近年，中国科协智能制造学会联合体开展的“中国智能制造科技进展”案例研究，覆盖高端装备、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、农业机械等重点领域，展示了多领域的创新成果与应用场景。当前，我们聚焦智能注塑工厂的关键技术研究与应用，揭示数字化、自动化与先进工艺如何共同推动注塑生产的智能化升级、降本增效与绿色发展。

智能注塑工厂的关键技术研究与应用

1. 注塑产品与模具智能设计

围绕家电制造全生命周期的数字化设计与制造，构建注塑全流程智能设计平台，规范统一数据模型，覆盖产品与模具/工装/夹具的智能化设计、DFM评审、成形仿真、成型专家系统与大数据管理等，基本实现全流程无人化设计。通过规则驱动的智能DFM评审、以工作情形为基础的模流仿真与智能化模具结构设计软件，提升设计效率约30%，有效降低设计异常约50%。

2. 模具状态感知与故障诊断

在模具关键部件安装传感器，结合数据分析实现对模具与注塑件状态的实时监控与缺陷识别，及时发现并处置异常，降低生产损失。核心部件监测与异常预警的应用，使缺陷识别率达到95%及以上，原因分析准确率达到90%及以上，显著减少模具故障。

3. 注塑机智能参数调节与优化

基于数字化智能算法与成型理论，建立智能调机系统，自动为首模提供最优工艺参数、实现缺陷驱动的工艺参数自适应调整、以及全流程数据贯通。通过实例检索与CAE支撑，快速匹配最优首模工艺参数，降低对操作人员技能与经验的依赖。建立工艺参数间的逻辑关系，结合规则推理与模糊算法实现在线参数修正，提升良率与稳定性。

4. 注塑机故障诊断与预测性维护

以智能传感实现设备深度监测，开发故障诊断算法并统一健康度判定标准，替代人工诊断以提升维修效率。故障诊断正确率≥90%、误报率≤0.1%，维修时间减少约30%；预测性维护显著降低故障率与维护成本，提升设备可用性。

5. 注塑过程能源管理与优化

在现有能源管理体系基础上，通过扩展硬件、提升采样密度与多维数据分析，构建数字化能源管理与优化系统，实现对注塑机能耗的精准画像、单耗建模、能耗异常预警及多机台协同的最佳调度，整体工厂能耗实现显著下降，诊断与优化工作量大幅减少。zoty中欧

6. 注塑后端无人化技术

针对后道环节的外观检测、去毛边、预装配、覆膜等，应用AI图像处理与高精度视觉引导、机器人柔性切削、质量智能检测与柔性换装等技术，提升无人化水平。关键技术包括基于AI的外观检测、自动去披锋的视觉识别与柔性切削、以及以气动手指、传感与机器人协同实现的自动分离与贴合，成功率超过98%。

7. 注塑自动换模技术

解决换模过程中的时间长、劳动强度高与安全风险，通过双工位换模、集成接插模块、自动换模控制与磁力模板锁模等系统实现智能化换模。平均换模时间从60分钟缩短到5分钟，显著降低了人工换装模具的安全隐患。

成果与前景

该技术体系已获得多项发明专利与实用新型专利，具备自主知识产权，具备广泛的产业化应用前景。能源管理与优化技术对生产过程的节能降耗与绿色发展具有显著社会效益，推动注塑生产向低碳、智能化方向迈进。当前关键技术已转化为产品形态，能够为塑料加工行业提供完整的注塑工厂智能制造解决方案。