电子展|智能注塑工厂关键技术：智能制造的卓越实践典范
在 21 世纪的时代浪潮中，智能制造作为新一代信息技术与先进制造技术深度交融的创新生产范式，已傲然崛起为引领新一轮工业革命的核心动力源泉。从自动化生产线的高效运转到智能机器人的精准操作，从大数据分析的深度洞察到物联网技术的广泛连接，从机器学习的智能决策到人工智能的全面赋能，智能制造正稳步推动传统制造业迈向一个更加智能、高效、可持续的崭新时代。
电子展了解到，2017 至 2023 年，中国科协智能制造学会联合体（IMAC）精心开展了 “中国智能制造科技进展案例研究”，从中精心遴选出 70 项熠熠生辉的 “中国智能制造科技进展” 案例。这些成果广泛覆盖了高档数控机床与基础制造装备、工业机器人、汽车、航空航天、新一代信息技术、纺织、轨道交通、船舶及海工装备、能源装备、工程机械、农业机械、纺织、建筑焊接等制造业的关键重点领域；在技术层面，则深入涉及工业物联网平台、大数据管理系统、人工智能技术在工厂的创新应用、智能制造设备、柔性智能制造产线、云制造系统、智能工厂、大规模定制平台等前沿领域。
美的集团智能制造研究院勇立潮头，深入开展智能注塑工厂的关键技术研究与应用，从数字化转型、自动化升级、先进工艺优化等多个维度展开深入研究与大胆突破，全力消除注塑生产流程中的断点，显著提升注塑工厂的数字化管理水平和智能化决策能力，精准削减生产过程中的高能耗环节，成功实现绿色智能制造的宏伟目标，大幅降低生产成本，显著提高生产效率，为注塑行业的高质量发展树立了典范。
（一）注塑产品与模具智能设计技术：全流程无人化的创新突破
在家电产品及模具设计领域，长期存在对工程师经验过度依赖、数据库匮乏、设计效率低下以及成本高昂等突出问题。美的集团基于家电产品全生命周期的数字化设计与制造核心主线，匠心研发了家电制造注塑全流程智能设计技术与平台。通过规范统一的数据模型，精心开发出产品与模具、工装、夹具的智能化设计软件、智能 DFM（面向制造的设计）评审系统、成形仿真工具、成型专家系统以及大数据管理平台等一整套工业软件，基本达成了注塑产品与模具设计的全流程无人化操作，实现了设计效率与质量的双提升。
电子展了解到，在这一创新过程中，通过深入研究产品成型特征智能识别技术，成功搭建基于规则的智能 DFM 评审系统；借助精细化模流仿真技术，深入探究基于实际工况的注塑成型仿真方法，使仿真精度大幅提升 10%；通过研发工艺模型自动替换算法、模板参数和标准件智能管理方法以及自适应驱动模板方法，精心打造模具结构智能化设计软件，使模具设计效率显著提升 30%，设计异常率降低 50%。
（二）模具状态感知与故障诊断技术：精准监控与高效预警的双重保障
针对模内注塑件的状态监控与缺陷识别难题，美的集团通过巧妙安装传感器，对注塑件的核心数据进行精准采集，并精心研发数据分析与状态感知算法，实现对注塑过程的实时、精准监控，能够及时、准确地发现并妥善处理制品缺陷与模具异常情况，有效减少不良报废等生产损失。
同时，针对模具零部件的状态监控与异常预警需求，在模具关键部件安装高灵敏度传感器，结合先进的数据分析算法，实现缺陷及故障识别成功率高达≥95%，原因分析准确率≥90%，有力减少了模具故障发生频率，保障了生产的连续性和稳定性。
（三）注塑机智能参数调节与优化技术：智能化调机的高效解决方案
传统注塑机工艺参数的调节高度依赖调机工程师的个人经验，导致效率低下、资源浪费严重等问题。美的集团深入研究注塑机智能参数调节与优化技术，基于数字化的智能算法与成型理论，成功构建智能注塑调机系统，实现了首模优工艺参数的自动推荐、成型缺陷的自动优化工艺参数以及全流程数据的无缝打通等关键功能，可根据注塑过程中出现的缺陷实时、精准地调整工艺参数。
通过研究模具与设备检测方法，以软件形式建立标准化试模流程；应用基于实例的推理技术，结合 CAE（计算机辅助工程）计算，通过实例检索与相似度计算，快速匹配优首模工艺参数，降低了对工艺人员技术能力与经验的要求；建立起缺陷类型 - 缺陷位置 - 缺陷严重度 - 机台工艺参数 - 辅机工艺参数等参数间的逻辑关系，结合基于规则的推理与模糊算法，快速、准确地修正工艺参数，实现缺陷的在线修正，大幅提升了注塑生产的效率和质量稳定性。
（四）注塑机故障诊断与预测性维护技术：设备健康管理的智能升级
面对注塑机设备的管理和维护难题，美的集团通过智能传感技术对注塑机进行全方位、深层次的监测，全面、精准地了解设备运行状态。精心研发注塑设备故障诊断算法，有效替代人工诊断方式，显著提高维修效率；建立注塑设备健康度计算规则，统一设备使用状态判断标准。
通过这些创新举措，实现了注塑机故障诊断正确率≥90%，误报率≤0.1%，设备维修时间大幅减少约 30%；预测性维护技术的应用使得故障异常率降低 50%，设备维修成本降低 30%，为注塑生产的稳定运行提供了坚实保障。
文章来源：澎湃新闻