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细数注塑产业发展的几大趋势,开启注塑产业技术创新和智能工厂建设新时代!

已有 1008 次阅读 2021-10-18 11:07 |个人分类:工业互联网+新材料|系统分类:观点评述

“十四五”期间制造业高质量发展将会成为一个重要主题,推动以塑料、注塑制品生产为代表的传统制造业技术创新和数字化转型将会是重中之重,这是全社会衣食住行的保障,也是发展其他工业制造业的基础。此外为了落实“碳达峰”、“碳中和”的部署要求,加强统筹谋划,探索路径方式,推动绿色低碳转型和产业结构优化升级,注塑产业发展会出现以下几个趋势。

一、原材料和改性材料功能化、绿色化
 
随着碳中和、碳达峰的不断落实,塑料的绿色生产和加工技术显得越来越受重视,如绿色添加剂、绿色阻燃剂、绿色增塑剂等的研究和推广使用越来越多。同时来源广泛、绿色低碳、容易降解、便于回收的生物基塑料的使用量越来越大,将会广泛用于包装、餐具、家居、文具、母婴产品、电子信息等行业领域。尽管国内外PLA的规划产线、产能和产量不断创新高,但仍旧比不了下游市场的增长速度,原料及改性料产品长期处于供不应求的状态。

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注塑级PLA树脂(左)和PLA注塑餐具
二、注塑装备高端化、精密化、智能化、节能化

2020年注塑机进口额延续下滑态势,降幅逐步收窄,1~12 月同比下降 11%;出口额自 11 月起增速开始转正,1~12月同比增长 4%,出口态势好于进口。
近年来行业关键技术不断取得突破,以注塑机的大型两板式、全电动与发达国家的差距不断缩小。如绿色智能大型纯二板式塑料注射成型装备的研发及产业化,打破德国和日本的垄断;固体废弃高分子材料在线处理系统,降低能耗,提高了经济效益;以终端应用需求为导向的集成化智能生产系统,实现注塑成型智能无人化生产线。未来国内注塑装备还需要向以下几个方面努力。

(1)面向高端复杂应用,具有高精度、稳定性和拓展性的注塑成型系统,如面向医用等高洁净要求的非接触全自动成型系统;面向 5G 应用的工程塑料精密制件成型系统;面向汽车的大型全自动成型系统;面向电子电器、移动通讯行业等高精密要求的全电动注塑机基础系统的研发和产业化。

(2)开发满足复合材料成型且可拓展的注塑成型系统,实现复合材料的高效率、高精度成型加工。

(3)开发满足特种工程塑料成型的专用注塑机,如 PEEK、PI、PPS 等高性能特种工程塑料,满足尖端应用领域(如电子信息、航空)的需求。

(4)与各种先进注塑工艺相结合的高性能注塑成型系统如大产量高速热流道瓶坯机,微孔发泡注塑成型机,定制触感的多层复合注塑成型机,热塑性纤维增强复合成型机,无螺杆超声塑化微注塑成型机,锁模力自动补偿一步法注塑机、智能模塑集成制造系统(3D复印机)等。

(5)对成型精度及稳定性要求极高的高精密镜头光学注塑机,应用于手机、汽车、安防等成像监控领域。

(6)重点应用于汽车密封系统的TPE 接角智能化注射成型机, 巩固C型注塑机在行业的领先地位。

(7)节能环保型注塑机,如回收塑料在线配置再制造绿色注塑成型技术及装备。

三、产品设计轻量化、简洁化、一体化
  
注塑制品领域很多与家居生活密切相关,例如小家电领域。这类产品种类多,需求量大,更新换代频繁,个性化、定制化要求高,市场竞争激烈,利润相对薄,为了尽可能压缩成本,提倡低碳绿色生活,产品在满足使用的前提下,往往越做越轻便,减少金属和塑料的使用量,从结构设计和模具制造环节都已经开始体现。同时为了满足多品种、小批量的市场化需求,工厂里的很多生产环节都逐渐实现了自动化和智能化,但产品装配线依旧依赖大量人力,不利于提升企业和产品竞争力。解决装配效率低下的问题,有一个重要思路就是把注塑件标准化、统一化、简洁化、甚至是一体化成型,减少打孔和螺丝等使用,从而简化装配步骤。
四、生产、管理和决策方式数字化、网络化、智能化
  
注塑企业提质(产品质量、服务质量)、降本(原材料采购成本、库存成本、人员成本、生产成本、管理成本、服务成本等)、增效(生产效率、沟通效率、协同效率等),正是传统制造业推行智能制造,做好数字化转型的主要目的,更是在激烈的市场竞争者中站稳脚跟,重塑发展动力和优势的重要法宝。借助新一代信息技术、工业互联网,注塑企业将会逐渐实现资源优化配置,提高全要素生产率,通过智能化生产、数字化管理、网络化协同、个性化定制、服务化延伸等新型制造模式,实现业务、管理和商业模式的深度变革重构。
五、技术创新和产业发展协同化、集群化、生态化
  

自美国挑起贸易战以后,国内更加重视关键技术创新,提倡回归源头创新,突破一系列卡脖子技术,彻底打破美国的封锁。在注塑产业领域需要不断突破的有高性能原材料的合成技术、生产技术、改性技术,塑机装备和配件的软硬件技术,高端装备的制造技术、软件技术等。通过近年来国家和地方有关部门发文来看,创新是发展的主要驱动力,其中技术创新是核心,创新的主体和方式将会更加多样化,除了一些传统的研究院、重点实验室,还会出现各种创新中心、创新服务综合体、创新共同体、产业发展联合体等,同时借助网络化和软件化加速技术创新的效率和质量,通过平台化、协同化丰富创新的主体,充分博采众长,共创共享。同时产业的发展从传统的集聚区会逐渐朝向集群化发展,广大中小注塑企业依靠集群优势,充分利用互联网+制造业,不断建链、强链、补链,建设产业发展的生态体系,真正形成中国特色和优势。从这里不难看出,未来的协同不仅仅限于企业内各部门的协同,产业链上下游的协同,还会有个人与平台的协同,企业与平台的协同,平台之间的协同。同时企业单打独斗的模式将会越走越远,需要建立自己的生态合作伙伴,企业发展也会走生态化或者融入生态圈。


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