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模具品質攸關產品良率 高精度需求催生模具產業智慧化轉型契機

模具形塑產品,是絕大多數製造業在生產過程中必須仰賴的關鍵零件之一。EBM

各產業若需要量產,且降低生產成本,模具可說是絕大多數製造業在生產過程中必須仰賴的關鍵零件之一。由於模具品質直接影響產品質量,因此對於模具製造來說,其技術門檻相當高,現今市場對於產品精度的要求越趨嚴格,模具產業也正逢產業轉型升級的挑戰,而發展智慧製造更是必然。

模具被稱為「工業之母」,雖是傳統產業,以往較難以躍入大眾眼前為人所熟知,但事實上,模具是一種能生產出,具有一定形狀和尺寸要求的零件的一種工具,可以說現今生活中各式各樣產品的成形,都是由模具塑形。模具產業是工業生產的不可或缺的基礎工具,目前台灣模具產業整體產值約新台幣520億元,主要以內需市場為主。金屬工業研究發展中心組長莊殷指出,以目前市場需求來看,在台則是以光學與車用居多,其次為傳產與3C產業,然目前3C產業則多已外移至中國大陸居多。

不過,現在模具產業也正逢產業轉型升級的挑戰。模具的形狀複雜,有些產品其形狀表面是由多種曲面組合而成,而其對於結構強度、剛度、表面硬度和加工精度有很高的要求,有些精密模具的尺寸精度往往達到μm級,因此,模具的品質往往直接影響產品的質量、成本和新品研製。

莊殷指出,模具產業是一門相當講求技術的精密製造業,其技術層次相當高,模具的設計製造、良率的提升,皆十分仰賴經驗豐富的老師傅,然人才斷層普遍是現今製造業所面臨的困境之一,加上技術門檻高,年輕人容易扛不住壓力,自然缺人。

其次,由於模具品質直接影響產品質量,在精密光學、次世代車用電子、生技醫療等產業趨勢發展下,因應產品精度提升,對於模具的高精密度要求更是不在話下,而當製造業者承接國外訂單,面臨交期縮短壓力,對於上游模具產業來說同樣水深火熱。

市場需求轉變,產業積極朝向智慧化發展已是製造業共識,模具產業亦是如此。為達到模具高精度的要求,莊殷指出,目前模具產業可透過在加工製程中針對製程參數、設備狀態等資訊進行即時監控,並藉由參數回饋分析同時達到校正與補償,在加工過程中更精準掌握生產良率。其做法就像是透過智慧監控與精準控制,可以將年輕人扛不住的技術壓力,轉由智慧機台來達成。不過莊殷也直言,模具產業技術高深,現階段要藉由參數回饋分析達到自主調適仍有一定挑戰。

此外,在後段產品成型,現也已逐步發展出,可利用模具上的感測器,同步監控壓力與速度等重要參數,有別於以往透過射出成型機或沖床成型機的參數設定,具感測器的智慧模具,能夠讓加工製程的監控更貼近實際情況。

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