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福達智能: 推進中國注塑工業(yè)的提質(zhì)增效
????????——專訪群達集團福達智能事業(yè)部董事長高福榮教授
????????全球工業(yè)生產(chǎn)經(jīng)歷了兩百多年的多個階段的發(fā)展演變：工業(yè)1.0是18世紀末開始的機器工廠“蒸汽時代”;工業(yè)2.0是20世紀初的分工明確、大批量生產(chǎn)的流水線模式和“電氣時代”;工業(yè)3.0是1970年代初開始應用電子信息技術(shù)，進一步提高生產(chǎn)自動化水平;而工業(yè)4.0是現(xiàn)在開始應用信息物理融合系統(tǒng)。
????????這是不久前在第二屆中國汽車模具及零部件產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展高峰論壇上，群達集團福達智能事業(yè)部董事長高福榮教授關(guān)于”工業(yè)4.0背景下中國模塑裝備智能控制的發(fā)展”主題演講的開場白。高福榮是香港科技大學教授、博士生導師、我國"千人專家計劃"引進人才、美國塑料工程師協(xié)會(SPE)院士。2007年，他在廣州南沙的霍英東研究院成立了世界上唯一的“高分子成型過程及系統(tǒng)中心”。在高教授看來，塑料機械行業(yè)整體尚未達到智能化生產(chǎn)的工業(yè)4.0技術(shù)水平，處于工業(yè)2.5的現(xiàn)狀：模具設(shè)計、數(shù)控加工、模流分析大部分已實現(xiàn)數(shù)字化，成型工藝多為開環(huán)，模具內(nèi)缺乏質(zhì)量在線檢測，也缺乏全過程優(yōu)化手段，數(shù)據(jù)集成還依賴于人工，尚未達到數(shù)字化。中國國產(chǎn)塑機以中低端產(chǎn)品為主，產(chǎn)量高，產(chǎn)值低，利潤低，產(chǎn)業(yè)升級勢在必行。而控制器是塑機的核心，國內(nèi)控制系統(tǒng)水平與國外差距巨大，塑機控制技術(shù)的提升是塑機工業(yè)轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵。而典型注塑產(chǎn)品的利潤率僅5%-10%，注塑行業(yè)進入微利時代也已是必然趨勢。高教授指出，應對之策在于生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)型升級，包括品質(zhì)提升、成本降低和產(chǎn)品創(chuàng)新。他總結(jié)道，對于微利時代的注塑生產(chǎn)，產(chǎn)品質(zhì)量的提高是決定企業(yè)生死的關(guān)鍵。
?右一為高福榮教授
????????高峰論壇舉行的第二天，參會代表們考察了群達集團福達智能事業(yè)部，中塑在線記者也有幸隨團一起體驗了模塑智能制造與云制造平臺遠程管控，并對高教授進行了獨家專訪，更深入地了解到關(guān)于福達事業(yè)部以及高教授個人的情況。
????????福達智能研發(fā)團隊研發(fā)注塑機控制系統(tǒng)技術(shù)已經(jīng)走過了30多年的歷程，早在80年代，高教授開發(fā)出了基于微機的注塑機控制系統(tǒng);90年代采用高精度、高成本的伺服閥控制系統(tǒng);進入新世紀，采用高精度、低成本的閉環(huán)比例閥伺服控制系統(tǒng);現(xiàn)在采用高精度、低成本的嵌入式控制系統(tǒng);最新就是MUST控制系統(tǒng)，實現(xiàn)低成本升級和高精度閉環(huán)控制，為國產(chǎn)及亞洲注塑機量身定做，其高精度使原機加工水平達到甚至超過歐洲和日本的同類機器，無需對原機械系統(tǒng)做改動，為注塑行業(yè)提供一體化高精度智能控制系統(tǒng)和注塑品質(zhì)保證的解決方案。
?????????2011年6月，群達模具(深圳)有限公司引進了以香港科技大學高福榮教授為首和以楊毅博士、姚科博士、莫勝勇博士、周峰碩士、ERIC LU碩士、姜芝君碩士等人為核心成員的高分子成型系統(tǒng)及過程創(chuàng)新團隊。2013年獲得廣東省第四批創(chuàng)新團隊立項，成立福達智能事業(yè)部，獨立運營開展《高分子成型裝備升級核心技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化》項目。
????????福達智能的研發(fā)團隊對注塑機控制系統(tǒng)的核心軟件進行了全新的設(shè)計和研發(fā)，完成了定制產(chǎn)品的設(shè)計，并在多家不同企業(yè)的不同機型進行了試驗，均取得了很好的效果。對比該技術(shù)在企業(yè)工廠車間試驗的前后結(jié)果，生產(chǎn)效率及最終產(chǎn)品的質(zhì)量都有很大的提高。他們的研究成果具有如下創(chuàng)新：一是首創(chuàng)二維時間控制方法，直接利用低成本的比例閥對注塑過程的壓力、速度等關(guān)鍵參數(shù)進行有效的閉環(huán)精確控制;二是提出了采用時間最優(yōu)控制和模型預測控制對注塑溫度進行精確控制;三是通過關(guān)鍵過程參數(shù)的精密控制大幅提高了過程及產(chǎn)品合格率。
????????據(jù)高教授介紹，為注塑機制造廠家配套提供高精度智能控制系統(tǒng)解決方案，在不改變原機機械油路系統(tǒng)的前提下，更換福達的MUST控制系統(tǒng)，可將低檔注塑機的性能提高到中高檔水平，進而提高他們所造注塑機產(chǎn)品的質(zhì)量、利潤及競爭力。現(xiàn)已被震雄、博創(chuàng)、東華、伊之密等品牌的注塑機企業(yè)所應用，獲得一致好評和認可。而為注塑制品生產(chǎn)廠家改裝福達智能MUST控制系統(tǒng)，在不改變原機機械油路結(jié)構(gòu)的情況下，通過對注塑過程各個階段的關(guān)鍵質(zhì)量參數(shù)進行實時檢測，提高原機機械的加工精度和穩(wěn)定性，從而提高注塑制品的質(zhì)量，大幅降注塑制品生產(chǎn)廠商的低次品率，節(jié)約生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。高教授很興奮地向記者分享了典型的應用案例:香港一家生產(chǎn)開關(guān)插件的注塑企業(yè)，改用福達控制系統(tǒng)后，廢品率由3。85%下降至0。56%，降幅達85。4%;另外一家生產(chǎn)面板蓋的注塑企業(yè)經(jīng)過改造后，廢品率由高達39。2%下降至15。7%，降幅達60%。MUST控制精度明顯高于國內(nèi)其它品牌的控制器。高教授表示，給注塑機配置MUST控制系統(tǒng)就相當于加上了一個“大腦”，就能在不增加成本的情況下大幅提升注塑機性能。
????????高教授指出，對注塑機進行精密控制，并與材料和模具有機結(jié)合，是高性能塑料制品質(zhì)量的保障，實現(xiàn)真正的智能控制。他認為工業(yè)4.0背景下注塑工業(yè)轉(zhuǎn)型升級要分三步走:一是單機精密控制，二是單機智能控制，三是智能集成化注塑工廠，實現(xiàn)機構(gòu)高效利用，信息智能集成，空間布局優(yōu)化。
????????福達智能的總部位于深圳龍崗區(qū)坂田街道，與大名鼎鼎的華為公司為鄰。高教授稱選擇與華為為鄰，除了當?shù)夭诲e的環(huán)境之外，更是希望福達的發(fā)展能以華為作為標桿，一方面能學習華為員工的專注投入的工作精神，另一方面是企業(yè)的管理模式也能多多向華為借鑒，比如股權(quán)激勵制度等，為企業(yè)和股東創(chuàng)造效益，為員工及其家屬謀求幸福，努力打造成為一家具有向心力和活力的高新技術(shù)企業(yè)。
?????????在本次專訪行將結(jié)束時，高教授透露了福達智能的未來發(fā)展規(guī)劃。第一步：MUST控制系統(tǒng)已經(jīng)走出實驗室，在珠三角多家企業(yè)進行改造，并將在東南亞等國際市場進行推廣。用2-3年時間，為更多的亞洲塑機做改造，把機器性能提升到一定高度，使精度和重復性和歐美設(shè)備相比幾乎處于同一起跑線上。第二步：用3-5年時間，為塑料工業(yè)無人化生產(chǎn)車間提供智能化、信息化、自動化的控制系統(tǒng)，而其核心是推進中國注塑工業(yè)的提質(zhì)增效，讓工業(yè)4.0成為行業(yè)高效賺錢的手段，帶動中國塑料制品工業(yè)的升級換代!
