以下是 **注塑機集中供料系統** 的完整技術方案及實施指南，涵蓋系統設計、核心優勢與關鍵參數：

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### **一、集中供料系統架構**

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graph TB

A[原料存儲] --> B[預處理單元]

B --> C[中央輸送系統]

C --> D[智能分配站]

D --> E[注塑機群]

E --> F[余料回收系統]

F --> A

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### **二、核心子系統設計**

#### **1. 原料存儲與預處理**

- **原料倉儲**：

 - **儲罐容量**：按每臺注塑機2小時用量配置（例：500kg/臺×20臺=10噸）

 - **環境控制**：恒溫（25±2℃）、濕度<30%RH

- **預處理單元**：

 - 除濕干燥：露點≤-40℃（ABS/PC需-50℃）

 - 混料精度：±0.1%重量偏差

 - 金屬分離：檢測靈敏度Φ0.3mm鐵質雜質

#### **2. 中央輸送系統**

| **參數**          | 真空輸送              | 螺桿輸送              |

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| 適用原料           | 顆粒料(PE/PP/ABS)   | 粉料(PVC/TPU)       |

| 輸送距離           | ≤80m               | ≤30m               |

| 輸送速度           | 200-500kg/h        | 50-150kg/h         |

| 能耗比             | 0.7kW·h/t          | 1.5kW·h/t          |

- **智能路由**：優先選擇能耗*低路徑（算法響應時間<1s）

#### **3. 分配站設計**

- **閥組配置**：氣動蝶閥（切換時間<0.5s） + 冗余備用通道

- **防混料措施**：

 - 管道吹掃：換料時3bar壓縮空氣吹掃30s

 - 交叉污染監控：紅外光譜在線檢測（精度0.01%）

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### **三、系統核心優勢**

| **指標**        | 傳統單機供料          | 集中供料系統          | 提升效果            |

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| 人工干預頻次     | 15次/臺/班          | 2次/系統/班          | ↓86.7%            |

| 原料損耗率       | 0.8%-1.2%          | 0.15%-0.3%          | ↓75%-87.5%        |

| 單位能耗         | 0.25kWh/kg         | 0.12kWh/kg          | ↓52%              |

| 換模時間         | 45-60分鐘          | ≤8分鐘              | ↓82.2%-86.7%      |

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### **四、智能控制系統**

#### **1. 中央控制平臺**

- **數據看板**：

 - 實時監控各節點壓力（精度±0.01MPa）

 - 原料庫存預警（提前2小時預測缺料）

 - 能耗熱力圖（定位高耗能環節）

- **智能算法**：

 ```python

 # 基于強化學習的輸送調度（示例）

 def q_learning_schedule():

     state = get_system_state()  # 獲取設備/訂單狀態

     action = select_optimal_action(q_table, state)

     execute_action(action)

     update_q_table(reward)

 ```

#### **2. 預測性維護**

- **健康評估模型**：

 | 設備           | 監測參數                | 預警閾值              |

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 | 真空泵         | 軸承振動加速度          | >9.8m/s2 → 報警     |

 | 干燥機         | 加熱器電阻變化率        | >5%/月 → 更換       |

 | 輸送管道       | 管壁磨損厚度            | >1.2mm → 停機檢修   |

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### **五、系統實施要點**

#### **1. 場地規劃**

- **布局原則**：

 - 儲罐區與注塑車間距離≤50m（減少輸送衰減）

 - 分配站采用星型拓撲（降低壓損）

- **管道設計**：

 - 主輸送管徑：DN80（20臺機）

 - 支線管徑：DN50（每5臺機一組）

#### **2. 分階段部署**

| **階段**   | 目標                          | 關鍵任務                          |

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| 一期       | 基礎供料功能實現               | 安裝8臺機供料+2種原料處理         |

| 二期       | 智能化升級                     | 部署AI調度算法+預測維護系統        |

| 三期       | 全廠區整合                     | 對接MES系統+余料回收閉環           |

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### **六、典型故障處理**

| **故障現象**         | 快速診斷方法                  | 應急措施                      |

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| 輸送壓力不足         | 檢查真空泵過濾器堵塞度        | 啟用備用管道+自動吹掃          |

| 原料混合污染         | 紅外光譜分析交叉污染點        | 隔離污染段+啟動清洗程序        |

| 干燥濕度超標         | 校準露點傳感器+檢查分子篩      | 切換備用干燥塔+手動干預溫度     |

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### **七、投資回報分析**

- **成本構成**（20臺機系統）：

 - 設備采購：￥180-250萬

 - 安裝調試：￥30-50萬

 - 智能系統：￥50-80萬

- **回報周期**：

 - 通過節電（年省￥35萬）+減少原料浪費（年省￥80萬）

 - 投資回收期：1.8-2.5年

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該方案通過 **集中處理+智能調度+閉環控制** 的技術組合，實現注塑車間物料管理的**升級，特別適用于汽車配件、家電外殼等大批量精密注塑場景。建議選擇模塊化設計以便后期擴展，并預留10%-15%的產能冗余應對訂單波動。