Page 61 - 《橡塑技术与装备》2024年12期

理论与研究 张友根·AI 智能注塑成型的分析研究

解释。开发新的解释方法和技术，如局部解释（如 AI 构建注塑机的动力学模型，考虑重力、摩
Grad-CAM、Attention Maps）、全局解释（如 LIME、 擦、惯性等因素，预测运动性能，提前发现可能的振动、
SHAP）和模型的可逆性。 冲击等问题，提供设计者。
4.7 AI 和硬件无缝集成 AI 能够根据力学性能和成本等因素，智能选择高
AI 与注塑机的硬件设备（如高性能处理器、嵌入 强度、轻质的材料，以提高注塑机的动态稳定性。
式系统）无缝集成、确保系统数据传输的实时性和准 AI 通过优化算法，如遗传算法或粒子群优化，优
确性的稳定性和安全性的研究。开发更先进的传感器 化注塑机的关键部件（如滑块、螺杆等）的结构，降
和执行器、为 AI 提供更丰富的输入和反馈的研究。 低动态应力和磨损。
集成高精度传感器（如温度、压力、位移传感器） AI 分析注塑机的固有频率和模态，确保在高速运
来实时收集注塑过程中的关键数据。设计和开发能够 动或大负载下保持良好的动态平衡，减少共振带来的
处理和解析 AI 算法输出的智能控制器，这些控制器可 影响。AI 指导设计合适的减振器或阻尼材料，降低振
以自动调整注塑机的参数，如注射速率、压力和冷却 动噪声，提高设备舒适性和可靠性。
时间。研究高度集成的机械臂系统，能根据 AI 指令精 AI 通过监测设备的振动、温度等数据，预测潜在
确抓取和放置物料，确保精确的注塑位置和速度。 的结构问题，提前进行维护，防止结构损坏。AI 根据
4.8 环保与可持续性 机器的使用数据和结构性能，预测注塑机的长期动态
AI 在注塑成型领域的应用有助于推动行业向更绿 性能，指导维护周期和更换部件的时间。
色、更可持续的方向发展，实现经济增长与环境保护 AI 进行机械结构的疲劳寿命分析，确保注塑机运
的双重目标。 行的可靠性。
研发节能和环保的 AI 解决方案，智能动力驱动 通过这些 AI 技术的应用，智能注塑机的动态运
系统与节能算法相结合，降低了注塑过程中的能源消 动性能得到了显著提升，能够在高速动态环境下保持
耗及减少碳排放，实现环境友好型生产。 高效、稳定的工作性能，确保产品质量的同时，提高
研究 AI 优化生产排程、减少等待时间和库存， 生产效率。
降低整体运营成本。 提升机械加工精度，特别是位置精度，达到降低
研究使用 AI 进行环境影响评估、帮助企业识别 机构的移动阻力，提高移动机构的动态运行性能。
和改进生产过程中的环境足迹。
6 结论与展望
5 注塑机高动态性能运行机构的开发研 在 AI 技术日益成熟的背景下， AI 注塑成型更加
究 智能化，这些发展也伴随着对 AI 伦理、法规适应以及
智能注塑机融入 AI 集成，其执行机构的动态性 人才培养的新挑战，需要行业共同应对与解决。
能是融入 AI 注塑成型集成的关键性能。动态性能匹 AI 不仅提升了传统注塑成型的性能，还推动了整
配 AI，才能充分发挥 AI 的性能优势，取得效果良好 个制造业向智能化、自动化和可持续发展的方向迈进。
的 AI 注塑成型。 AI 注塑成型技术的应用中，绿色制造与可持续发
AI 不但支持注塑机在高速运动状态下保持精确的 展扮演了关键角色。随着对环境影响的认识加深，智
控制，减少速度变化时的冲击和振动，而且为注塑机 能化注塑机通过精准控制、能耗优化和废料回收利用，
设计者提供开发高速动态执行机构的技术指标，帮助 显著降低了生产过程中的碳排放。
设计者设计更轻且强度足够的结构，以适应高速运动 AI 注塑机在精确控制、质量监控、生产效率提升
的动态需求，实现提升注塑机的动态性能设计，使智 等方面展现出显著优势，预示着未来注塑机将朝着自
能注塑机在高精度、高效率和可靠性方面达到新的水 主学习、数据驱动和智能化服务的方向发展。
平。 AI 在注塑成型中的应用不仅限于单一环节，而是
AI 通过收集和处理注塑机在实际工作中的数据， 贯穿于整个生产链，从设计、生产到质量控制，都在
进行运动学分析，预测其在不同负载和速度下的动态 寻求通过智能化提升整体效能。随着技术的成熟，更
响应，以便优化结构设计。 多的企业将把 AI 视为提升竞争力的关键工具。

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2024 第 50 卷 ·13·