物聯網在射出成型行業的發展與應用
射出成型行業的困擾？
射出成型行業正目前著諸多挑戰，例如：勞動力短缺、 藍領員工自身能力限制、同業競爭激烈、東協國家正在 崛起、客戶需求多樣化，少量多樣且交貨期縮短等，如 何讓射出成型機在換模頻繁的條件下，維持品質一致性 以及生產效率最大化，這將是射出成型工廠邁入智慧工 廠成敗的關鍵。
物聯網 (IoT) 和工業物聯網 (IIoT) 應用將在 2018 年爆 發， 面對萬物皆聯網的未來趨勢，如何建構智慧射出成型工 廠，射出成型機首先要具備網路連結能力，【AIoM的 成型生產智能管理系統】，體積輕巧且可簡單安裝於任 何品牌的射出成型機，只要完成感測器接點安裝、網路 線連結，以及網頁設定等步驟，即可直接從感測器擷取 資料，無論何時何地都可透過專用軟體界面，如果射出 成型工廠已經導入 ERP 或 MES 系統，亦可直接記錄射 出成型過程中所生成的即時資訊，因應工廠管理模式的 變革。
在傳統管理模式下，射出工廠的射出成型機產能資訊 需由人工監視、抄錄，並進行事後分析，發生產能或 品質異常時往往無法即時得知，只能事後進行品質檢 驗與相關異常補救措施，既沒有效率，也不易找出真 正發生異常的原因。實現於現場或遠端即時監控的射 出成型工廠，除便於即時監控產能外，同時也能提供 設備稼動率、生產效率、製品良率之分析與記錄，能 達到即時監看、同步管理、節省時間、人力及成本之 目的，進一步深入到製造執行層，甚至有能力整合設 備自動化控制資訊，一步步實現智慧工廠藍圖。
從塑膠製品生產流程的角度看智能射出成型工廠？
根據美國辛辛那提大學李杰教授長久觀察與研究提出 的見解，工業 4.0 可以概括為 6M+6C，ACMT 協會 的【科學試模技術中心】認為該理論亦適用於智能射 出成型工廠，並且將該理論融合到智能射出成型工廠 的流程改善，其中射出成型車間的 6M 指的是製造生產過程的資訊化與自動化，透過系統整產製造流程自 動化與最佳化，6M 系統包括：
◆ 建模(Model)：指的是模型建立與模擬驗證 (Simulation)。
◆測量(Measurement)：指的是生產過程的檢測與製 品管控。
◆工藝(Method)：指的是射出成型生產參數與工藝。
◆設備(Machine)：指的是射出成型設備及週邊輔機。
◆材料(Material)：指的是塑膠原料與物件零件。
◆維護(Maintenance)：指的是設備與模具的維護及保養。
其中建模(Model)部份，射出成型製品在設計階段需 要分析塑膠製品的工藝要求，面向可製造分析（DFM, DesignforManufacturing）的模具設計，需要跨設計 和製造環節開發平臺的支持，在模具設計過程，CAD 與CAE系統如同資深工程師或專家一般的協同作業， 讓工程師在操作CAD過程中，已經為CAE環境準備好了先決條件與佈局，CAD/CAE集成技術的發展提 供面向塑件及模具設計的技術支撐。CAE技術可幫助 工藝人員在製品設計階段對製作的射出成型工藝進行 可行性及存在的缺陷進行評估，可預測潛在的製造風 險，並驗證優化設計及製造工藝對製品的影響。
測量 (Measurement) 部份，過去工程師主要關注基 於射出成型機參數的過程控制，但近年來基於模腔 壓力的射出成型控制系統被證明是確保生產過程高度 一致性和優化質量的重要手法，從歐洲的克勞斯瑪菲 KraussMaffei、阿博格 Arburg 與恩格爾 Engel 等設 備商的大量採用即可獲得印證。現今尚有熔膠溫度、 模具溫度、熔膠速度與熔膠前沿位置等模內傳感器， 可進行多模穴的平衡確認、追溯不良品、驗證模流分 析、成型週期的縮短、剪切黏滯的升溫，以及成型條 件的優化等等，蘊含著各種應用的可能，通過有效利 用所測量的數據，搭配模流分析與自動化工程可以提 高生產效率。
工藝 (Method) 部份，由於射出成型行業的設備、人 員及製造工序複雜，實際生產時由於一些關鍵工序受 射出成型機等資源的限制，或其他特殊情況導致存在 著多種加工工序流程並存的情況；不同工藝的使用， 一套模具必須結合多套設備才能生產，設置需要工程 人員參與，如何讓工程人員具備正確的試模知識及技 能，就顯得特別的重要，因此必須透過在職培訓，持 續提升現場人員的工藝水平。
設備 (Machine) 部份，射出成型機及自動化設備都是 非常昂貴的，相較於傳統的標準工時方法 (PACS)管 理辦法，型創製造 IoM 物聯網系統可自動記錄每臺 射出成型機在任一時間的生產效率，通過損失評估改 善工廠的營運方向，提高設備整體生產效率，建立設 備或模具生產效率的基準參考值；另外，射出成型工 廠什麼時候該添加設備，什麼時候又該招募員工呢？ 而射出成型工廠除了射出成型機之外，配置的輔機設 備，如乾燥機、模溫機、溫度控制器、冰水機、中央 供料與整廠水電氣系統等，從監控工藝的角度，減少 原料與水電氣的浪費也是非常重要的。
維護 (Maintenance)，模具作為射出成型加工過程中 最重要的成型治具，其品質優劣直接關係到塑膠製品 品質，模具生產週期長，加工複雜，生產成本高，且 在成型過程中易出現銹蝕、龜裂、磨損及沖蝕等老化 問題，嚴重影響製品的品質及模具的壽命。
因此，提高模具品質，定期對模具做維護和保養， 是企業提升製品品質及降低生產成本的重要手段， 目前，大多數工廠都是通過手工做保養，經常因模具 管理混亂而忘記保養、漏保養或者保養不及時，有資 料表明，定期有效的模具保養，可以使模具壽命提升 30% 左右，這將有效的延長模具的使用模次，降低生 產成本，並且更能保證製品品質與交期。
蘇州誠模精密科技有限公司採用【AIoM 模具與成型 產業智慧物聯網】解決方案，產品設計、模具設計與 成型工藝在模具開發過程中是高度協同的任務，模具 設計工程師在設計過程中，模流分析系統以標準化及 智慧化流程自動啟動，協助模具設計工程師驗證模具 是否能百分百符合產品設計及成型工藝需求；在生產 線和產品混合變化很快的今日，採用自動化以滿足 需求既燒錢又費力，全流程數字化管理可輕鬆切換任務，並且對多變的工廠環境適應力極強。這也解放員 工，讓他們有更多時間培養創造性思想，並且有機會 從事更複雜的任務以解決更複雜的問題。■
