2015国际橡塑展上的智能化制造技术

寂静天花板

“中国制造2025”正在加快推进实施， 智能制造时代即将到来。对于塑料加工业， 中国塑料加工工业协会理事长钱桂敬指出， 数字化、网络化、智能化，是未来五年的重要任务，要以此来引领创新发展。因势而动，与自动化密不可分的智能化技术在2015国际橡塑展同样获得前所未有的重视。
比如威猛巴顿菲尔的新型SmartPower 现已被推向市场，这款机型主要在智能化以及对能源的经济使用方面设立了基准。作为一款按照PowerSeries 设计的具有短尺寸的伺服- 液压注塑机， SmartPower 不仅看上去智能，而且提供了最适度的空间要求优势，从而能够对可利用的生产空间进行最佳利用。新型SmartPower还配备了智能化的驱动系统， 该机器装有一种新的、高能效伺服- 液压驱动系统作为标准配置，它还以小尺寸和低噪声而得到凸显。        此外，这款设备还拥有智能的锁模单元，液压块被整合到锁模侧，从而实现了极高的控制精度和动态运动。控制系统UNILOG B6P 的智能性体现在它可以让设备集成到PDA 系统中，而且尤其是基于互联网的服务支持。SmartPower 配有用于互联网和远程服务以及用于一个现代管理执行系统的设施。
3 m& s' v3 z; Y8 T( y        ◆全电注塑
        全电动注塑机因其环保、节能、低噪音、低能耗等特点而取得了广泛的关注和应用。一直以来，全电动注塑机因其本身原理的限制，合模力通常较小，主要用于小型、精密制品的成型加工。近年来， 随着对大型注塑成型制品市场需求的不断提高，全电动注塑机也向着大型化方向发展。在此次展会上，海天展出的长飞亚天锐VE 二代系列合模力范围已经拓展至6500kN，专为大容量高精度及大容量薄壁制品的标准化生产而设计。这台机型可能是本届橡塑展所有展出机型中最大的全电动注塑机。
        天锐二代系列与前一代相比更加灵动、高效并以客户为导向。全新的注射单元结构更紧凑；注射装置可旋转设计，轻松实现塑化部件的更换与维护。更少的零部件实现了注射过程更良好的稳定和运动性能。在现场， 一台VE6500II/3350 将一出二地生产制品重量为288 克的汽车内饰件，原料为PP+EDPM-T20。
        作为长飞亚的下一个目标， 一台合模力为10,800kN 的同款机型已进入测试阶段。宁波长飞亚塑料机械制造有限公司总经理傅南红先生表示：“开发大吨位的全电动注塑机所面临的巨大挑战是成本问题。也因此，我们非常重视生产效率。” 该机型的原型机已在长飞亚于5 月18 日举行的春晓新生产基地的开业典礼中首次露面，预计于今年年底正式进入销售阶段。

WINTEC 公司自创立之初就将其定位为一家为亚洲市场提供标准注塑机产品的制造商。WINTEC 与其母公司ENGEL 集团所生产的注塑机不同在于设备的选项范围。WINTEC生产的t-win 系列注塑机所提供选项会相对少一些。 并且不支持多元件处理以及特殊技术。这样一来，WINTEC 就能够以具有竞争力的价格提供更好的品质。t-win 系列注塑机的一大特点就是高能源效率。即使是标准模式，t-win 也配备了伺服液压技术servowin，与传统液压式注塑机相比可降低能耗60% 以上。此外，操作点的优化，以及具有位移小和与拉杆无接触的两板式结构的锁模单元也为实现高能源效率做出了贡献。据了解，就在本次橡塑展之前，低能耗的t-win 机器已经被国家塑料机械产品质量检验中心所认可—— 根据GB/T30200-2013，机器达到一级标准水平。能源消耗实际上是比对这个级别的能源效率所要求的限值还要再低10 到20 个百分点。
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$ y9 w. |& h3 D在汽车行业中，巨大的成本压力让制造商不断提高生产效率和能源效率。在此次橡塑展上，WINTEC 现场采用t-win 生产汽车内门板的展示来体现了如何通过创新技术满足汽车制造商的这些需求。在锁模力为8500kN 的t-win 8500-7000 上，汽车的左右车门板都是由美孚的聚丙烯原料（PP7555KNE2）注塑成型—— 同时在一个双型腔模具中。注塑量为733 克。周期时间为28 秒。

        随着中国劳力成本的不断上升，汽车制造商必须在工资成本不断上升的情况下不断提高生产效率。在这个过程中，灵活的设计方案变得越发重要。与此同时，针对汽车工业对注塑机锁模力要求的不断提高，克劳斯玛菲通过此次橡塑展为其MX 系列注塑机增添了两款锁模力规格，分别为MX 2700 和MX 3200。
* m* `. T# C+ z, m        克劳斯玛菲集团中国公司首席执行官Christian Blatt 在谈到这两款机器时表示： “MX 系列对于各种应用的匹配能力特别适应该要求，并且为越来越多的客户使用。”
" }4 T1 L8 m0 J5 g$ e# i3 P- a6 X        MX 系列的特色是克劳斯玛菲研发的液压机械式双板合模单元。它代表了牢固的结构、快速生产和少保养运行。力流优化的滑座与导向拉杆配合，确保精确平行的合模运动和持久的模具保护。MX 系列的其他优势包括出色的熔体品质以及恒定注射重量。总之，即便是在严苛的连续运行情况下，MX 系列也可在实现产量高的同时确保质量稳定。

& S, f0 [+ n: [" C有研究报告指出，加强自动化生产是许多厂商未来3-5 年的经营策略。市场对于产品质量的要求日益提高，其中最大的挑战是如何帮助客户实现以最高的生产效率、最低的单位成本来满足市场日益提升的品质要求。解决这个问题的关键之一是要有定制化设备概念、流程的整合性和自动化。
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本届橡塑展特设“工业自动化专区”， 展示机器人、机械臂、传感器、驱动器、控制系统、视觉控制技术、干燥及冷冻系统及其他自动化设备。而展区内的“机器人检阅区及智能生产”通过精彩的动态演示， 突出机器人系统的各种功能、高精度和灵活性，以及智能自动化技术带来的制造优势， 如威猛机器人示范打篮球；ABB 展示可在不同环境应用中的注塑机取件机器人。
# j! k! u5 h0 v        此外，在该展区上，恩格尔还展出了今年首次面对亚洲客户的e-pic 机械手， 这款产品为加工商提供一套强大并具有高性价比的解决方案。e-pic 将新型机械手和旋转臂相结合，用户不需要考虑旋转臂如何动作，它的编程和线性机械手一样简单。同时，e-pic 独特的动力学设计带来了巨大优势，用很小的力就可以移动手臂， 因此带来了极大的节能。另一个优势就是节省空间，它很容易集成到机器上进行一些取件和放置的应用。
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  ]4 O  k2 V4 C1 @2 _6 ]) A! S“我们相信未来中国塑机市场对自动化的需求潜力，这也是我们在中国设立自动化团队的原因，我们的目标是未来几年能像在欧美国家一样能为客户提供全系列的自动化产品。”恩格尔机械（上海）有限公司销售和服务总裁魏迈络说道。
) i) I: E& U- _. H, `8 g1 y+ ]        拓斯达此次展会重点展示机器人自动化应用方案，6 轴工业机器人配合机械手动态演示拓斯达机器人全自动化生产线， 现场全真模拟，视频教育，成为展会的一大亮点。拓斯达的董事长吴丰礼表示，拓斯达要做“行业自动化”。每个行业都有它独特的地方，术业有专攻，不可能一家企业把所有应用都做好。因此拓斯达立了多个项目组，每个项目组就相当于一个独立的小公司，在各自领域做专，从而实现更多领域之间的融会贯通。

6 B6 I* W1 \+ ^" P8 [( h8 U        当今，制造商们正面临日益加剧的市场竞争和利润率的递减。另一方面，熟练工的数量无法在短时间满足持续升温的市场需求，自动化生产迫在眉睫。要实现更深层次上的自动化生产，前提是确保生产车间乃至工厂中，设备与设备、设备与物料、设备与人等的互通及可视化管理。这种集成式、平台式的技术发展趋势也在此次橡塑展上得到了体现。
! X1 ^: w  G, `0 M. ?3 S        比如倍福超高速、高精度、开放和定制化的控制平台——该平台由一台高性能工业PC、EnterCAT 实时以太网现场总线系统、模块化总线端子模块I/O 和TwinCAT 自动化软件构成。基于PC 的通用控制系统可以用于控制塑机行业的所有工艺工程，包括注塑、吹塑和挤出。控制所有加工过程用的专用软件由一个在一台中央PC 上运行的软件所取代。除了工艺控制和可视化之外，高性能的PC 平台也支持运动控制、机器人技术、安全和测量技术，这样可以优化工艺过程。
        倍福中国技术工程师何元胜表示： 现在，随着中国人工成本的大幅上涨，高精度的控制系统开始得到中国市场大批塑机厂商的青睐，因此在本届橡塑展上， 倍福既重点展示了针对复杂应用场合的XMold，也推出了针对成本敏感型的EMold 这两种面向不同市场的系统解决方案。
' i* B8 J# ]- J- E$ A        XMold 和EMold 基于高性能的pc 的开发平台，能为塑机厂商带来两项巨大优势：首先其程序控制通过简单的代码即可实现，由于平台已经集成了很多的功能， 同时还可以集成外部的一些需求，如可以和第三方通讯、进行数据库的处理、做报表等，可以通过简单的网线实现工厂自动化，在办公室即可检测所有机器的运行状态并进行控制；其次，基于Windows 的人机界面能帮助客户灵活的开发功能强大的界面。

除了机械手，拓斯达也在重点研发机器人应用集成系统，这是产业链上技术门槛最高的环节。拓斯达董事长吴丰礼表示， 目前在这方面主要技术还是以国外厂商为主，在未来国产机器人想要占据大部分市场的话，掌握核心技术突破技术门槛是唯一途径。据了解，拓斯达自主研发的自主品牌工业机器人今年已服役于某意大利公司车间替代人工自动化作业，目前公司已有很多研发应用集成在技术上已取得重大进展。
5 r0 V: D& P' r' \) h        再比如，恩格尔在去年橡塑展上展出的里程碑式产品——CC300 控制单元也是一个体现系统集成的例子。它能让自动化生产工艺的流程更简单、更舒适且更安全， 而且可以同时控制多个设备，从而最大程度地帮助客户在做好整合系统解决方案的同时提高工艺安全性。
. t+ l# z4 \4 g' B        “因为自动化不是简单地为设备配备线性机械手或6 轴机器人，其最大的挑战是如何把自动化和生产工艺以及设备集成到一起。解决方案非常多，我们不仅可以将机械手和设备进行集成使人机界面更简单，而且可以从机械的角度进行集成。我们的解决方案不仅能够节省空间，而且能够合理安排安全设备，这是简单的扩展无法达到的效果。”恩格尔机械（上海）有限公司销售和服务总裁魏迈络说道。