注塑成型装备的智能制造发展趋势
思瀚产业研究院 博创智能    2025-04-17

（1）精密、高效、节能是现代注塑技术的主流趋势

当前，“大型机二板化、小型机电动化”已成为行业发展的主旋律，促使注塑成型装备向节能化、高精度及快速成型发展。随着相关技术的发展和注塑生产工艺对注塑成型装备要求的提高，电动驱动系统、大型二板式注塑技术、多组分注塑技术的研发及产业化不断推动行业向高端化发展。

①大型二板式注塑机技术

塑料制品制造业对大型及超大型注塑机的需求日益增加，尤其是在汽车保险杠、仪表盘、汽车内饰、大型托盘、储物箱、建筑模板、大型管件、化粪池、垃圾桶、水处理滤板等大型塑料制品领域，对超大型注塑成型装备提出了更高的要求。虽然我国二板式注塑机技术起步较晚，但二板式注塑机发展趋势不可逆转，未来二板注塑机占比将进一步提升，国内行业企业纷纷注重大型二板式注塑机技术的研发及产业化。

当前，国内企业已在大型二板注塑技术实现突破，海天国际、博创智能等行业技术优势企业已能生产出锁模力 6,000吨以上的超大型二板式注塑机，逐步赶超国际先进水平，开启国产注塑成型装备的新纪元。

②电动注塑技术

小型注塑机对精密化、高速化发展更为迫切，精密注塑要求注塑机在注射压力和注射速度上能进行精确控制，而高速化要求注塑机须有更短的成型周期。如快餐盒，其是低价值产品，需要快速生产才能符合成本效益，且其薄壁产品很轻，因而射程较短，设备需要在 0.3-0.5 秒内达到较高的注射速度。电动注塑机的驱动系统具有高精度、可靠性高和节能等优势，使用成本较低，适合在小型制品、短注射行程的场景使用，电动注塑机是小型注塑机的发展方向。

当前，电动注塑机技术已成为行业企业开发的重点，海天国际、伊之密、博创智能等行业优势企业均推出电动注塑机产品，但由于控制系统等关键部件仍依赖进口，因此我国电动注塑机较发那科、住友等国际领先水平仍有一定差距。未来随着行业技术水平的提升，进口替代空间较为广阔。

③伺服节能技术

节能降耗已成为制造业发展的必然诉求，影响注塑成型装备能耗水平的关键因素在动力系统。近年来，行业企业通过采用伺服动力系统，从控制原理上提升液压动力系统的节能效果，克服了原定量泵系统因电压、频率变化而导致转速变化的难题，实现节约能源、提升生产效率和产品合格率，延长注塑成型装备的使用寿命。伺服节能技术符合节能降耗的趋势，未来在注塑成型装备上的应用将更为广泛。

④多组分注塑技术

多组分注塑技术是指两种或两种以上的材料经多个流道注塑成型的技术，如汽车车灯及带标识的按键的生产，是塑料制品的重要生产方式之一。随着社会经济的发展及人们生活水平的提高，在产品品质、产品附加值、生产效率等方面均具备独特优势的多组分注塑技术越发得到市场的青睐。多组分注塑技术主要体现在模块化设计及注塑单元组合、控制软件的设计开发、转盘等工具平台、旋转叠模、夹芯注塑技术、退芯技术等方面，综合考虑产品设计、材料、注塑装备、模具设计及自动化需求等因素，形成可满足客户的产品生产工艺需求的注塑成型方案。

当前，行业企业不断推进多组分注塑技术的开发及产业化，其中博创智能已研发制造出五物料注塑机，并不断突破多组分注塑的新高度。受益于国际产业转移、国内产业配套完善、产业结构升级以及自主创新能力不断提升等因素的综合影响，国内注塑机制造业的技术水平稳步提升，逐步缩小与国外先进制造技术之间的差距，已形成了产品门类齐全、技术水平较为先进、能基本满足国内需求和具有一定国际竞争力的产业体系，在全球塑料机械设备产业链中占据越来越重要的地位，涌现出海天国际、博创智能、伊之密等一批具有活力和发展前景的企业，其中海天国际已发展为全球最大的注塑机生产企业，博创则在大型二板机及智能化领域不断取得突破性进展，在行业内已具有一定的品牌影响力，并逐步向高端领域渗透。

（2）注塑成型装备的智能制造发展趋势

①智能制造已成为注塑成型工业转型升级的必然趋势

智能制造已成为新时代下的核心，是各国发展先进制造业的制高点。近年来美国、德国、日本等世界发达国家纷纷实施了重振制造业为核心的“再工业化”战略，颁布了一系列以“智能制造”为核心的国家计划，试图引领未来全球制造业发展方向。国务院于 2015 年出台了智能制造相关战略规划，确立了国家制造业创新中心建设工程、工业强基工程、绿色制造工程、高端装备制造业创新及智能制造五大核心，成为我国建设制造强国的重要行动纲领。

当前，我国塑料加工业大部分为中小企业，以单机生产为主，属于粗放型生产模式，信息化程度普遍不高，存在产品研制周期长、生产效率较低、产品不合格率较高、资源利用率较低等问题。因此，塑料加工行业数字化、信息化、智能化已成为行业转型升级的重要方向。一般而言，注塑成型行业的智能制造主要体现在生产制造过程智能化、注塑成型装备产品智能化及生产方式智能化等几方面。

对于下游塑料制品生产企业，智能制造深刻改变制造业的生产模式，从更高层面解决了提高产出和降低成本的工业生产问题。塑料加工行业在我国仍属于劳动密集、资源密集型产业，而随着智能注塑装备、自动化产线的深入应用，数字技术、网络技术和智能技术渗透、融入产品研发、设计、制造等过程，成为企业提高生产效率、降低成本的重要手段。

当前，注塑成型装备制造业提供的产品已经由原先单一注塑机开始向智能注塑成型整体解决方案方向发展，在注塑成型生产涉及的原料处理与输送、注射成型、产品取出与后处理、包装与物流等诸多环节，应用数字化、网络化、智能化技术，实现注塑成型过程的高度自动化，在此基础上逐步发展出智能注塑生产线、智能车间、智能工厂，实现资源的优化配置，制造工艺流程与生产任务调度优化，目前在家电、汽车等行业产生了众多成功的示范案例。

在服务及盈利模式方面，塑料产业的结构优化升级以及创新发展，对智能云服务产生了广阔的市场需求。智能云服务通过泛在感知、系统集成、互联互通、信息融合等信息技术手段，将工业生产的大数据分析技术应用于企业产品制造、供应链运作、售后服务等环节，拓展价值链，为企业创造新价值，促进注塑成型产业的体质升级，并以此为基础衍生出收取软件使用费、服务运营费等服务费用及电·子商城等方式，产生新的商业价值，形成新的盈利模式。

②国外塑料成型装备企业在智能化方面积累了一定的基础智能制造

对注塑成型装备的机械、液压、电机电气及控制系统等方面都有较高要求，是一项复杂的系统工程。国外注塑成型装备企业主要在提升装备智能化水平方面积累了一定基础。恩格尔、克劳斯玛菲、阿博格、发那科等企业大都拥有自身的注塑成型装备控制系统，通过改进软件、控制算法等方式提升智能化水平。

同时，国外塑料机械行业不断推进接口的标准，如欧洲在塑料机械领域设备中集成数据通信协议，推出了生产设备与制造信息系统的集成标准，并在注塑加工系统中集成了智能仓储、智能物流等智能模块。随着智能制造成为行业普遍认可的发展主题方向之一，恩格尔、克劳斯玛菲、阿博格等企业纷纷提出了智能制造解决方案，通过信息技术与产品制造深度融合，促进产品类型多样化，提高资源利用效率，以及全制造流程的生产率、质量和成品率，加快创新性产品研发设计及更加高效灵活的批量生产。

③我国注塑成型装备的智能制造发展趋势

在我国推进智能制造战略以前，大部分注塑成型装备企业在机械、液压、电气与控制系统设计研发等方面研发力量较为薄弱，存在单机智能化程度低、自动化控制水平低及缺乏专业的上层软件等难题。2015 年我国大力推进智能制造战略以后，我国塑料成型行业在单机智能化、网络化、智能控制及行业信息化等方面突飞猛进。

其中，注塑装备智能化的核心控制器虽然国外领先于中国，但国内已打破国外垄断的局面。全球的注塑成型装备只有少数能够实现联网功能，中国已开始着手推进互联互通与互操作的标准体系建设，打破信息孤岛。2018 年我国正式开启了工业互联网元年，专门服务于塑料成型行业的云服务平台开始出现，形成了数据高速采集、可靠传输、存储、分析、决策的大数据环境。

“十四五”时期，新一轮科技革命和产业变革深入发展，5G 通讯技术、物联网、大数据、高档数控机床、工业机器人、智能仪器仪表等新一代技术装备的应用，将推动塑机产业加速向智能化方向发展。塑料机械行业作为装备制造业的重要组成部分，推进注塑成型机领域智能制造进程对塑料机械行业产业结构调整升级和提升企业竞争力具有重要作用。

在国家产业政策调整、鼓励创新驱动型发展的大环境下，我国注塑成型装备领域的智能制造进程将进一步加快。随着我国制造业向高端制造、智能制造进行战略转型和升级，注塑成型装备行业积极向智能制造领域探索，以海天国际、博创智能、伊之密、泰瑞机器等为代表的中国塑料机械行业企业都在智能制造领域进行积极的探索和尝试，并已取得阶段性成果。本行业的智能制造发展包括以下内容：

A. 注塑成型装备单机智能化

随着塑料制品行业对生产效率需求的不断提升，单台注塑生产工序的自动化程度随之提升，如自动换模、自动供料、自动取件等。当前，行业企业通过将先进信息技术与传统注塑成型装备相结合，提升注塑成型装备单机智能化水平，可实现设备的实时感知、准确辨识、快捷响应和有效控制，快速调节控制参数和工艺参数，保证整个制造过程的精度、效率和稳定性，降低能源资源消耗。

B. 注塑成型装备的互联互通与互操作

注塑成型装备实现智能制造要求在单机智能化基础上，与辅助设备、成型模具和相关自动化设备协同操作，从而形成智能化注塑生产单元。目前，注塑成型装备行业的现场总线协议开发、装备信息互通、数据接口传输等方面尚缺乏统一标准，存在接口、模式、系统等存在不匹配的难题，对整体注塑生产线智能化进程产生不利影响。因此，掌握注塑成型装备、辅助设备和成型模具、制造管理系统之间实现互联互通和互操作的关键技术已成为行业智能制造转型的关键要素之一。

C. 智能化信息管理系统应用

注塑成型装备行业的智能制造需打破原先的信息孤岛，通过基于先进的计算机信息技术的数字化、信息化、智能化控制系统，建立起设备之间快捷的信息桥梁，为节约型制造提供了前提条件。当前，行业主要企业纷纷搭建自身的信息管理系统，其中海天国际通过引进智能制造管理系统，实行“以机代人”和“8+16”生产智造模式，实现零部件加工自动化、柔性化、智能化及制造过程信息化；

泰瑞机器不断改造、优化加工中心及 FMS 柔性加工系统组成的模板加工生产线、电气自动化装配流水线及新建的整机柔性装配生产线等，提升整体制造自动化、信息化、数字化水平；博创智能集成应用注塑机生产制造执行系统 MES 及 ERP、PLM 等信息系统，形成统一的信息流、数据流，实现对企业的资源集成管理、智能化、可视化、移动运用。

D. 发展工业互联网平台

工业互联网是互联网和新一代信息技术与工业系统全方位深度融合所形成的产业和应用生态，是工业智能化发展的关键综合信息基础设施。构建工业互联网平台，形成注塑成型装备数据的高速采集、可靠传输、存储和处理，汇聚行业动态、生产装备、物流、客户使用等信息，用以进一步分析处理并指导用户决策。

E. 人工智能与注塑装备的深度融合

利用云服务平台收集到的大数据，通过综合运用传统的统计学知识和人工智能、 机器学习、模式识别等方法，从大量的数据中归纳、推断其隐含的有效信息，建立起人工智能与注塑成型装备行业深度融合的系统工程，进一步实现各种远程监控、故障分析与诊断、专家系统等生产服务。

F. 注塑成型装备制造的智能化

从注塑成型装备自身的生产模式来看，随着智能制造的推进，部件化组装的离散型智能制造模式已成为行业发展方向。注塑成型装备制造企业采用标准化、模块化设计及组装、先进的信息化管理系统和 AGV 智能物流系统等，实现注塑成型装备生产过程的“数字化、信息化、智能化”，有利于提升生产效率，推动行业结构升级和提质增效。

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