智慧射出成型產學聯盟
個案成果

產學技術聯盟合作計畫
計畫名稱:智慧射出成型產學聯盟
計畫主持人:國立高雄科技大學機電學院機電工程系/黃明賢特聘教授
成果介紹

隨著工業4.0時代來臨與ESG(環境、社會和公司治理)及節能減碳的興起,綠色革命的風潮在全球各地方興未艾。在智慧製造及跨域應用崛起的背景下,模具客製化及精微加工成為未來的產業趨勢。

國科會補助「智慧射出成型產學聯盟」對應時代環境需求,專精「精密射出成型機械」、「智慧射出成型機械」與「射出成型智慧製造」等三大核心技術。為協助產業邁向數位轉型,聯盟推廣感測技術,並擴散智慧化試模技術、射出成型品質監控/製程優化和人工智慧品質預測,以縮短模具開發時程、優化製程與加速虛實整合之建模。

聯盟應用感測器及模流分析等數位化工具協助射出成型產業蒐集、解析並運用資訊數據,協助產業跨入轉型門檻,並解決轉型的痛點,對射出成型產業上下游廠商帶來助益,涵蓋機械設備業、模具設計製造廠、成型加工廠、橡塑膠製品製造、橡塑膠週邊設備規劃安裝、電腦輔助製程軟體服務業、顧問服務業及系統整合廠商等。聯盟藉由臺灣區電腦輔助成型技術交流協會(Association of CAE Molding Technology, ACMT)豐富的行銷專業和產業資源網絡,輔導聯盟規劃服務方案和組織推廣活動,有效擴大了聯盟的行銷推廣力道。

「具射出成型品質監測功能之射出成型機」產品於2023年IPF JAPAN國際塑膠展亮相

「具射出成型品質監測功能之射出成型機」產品於2023年IPF JAPAN國際塑膠展亮相


協助百塑公司成型機臺導入品質監測新功能 提高產品價值

聯盟協助會員百塑企業股份有限公司發展新一代全電立式肘節鎖模機構之射出機(Multiplas EV3R-50T)機台,透過每一模次鎖模力感測特徵萃取並寫入高階控制器以實現智慧化品質監測技術,完成開發的項目包括:人機介面設計、鎖模力異常檢測及射出成型品質監測等功能,並透過不同製程參數實驗變動實驗及二次料射出成型品質監測實驗以驗證品質監測功能。

該技術不僅整合鎖模力優化研究成果,並透過相同感測器衍伸智慧化品質監測功能以提升技術附加價值。「具射出成型品質監測功能之射出成型機」產品在2023年IPF JAPAN國際塑膠展亮相,此技術有助於提高商品價值。

協助模具與射出成型產業達到低碳製程

科盛科技公司主要從事模流分析軟體Moldex3D的開發及銷售,近年致力提供虛實整合的智慧製造方案。為了向客戶展示公司服務方案及其價值,科盛公司選定臺灣南部地區建置示範產線,倚重聯盟團隊對於射出成型的學理和實務研發底蘊,雙方攜手打造研發中心暨虛實整合示範產線,已建置射出成型工業4.0示範產線雛形。

科盛公司可針對單台射出機進行遠端監控。具體功能包含:呈現目標機台生產狀態與參數、遠端修改射出機成型參數、即時擷取特徵參數並預測品質結果、成品經過自動化量測可快速比對預測結果。

聯盟亦協助科盛公司以產學人才培育和技術工作坊的形式,開設教育訓練課程,讓更多模具與射出成型廠商有機會接觸如何運用模流分析以及虛實整合服務來實現智慧製造。

智慧射出成型產學聯盟技術發表與校園選才會

智慧射出成型產學聯盟技術發表與校園選才會


聯盟主持人黃明賢教授表示,近年隨著全球對永續發展和環境保護意識提高,塑膠射出成型產業正積極尋求綠色及環境永續的解決方案,當前國際高分子加工界亦聚焦回收再生塑料物性量測與分析、減碳技術及環境永續等議題進行探討,其中,回收再生塑料使用是重要量產減碳策略,亦是相對可行之環境污染解決方案,同時提升環境永續發展。然而,因回收再生塑料與新料之間的熔膠品質差異,易導致射出量產成品品質不穩定及其與新料成品間的差異,是故如何有效整合近年所發展的智慧射出成型技術,使其協助產業升級為低碳化射出成型品質監控技術,以期達到減碳/零碳量產之目標,已成為至關重要的技術發展方向。

聯盟亦協助會員優模科技股份有限公司修練數位化基本功。在聯盟專家的指導下,協助公司研發人員持續學習感測器導入技術,包括感測器選用原則、感測器安裝位置評估、感測資訊判讀、感測資訊品質特徵萃取及線上品質監測等,已導入發展循環再生塑料於厚件射出成型之線上品質監測技術及基於模穴壓力感測資訊之射出成型線上品質監測方法,預計可減少生產成本支出1,000萬元。


協助科盛科技打造虛實整合之射出成型工業4.0示範產線

2050年前全球應達成淨零排放目標,是世界各國的重點發展政策。有鑑於全球工業進入綠色工業革命的時代,智慧射出成型產學聯盟所持技術將能協助模具與射出成型產業達到低碳製程、循環經濟等綠色生產目標,並能透過產學輔導或技轉協助企業對象。

黃明賢教授表示,模具與塑膠成型產業過去常被視為夕陽工業、傳統產業,儼然已來到末路;但近兩年來首度聽到了「基礎工業」這樣的看待觀點。的確,模具為工業之母,為製造業的起點。重新正視這個產業的發展,做出一些改變,或許能給臺灣就業人口多一點其他幸福的選擇。

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