновых смесей и компонентов до производства «зеленой» шины, вулканизации и контроля качества. Также на заводе осуществляется ошиповка зимних шин на автоматических станках.

Миксинг. Цех резиносмешения

Экскурсию по производству мы начинаем с цеха миксинга, или подготовки резиновой смеси. В первые годы работы завода смеси доставляли из Финляндии, сейчас их полностью готовят здесь, во Всеволожске.

Здание цеха можно образно сравнить с большой воронкой; это пятиэтажное сооружение, где смесь проходит каждый из уровней, наполняясь сверху вниз новыми составляющими. И если на верхнем этаже в воронку добавляют базовый ингредиент — сажу, то к нижним этажам в «коктейль» вливают синтетические и натуральные каучуки, рапсовое и сосновое масло и прочие добавки. Всего на заводе изготавливают несколько десятков различных смесей, каждая из которых идет на изготовление различных компонентов шины (их 15—20, в зависимости от предназначения каждого колеса).

Точное количество каждой добавки для приготовления резиновой смеси подсказывает компьютер. Синтетический каучук при помощи пневмощупалец оператор добавляет «кирпичиками»; мастер смотрит на экран, куда, подсчитав количество натурального каучука, компьютер выводит точное количество «синтетики», которую необходимо добавить для правильной пропорции.

Стоит отметить, что соотношение каучука зависит от сезонного предназначения шины: в зимних больше натурального каучука, а в летних — синтетического. Поэтому зимние шины пахнут гораздо сильнее — синтетический каучук практически не имеет запаха.

Далее готовые смеси складируют на первом этаже цеха миксинга, на каждой пачке висит ярлык — свидетельство прохождения контроля качества смеси. В соседний корпус цеха производства компонентов шин палеты доставляют автопогрузчиками, которые резво носятся по территории, сигналя зазевавшимся журналистам, по неосторожности сошедшим с пешеходных дорожек.

Цех компонентов

В цехе производят различные компоненты, из которых потом собирается шина в следующем цехе. Цех компонентов состоит из двух подразделений — так называемые длинные линии (производство протектора, гермослоя, боковины) и короткие линии (производство бортовых колец, металлокорда, текстильного корда и пр.).

Производственный цех располагается в трех корпусах: в первых двух готовят компоненты шины, а в третьем получают заготовки — «зеленые» шины, которые в дальнейшем проходят вулканизацию и получают рисунок протектора. Но обо всем по порядку.

Наша следующая остановка — цех «длинных линий». Здесь производят, в частности, протектор и гермослой — внутренний слой шины, по сути ставший заменой камерам. Для производства протекторов используются четыре шинных смеси, которые затягиваются в экструдер (специальную машину для непрерывной переработки сырья в однородный расплав и придания ему формы). Сырье медленно втягивается на ленту конвейера машины прямо с палет, а когда резиновая лента заканчивается, рабочий соединяет конец с началом новой «пачки», чтобы обеспечить бесперебойность подачи смеси. Из экструдера выходят длинные пласты протекторной части, прошедшие нагрев и последующее охлаждение, с нанесенной маркировкой типоразмера и модели шины. Далее липкие ленты наматываются на катушки (с промежуточными синтетическими прокладками, чтобы не слипались), по 120—160 метров на каждую. К протектору добавляется пятая смесь; она необходима для того, чтобы протектор лучше скреплялся с другими компонентами.

Идем дальше, в цех «коротких линий». Бортовые кольца представляют собой спираль из десятка витков проволоки, обрезиненной в несколько этапов. Кольца, придающие жесткость боковинам шин, развешаны на разноцветных кругах-прослойках, которые не только препятствуют слипанию обрезиненных компонентов, но и помогают отличить кольца по размерам и, соответственно, предназначению.

Для производства металлического корда берется золотистого цвета проволока, которую тянут с десятка катушек. В дальнейшем она обрезинивается и пластами нарезается под углом примерно 30 градусов — точно сказать нельзя, поскольку ни фотографировать, ни давать комментарии о процессе нарезки металлокорда не разрешается. Секрет фирмы!

Линия производства текстильного корда в разы крупнее станка для металлокорда. Полотна изготавливают экструдерами, куда сначала подается резиновая смесь в листах, похожих на те, из которых производят протекторы. Далее смесь нагревают и отправляют на ленту конвейера одинаковыми нарезанными комками, проходящими дальнейшую обработку и выходящими в виде плоских широких листов, соединяющихся с текстильной сеткой.

«Зеленая» шина

На предприятии используют два типа сборочных машин, которые работают по одинаковому принципу; но более современная модель VMI MAXX все делает без участия человека — даже подача бортовых колец осуществляется автоматически. Задача оператора — следить за подачей сырья с оборотной стороны машины при помощи специальных мониторов.

К сборочной машине с тыльной стороны подвозятся и заправляются все необходимые компоненты — гермослой, протектор, боковина, текстильный корд, нейлоновый бандаж, стальной брейкер и бортовые кольца. Все эти компоненты собираются в цехе сборки (предыдущий этап производства) непосредственно на заводе Nokian Tyres.

Сборочная машина наматывает компоненты на барабан и получается невулканизированная «зеленая» шина. Линию визуально можно разделить на две части — левую и правую. На левой стороне на барабан наматывается сначала стальной брейкер (два слоя крест-накрест), затем нейлоновый бандаж, потом — протектор. Наложение слоев происходит по лазерным лучам. На правой стороне на барабан наматываются гермослой с боковинами и текстильный корд. После чего правая и левая заготовки объединяются — и получается шина, готовая к вулканизации.

Вулканизация

В процессе вулканизации шина получает финальный вид; на протекторе появляется рисунок, на боковинах — название модели, а также другая информация для удобства потребителей и шиномонтажников. После вулканизации шина приобретает все свои конечные характеристики (кроме шипов).

В одной линии — 16 вулканизирующих устройств. В каждом таком устройстве — два пресса. Процесс вулканизации занимает от 10 до 13 минут и проходит при температуре 202—203 ºС, которая достигается паром. В прессе расположено восемь фрагментов пресс-формы. Две из них — боковина шины, еще шесть образуют рисунок протектора.

Внутри пресса находится диафрагма, которая надувается и прижимает шину к пресс-формам. Давление внутри диафрагмы — 15 бар. После вулканизации шина остужается примерно 10 минут и после этого поступает на следующий этап — контроль качества.

Контроль качества готовой продукции

Шину проверяют в горячем состоянии, так как при охлаждении многие дефекты не видны. Колесо вращают в вертикальном состоянии — так лучше видна наружная и внутренняя части шины. Покрышку осматривают на наличие пузырей, трещин, проверяют качество швов и множество других параметров.

После участка визуального контроля колеса забирает «умный» робот (фотографировать нам его также не разрешили) — очередное ноу-хау финской компании. Данные машины самостоятельно сортируют шины по типу и размеру, раскладывая их пачками. Как роботы различают колеса, мы поняли, но рассказать, к сожалению, не можем.

Задача автоматического контроля качества — выявить те дефекты, которые не могут быть обнаружены визуально. Это вес шины, диаметр, латеральные, радиальные силы и конусность.

В дальнейшем шины проходят этап компьютерного контроля качества — машина оценивает сбалансированность шин и ряд прочих факторов, после чего колеса отправляются на склад готовой продукции. Там же происходит ошиповка зимних колес на специальном станке с лазерным наведением.[SK1]

Да, процесс производства шин впечатляет! Его можно сравнить с выпуском целого автомобиля. Для многих из нас автомобильная шина — не более чем простой кусок резины, обернутый вокруг колеса, а на самом деле это сложный в изготовлении механизм. Уровень автоматизации при производстве шин Nokian сопоставим с наиболее технологичными автосборочными предприятиями, но финские шинники не собираются останавливаться и обещают и дальше увеличивать этот показатель.

Если меня спросят, что я люблю больше всего, отвечу – производство! Нет ничего в большей степени олицетворяющего величие человеческих достижений, чем производственный процесс. Превращение полезных ископаемых в орудия производства. Переработка вторичного продукта в первичный. Именно это и есть демонстрация реальных достижений человеческой расы – а совсем не круглые столы по проблематике или стартаперские смузи в коворкинге. Сегодня я расскажу вам о том, как производят автомобильные шины на заводе финской компании Nokian Tyres на предприятии в городе Всеволожск под Питером.

Промышленная зона Всеволожска – объединение большого количества предприятий с определенными налоговыми льготами. Химзаводы, сборочные производства различных авто-брендов… На фоне одинаковых корпусов, черно-серо-зеленый завод Nokian выглядит как увешанная светящимися гирляндами новогодняя елка, внезапно встреченная в таежной глуши.

Первое, что встречает меня после проходной – шикарная просторная столовая, которой позавидует любой московский бизнес-центр. Плотный обед – салат с курицей, щи с мясом, макароны с котлетой, компот и чай – обходится мне… в 77 рублей. Это не единственная льгота, которую получают работники – компания построила две очереди собственного жилого комплекса по шведскому проекту. За квартирами в нем, предоставляемыми на льготных условиях, стояла настоящая очередь. Сегодня в Hakkapeliitta Village живет 340 семей сотрудников компании, а на территории работает 2 собственных детских сада.

Для начала скажу самое важное. Российский завод Nokian — в два раза больше по площади и в разы производительнее финского. При соблюдении единых стандартов качества, производство в городке Нокиа способно выпускать не более шести миллионов шин в год, а мощность завода во Всеволожске – 15.5 млн шин в год, и скоро достигнет 17 млн шин. Производство работает круглосуточно в четыре смены, в нем задействовано 1150 сотрудников, дважды в год проходящих переаттестацию.

Первый этап производства шины – «миксинг». На двух этажах производственного корпуса располагается 12 линий по производству резиновых смесей. На восьми линиях из первичного сырья изготавливают базовую смесь, на четырех – финальную.

Базовую смесь производят из натурального каучука, поставляемого из юго-восточной азии, синтетического каучука (его на обе производственные площадки Nokian Tyres поставляют преимущественно российские заводы), сажи, силики, а также различных добавок – активаторов, ингибиторов, пластификаторов, адгезивных веществ.

Необходимость использования синтетического каучука обусловлена неидеальностью характеристик каучука натурального. Которому, к тому же, требуются особые условия хранения – на завод он поступает в замороженном виде, после чего отогревается в специальной… сауне.

Сырье загружается в специальные машины – экструдеры, согласно заданной рецептуре для конкретного типа смеси (всего их более 30 видов, для различных компонентов и моделей шин).

На выходе – так называемая базовая смесь. Она поступает в экструдеры уже в виде широких лент, в нее добавляются дополнительные химические вещества, после чего на выходе получается в виде черной ленты финальная смесь, пригодная для изготовления компонентов шины. Сертифицированное по стандарту качества ISO 14001 производство не относится к вредным, поэтому не оказывает негативного воздействия на здоровье сотрудников.

Примечательно, что транспортировку смесей по заводу осуществляют… роботы! Автоматические погрузчики умеют находить нужные стеллажи самостоятельно, и автоматически останавливаются в случае обнаружения препятствия на своем пути. На полу заводских корпусов есть специальная разметка, которую нельзя пересекать пешим сотрудникам.

В случае незапланированной остановки, камера на роботе запишет видео, которое поможет идентифицировать виновника нарушения производственного цикла. Понятно, что ничего хорошего его не ждет – к вопросам безопасности на заводе во Всеволожске относятся со всей серьезностью.

Доказательство этого – бесплатные маффины в столовой, выдаваемые отделом охраны труда за достижение показателя «140 дней без травм». К травмам на заводе относят даже ушибы и вывихи голени у сотрудниц офиса, связанные с использованием каблуков. Согласно информации на стендах, переломов на производстве практически не бывает, а тяжелых травм не было и вовсе ни разу с момента запуска завода в 2005 году. Что примечательно, в основном статистику портят офисные сотрудники, а чаще – сотрудницы, подворачивающие ноги из-за каблуков на лестницах. Поэтому длина каблуков на предприятии строго регламентирована, а входить с ними на само производство и вовсе запрещено. Но не будем отходить от темы:)

После изготовления финальной смеси, производится лабораторный контроль каждой ленты смеси.

Проверяется ее состав, а также физические свойства (самый зрелищный тест — растяжение).

Несоответствующие стандартам качества смеси отправляются на переработку. После того, как все смеси проверены, начинается следующий этап — производство компонентов шины. Делают это на двух типах линий, длинных и коротких. Длинные линии — универсальные, на них после соответствующей перенастройки можно изготавливать различные компоненты шины, такие как протекторная лента, боковины, гермослой.

Протекторный агрегат работает следующим образом — в экструдер (миксер) подается четыре типа резиновой смеси, которые перемешиваются нужным образом, формируя будущий протектор при помощи преформера и профильных планок. Поскольку у разных шин разные и смеси, и профиль, то каждая протекторная лента соответствующим образом маркируется (цветовой полосой и цифро-буквенным кодом).

После этого к протекторной ленте добавляется подпротекторный слой. Лента охлаждается водой и наматывается на огромную катушку (длина ленты — до 90 м).

По похожему принципу на длинных линиях изготавливаются и другие компоненты – гермослой и боковины.

Короткие линии менее универсальны — на них делают конкретные компоненты. Бортовое крыло, стальной брекер, нейлоновый бандаж и обрезиненный текстильный корд.

Первым делом обрезиненное текстильное полотно поступает в раскроечную машину. Корд разрезается с разной шириной и под разным углом поперек нитей основы, соединяется и сматывается в катушки. Примечательно, что работают с такими агрегатами в основном женщины — тут очень важна внимательность и усидчивость.

Другое текстильное полотно поступает на другую машину — слиттер, где его режут на ленты шириной 180 мм. После этого ленты направляют в холодильник, чтобы предотвратить их слипание. Там они находятся до следующего этапа — нарезки на полосы.

Рулоны лент поступают на минислиттер, который режет их на 10-миллиметровые ленты JLB, которые впоследствии и выступают в роли нейлонового бандажа шины, отвечающего за показатель индекса скорости будущей шины.

На линии по производству бортового кольца специальная машина обрезинивает стальную проволоку, и навивает ее на барабаны (от 13 до 44 витков). Задача бортового кольца — плотно удерживать шину на ободе колесного диска

На соседней линии происходит навивка наполнительного шнура, также называемого апексом. Резиновая смесь формируется через экструдер и прикрепляется к бортовому кольцу.

На следующем станке происходит плетение металлокорда и его последующее обрезинивание. Интересно, что после этого корд режут по диагонали (под углом 25 градусов), после чего снова склеивают в единую ленту и наматывают на катушки.

После того, как все компоненты готовы, они поступают в цех сборки. На заводе работают шиносборочные машины трех различных поколений – 6 немецких машин Krupp, а также 45 голландских машин VMI — из них 20 машин последнего поколения VMI MAXX. Ключевое отличие новых машин — полностью автоматизированный процесс сборки шины, не требующий участия человека.

На первом барабане на гермослой, предварительно соединенный с боковинами, наматывается обрезиненный текстильный корд, надеваются бортовые крылья, в шину подают давление, и боковины выворачиваются наизнанку.

Одновременно на втором барабане соединяются между собой два слоя стального брекера, поверх них наматывается лента JLB (нейлоновый бандаж) и протекторный слой. Получается брекерно-протекторный пакет. С помощью автоматического трансфера он соединяется со второй частью шины. Ролики прикатывают одну часть к другой. Получается так называемая “зеленая шина”, полностью готовая к финальному этапу производства — вулканизации.

Видео сборки шины:

При помощи автоматической линии транспортировки, зеленые шины попадают в цех вулканизации. Автоматика считывает маркировку и “зеленая шина” попадает в барабан с нужной пресс-формой. Изнутри в нее вставляется так называемая диафрагма — прочный резиновый мешок, который раздувается изнутри горячим паром под высоким давлением. Снаружи на шину со всех сторон давит пресс-форма, которая наносит рисунок протектора и маркировку на боковинах. На запекание одной шины уходит от 8 до 12 минут в зависимости от модели и типоразмера.

После запекания, шина охлаждается на валиках и поступает на конвейер.

Дальнейший ее путь — не на склад, а на этап контроля. Первым делом, каждая шина попадает на участок визуального контроля. Тут работают самые опытные сотрудники завода, способные отличить летние шины от зимних по запаху, и на глаз, и на ощупь распознать свыше 130-ти возможных дефектов. Квалификация этих специалистов поддерживается специальными проверками, когда им дают шины с конкретными дефектами (с какими именно — не говорят), и просят определить брак. Если шина по той или иной причине забракована, ее направляют инженеру по качеству. После подтверждения дефекта, шину разрезают пополам (чтобы никому не пришло в голову ее использовать), и направляют на утилизацию. В день один контролер проверяет свыше 10 000 шин.

Шины без дефектов поступают на линию автоматического тестирования, где специальные машины проверяют их на соответствие необходимому весу, отсутствие конусности, биений и т.д. Для этого шина закрепляется на специальном барабане, в нее подается давление и имитируются различные условия эксплуатации. После всех тестов, на прошедшие их шины наносится маркировка, и они направляются на склад.

Шипованные шины перед тем, как попасть на склад, оказываются в цехе ошиповки. Автоматические станки по заранее заданной программе шипуют шину, самостоятельно считывая отверстия под шипы. На заводе применяется два типа станков — обычные, которые вы видите на фото и которые используются в том числе и на других заводах, и новейшие, которые компания держит в тотальном секрете и использует для ошиповки своих флагманских моделей.

На заводе во Всеволожске делают шины, экспортируемые более, чем в 40 стран мира, в том числе страны Центральной Европы, Скандинавии и Северной Америки. Гигантский склад обойти можно только за несколько часов. Тут хранится примерно полтора миллиона шин.

Ассортимент полностью сменяется менее, чем за месяц, так как завод обладает возможностью работать не «на склад», а в соответствии с текущими потребностями рынка. Производятся только те шины, которые заказаны дистрибьюторами. Делают тут и горячую новинку от Nokian Tyres — внедорожные шины Nokian RockProof. А вот гигантские индустриальные шины, предназначенные для работающей в шахтах и карьерах специальной техники производятся на финском заводе концерна.

Посещение завода Nokian Tyres вызывает настоящий восторг. Созданы рабочие места, люди держатся за эту работу (большая часть сотрудников работает уже более 7 лет и уходить никуда не планирует) Предприятие очень современное, красивое и чистое. Последнее я оценил, когда в разгаре съемки решил снять какой-то из станков по обрезиниванию с нижнего ракурса, для чего пришлось встать на колени. Про то, что на мне надеты новые джинсы, я позабыл… Каково же было мое удивление — колени оказались абсолютно чистыми…

Задавайте вопросы по производству или продукции Nokian Tyres — к ответам я привлеку сотрудников завода!

В редакцию InfoCar.ua поступает много писем с просьбами рассказать о том, как производятся автомобильные шины. По приглашению компании Nokian Tyres мы посетили завод в российском городе Всеволожск, что под Санкт-Петербургом, где своими глазами смогли увидеть весь цикл производства шин, а заодно и выяснить, есть ли разница между шинами Nokian российского и финского производства.

Немного о заводе

Для начала, наверное, будет правильно сказать несколько слов о самом российском заводе Nokian Tyres. На сегодняшний день его производственные мощности составляют порядка 14 миллионов шин в год, а в планах компании на 2013-2014 гг. увеличение мощности еще на три миллиона, хотя и без того шины Nokian занимают лидирующие позиции на российском рынке с долей 22%, а экспорт продукции налажен в 42 страны. В том числе, и в Украину. Причем, во Всеволожске производится вся линейка шин Nokian, то есть не только для легковых автомобилей, но и для грузовиков, для лесной, индустриальной и сельхозтехники.

Вообще, завод производит очень приятное впечатление. Настоящее европейское предприятие с точки зрения организации работы, стандартов, дисциплины и прочих факторов. Об истории, достижениях и особенностях работы Nokian Tyres Россия мы подробно поговорили с генеральным директором и вице-президентом компании Андреем Пантюховым, интервью с которым читайте на InfoCar.ua в ближайшее время. А сейчас давайте сосредоточимся на основной теме статьи и пройдемся по цехам Всеволожского завода, чтобы разобраться, как все здесь работает.

Цех резиносмешения

Рождение автомобильной шины начинается именно здесь. Это пятиэтажное здание, в котором происходит изготовление резиновых смесей, использующихся потом для производства различных компонентов шины. В бытовом смысле, цех резиносмешения представляет собой большую «мясорубку» - материалы подаются сверху-вниз, а затем смешиваются. Готовятся так называемые «миксты» из натурального и синтетического каучука, сажи, мела, химикатов и других компонентов. Кстати, химикаты на завод Nokian Tyres поставляются уже готовыми к смешиванию, то есть живописной окружающей среде Ленинградской области производство шин не вредит.

Готовая резиновая смесь выходит из миксера на первом этаже. Там же она и хранится до тех пор, пока не попадет в цех компонентов. Но прежде каждая паллета смеси должна пройти лабораторный контроль. Если исследование пробы показывает отклонение состава от жестких стандартов, смесь в производство не пойдет. Ну, а если все в порядке, к паллете со смесями крепится красный ярлычок, означающий, что материалы проверены и пригодны к дальнейшему использованию. Белый ярлычок, в свою очередь, говорит о том, что смесь еще не проходила лабораторное исследование.

Цех компонентов

Здесь производят компоненты, из которых потом собирается шина. Цех компонентов делится на два подразделения – так называемые длинные линии (производство протектора, гермослоя, боковины) и короткие линии (производство бортовых колец, металлокорда, текстильного корда и пр).

Один из самых интересных станков в цехе компонентов — это протекторный агрегат, который, как можно догадаться, производит протекторную ленту. Происходит это следующим образом: через 4 экструдера забирается 4 различные резиновые смеси; они проходят через экструзионную головку, где им придается форма определенного профиля, после чего смеси объединяются в преформере и выходят через профильные планки. Причем, для каждого типоразмера и модели автошин используется своя планка. Затем на протектор наносят цветные полосы, которые являются внутренним заводским обозначением вида протектора и служат для идентификации конкретной модели шины. А после нанесения полос к протектору добавляется пятая смесь, необходимая для того, чтобы протектор лучше скреплялся с другими компонентами. Завершает процесс охлаждение протектора и намотка готового компонента на катушку.

Цех сборки

Одной из изюминок завода Nokian Tyres является именно этот цех. Примечателен он тем, что все работы по сборке шин полностью автоматизированы, то есть участие человека в этом процессе сведено к минимуму. Даже бортовые кольца здесь подаются роботом. Оператор следит лишь за наличием сырья и его подачей. Вот, например, небольшой, но достаточно зрелищный пример того, как простой на первый взгляд лист резины приобретает форму, напоминающую то, что впоследствии станет готовой шиной:

Автоматизация процесса сборки стала возможна благодаря уникальным в своем роде машинам VMI MAXX, введенным в эксплуатацию в 2011 году. Nokian Tyres – первый шинный производитель, который приобрел и установил это оборудование. На ближайшее время все производственные мощности компании-разработчика VMI MAXX загружены потребностями только Nokian Tyres.

С тыльной стороны к сборочной машине подвозятся и заправляются все необходимые компоненты – гермослой, протектор, боковина, текстильный корд, нейлоновый бондаж и стальной брейкер – а также подаются бортовые кольца. VMI MAXX наматывает компоненты на барабан, давая на выходе так называемую «зеленую шину», то есть не вулканизированную.

Визуально линию сборки можно разделить на две части. С левой стороны на барабан наматывается сначала стальной брейкер (два слоя крест накрест), затем нейлоновый бандаж, потом протектор. Наложение слоев происходит по лазерным лучам. С правой же стороны на барабан наматывается гермослой с боковинами и текстильный корд. Затем правая и левая заготовки объединяются.

Вулканизация

На заводе Nokian Tyres на данный момент установлено 10 вулканизационных линий, хотя до конца 2012 года планируется запустить еще две. За 12 часов одна линия выпускает порядка 1500 шин. В одной линии 16 вулканизирующих устройств. В одном вулканизирующем устройстве два пресса. Процесс вулканизации занимает от 10 до 13 минут. Температура при вулканизации достигается паром 202-203 градуса по Цельсию. В прессе расположено 8 фрагментов пресс-формы: две из них – это боковина шины; оставшиеся шесть образуют рисунок протектора.

Внутри пресса находится диафрагма. Она надувается и прижимает шину к пресс-формам. Давление внутри диафрагмы составляет 15 бар. После вулканизации шина остужается на протяжении 10 минут.

Повторимся, в цех вулканизации поступает так называемая «зеленая» или сырая шина, а готовый продукт цеха – это шина, готовая к эксплуатации. В процессе вулканизации она принимает свой товарный вид: на протекторе появляется рисунок, на боковинах – название модели и другая информация для удобства потребителей и шиномонтажников.

Контроль качества

Nokian очень печется о своей репутации и качестве продукции, поэтому на заводе во Всеволожске реализован так называемый 200%-й контроль качества, то есть каждая шина в обязательном порядке проходит два этапа контроля - визуальный и автоматический.

Визуальный контроль осуществляется только опытными операторами, проработавшими на разных участках производства, то есть хорошо понимающими весь процесс. Инспектор осматривает каждую шину, делает несколько оборотов на крутящемся столе и убеждается в отсутствии визуальных дефектов. А если вдруг дефект был найден, оператор делает на шине отметку и откладывает ее в сторону. Позже шину изучат инженеры из отдела качества, чтобы понять причины возникновения дефекта.

На прошедшей визуальный контроль шине оператор с внутренней стороны ставит свою личную печать. Это позволит в будущем определить, кто из операторов дал шине «зеленый свет», если вдруг выяснится, что она не соответствует стандартам или бракованная. Только прошедшая визуальный контроль шина идет дальше – на автоматический контроль качества, где, для начала, шина взвешивается (допустимы отступы в 4%). Далее на ней смазывается бортовое кольцо, шина надевается на фланцы и тестируется на биение и конусность (центровку). Если никаких отклонений от стандартов не обнаружено, шина получает соответствующую наклейку и отправляется на склад готовой продукции.

Отдельно нужно заметить, что все дефектные шины уничтожаются прямо на территории завода (режутся на кусочки), чтобы исключить их появление на рынке. Как рассказали нам технические специалисты Nokian Tyres, процент брака в процессе производства не превышает 1%.

Ошиповка

Свои шины Nokian Tyres ошиповывает самостоятельно, не прибегая к помощи сторонних компаний. Это, опять же, дает дополнительную гарантию качества. В цеху ошиповки установлено полностью автоматизированное оборудование. Прибор лазером определяет место для установки шипа - в программе заложено расположение шипов для всех типоразмеров каждой модели.

Шипы, кстати, разрабатываются инженерами Nokian Tyres, а производятся на партнерских фабриках в Финляндии. В шине Nokian Hakkapeliitta 7, например, устанавливается шестигранный якорный шип, который позволяет добиться отличного сцепления с дорогой. Основание такого шипа более широкое, а устанавливается он ориентировано.

А есть ли разница?

На самом деле, все разговоры о том, что шины Nokian, произведенные в России и Финляндии, отличаются друг от друга качеством, не более чем досужие домыслы. Во всяком случае, то, что мы увидели на заводе во Всеволожске, вселяет уверенность в абсолютном соблюдении технологий и трепетном отношении к качеству. Более того, завод в Финляндии даже уступает российскому с точки зрения темпов модернизации производства и установки самого современного оборудования. А то, что шины Nokian российского производства как минимум не менее качественные, чем финские, подтверждает и тот факт, что продукция Всеволожского завода поставляется и в Финляндию, и в Европу, и в Северную Америку – то есть на все ключевые для компании рынки. Если развитие российского предприятия не сбавит темп, то через несколько лет не менее 80% всей продукции Nokian Tyres будет иметь российскую родословную. Это о многом говорит.

Изготовление шин для автомобилей представляет собой многоступенчатый процесс, который реализуется в заводских условиях: анализ рынка, разработка цифровой модели и прототипа, подготовка резиновой смеси, сборка, вулканизация и контроль качества. Все этапы по порядку описаны в статье.

Функция этого товара – обеспечение сцепления с дорожным полотном, уменьшение колебаний за счет неровностей, обеспечение комфорта и безопасности передвижения.

Автомобильные шины – обязательный элемент любого колесного транспорта. От качества и вида этого продукта зависит комфортность и безопасность перемещения. В случае утери свойств шины потребуется немедленная ее замена, так как весь автомобиль или грузовик будут непригодны для дальнейшего использования.

Этапы производства от идеи до конечного продукта

Общая технология производства автомобильных шин одинакова на всех предприятиях. Для создания автошины нужно пройти ряд обязательных этапов:

разработка модели;
тестирование прототипа;
подготовка резиновой смеси;
подбор компонентов шины;
сборочное производство;
вулканизация;
контроль качества.

Каждый из представленных шагов необходим для создания конкурентоспособной продукции, которая будет иметь спрос на рынке. Такой производственный цикл организован на крупнейших предприятиях известных брендов и компаний, как в России, так и за рубежом.

Оборудование для производства шин

С технологической точки зрения производство покрышек – достаточно капиталоемкое вложение. Оно рентабельно, если выпускать от 100 тыс. штук в год с налаженными каналами сбыта.

В комплекс оборудования для производства входят:

формователи шин;
холодильные установки;
протекторная линия;
обрезатель стального корда;
намоточная машина;
линия экструзии;
крыльевой станок;
обработчик текстильного корда;
пресс соединения;
резиносмеситель;
экструдер;
вулканизатор.

Окончательный перечень и количество станков выбираются в соответствии с мощностью и характером производимой продукции.

На заметку. По данным аналитической фирмы ООО «ПКР», существует следующее географическое разделение по объемам производства отечественных шин: 35% производится в ПФО, 28% – в СЗФО, 22% – в ЦФО и 12% – в СФО.

Создание модели

Чтобы автомобильные шины не вызывали недовольства у водителей, при производстве должны быть учтены условия их использования: погода, характер вождения, климат, дорожное покрытие, качество дорог.

Обязательно разрабатывают цифровую модель автошин. Поскольку они работают под действием нагрузок постоянного и переменного характера, важно математически просчитать долговечность отдельных компонентов.

В зависимости от результатов цифровых испытаний подбираются конструкция, состав резиновой смеси, дозировка компонентов и пр. На этой стадии работают технологи и промышленные дизайнеры.

Схема устройства автомобильной шины

Виды шин

В зависимости от размера и типа транспорта выделяют легковые и грузовые покрышки. Принцип изготовления обоих видов аналогичен.

По времени года, которое рекомендуется для использования:

летние (для температур от +5 градусов);
зимние (для температур ниже +5 градусов);
всесезонные.

Отличия есть и в рисунке протектора, который позволяет выделить:

шоссейные, или автодорожные;
грязевые, или внедорожные;
универсальные.

По типу усиления сцепления с дорогой (особенно зимой):

европейские – для мягких зим с минимальным количеством снега и льда;
скандинавские, или липучки – усиливают сцепление за счет специального протектора;
с шипами – оснащенные металлическими элементами для улучшения торможения в условиях снега и льда.

Кроме того, выделяют беспрокольные варианты, выполненные из более жесткой резины.

По направлению протектора также есть разделение на:

симметричный ненаправленный рисунок;
симметрично направленный рисунок;
ассиметричный ненаправленный рисунок;
ассиметричный направленный рисунок (самые дорогие варианты).

Тестирование прототипа

После компьютерного моделирования проводятся натурные испытания. В рамках таких тестов разработки компании проходят апробацию в реальных условиях на специальных стендах или конкретных видах транспорта.

При достижении эксплуатационных показателей модель шины уходит в серийное производство.

Подготовка резиновой смеси

Более 80% шины состоит из смеси резиновых компонентов, наполнителей и специальных присадок. Точный состав хранится в строжайшей тайне и является конкурентным преимуществом каждого конкретного производителя.

Рецепты насчитывают до 20 составляющих в строгих пропорциях. Баланс компонентов обеспечивает уникальный набор свойств готовой продукции.

На этой стадии полученная масса тщательно перемешивается и нагревается до 120 градусов.

Необходимое сырье

Можно выделить ряд основных компонентов, которые используются на этапе смешения для производства автопокрышек:

Каучук – материал природного или промышленного производства (синтетический), составляющий основу будущего изделия (40-50% от всего объема).
Технический углерод, или по-другому сажа, нужен для придания прочностных характеристик. Благодаря этому компоненту шины становятся черными (25-30%).
Силикат, или диоксид кремния (около 10%).
Сера – элемент, который нужен для сцепления молекул полимера во время вулканизации.
Специальные добавки, вулканизирующие агенты и модификаторы для достижения заданных свойств.
Масла – для придания однородности смеси (10-15%).

Подбор компонентов шины

Конструкция автомобильной покрышки напоминает пирог, слои которого последовательно накладываются друг на друга. Помимо резиновой смеси покрышка состоит из:

стального брекера;
текстильного корда, который также проходит процесс обрезинивания;
стальных бортовых колец.

В общей сложности могут применяться до 30 элементов, позволяющих усилить готовую конструкцию.

На этой стадии нужно подготовить резиновые заготовки, нарезанные по требованиям геометрии конструкции. Эти элементы изготавливают в цеху перемешивания в специальных низкотемпературных печах.

Отдельно изготавливается протектор из более прочной резины с нанесением нужного рисунка. Для этого используются экструдеры, которые формируют ленту, и оборудование для нарезки протектора под углом.

Сборочное производство

Сборка автомобильных шин происходит на специальных вращающихся барабанах, которые еще называют сборочным станком. Центральная часть этого оборудования увеличивается для того, чтобы придать покрышке нужную форму. Отдельно собираются каркас шины (которому придается форма профиля шины) и брекерный пакет (многослойная кордовая конструкция).

Соединяя обе эти части, получают «сырую шину».

Вулканизация

Процесс проходит в специальных аппаратах – пресс-вулканизаторах. Они нужны для реализации химической реакции, в ходе которой каучук за счет содержащейся в резиновой смеси серы переходит из пластического в эластичное состояние.

Технологический процесс проводится при высоких температурах (порядка 170 градусов) и давлении (20 бар) с участием воды и водяного пара. «Сырая шина» распирается с внутренней стороны и прижимается к пресс-форме специальной диафрагмой. После окончания вулканизации автопокрышка приобретает конечные геометрические и эксплуатационные параметры. В среднем на одну заготовку нужна обработка в течение 10-15 минут для легковых и 60-70 минут для грузовых аналогов.

Контроль качества

Заключительный этап на производстве – контроль заявленных параметров на оборудованных стендах и визуальный контроль. По партии выборочно проверяются параметры: форма, неоднородность и радиальное биение в разных плоскостях.

После тестирования и маркировки (типоразмер, индекс скорости, нагрузки) покрышка отправляется на склад готовой продукции и дистрибуцию. Отбракованные шины отправляют на ремонт или переработку.

Обязательная маркировка шин

С 2020 года автомобильные шины вошли в перечень товаров, которые подлежат обязательной маркировке. Эта мера принята для того, чтобы снизить количество контрафактной продукции на рынке.

Технология маркировки – RFID-метки, которые работают бесконтактным способом. Ее наличие подтверждает качество товара и надежность поставщика. За счет того, что каждая метка уникальна, будет возможным проследить информацию о передвижении товара на всем жизненном цикле: от производства до утилизации.

На заметку. Согласно исследованию компании TEBIZ GROUP, лидером импортных поставок в 2018 году стали покрышки из Китая (более 46% от всего объема импорта).

Российские производители и бренды автошин

В России создано несколько производственных площадок, которые выпускают автопокрышки. Отечественные заводы выпускают продукцию, которая соответствует международным требованиям к качеству и поставляется как на внутренний, так и зарубежные рынки.

Читайте также: