注塑机作为注塑行业的核心生产设备,在国内塑料制品生产企业中被大量使用,据统计,注塑机实际能耗高出理论能耗1倍以上,其生产效率也远低于国际先进水平,因此,降低注塑机能耗,提高注塑机的生产效率,是十四五规划对我国企业能源消耗提出的新要求,也是企业目前亟待解决的问题。在生产过程中,注塑机消耗的能量主要集中在以下三个模块,即液压系统能耗、循环冷却水的能耗、加热器的能耗;其中液压系统能耗占比最大,占总能耗的75%～80%,因此基于对注塑机液压系统的能耗分析,构建注塑机能耗预测及优化模型意义巨大。首先使用功率键合图构建注塑机液压系统的能耗分析模型,研究注塑机液压系统的能耗特点,筛选出液压系统能耗的主要影响因素;然后使用改进的果蝇算法优化SVM建立液压系统能耗预测模型,最后通过改进的多目标粒子群优化算法,优化了主影响因素工艺参数,以达到降低能耗提高生产效率的目的,本文以通用型螺杆式液压注塑机为研究对象,进行能耗的分析、预测、优化研究,具体的工作安排如下:1.当前的能流分析多是静态分析方法,未考虑能耗功率流向、转换效率、功率损失、液压冲击等动态特性,本文采用功率键合图的方法,动态构建注塑机液压系统分析模型,分模块、分阶段分析注塑机液压系统能耗特性,通过进一步分析得出影响能耗的主要因素。2.注塑机实际生产过程工艺流程复杂多变,影响能耗和生产效率的原因包罗万象,不仅受工艺参数、结构参数等定性参量的影响,还受设备运行状态、生产环境等不确定因素的影响,因此,采用传统的基于机理的预测方法往往与实际生产能耗相差较大,本文以企业实际的生产数据为基础,构建短期能耗预测模型,采用改进果蝇算法优化SVM的方法,通过改进果蝇算法的自适应步长和设置混沌搅动机制,不仅有效的提高了预测模型的预测精度,也很好的解决了短期预测数据随机性大偶发性高的问题,对指导企业实际生产过程的排班和成本预算等问题意义重大。3.基于功率键合图的能耗分析模型,对主要影响能耗的工艺参数进行优化,运用改进的多目标粒子群优化算法,以注塑机能耗和生产效率为优化目标,优化注射压力、溶胶温度、保压时长等工艺参数,通过改进的粒子群算法在保证质量的前提下,得出消耗能量最低,生产效率最高时的最优工艺参数组合。4.结合企业实际的生产需求,在企业原有的能源管理系统基础上,采用Python语言构建了注塑机分析、预测、优化模块,通过外部服务调用的方式,实现系统模块的可视化调用,方便企业生产管理。