账号:
密码:
最新动态
 
产业快讯
CTIMES / 文章 /
导引塑胶传产转型求生
全电射出机促成循环路径图

【作者: 陳念舜】2024年10月09日 星期三

浏览人次:【151】

因应全球关注永续发展与净零碳排趋势,新一代塑胶射出成型技术既提供了多功能解决方案,还减少了塑胶消费量,已被证明是经济和环境原因的理想选择。但随着未来在全球碳中和法令与贸易推动下,各家设备制造厂提出的节能策略,或许更是「生存的必要条件」!



根据日商环球信息调查,尽管消费市场在COVID-19疫情期间对於塑胶射出成型需求下降,但至今已稳步复苏,并达到疫情前的活动水平。至於推动需求成长的主要因素,则是基於人囗成长、永续性问题日益突显,促成开发中国家可支配收入增加,新兴国家零售业成长,从散装包装到薄壁容器和瓶子的模具等,广泛应用於各个终端用户产业。


尤其是在轻量化电动车、消费和电子产品的包装材料等产业,外送经济等创新制造应用的场景不断增加,估计到了2025年来自食品和饮料业的收益将会达到250亿美元;加上医疗保健领域新应用的转变,可能为塑胶射出成型市场的成长提供利润丰厚的机会所推动。


此外,因应全球关注永续发展与净零排放的趋势,ESG环境保护(E,Environmental)、社会责任(S,Social)以及公司治理(G,Governance)三大构面的永续发展,已经成为全球产业创新机会的关注重点。在全球环境变迁加剧与资源有限背景下,绿色智慧制造对於台湾塑橡胶企业未来必定是重要性的一环。


对塑胶射出成型产业来说,「节能策略」在过去仅是一种选择,但在全球碳中和法令与贸易推动下,已成为「生存的必要条件」。



图一 : 对塑胶射出成型设备制造产业而言,「节能策略」已成为「生存的必要条件」(source:全立发)
图一 : 对塑胶射出成型设备制造产业而言,「节能策略」已成为「生存的必要条件」(source:全立发)

富强鑫聚焦加值应用

近年来无论是智慧制造、循环经济或ESG等议题,都摆脱不了节能减碳等相关创新方案。尤其是自新能源车市场大幅受到关注以来,以塑代钢的技术更加广泛应用在各项交通产业的零件上,富强鑫也正持续协助客户测试各种部件的成型应用,包含添加碳长纤或玻纤等,导入汽机车、自行车,甚至是航太领域的产业需求。


富强鑫因为导入MuCell微发泡成型技术多年,近年在全球节能减碳议题的推波助澜下愈发受到高度瞩目,尤以鞋业应用为甚,进而携手全球前三大鞋机制造供应商天岗精机,合作推出「GENTREX多功能物理发泡射出成型系统」,用以生产理热可塑绿能鞋材,目前已销售十馀套,总金额破亿的设备。


去年富强鑫透过经济部工业局推动「智慧机械产业智慧升级计画」的助攻,顺利通过国际级β-site客户验证,以「运动鞋底塑胶射出成型的智慧制造解决方案」成功切入NIKE国际供应链,也协助团队更有底气与实力服务相关市场,获得正面回响,也持续发挥接单效应。截至今年8月已接获近40套射出机,都是供应鞋业在海内外各地的生产基地,包含中国大陆、印度及东南亚等国。


富强鑫的生产工厂制程,除了透过精实生产、排程管理及厂区智慧电表即时监测管理,改善空压机、堆高机、冰水机等高碳排设备,完成碳盘查技术。更以身作则,於2023年领先同业成立「绿色创鑫专案小组」,推动以富强鑫为中心厂并协同水平、垂直的供应链业者,建立1+10「低碳塑胶射出生态系」科专计画,协助供应链10家合作夥伴共同减碳。


进而拟订射出产业减碳路径与发展蓝图,内容涵盖:1.智慧节能优化;2.低碳设备及周边整合;3.回收料技术开发三大面向,建构低碳射出生态系、协助客户节能减碳的策略。具体行动计画包括自主碳盘查与减碳技术、整合射出周边设备节能产线、提升回收料使用、新机节能升级技术和旧机转型节能方案。


强调富强鑫永续发展的策略,在节能减碳的面向有两大重点:首先是在射出机生命周期,减少使用阶段的耗能,搭配周边设备以节能角度改善碳排;其次是取代原料的回收料,协助客户进一步实现低碳循环经济路径图。


在设备节能的改善重点部分:富强鑫将提供伺服节能系统、全电式技术、电力回收系统、低热能散失技术、MuCell等技术开发导入;同时应用自主开发的智慧制造技术,协助客户改善产品良率, 提升减碳能力,并可透过AI故障预警技术,提升机台使用效率,间接降低机台碳排。


目前富强鑫在射出机领域还是使用奥地利KEBA控制系统为主流,与台达电也有密切合作关系,无论外商或国产品牌,产业发展趋势还是与政策走向有关,也都乐观其成,期待国产系统大厂在政府大力推动的「节能+智能双轴转型」产业策略上有较多着墨以及解决方案,能够提供设备业更高效能的生产方案。


生成式AI应用是塑胶射出成型产业的梦想之一, 虽然富强鑫曾与部分专家讨论过认为现阶段仍相当有难度,但有些基本模组我们相信有机会先导入开发,例如针对稳定试模及成型不良对策的加速解决方案,我们暂且想像它叫「科学成型试模作业指南」及「系统性异常排除指南」,应该会是对业界有帮助且值得优先进行的。


富强鑫在本届TaipeiPLAS将围绕绿能/减碳/循环的主题,展出智慧光学、夹层混色、精密双色、微发泡技术等多种应用,并搭载自主开发的iMF 4.0智慧制造系统,在现场连线4套叁展机分享创「鑫」成果,饱览提升效率与良率的创新应用与制程整合,共同探讨在全球碳中和趋势下,如何从设备、工艺技术与生产管理中找到最隹策略,以应对未来碳中和的挑战。


例如其中「精密光学智慧成型系统」主题,即包括超短版节能射出机SA系列,和超精密全电射出机CT-e系列,分别生产可以当场组装并戴着走的光学护目镜。


此超短版SA系列为FCS全新发表之外曲肘油压伺服节能机种,锁模力涵盖100-400吨,适用於家用民生、文具、汽车,3C及家电产业。由於其结构特点,让SA能以较小的规格与空间,提供相对较大的的开模行程,因此亦受到深桶形产品客户的青睐。


本次以锁模力160吨的SA-160,自动化生产一模4穴PC材质的护目镜脚,周期35秒,充分展示FCS标准油压机在高端精密产业的卓越表现;将在TaipeiPLAS期间将同时搭载MuCell微发泡成型系统,演示省料低碳的解决方案。


CT-e全电式系列射出机,则具备高效、稳定、节能优势,除了较传统射出机节能55%,推出至今累计已销售逾300台。本次展出锁模力180吨全电机CT-180e,能以40秒周期生产一模2穴PC材质的护目镜片,实演光学、医疗、或甚至电子、食品包装产业等精密与洁净的量产应用叁考。



图二 : 富强鑫推出锁模力180吨全电机CT-180e,能以40秒周期生产一模2穴PC材质的护目镜片,实演光学、医疗或甚至电子、食品包装产业等精密与洁净的量产应用。(摄影:陈念舜)
图二 : 富强鑫推出锁模力180吨全电机CT-180e,能以40秒周期生产一模2穴PC材质的护目镜片,实演光学、医疗或甚至电子、食品包装产业等精密与洁净的量产应用。(摄影:陈念舜)

这一整套精密光学智慧成型系统也搭载了iMF 4.0智慧制造工厂系统,并整合多项智慧感测模组,包括:产品重量稳定监视系统、模具水路流量温度感测与控制系统、大柱锁模力监视系统等,真正实现稳定量产监测,提升良率并降低生产浪费。


台中精机化身塑胶减废达人

另一家工具机大厂台中精机也深耕射出成型设备制造超过40年,长年积极投入开发创新节能技术,希??与台湾塑胶产业的客户夥伴携手前行迎向未来。同时不断推进企业本身加快绿色智造脚步,并提出3大解决方案:


1.全电式射出成型机:

因全电射出机在精度和稳定性上无疑比油压机高一个档次,并在能耗上降低约50%,台中精机自1998年起率全台之先投入开发第一代的全电式射出成型机,历经16年不断精进提升技术,同时积极开拓中大型机种的应用范畴。目前拥有系列完整的全电式射出机产品线,从小型的50吨到中大型的450吨全电式射出机可供客户选择。


由於在精密射出稳定性上有很好的表现,并在能耗上较传统油压机可节省约50%,可大幅减少塑胶产品的生产碳足迹,在国内外精密电子产业,半导体与医疗产业广受欢迎。对於台湾重点的医疗射出产业,全电射出机更是首选。


且除了节能的基本要求外,品牌厂往往要求供应商的生产环境需维持高度洁净,甚至在部分侵入式医材的生产上,会要求在符合等级的无尘室中进行生产。台中精机对此亦着墨许久,整合相关技术推出医疗专用机,希??协助客户在要求严苛的环境中,在减碳生产的同时,亦能高效生产出高品质的医疗塑胶产品。


目标是到了2030年,将使也是现在进行式的全电式射出成型机在台中精机产品线上占比达到50%以上,并在全电射出机的技术开发与销售推展上会更加大力道,希??在台湾塑胶产业的减碳转型与全球ESG路径上,与客户携手前行再创高峰。


在本届TaipeiPLAS推出叁展的主力机种包括:


(1)450吨中大型全电式射出机,因台中精机长期积极叁与全电射出机的发展,观察到全电机市场从早期的中小型为主,已扩大到中大型全电机的应用领域。将藉此展示台中精机对关键零组件的开发与生产能力,与结合智能叁数优化系统,希??帮助客户大幅缩短试模和调机时间,提高生产效率。


(2)50吨高加速全电式射出机,随着轻薄短小的精密塑胶元件应用在各个领域,如何在极短的射出成型周期中维持每模次的产品良率一直是重大挑战。将藉此展示可提高加速性能达3.5G水准,大幅提升薄件产品生产良率。同时结合Digital Twin模流系统,展示不同响应速度於虚实模流分析结果,协助客户缩短开模制作时间。


2.节能料管方案

此外,在射出成型制程中的节能最隹方案,除了以全电机取代传统油压之外,会影响能耗的另一关键将在於料管加热上。台中精机表示,虽然目前料管的保温技术已广为业界熟知,但在处理热敏感性塑料时,料管的升降温速度更是影响熔胶品质的关键;并为此开发了节能料管技术,以期进一步减少能耗,提升整体能源使用效率。


3.循环料UP解决方案

值得一提的是,随着国内外碳税(费)制度上路,全球知名品牌厂对减碳无不大力投入,要求塑胶制品供应链厂商提高回收料使用比例,做到符合其产品碳足迹递减路径,提高回收料的比例於产品减碳上是关键重点。但对於塑胶射出制程上,会提高产品成型的不稳定度而使良率降低,台中精机为此提出回收料Up解决方案,内含3大技术核心为循环料料管设计、射出自适应技术与AIOT成品品质监控系统。


主旨在藉解析不同塑料特性,设计适合此回收料使用之特殊料管,并结合自适应的电控技术,提升设备於加料射出过程中的稳定性,辅以AIoT技术监控成品品质,大幅提高回收料射出之产品稳定性。唯有在产品品质良率不打折扣的前提下,做到达到减碳减塑之目标,才是塑胶产业能认同并大量落地应用的减碳路径。


台中精机也在本届TaipeiPLAS展出「循环塑UP解决方案」,提升循环塑料使用比例的解决方案,搭载於130顿的全电式射出机上。通过专用料管之设计、射出自适应技术,AIoT成品监控系统之整合,有效实现循环料在量产中的应用优势。这些技术的结合为业界开辟了循环塑料的新道路。


近年来台中精机也与工研院合作开发「射出成型低碳制程技术」,结合即时感测数据与AI科技,经由成型品质监测稳定循环塑料的成型品质稳定性,减少废品生产,降低成型制程碳排;同时利用即时多元感测融合特徵,以减少制程阶段非必要能耗,进行节能制程叁数优化,达到低碳制程目标。



图三 : 近年来台中精机也与工研院合作开发「射出成型低碳制程技术」,结合即时感测数据与AI科技,达到低碳制程目标。(source:工研院)
图三 : 近年来台中精机也与工研院合作开发「射出成型低碳制程技术」,结合即时感测数据与AI科技,达到低碳制程目标。(source:工研院)

包含透过线上即时监测,减少30%不良废品生产;利用低碳制程调控技术,增加一倍循环塑料使用;以及成型减耗决策技术,达到节能10%。目前主要应用於射出成型、塑胶制品、汽机车等产业,主要导入汽车保杆厂、车灯厂与管材厂等15家以上指标业者。



图四 : 目前已将此技术导入射出成型、塑胶制品、汽机车等产业应用,包含汽车保杆厂、车灯厂与管材厂等15家以上指标业者。(source:工研院)
图四 : 目前已将此技术导入射出成型、塑胶制品、汽机车等产业应用,包含汽车保杆厂、车灯厂与管材厂等15家以上指标业者。(source:工研院)

@刊头图(source:gftgrouphk.com)


相关文章
低功耗通讯模组 满足物联网市场关键需求
为嵌入式系统注入澎湃动力 开启高效能新纪元
软体定义汽车未来趋势:革新产品开发生命周期
从定位应用到智慧医疗 蓝牙持续扩大创新应用领域
数位电源驱动双轴转型 绿色革命蓄势待发
comments powered by Disqus
相关讨论
  相关新闻
» 势流科技2024 Simcenter Taiwan User Conference用户大会 探索AI与高性能计算的热管理解决方案
» 台铁全新E500型电力机车通过DEKRA德凯IV&V认证
» 雅特力AT32 MCU高效控制驱动洗衣机电机 解锁智能家居新体验
» 宏正9月合并营收逾新台币4亿元
» 台达协助水族馆打造沉浸式体验 室内赏枫与海洋生物共游


刊登廣告 新聞信箱 读者信箱 著作權聲明 隱私權聲明 本站介紹

Copyright ©1999-2024 远播信息股份有限公司版权所有 Powered by O3  v3.20.1.HK8AA079HI4STACUKI
地址:台北数位产业园区(digiBlock Taipei) 103台北市大同区承德路三段287-2号A栋204室
电话 (02)2585-5526 #0 转接至总机 /  E-Mail: webmaster@ctimes.com.tw