注塑生产作为塑料加工的关键环节，传统的人工操作往往面临“效率变化大、质量不稳定、安 全风险高”等问题。自动化改造（以机器人为关键，结合传感器和信息系统）可以有目的地解决这些问题，特别是适合批量生产场景（如汽车保险杠、家用电器外壳）。以下从“自动化关键优势”、“机器人应用场景”、“实际改造案例”三个方面详细阐述了注塑生产自动化的落地逻辑价值。

一、注塑自动化的关键优势：从“人工依赖”到“稳定高效”

注塑自动化的优势不是单一维度的“替代劳动力”，而是通过设备协作优化整个生产过程，处理传统模式的关键问题，体现在四个方面：

（1）效率显著提高：减少关机和人为延误

在传统的注塑生产中，由于疲劳和操作节奏不同，人工取货、换模、运输容易起伏，自动化通过“持续稳定运行”“快速衔接”提高整体产能：

缩短生产周期：

自动化机械(如注塑机械手)无需等待人工反应，即可实现“锁模即取货” 3-5 秒 / 第二，机械手只需要 0.5-1 秒 / 次)单台塑料机日均产能可提高 15%-25%(如生产手机外壳，传统日产 8000 零件，自动化后可达 9500-10000 件）；

减少停机时间：

自动化系统支持“换模参数预置” PLC 存储不同模具的温度和压力参数)，并从过去人工更换模具时间。 30-60 分钟缩短至 10-20 分钟；同时，机器人也可以， 24 小时连续运行（只需定期补充原材料和维护设备），单日有效生产时间为人工生产 16 小时延长至 22 小时，提高产能利用率 35% 以上。

(2)质量更持久:降低人为偏差和废料率

注塑产品质量（如加工精度、外观缺陷）对操作一致性要求高，人工操作容易因“提货强度不均匀、放置误差”造成缺陷，通过准确控制自动化提高标准率：

提高尺寸精度：

机器人取货定位精度可达到机器人取货定位精度±0.1mm(远高于人工±1mm)，防止取货时触摸模具引起的货物变形；同时，自动化系统可以实时监控注塑参数(温度、压力、保压时间)。一旦预设值偏移，立即报警，减少参数波动引起的尺寸偏差(如汽车零部件的孔隙精度达标率) 92% 提升至 99% 以上）；

降低废料率：

传统人工去毛刺、修剪浇口时，由于强度控制不当，容易造成商品损坏。自动化机械（如视觉引导机器人）能准确识别毛刺位置，修剪偏差≤0.2mm，废料率来自人工 5%-8% 降到 1%-3%(如生产塑料水杯，传统日均废料 400 零件，自动化后仅 80-120 件）。

（3）成本持续优化：平衡短期投资和长期收益

虽然自动化改造需要前期投资，但通过“减少人工依赖、节能降耗和废物”，可以进行自动化改造 1-3 年内回收成本，长期收益显著：

降低人工成本：

传统注塑生产线需要一条传统的注塑生产线 3-4 人(取货、运输、质检)自动化后可减少至 1 人(只需监控系统运行)，按人均月薪 6000 单条生产线年均节省人工成本 12-18 万元；如果公司有 10 生产线年均降低成本超标 100 万元；

节能降耗及废料成本：

自动化系统可以提高塑料机的运行参数（如根据产品需要调整开合模速度和保压时间），降低日平均能耗 8%-12%（如 160 传统的日均耗电量塑料机 200 度，自动化后约 176-184 度）；同时，降低废料率，减少原材料浪费，减少每吨塑料原材料的浪费 8000 单条生产线年均节约原材料成本 3-5 万元。

（4）降低安 全风险：取代高危阶段操作

注塑涉及“高温模具（150-250℃）、高压锁模(锁模力可达数百吨)”，人工操作容易发生烫伤、夹伤事故，自动化可替代高危阶段:

高危阶段智能化:

机器人负责“模具提货、高温货物转移”，防止高温模具和产品人工接触（传统人工提货年平均烫伤故障率约自动化后可降至0.5% 0）；同时，自动化系统配备红外保护（如模具区设置红外光栅，有人靠近立即关闭），进一步降低安 全风险；

减少无效劳动损伤：

长期人工重复提货和运输容易引起腰肌劳损和关节损伤。自动化替代后，这些职业健康问题可以大大降低，企业的医疗和赔偿成本也可以降低。

二、注塑生产自动化中机器人的应用：根据“阶段适应”选择合适的设备

注塑生产各环节（提货、去毛刺、运输、质量检验）需求不同，需要结合相应的机器人类型，防止“一刀切”选择造成效率浪费，常见应用领域如下：

(1)注塑专用机械手:关键处理“取货”初步处理”

注塑专用机械手是自动化改造的“基本设备”，根据结构分为“双轴、两轴、多轴”，适用于不同塑料机吨和产品类别：

应用阶段：

锁模后取货：机械手通过滑轨准确伸入模具，抓取刚成型的产品（如塑料外壳、零件），防止人工伸入模具造成的安 全风险；

初步去浇口:部分多轴机械手配备切割刀具，取货后可同时修剪商品浇口(如日用品塑料摇杆浇口)，减少后续工序；

货物初步放置：取货后，将货物整齐地放在输送带或托盘上，防止人工随意堆放造成的货物划伤；

适配情景：

中小型注塑公司（如玩具、日用品）的单台塑料机改造，特别适合“单一产品、大批量”场景（如日均生产） 1 塑料杯1万件以上)；

优势：

低成本(单一价格 1.5-3 万元）、安装方便(无需大改造塑料机)、操作简单(工人 1-2 天掌握基本操作)。

（2）合作机器人：适应“柔性处理”人机协作”

合作机器人(带力控、视觉引导功能)适用于“多品种、小批量”注塑生产，可与人工合作完成复杂工序:

应用阶段：

精密去毛刺：对于复杂产品（如汽车仪表盘塑料零件、毛刺位置不规则），合作机器人通过视觉系统识别毛刺，结合力控工具（如砂纸、铣刀）准确去除偏差≤0.1mm，优于人工处理精度；

商品安装：部分注塑产品需要“多部件组装”（如塑料盒、盖），协作机器人可抓取不同部件，手动完成安装（如手动底座、机器人安装盖），提高装配效率；

软运输：对于易变形商品（如薄塑料薄膜、软件），协作机器人通过力控制调整抓取力度，防止产品变形；

适配情景：

生产精密商品（如汽车零部件、医用塑料零部件）的公司，或“多品种转换”的频繁场景（如同一生产线的日均转换） 3-5 种产品）；

优势：

灵活性高(可快速更换夹具和程序，适应不同商品)、安 全性强(带碰撞检测，触摸身体立即关机)、无需独立隔离区域(可与人工在同一空间工作)。

（3）AGV 搬运机器人：解决 “跨区域物料流转”

AGV（自动导引车）负责注塑生产的 “原料配送 + 成品搬运”，衔接 “原料仓 - 注塑机 - 成品仓”，避免人工搬运效率低、易出错的问题：

应用环节：

原料自动配送：AGV 按预设路径从原料仓运送塑料颗粒（装在料斗中）至注塑机料斗，满料后自动返回，无需人工推车配送（传统人工配送日均需 3-4 次，AGV 可按需实时配送）；

成品自动搬运：AGV 从生产线传送带抓取成品，运送至成品仓或质检区，同时通过扫码记录产品信息（如生产批次、数量），实现数据追溯；

废料回收：AGV 收集生产过程中产生的废料（如浇口、不合格品），运送至废料粉碎区，避免人工搬运散落；

适配场景：

大型注塑企业（如拥有 20 条以上生产线）、厂房面积大（原料仓与生产线距离超 50 米）的场景，尤其适合 “多区域联动” 生产；

优势：

24 小时连续运行、配送精度高（定位误差≤50mm）、可通过系统调度优化路径（避免拥堵），提升物料流转效率 30% 以上。

（4）视觉检测机器人：辅助 “质量把控”

视觉检测机器人搭配相机与算法，替代人工完成 “外观质检”，解决人工质检效率低、漏检率高的问题：

应用环节：

外观缺陷检测：相机拍摄产品图像，算法识别 “划痕、气泡、缺料” 等缺陷（如塑料外壳的划痕≥0.5mm 即判定为不合格），检测速度可达 10-20 件 / 分钟（人工仅 3-5 件 / 分钟）；

尺寸精度检测：通过视觉系统测量产品关键尺寸（如孔径、壁厚），与预设标准对比，自动筛选不合格品，检测精度可达 ±0.05mm；

适配场景：

生产高精度产品（如电子连接器、医疗塑料件）的企业，或对外观要求高的场景（如家电外壳、化妆品包装）；

优势：

漏检率低（≤0.1%，远低于人工的 2%-3%）、检测结果可追溯（自动存储不合格品图像与数据）、无需人工长时间视觉疲劳作业。

三、注塑生产线自动化改造案例：从 “局部优化” 到 “整线升级”

不同规模企业的改造目标与预算不同，需选择适配的改造路径，以下为中小型的典型案例，提供可参考的落地方案：

案例 ：中小型企业（日用品生产）—— 单台注塑机局部自动化改造

改造前状况：

某生产塑料水杯的企业，有 5 台 120 吨注塑机，每条生产线需 3 人（取件、搬运、去浇口），存在 “效率低（日均产能 6000 件 / 台）、废料率高（7%）、人工成本高” 的问题，预算有限（单条线改造预算 5 万元内）；

改造方案：

关键设备：为每台注塑机配备 1 台双轴注塑专用机械手（单价 2 万元），搭配简易传送带（单价 0.5 万元）；

流程优化：机械手负责 “模具内取件 + 同步去浇口”，取件后将产品放在传送带上，传送带运送至成品区（仅需 1 人监控 5 台设备运行）；

改造效果：

效率提升：单台注塑机日均产能从 6000 件提升至 7500 件（+25%），5 台设备日均总产能提升 7500 件；

成本下降：每条生产线人工从 3 人减至 1 人，5 条线年均节省人工成本 60 万元；废料率从 7% 降至 2%，年均节省原料成本 4 万元；

回收周期：单条线改造投入 2.5 万元，5 条线总投入 12.5 万元，约 2 个月回收成本。

四、注塑生产自动化改造的落地建议：按 “规模与需求” 分步推进

中小型企业（预算有限、产品单一）：

优先局部改造：从 “单台注塑机配专用机械手” 入手，解决关键痛点（取件效率低、安 全风险），预算控制在 3-5 万元 / 台，待回收成本后再逐步扩展至其他环节；

避免过度选型：无需一开始引入协作机器人与 MES 系统，可先通过 “机械手 + 简易传送带” 实现基础自动化，降低前期投入风险。

大型企业（预算充足、多品种 / 大批量）：

整线规划：结合 “产能目标、质量要求、数据追溯需求” 设计整线方案，优先选择 “机械手 + AGV + 视觉检测 + MES 系统” 的全链条自动化，确保各设备协同运行；

注重数据价值：通过 MES 系统收集生产数据（产能、合格率、能耗），分析优化空间（如根据数据调整注塑参数降低能耗），实现 “自动化 + 智能化” 双重提升。

通用注意事项：

选型适配设备：根据注塑机吨位（如 100 吨以下用单轴机械手，200 吨以上用多轴机械手）、产品类型（精密件用协作机器人，大宗件用 AGV）选择设备，避免 “大材小用” 或 “小材大用”；

人员培训：改造后需培训操作人员（设备监控、基础维护），避免因操作不当导致设备故障；可邀请设备厂家提供 1-2 天的现场培训，确保人员掌握关键操作。

五、总结

注塑生产自动化的关键价值是 “以设备稳定性替代人工不确定性”，优势体现在效率、质量、成本、安 全四大维度，并非简单 “替代人工”。企业选型时需按 “环节适配机器人类型”（取件用专用机械手、柔性处理用协作机器人、搬运用 AGV），改造时结合自身规模（中小型局部优化、大型整线升级）分步推进。通过合理规划，注塑企业可在 1-3 年内回收自动化投入成本，同时实现长期的产能、质量与安 全提升，适配行业规模化、精密化的发展趋势。