前沿技术 | Thomas Kosthorst：注塑机的未来，是“自己会思考”

如果注塑机能够像自动驾驶汽车那样，自主判定工艺参数、自动修正生产偏差，一线操作工的工作将会发生怎样的转变？ 

伊之密全球创新中心数智化和控制首席专家Thomas Kosthorst，深耕注塑行业三十余年，见证了行业数次重大技术变革：从开环控制迈向实时闭环控制，从传统液压系统升级至伺服驱动方案，从单机设备演进为集成化生产系统。

Introduction ●

Thomas Kosthorst

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伊之密数智化和控制首席专家

拥有超过35年行业经验

现任职于伊之密全球创新中心

在Thomas看来，行业竞争早已不止于硬件层面的比拼，核心转向控制软件、数据能力与工艺知识库的综合较量。注塑机正沿着与汽车行业相似的路径发展：从人工操作，到辅助控制，最终走向更高程度的自主化生产。

Thomas进一步阐述了实现注塑机 “自动驾驶” 这一长期愿景所需的技术体系与发展路径。

01

| 三十年技术演进

依托控制与驱动技术重塑注塑行业

Thomas认为，过去三十年间注塑领域最根本的变革，并非单一技术突破，而是实时控制、先进驱动技术与设备智能能力的持续融合。

20世纪90年代初，高性能实时控制器实现商业化，设备大量功能从开环运行转为闭环控制。精准VP切换等技术，大幅提升了工艺稳定性与产品一致性。

驱动技术同步迭代。伺服电动与伺服液压系统逐步补充乃至替代传统液压方案，动态响应更快、定位精度更高，能效与维护性也得到显著改善。

针对大吨位设备，特别是两板注塑系统，控制算法的进步实现了愈发精细的运动协同。尽管机械结构日趋复杂，现代系统仍可实现多轴精准同步，完成锁模力的精细化管控。

成型工艺技术同样取得长足发展。多组分注塑、高性能工程塑料、模内装配、塑金复合制造均已成为成熟技术；增材制造也越来越多地应用于模具开发与特种生产工艺。

展望未来，语义化设备模型、数字孪生、AI工艺优化与自主工艺控制，有望成为核心发展方向。借助上述技术，设备可逐步减少人工干预、自主优化，其发展逻辑与汽车行业迈向自动驾驶的路径相近。

02

| 数字化破局

让海量生产数据沉淀为工艺知识

Thomas指出，工业数字化常被简单等同于设备联网、数据上云，但联网仅是基础起点，其真正价值是将生产数据转化为可落地的工艺知识，以此提升生产效率、产品质量与生产可持续性。

数字化落地生产，需要运行数据与专业工艺经验深度结合。专用模型可解析压力、速度、扭矩、温度、能耗等生产信号，挖掘传统监测难以察觉的隐性工艺关联，提前识别质量风险，为操作工提供精准的工艺优化指导。

其中，大语言模型（LLM）与物理人工智能（Physical AI）在注塑场景中有着本质分工：

• 大语言模型主打语义理解与知识交互，可实现人机交互、解析技术文档、辅助运维工作，盘活非结构化数据中的专业领域知识；
• 物理人工智能聚焦物理生产系统的感知与控制，依托设备运行、历史、仿真及合成数据，分析设备状态与工艺规律，识别复杂工况、预判工艺偏差，实现实时自适应控制。

注塑行业的工业AI存在独特数据痛点：规模化量产无法刻意批量生产缺陷产品来采集训练样本，稀有故障模式样本极度匮乏。因此，通用领域的大数据开发模式无法直接套用，注塑工业AI需要依托专业的数据工程、精准的工况质量标注、行业工艺知识与先进建模体系落地。

03

| 自研根基

构建面向工业AI的新一代开放式控制平台

Thomas任职于伊之密数字化研究院，参与制定企业长期技术路线规划。其核心工作涵盖优化控制供应商配套体系、搭建统一标准化人机交互界面、夯实内部控制工程自研能力。

下一阶段，团队将重点推进两大方向：搭建开放式控制架构，全面提升软件的一致性、可维护性与运行可靠性；将数据驱动的AI技术深度融入设备与工艺控制系统，持续筑牢伊之密的技术竞争壁垒。

Thomas表示，中国注塑装备产业近年发展迅猛，但基础技术研发投入依旧至关重要，重点集中在先进机电一体化设计、动态运动控制及工艺知识沉淀等领域。

行业发展正从单纯集成外部技术，转向培育自主可控的工程与工艺核心能力。依托内部技术积累、自主知识产权、开放行业标准，并择优携手AI创新能力突出的合作伙伴，是企业持续构建产品差异化优势、落地工业AI产业化应用的关键。

04

| 未来十年机遇

多技术融合重塑制造新模式

Thomas预判，未来十年，注塑行业将迎来多技术融合变革，数字化智能、新型环保材料、自主生产系统、AI与AR新型人机交互技术、高能效驱动技术，将共同重塑行业发展格局。

市场需求也随之迭代，下游厂商不再将注塑机视为单一生产设备，转而追求一体化、端到端的整体生产解决方案。行业逐步向模块化、高自主化生产单元升级，整合注塑、物料输送、质检与数据管理等流程。依托OPC UA标准化互联体系，设备可无缝对接MES生产管理系统，搭建透明、灵活、高效的智能化生产体系。

可持续制造已成为行业刚需，再生材料、生物基材料得到广泛应用。这类材料的流动特性、热性能与力学性能波动更大，倒逼模具设计、设备性能与工艺控制持续升级，行业力求在稳定生产质量的同时，提升替代材料的使用率。

历经多年技术沉淀，电动、液压两大驱动技术持续迭代。电动驱动凭借高精度、高能效优势持续普及，设备驱动信号可辅助工况监测；液压驱动则在大吨位、高功率场景保持不可替代的优势，搭配外置传感与智能算法，可满足AI优化、设备运维的数据需求。两类技术各有适配场景，相辅相成。

与此同时，人机交互模式迎来重大变革。AI智能体可作为操作工的智能助手，自动分析工况、输出优化方案，操作人员仅需设定生产目标并把控核心决策。结合AR技术，能够大幅降低设备操作门槛，缓解行业熟练技工短缺难题。

Thomas总结道，注塑行业已迈入全新竞争阶段，硬件不再是核心竞争优势，软件、数据与工艺技术才是构筑差异化竞争力的关键。伊之密全球创新中心的核心使命，是将先进控制技术、数字化人工智能、自动化解决方案与可持续制造理念融入产品，打造运行稳定、架构开放、具备自主学习与持续优化能力的智能注塑制造系统，助力伊之密持续深耕并拓展全球高端市场。

*专家观点属个人学术见解，仅供参考