KR101378475B1 - 타이어 고무의 혼합제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고무의 혼합 제어 방법 및 원료 및 계절 변동에 따라 달라지는 고무 혼합 거동을 운전 요약 보고서(Run Summary Report)로 실시간으로 분석하는 단계를 거쳐서 타이어용 고무를 혼합하는 공정에서 Lot.내, Lot.간 편차를 최소화 함과 동시에 원료 변동 등 환경 변화에 능동적으로 대응함으로써 동일 품도 유지 및 재료공정 반제품 변화를 최소화할 수 있는 하는 타이어 고무의 혼합제조 방법에 관한 것이다.

Description

타이어 고무의 혼합제조 방법{Mixing manufacturing method of tire rubber}

본 발명은 고무의 혼합 제어 방법 및 원료 및 계절 변동에 따라 달라지는 고무 혼합 거동을 운전 요약 보고서(Run Summary Report)를 실시간으로 분석하는 단계를 거쳐서 타이어용 고무를 혼합하는 공정에서 Lot.내, Lot.간 편차를 최소화함과 동시에 원료 변동 등 환경 변화에 능동적으로 대응함으로써 동일 품도 유지 및 재료공정 반제품 변화를 최소화할 수 있는 타이어 고무의 혼합제조 방법에 관한 것이다.

고무를 혼합하는 공정에서 동일 품도 구현을 위해 사용하는 제어방법에는 시간, 온도, 전력 등 단독 모드 및 복합 모드를 이용 제어하여 왔다.

고무 품도 유지를 위해 제어함에 있어서는 첫째, 온도에 민감하지 않은 카본(Carbon)계 컴파운드(Compound) 경우에 시간 단독모드로 제어하였고, 최근 LRR(Low Rolling Resistance)을 위하여 사용하는 원료인 실리카(Silica) 및 온도 증가에 취약한 코발트(Cobalt)계 원료 등에 대해서 시간+온도/온도+전력 등 복합 모드를 사용하여 제어하여 왔다.

이러한 제어방법이 종래에 사용되어진 기술이며, 실시간으로 이루어지지 않고, 운전 요약 보고서(Run Summary Report)의 통계 결과를 이용하지 아니하여 동일 품도 유지 및 재료공정 반제품 변화에 대하여 효율적으로 대응할 수 없는 문제점이 있었다.

본 발명이 해결하려는 과제는 우수한 고무 혼합 품도를 유지하기 위해서 보다 나은 제어를 위하여 시간, 온도, 순시전력, 적산전력, D%, U%, 반응양 등 다양한 제어 파라메터(Parameter)를 적용 및 통계적 기능의 추가 및 혼합 동작 상세 분석 개념이 적용된 운전 요약 보고서(Run Summary Report)에 기초하여 원료 투입 시점 정의 및 제어 방법 정의를 통하여 우수한 고무 품도 유지를 꾀함과 동시에 실시간으로 제어를 함으로써 고무 혼합 도중 변화에 대하여 능동적으로 대체하여 제어하는 능동형 혼합 제어 방법(Active Mixing Control method)을 제공하는데 있다.

본 발명이 해결하려는 또 다른 과제는 혼합 시방 제어인자가 여러 개 있는데 예를 들면 시간, 온도, 순시전력, 적산전력, D%, U%, 반응양 등이 있고, 이들 중에서 3인자 조합을 사용해서 제어한 것을 트리플 모드(Triple Mode) 제어라 하며, 트리플 모드 제어에 의한 실시간 능동형 혼합 제어 방법(Active Mixing Control method)을 제공하는데 있다.

본 발명이 해결하려는 또 다른 과제는 타이어용 고무를 혼합하는 공정에서 Lot.내, Lot.간 편차를 최소화함과 동시에 원료 변동 등 환경 변화에 능동적으로 대응함으로써 동일 품도 유지 및 재료공정 반제품 변화를 최소화하는데 있다.

본 발명 과제의 해결 수단은 고무의 혼합 제어 방법과, 원료 및 계절 변동에 따라 달라지는 고무 혼합 거동을 운전 요약 보고서(Run Summary Report)를 실시간으로 분석하는 단계와, 운전 요약 보고서 분석 결과 다운형 피크가 나타났는지 업형 피크가 나타났는지를 판단하는 단계와, 다운형 피크가 나타날 경우에 D%를 적용하고, 업형 피크가 나타날 경우에 U% 를 적용하는 단계를 포함하는 고무 혼합 제어 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 과제의 해결 수단은 혼합 시방 제어인자인 시간, 온도, 순시전력, 적산전력, D%, U%, 반응양 중에서 3인자를 조합하여 사용해서 제어한 것을 트리플 모드(Triple Mode) 제어로 실시간으로 이루어지는 고무 혼합 제어 방법을 제공하는데 있다.

본 발명은 우수한 고무 혼합 품도를 유지하기 위해서 보다 나은 제어를 위하여 시간, 온도, 순시전력, 적산전력, D%, U%, 반응양 등 다양한 제어 파라메터(Parameter) 적용 및 통계적 기능이 추가 및 혼합 동작 상세 분석 개념이 적용된 운전 요약 보고서(Run Summary Report)에 기초하여 원료 투입 시점 정의 및 제어 방법 정의를 통하여 우수한 고무 품도 유지를 꾀함과 동시에 실시간으로 제어를 함으로써 고무 혼합 도중 변화에 대하여 능동적으로 대체하여 제어하는 능동형 혼합 제어 방법(Active Mixing Control method)을 제공하는 유리한 효과가 있다.

본 발명의 또 다른 효과는 혼합 시방 제어인자가 여러 개 있는데 예를 들면 시간, 온도, 순시전력, 적산전력, D%, U%, 반응양 등이 있고, 이들 중에서 3인자 조합을 사용해서 제어한 것을 트리플 모드(Triple Mode) 제어라 하며, 트리플 모드 제어에 의한 실시간 능동형 혼합 제어 방법(Active Mixing Control method)을 제공하는데 있다.

도 1은 본 발명에 따른 X 축은 혼합 시간, 좌측 Y 축은 순시 전력 (Kw), 우측 Y 축은 온도(℃)를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 운전 요약 보고서(Run Summary Report)의 형태를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 운전 요약 보고서(Run Summary Report)의 예를 나타낸 것이다.
도 4는 기존과 본 발명에 따른 고무 혼합 제어 방법에 대하여 MV@125℃ 평균, 표준편차, Range, 변동계수(%)를 서로 대비하여 나타낸 것이다.
도 5는 기존과 본 발명에 따른 고무 혼합 제어 방법에 대하여 적산전력과 방출온도를 서로 대비하여 나타낸 것이다.

본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에 대하여 살펴본다.

본 발명에 따른 고무 혼합 제어 방법은 원료 및 계절 변동에 따라 달라지는 고무 혼합 거동을 운전 요약 보고서(Run Summary Report)을 실시간으로 분석하는 단계와, 운전 요약 보고서 분석 결과 다운형 피크가 나타났는지 업형 피크가 나타났는지를 판단하는 단계를 거쳐서, 다운형 피크가 나타날 경우에 D%를 적용하고, 업형 피크가 나타날 경우에 U% 를 적용하는 단계를 포함한다.

또한 본 발명은 혼합 시방 제어인자가 여러 개 있는데 예를 들면 시간, 온도, 순시전력, 적산전력, D%, U%, 반응양 등이 있다. 이중에서 3인자 조합하여 제어한 것을 트리풀 모드(Triple Mode)라 하며, 이 방법으로 제어하는 것이 바람직하다. 본 발명에 따른 구체적인 실시 예를 살펴본다.

<실시 예>

본 발명에 따른 구체적인 실시 예를 살펴본다.

도 1은 본 발명에 따른 X 축은 혼합 시간, 좌측 Y 축은 순시 전력 (Kw), 우측 Y 축은 온도(℃)를 나타낸 것이다.

도 2는 본 발명에 따른 운전 요약 보고서(Run Summary Report)의 형태를 도시한 것이다.

도 3은 본 발명에 따른 운전 요약 보고서(Run Summary Report)의 예를 나타낸 것이다.

본 발명은 원료 및 계절적 변동에 대해 상기 운전 요약 보고서(Run Summary Report)를 분석하여 트리플 모드(Triple Mode)를 적용하여 타이어용 고무를 혼합하는 공정에서 Lot.내, Lot.간 편차를 최소화함과 동시에 원료 변동 등 환경 변화에 능동적으로 대응함으로써 동일 품도 유지 및 재료공정 반제품 변화를 최소화할 수 있는 유리한 효과가 있다.

이와 대응되는 기존 혼합 제어 경우 방출 시점의 데이터를 이용하여 제어하므로 단계(Step)별 혼합 조건 최적화가 미흡하다.

종래에는 혼합 제어시 기준 정보에서 벗어날 경우 즉시 적용되지 않고 다음 Lot 부터 적용되는 시스템 즉, 사후 대응 시스템이지만 본 발명은 능동형 혼합제어 시스템은 기준 정보에서 벗어날 경우 다음 배치(batch)부터 즉시 적용되는 실시간 대응이 가능한 혼합 제어 방법이다.

본 발명은 고무 혼합 제어 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 고무의 혼합 제어 방법 및 원료 및 계절 변동에 따라 달라지는 고무 혼합 거동을 운전 요약 보고서(Run Summary Report)로 실시간으로 분석하는 단계와, 운전 요약 보고서 분석 결과 다운형 피크가 나타났는지 업형 피크가 나타났는지를 판단하는 단계 및 다운형 피크가 나타날 경우에 D%를 적용하고, 업형 피크가 나타날 경우에 U% 를 적용하는 단계를 포함하되, 기준 정보에서 벗어날 경우 다음 배치(batch)부터 즉시 적용되는 실시간 대응이 가능한 혼합 제어 방법이다.

일반적으로, 고무품도 유지를 위해 제어하는 방법으로, 첫째, 온도에 민감하지 않은 카본(Carbon)계 컴파운드(Compound)의 경우에 시간 단독 모드를 제어하였고, 최근 LRR(Low Rolling Resistance)를 위하여 사용하는 원료인 실리카(Silica) 및 온도 증가에 취약한 코발트(Cobalt)계 원료 등에 대해서 시간+온도/온도+전력 등 복합 모드를 사용하여 제어하여 왔다. 이런 제어 방법이 종래에 사용되어진 기술이다.

본 발명에서는 우수한 고무 혼합 품도를 유지하기 위해서 보다 나은 제어를 위하여 다양한 제어 파라메터(Parameter) 적용 즉, D%, U%, Peak Kw 등 및 통계적 기능이 추가 및 혼합 동작 상세 분석 개념이 적용된 운전 요약 보고서(Run Summary Report)에 기초하여 원료 투입 시점 정의 및 제어 방법 정의를 통하여 우수한 고무 품도 유지를 꾀함과 동시에 실시간으로 제어를 함으로써 고무 혼합 도중 변화에 대하여 능동적으로 대체하여 제어하는 능동형 혼합 제어 방법(Active Mixing Control method)을 제공한다.

도 1의 그래프에서, X 축은 혼합 시간, 좌측 Y 축은 순시 전력(Kw), 우측 Y 축은 온도(℃)를 나타낸다.

상기 D% 는 순시 전력이 하향 슬로프(Slope) 일 때 적용하고, U% 는 순시 전력이 상승 슬로프(Slope) 일 때 적용한다.

하향이라는 의미는 도 1의 그래프에서 다운 피크(down peak)일 때이고, 상향이라는 의미는 업 피크(up peak)를 나타내는 것이다.

본 발명에 따른 오일 투입 시점을 정의하면, 도 1에 도시된 [83% Kw & 10.6 Kwh & 152℃] 이 세가지 조건 중 한 조건을 만족한 순간이 오일 투입 시기라고 정의한다.

세가지 조건 중에서, 처음에 것이 필수 인자, 두 번째 것이 제어 인자, 세 번째 조건이 안전 인자 그래서 트리플 모드(Triple Mode)라 한다.

다음은 % 제어에 대하여 살펴본다.

도 1의 그래프를 살펴보았을 때, 다운(Down)형 피크(peak)가 나타나면 D% 를 적용하고, 업(Up)형 피크(peak)가 나타나면 U% 를 적용하며, 도 1의 그래프 모양이나 일정기간 생산한 데이터(Data)의 통계 결과를 바탕으로 트리플(Triple) 모드 적용한다.

년중 및 계절별 편차가 있으니 주기적으로 데이터(Data)를 분석한 후 분석한 데이터를 반영하여 제어 실시하며, 여러 배치(batch)를 생산했을 때 항상 일정하게 나올 수 있도록 하기 위하여 트리플 모드(Triple Mode) 제어를 실시한다.

본 발명에 사용된 용어를 정의해 본다.

- 피크전력(PEAK Kw) : Ram 하한 감지 이후 현재 순시전력값보다 2초 이상 더 큰 값이 검출되지 않을 때 그 값을 'PEAK Kw'라 한다. 단, 순시전력값이 계속 상승하는 피크(PEAK)에서는 'PEAK Kw' 값이 검출되지 않는다.

- D%(Down % Kw) : 피크전력(PEAK Kw) 값 대비 현재 순시 전력 값의 비율이며, 수식으로 표현하면, (현재 Kw/PEAK Kw) x 100 으로 계산된다. 즉, 100 이하의 값으로만 계산된다.

- U% (Up % Kw) : Minimum 순시전력 값 대비 현재 순시전력 값의 비율이며, 수식으로 표현하면, (현재 Kw/Minimum 순시전력 값) x 100 으로 계산된다.

- Triple Mode 란 : 혼합 시방 제어인자가 여러 개 있는데 예를 들자면 시간, 온도, 순시전력, 적산전력, D%, U%, 반응양 등이 있다. 이중에서 3인자 조합을 사용해서 제어한 것을 트리플 모드(Triple Mode)라 한다.

구체적으로 나타내면, 본 발명의 또 다른 구성은 고무의 혼합 제어 방법 및 원료 및 계절 변동에 따라 달라지는 고무 혼합 거동을 운전 요약 보고서로 실시간으로 분석하는 단계와, 운전 요약 보고서에 포함된 변수 시간, 온도, 순시전력, 적산전력, D%, U%, 반응양 중에서 3 개의 제어파라메터를 선택하는 단계와 선택된 제어 파라메터의 제어 값을 적용하는 단계로 이루어질 수 있다.

도 4는 기존과 본 발명에 따른 고무 혼합 제어 방법에 대하여 MV@125℃ 평균, 표준편차, Range, 변동계수(%)를 서로 대비하여 나타낸 것이며, 본 발명에 따른 고무의 혼합 제어 방법을 적용하였을 경우에 보다 향상된 효과를 나타냄을 알 수 있다.

도 5는 기존과 본 발명에 따른 고무 혼합 제어 방법에 대하여 적산전력과 방출온도를 서로 대비하여 나타낸 것이며, 본 발명에 따른 고무의 혼합 제어 방법을 적용하였을 경우에 보다 향상된 효과를 나타냄을 알 수 있다.

본 발명은 고무의 혼합 제어 방법 및 원료 및 계절 변동에 따라 달라지는 고무 혼합 거동을 운전 요약 보고서(Run Summary Report)로 실시간으로 분석하는 단계를 거쳐서 타이어용 고무를 혼합하는 공정에서 Lot.내, Lot.간 편차를 최소화 함과 동시에 원료 변동 등 환경 변화에 능동적으로 대응함으로써 동일 품도 유지 및 재료공정 반제품 변화를 최소화할 수 있는 하는 타이어 고무의 혼합제조 방법을 제공할 수 있으므로 산업상 이용가능성이 매우 높다.

Claims (3)

1. 고무 혼합 제어 방법에 있어서,
   고무의 혼합 제어 방법 및 원료 및 계절 변동에 따라 달라지는 고무 혼합 거동을 운전 요약 보고서로 실시간으로 분석하는 단계;
   운전 요약 보고서 분석 결과 그래프에서 다운형 피크가 나타났는지 업형 피크가 나타났는지를 판단하는 단계; 및
   그래프에서 다운형 피크가 나타날 경우에 D%를 적용하고, 업형 피크가 나타날 경우에 U% 를 적용하는 단계를 포함하되,
   상기 D% 는 피크 전력 값 대비 현재 순시 전력 값의 비율이며, U% 는 최소 순시전력 값 대비 현재 순시전력 값의 비율로 이루어진 고무 혼합 제어 방법.
2. 고무 혼합 제어 방법에 있어서,
   고무의 혼합 제어 방법 및 원료 및 계절 변동에 따라 달라지는 고무 혼합 거동을 운전 요약 보고서로 실시간으로 분석하는 단계;
   운전 요약 보고서에 포함된 변수 시간, 온도, 순시전력, 적산전력, D%, U%, 반응양 중에서 3 개의 제어파라메터를 선택하는 단계; 및
   선택된 제어 파라메터의 제어 값을 적용하는 단계를 포함하되,
   상기 D% 는 피크 전력 값 대비 현재 순시 전력 값의 비율이며, U% 는 최소 순시전력 값 대비 현재 순시전력 값의 비율로 이루어진 고무 혼합 제어 방법.
3. 삭제

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