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注塑机需要聪明的大脑-浅谈注塑机控制系统对注塑机的核心意义 (英国巴斯顿技术中心) 注塑机技术必须跟上塑料制品的发展，不断开拓创新，才能具有生命力。而在一定周期内，市场也有多面包容性，各个档次的产品会对应着各自的客户群，而未来，那些停留在中低端的技术水平上，最终将被市场淘汰。高能耗，低性能、低效率，低功能的塑机必将被淘汰，高端技术水平的注塑机的市场必将越来越广，在某些时候，我们会对这种技术变革付出惨痛的代价，计算器大规模取代了很多传统的算盘厂就是一个典型的案例，有些技术的变革是必然的，我们必需要随时准备应对。 应用价值更突出的功能化专用化的注塑机的绝对竞争力在越来越多的场合取代了传统的普通注塑机的生产方式，应用范围越来越广。传统日用品注塑机向工业品注塑机发展，普通注塑机向高速高效节能环保注塑机发展，液压动力驱动向全电动、油电混合动力驱动发展，控制系统向网络化、群控化、自适应化发展，成型向薄壁节材化、复合材料化、模内装配、多色多材料方向发展，注塑机的品种和功能更趋于细化，适应市场的需求，此事，我们需要对中国国内大部分低端普通注塑机生产厂商说：小心，狼来了！ 从今年的形势看，市场的确不错，但是大家也明显感觉到进口的注塑机比往年更多了，而中国的出口量正在下降，并且进口注塑机和出口注塑机的平均售价的差距明显大于历年。显然低价不再是未来支撑出口或国内销售的主要竞争性优势。 中国高端注塑机的需求在不断放大，我们感受很深，从2009年开始以来，市场部的不断飞来的订单就是强有力的证明。而同时，一些很多地端注塑机的企业，仅在市场需求很大的时候才能获得不错的订单，而不是长期稳定的订单。 汽车行业，医疗行业、食品包装行业、物流行业、航空行业、“3C”行业，家电行业等这些关系国计民生行业的高速发展，刺激了注塑机的高速增长。谁能领跑市场的发展，谁就有广阔的发展空间。那么，有技术含量的注塑机是怎么样的呢？赫斯基的瓶胚成型系统、耐斯特的包装行业高速注塑机、米拉克龙的全电动注塑机、沙迪克的高速微量注塑机、恩格尔的大型汽车行业注塑系统、巴斯顿的透明光学注塑机等等，其包含了各种机械、电气、流体学、注塑工艺、计算机控制等相当多的高科技技术，完全不同于传统的地端民用注塑机，他们有一科聪明的大脑核心控制技术。 核心部件也许可能复制，核心技术却很难复制。曾经听一些业内人士在说“中国的塑料机械去除核心部件外，就剩下一堆废铁”，说明国内大部分注塑机制造企业和用户对塑料机械的整体技术认识不足。 注塑产业的发展初期，由于配套产业链技术层次低，人才匮乏，所谓的高档注塑机只不过是应用了一些相对高端的配套零部件而已，对于油、电、机械、气的系统控制整合，一般的注塑机工厂只是购买第三方提供的现成控制系统，并提供根据注塑机工厂所需的基本逻辑控制程序作简单控制。而这些第三方的控制器供应商又有多少是对注塑成型工艺有研究的呢？所以其注塑机产品的组成是容易仿制的机械结构和出钱就可以买到的液压电器零部件外加标准逻辑控制器，无技术含量，更没有核心技术之概念，所以说上述的说法虽然有些夸张，但还是有道理的。对于深层次的技术投入和研究，则很少有企业投入，完美的高性能注塑机，除了应用一些高标准的关键另部件之外（由专业的厂家研发生产），注塑机的真正核心部件是控制系统。而一些低端注塑机，使用开环控制，在设备制造时，预设锁模力、循环时间、速度、压力、温度等，在使用的时候尽量保持稳定。比如：两台同型号注塑机设定了相同的注射速度、压力、温度，但并不知道每台机器实际的工作状态到底是以什么样的速度、压力、温度和时间切换的，有些工厂即使是应用了模具温度控制器，普通的模具温度使用用模温机独立控制流体温度的方法控制模具温度，有时候也用这个方法控制电木注塑的料筒温度，这种方法控制简单，但是控制精度也低。对这些开环的注塑机来说，锁模力的重复再现能力基本不作要求。而对于注塑应用的专业人士来说，都很清楚，每次锁模力大小和分布位置的变化，对成型的排气、多腔制品的充填平衡、产品尺寸等的变化是非常关键的，而这仅靠提升机械结构的精密度是不够的，换言之需要对很多变量加以测量和控制，比如BESTONT S-TECH900的锁模力闭环控制系统，会测量出每次的锁模力，在偏离设定的锁模力偏差的时候自动调模校准锁模力，并显示实时检测锁模力。另外，我们要真正实现精密高效的生产，也必须提高移模速度，而快速移模也对减速控制提出了更高的运算要求，模具的快速低压保护也要求高性能的控制器，高速注塑的时候要实现减速定位控制，以避免充填过程的冲击压力加重塑料制品合模线或飞边的产生。对于一台几十赫兹CPU的低运算速率控制器来说，是不能满足使用要求的。用传统制造普通民用注塑机的思路来研发精密注塑机或功能化的专业注塑机是不可行的。有些国内的注塑机出口后，外商拆掉原有控制系统，换上他们自己的控制系统，改装后提高了附加值，提高了加工功能和性能，卖高价，获取高额利润。国内也有单位用国际上先进的控制系统改装国产设备，达到提高加工能力。尤其是全电动注塑机，控制系统更为关键，日本厂商都花大量的精力、财力不断开发提高动态响应的控制系统，符合实际的注塑应用工艺，使全电动的注塑机技术水平不断提高，控制系统是他们的核心技术，占领了中国市场。国内厂商开发全电动注塑机注重于机械部件的开发，对控制系统不研究，高水平的控制系统又配套不上，所以整体技术水平总是落后于日本、欧美。 对于核心控制技术，必须不断创新，才能使核心部件在质的方面发生变化，不断适应市场、领导市场。技术往往是这样，今天的先进技术，过了一段时期，就成为落后的技术。国内开发的塑料机械，往往采用引进技术、测绘仿制的方法，跟在人家后面，要接近或超出欧美、日本的技术水平还很难。高科技的塑料制品，需要新颖的高端塑机加工，这些塑料制品的塑料加工机械，基本上首先是由国外厂商提供，我们再按这些塑料加工设备仿制，进行所谓的国产化，结果是产品出来已落后于市场，而且技术水平赶不上，同时人家技术含量更高的塑料机械又推向了市场，把国内的开发的产品推向了市场边缘，全电动注塑机就典型的案例。如果要提高注塑机的技术含量，必须应用一些更先进的计算机控制技术，计算速度高，控制容量大，精准度高。同时，企业要想自己拥有独特的核心价值，企业就必须对注塑工艺要有研究，要拥有自己独立的核心控制系统的核心算法，整合对不同动作元件的控制配合算法和对注塑工艺的理解，这才是不容易被别人仿制的东西，很多欧美日的国际大公司也购买现成的第三方控制硬件，然后把自己的核心控制逻辑和算法嵌入到控制平台从而形成自己的控制系统或通过付费形式与第三方联合开发一些自己有知识产权的新系统，恩格尔、米拉克龙等等，巴斯顿BESTON作为欧洲的一家中小型以研发为重心的企业，更加侧重于核心技术的研发，控制器的曾经第三方合作伙伴包括杰弗仑、贝加莱、佳能、科霸，目前正在大规模的应用奥地利的科霸（KEBA）控制系统，其出色的硬件性能为我们的系统技术提升提供了基本平台，科霸的产品系列里面近年也推出了一些比较经济的标准化产品，对于一些普通注塑机制造厂来说，还是非常易于上手的，但是对于一些高端的用户来说，除了选用高等级的系列控制器产品，核心系统一定要改变由控制器生产厂商全包的思想，要知道自己才是注塑机生产厂家，对于自己的产品定位、应用方向、行业应用工艺特点，自己才是最有发言权的，比如恩格尔在应用科霸的高端控制系统的时候，嵌入的完全是恩格尔自身的控制逻辑概念，由多种程序模式以适合不同的注塑生产需求，你不能要求购买科霸系统的时候也获得类似的软件，我们获得的应当是高性能稳定可靠的控制平台和优秀的服务。在应用程序方面，基于此，我们再提升我们的应用技术，例如，我们国内到处都可以买到所谓的高速注塑机，或者油电混合伺服注塑机，但是是否是有其“形”而无其“能”呢？以高速注塑为例，一般工厂仅是提高了油路通路和加大供油能力，供油能力很多时候是加几个氮气瓶，或者配几个高端的伺服阀，但控制部分仍然使用一些低运算速度的控制器和一些标准的普通逻辑程序，对于动作过程的各个阀的配合，运动控制并不作与所选用的硬件特性相宜的优化程序，最高射速是上去了，运动响应性能又如何呢？再比如很多工厂在应用伺服油电混合技术的时候，节能效果确实不错，但是其响应精度又如何呢？仅把电机的响应精度混肴成注塑机的响应精度显然是不对的，注塑机动作中电路、油路、低速控制器的连续累积响应时间精度要明显低于高性能伺服电机的响应时间精度，根据水桶的木板储水效应原则，机器的性能已经不能再有所提升了，优秀的控制技术可以把伺服电机的特性发挥到最大，巴斯顿应用了德国REXROTH伺服系统，并在此控制系统内嵌入了复杂的控制程序，考虑了不同型号的电机特性、油泵内泄特性、所配置的不同油阀的响应特性、与运动部件运动惯性相适应的运动控制程序及应用于不同产品的注塑工艺特性，得以优化到启动51ms、停止29ms的性能指标，目前，在射出速度400mm/s以内的机器不需要应用氮气辅助，并已经大批量应用于一些导光板、精密电子连接件行业的生产，让低应力高质量的产品生产得以比以往工艺更加简单和经济。运动控制方面，PS-TECH系列高速开模停止重复误差可以控制在+0.1mm以内，而这一切，功能强大的高性能控制器是硬件基础，优秀的控制软件是核心。对更多的用户而言，未来的注塑企业，也不仅仅是在直接技术方面需要发展，更包括了一些软件性的技术指标，我们的很多客户也向我们购买了数字化管理系