因應(yīng)全球關(guān)注永續(xù)發(fā)展與淨(jìng)零碳排趨勢，新一代塑膠射出成型技術(shù)既提供了多功能解決方案，還減少了塑膠消費量，已被證明是經(jīng)濟和環(huán)境原因的理想選擇。但隨著未來在全球碳中和法令與貿(mào)易推動下，各家設(shè)備製造廠提出的節(jié)能策略，或許更是「生存的必要條件」！
根據(jù)日商環(huán)球信息調(diào)查，儘管消費市場在COVID-19疫情期間對於塑膠射出成型需求下降，但至今已穩(wěn)步復(fù)甦，並達到疫情前的活動水平。至於推動需求成長的主要因素，則是基於人口成長、永續(xù)性問題日益突顯，促成開發(fā)中國家可支配收入增加，新興國家零售業(yè)成長，從散裝包裝到薄壁容器和瓶子的模具等，廣泛應(yīng)用於各個終端用戶產(chǎn)業(yè)。
尤其是在輕量化電動車、消費和電子產(chǎn)品的包裝材料等產(chǎn)業(yè)，外送經(jīng)濟等創(chuàng)新製造應(yīng)用的場景不斷增加，估計到了2025年來自食品和飲料業(yè)的收益將會達到250億美元；加上醫(yī)療保健領(lǐng)域新應(yīng)用的轉(zhuǎn)變，可能為塑膠射出成型市場的成長提供利潤豐厚的機會所推動。
此外，因應(yīng)全球關(guān)注永續(xù)發(fā)展與淨(jìng)零排放的趨勢，ESG環(huán)境保護（E，Environmental）、社會責(zé)任（S，Social）以及公司治理（G，Governance）三大構(gòu)面的永續(xù)發(fā)展，已經(jīng)成為全球產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新機會的關(guān)注重點。在全球環(huán)境變遷加劇與資源有限背景下，綠色智慧製造對於臺灣塑橡膠企業(yè)未來必定是重要性的一環(huán)。
對塑膠射出成型產(chǎn)業(yè)來說，「節(jié)能策略」在過去僅是一種選擇，但在全球碳中和法令與貿(mào)易推動下，已成為「生存的必要條件」。
| 圖一 : 對塑膠射出成型設(shè)備製造產(chǎn)業(yè)而言，「節(jié)能策略」已成為「生存的必要條件」（source：全立發(fā)） |
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富強鑫聚焦加值應(yīng)用
近年來無論是智慧製造、循環(huán)經(jīng)濟或ESG等議題，都擺脫不了節(jié)能減碳等相關(guān)創(chuàng)新方案。尤其是自新能源車市場大幅受到關(guān)注以來，以塑代鋼的技術(shù)更加廣泛應(yīng)用在各項交通產(chǎn)業(yè)的零件上，富強鑫也正持續(xù)協(xié)助客戶測試各種部件的成型應(yīng)用，包含添加碳長纖或玻纖等，導(dǎo)入汽機車、自行車，甚至是航太領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)需求。
富強鑫因為導(dǎo)入MuCell微發(fā)泡成型技術(shù)多年，近年在全球節(jié)能減碳議題的推波助瀾下愈發(fā)受到高度矚目，尤以鞋業(yè)應(yīng)用為甚，進而攜手全球前三大鞋機製造供應(yīng)商天崗精機，合作推出「GENTREX多功能物理發(fā)泡射出成型系統(tǒng)」，用以生產(chǎn)理熱可塑綠能鞋材，目前已銷售十餘套，總金額破億的設(shè)備。
去年富強鑫透過經(jīng)濟部工業(yè)局推動「智慧機械產(chǎn)業(yè)智慧升級計畫」的助攻，順利通過國際級β-site客戶驗證，以「運動鞋底塑膠射出成型的智慧製造解決方案」成功切入NIKE國際供應(yīng)鏈，也協(xié)助團隊更有底氣與實力服務(wù)相關(guān)市場，獲得正面回響，也持續(xù)發(fā)揮接單效應(yīng)。截至今年8月已接獲近40套射出機，都是供應(yīng)鞋業(yè)在海內(nèi)外各地的生產(chǎn)基地，包含中國大陸、印度及東南亞等國。
富強鑫的生產(chǎn)工廠製程，除了透過精實生產(chǎn)、排程管理及廠區(qū)智慧電表即時監(jiān)測管理，改善空壓機、堆高機、冰水機等高碳排設(shè)備，完成碳盤查技術(shù)。更以身作則，於2023年領(lǐng)先同業(yè)成立「綠色創(chuàng)鑫專案小組」，推動以富強鑫為中心廠並協(xié)同水平、垂直的供應(yīng)鏈業(yè)者，建立1+10「低碳塑膠射出生態(tài)系」科專計畫，協(xié)助供應(yīng)鏈10家合作夥伴共同減碳。
進而擬訂射出產(chǎn)業(yè)減碳路徑與發(fā)展藍(lán)圖，內(nèi)容涵蓋：1.智慧節(jié)能優(yōu)化；2.低碳設(shè)備及週邊整合；3.回收料技術(shù)開發(fā)三大面向，建構(gòu)低碳射出生態(tài)系、協(xié)助客戶節(jié)能減碳的策略。具體行動計畫包括自主碳盤查與減碳技術(shù)、整合射出週邊設(shè)備節(jié)能產(chǎn)線、提升回收料使用、新機節(jié)能升級技術(shù)和舊機轉(zhuǎn)型節(jié)能方案。
強調(diào)富強鑫永續(xù)發(fā)展的策略，在節(jié)能減碳的面向有兩大重點：首先是在射出機生命週期，減少使用階段的耗能，搭配周邊設(shè)備以節(jié)能角度改善碳排；其次是取代原料的回收料，協(xié)助客戶進一步實現(xiàn)低碳循環(huán)經(jīng)濟路徑圖。
在設(shè)備節(jié)能的改善重點部分：富強鑫將提供伺服節(jié)能系統(tǒng)、全電式技術(shù)、電力回收系統(tǒng)、低熱能散失技術(shù)、MuCell等技術(shù)開發(fā)導(dǎo)入；同時應(yīng)用自主開發(fā)的智慧製造技術(shù)，協(xié)助客戶改善產(chǎn)品良率, 提升減碳能力，並可透過AI故障預(yù)警技術(shù)，提升機臺使用效率，間接降低機臺碳排。
目前富強鑫在射出機領(lǐng)域還是使用奧地利KEBA控制系統(tǒng)為主流，與臺達電也有密切合作關(guān)係，無論外商或國產(chǎn)品牌，產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢還是與政策走向有關(guān)，也都樂觀其成，期待國產(chǎn)系統(tǒng)大廠在政府大力推動的「節(jié)能+智能雙軸轉(zhuǎn)型」產(chǎn)業(yè)策略上有較多著墨以及解決方案，能夠提供設(shè)備業(yè)更高效能的生產(chǎn)方案。
生成式AI應(yīng)用是塑膠射出成型產(chǎn)業(yè)的夢想之一, 雖然富強鑫曾與部分專家討論過認(rèn)為現(xiàn)階段仍相當(dāng)有難度，但有些基本模組我們相信有機會先導(dǎo)入開發(fā)，例如針對穩(wěn)定試模及成型不良對策的加速解決方案，我們暫且想像它叫「科學(xué)成型試模作業(yè)指南」及「系統(tǒng)性異常排除指南」，應(yīng)該會是對業(yè)界有幫助且值得優(yōu)先進行的。
富強鑫在本屆TaipeiPLAS將圍繞綠能/減碳/循環(huán)的主題，展出智慧光學(xué)、夾層混色、精密雙色、微發(fā)泡技術(shù)等多種應(yīng)用，並搭載自主開發(fā)的iMF 4.0智慧製造系統(tǒng)，在現(xiàn)場連線4套參展機分享創(chuàng)「鑫」成果，飽覽提升效率與良率的創(chuàng)新應(yīng)用與製程整合，共同探討在全球碳中和趨勢下，如何從設(shè)備、工藝技術(shù)與生產(chǎn)管理中找到最佳策略，以應(yīng)對未來碳中和的挑戰(zhàn)。
例如其中「精密光學(xué)智慧成型系統(tǒng)」主題，即包括超短版節(jié)能射出機SA系列，和超精密全電射出機CT-e系列，分別生產(chǎn)可以當(dāng)場組裝並戴著走的光學(xué)護目鏡。
此超短版SA系列為FCS全新發(fā)表之外曲肘油壓伺服節(jié)能機種，鎖模力涵蓋100-400噸，適用於家用民生、文具、汽車，3C及家電產(chǎn)業(yè)。由於其結(jié)構(gòu)特點，讓SA能以較小的規(guī)格與空間，提供相對較大的的開模行程，因此亦受到深桶形產(chǎn)品客戶的青睞。
本次以鎖模力160噸的SA-160，自動化生產(chǎn)一模4穴PC材質(zhì)的護目鏡腳，週期35秒，充分展示FCS標(biāo)準(zhǔn)油壓機在高端精密產(chǎn)業(yè)的卓越表現(xiàn)；將在TaipeiPLAS期間將同時搭載MuCell微發(fā)泡成型系統(tǒng)，演示省料低碳的解決方案。
CT-e全電式系列射出機，則具備高效、穩(wěn)定、節(jié)能優(yōu)勢，除了較傳統(tǒng)射出機節(jié)能55%，推出至今累計已銷售逾300臺。本次展出鎖模力180噸全電機CT-180e，能以40秒週期生產(chǎn)一模2穴PC材質(zhì)的護目鏡片，實演光學(xué)、醫(yī)療、或甚至電子、食品包裝產(chǎn)業(yè)等精密與潔淨(jìng)的量產(chǎn)應(yīng)用參考。
| 圖二 : 富強鑫推出鎖模力180噸全電機CT-180e，能以40秒週期生產(chǎn)一模2穴PC材質(zhì)的護目鏡片，實演光學(xué)、醫(yī)療或甚至電子、食品包裝產(chǎn)業(yè)等精密與潔淨(jìng)的量產(chǎn)應(yīng)用。（攝影：陳念舜） |
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這一整套精密光學(xué)智慧成型系統(tǒng)也搭載了iMF 4.0智慧製造工廠系統(tǒng)，並整合多項智慧感測模組，包括：產(chǎn)品重量穩(wěn)定監(jiān)視系統(tǒng)、模具水路流量溫度感測與控制系統(tǒng)、大柱鎖模力監(jiān)視系統(tǒng)等，真正實現(xiàn)穩(wěn)定量產(chǎn)監(jiān)測，提升良率並降低生產(chǎn)浪費。
臺中精機化身塑膠減廢達人
另一家工具機大廠臺中精機也深耕射出成型設(shè)備製造超過40年，長年積極投入開發(fā)創(chuàng)新節(jié)能技術(shù)，希望與臺灣塑膠產(chǎn)業(yè)的客戶夥伴攜手前行迎向未來。同時不斷推進企業(yè)本身加快綠色智造腳步，並提出3大解決方案：
1.全電式射出成型機：
因全電射出機在精度和穩(wěn)定性上無疑比油壓機高一個檔次，並在能耗上降低約50%，臺中精機自1998年起率全臺之先投入開發(fā)第一代的全電式射出成型機，歷經(jīng)16年不斷精進提升技術(shù)，同時積極開拓中大型機種的應(yīng)用範(fàn)疇。目前擁有系列完整的全電式射出機產(chǎn)品線，從小型的50噸到中大型的450噸全電式射出機可供客戶選擇。
由於在精密射出穩(wěn)定性上有很好的表現(xiàn)，並在能耗上較傳統(tǒng)油壓機可節(jié)省約50%，可大幅減少塑膠產(chǎn)品的生產(chǎn)碳足跡，在國內(nèi)外精密電子產(chǎn)業(yè)，半導(dǎo)體與醫(yī)療產(chǎn)業(yè)廣受歡迎。對於臺灣重點的醫(yī)療射出產(chǎn)業(yè)，全電射出機更是首選。
且除了節(jié)能的基本要求外，品牌廠往往要求供應(yīng)商的生產(chǎn)環(huán)境需維持高度潔淨(jìng)，甚至在部分侵入式醫(yī)材的生產(chǎn)上，會要求在符合等級的無塵室中進行生產(chǎn)。臺中精機對此亦著墨許久，整合相關(guān)技術(shù)推出醫(yī)療專用機，希望協(xié)助客戶在要求嚴(yán)苛的環(huán)境中，在減碳生產(chǎn)的同時，亦能高效生產(chǎn)出高品質(zhì)的醫(yī)療塑膠產(chǎn)品。
目標(biāo)是到了2030年，將使也是現(xiàn)在進行式的全電式射出成型機在臺中精機產(chǎn)品線上占比達到50%以上，並在全電射出機的技術(shù)開發(fā)與銷售推展上會更加大力道，希望在臺灣塑膠產(chǎn)業(yè)的減碳轉(zhuǎn)型與全球ESG路徑上，與客戶攜手前行再創(chuàng)高峰。
在本屆TaipeiPLAS推出參展的主力機種包括：
（1）450噸中大型全電式射出機，因臺中精機長期積極參與全電射出機的發(fā)展，觀察到全電機市場從早期的中小型為主，已擴大到中大型全電機的應(yīng)用領(lǐng)域。將藉此展示臺中精機對關(guān)鍵零組件的開發(fā)與生產(chǎn)能力，與結(jié)合智能參數(shù)優(yōu)化系統(tǒng)，希望幫助客戶大幅縮短試模和調(diào)機時間，提高生產(chǎn)效率。
（2）50噸高加速全電式射出機，隨著輕薄短小的精密塑膠元件應(yīng)用在各個領(lǐng)域，如何在極短的射出成型週期中維持每模次的產(chǎn)品良率一直是重大挑戰(zhàn)。將藉此展示可提高加速性能達3.5G水準(zhǔn)，大幅提升薄件產(chǎn)品生產(chǎn)良率。同時結(jié)合Digital Twin模流系統(tǒng)，展示不同響應(yīng)速度於虛實模流分析結(jié)果，協(xié)助客戶縮短開模製作時間。
2.節(jié)能料管方案
此外，在射出成型製程中的節(jié)能最佳方案，除了以全電機取代傳統(tǒng)油壓之外，會影響能耗的另一關(guān)鍵將在於料管加熱上。臺中精機表示，雖然目前料管的保溫技術(shù)已廣為業(yè)界熟知，但在處理熱敏感性塑料時，料管的升降溫速度更是影響熔膠品質(zhì)的關(guān)鍵；並為此開發(fā)了節(jié)能料管技術(shù)，以期進一步減少能耗，提升整體能源使用效率。
3.循環(huán)料UP解決方案
值得一提的是，隨著國內(nèi)外碳稅（費）制度上路，全球知名品牌廠對減碳無不大力投入，要求塑膠製品供應(yīng)鏈廠商提高回收料使用比例，做到符合其產(chǎn)品碳足跡遞減路徑，提高回收料的比例於產(chǎn)品減碳上是關(guān)鍵重點。但對於塑膠射出製程上，會提高產(chǎn)品成型的不穩(wěn)定度而使良率降低，臺中精機為此提出回收料Up解決方案，內(nèi)含3大技術(shù)核心為循環(huán)料料管設(shè)計、射出自適應(yīng)技術(shù)與AIOT成品品質(zhì)監(jiān)控系統(tǒng)。
主旨在藉解析不同塑料特性，設(shè)計適合此回收料使用之特殊料管，並結(jié)合自適應(yīng)的電控技術(shù)，提升設(shè)備於加料射出過程中的穩(wěn)定性，輔以AIoT技術(shù)監(jiān)控成品品質(zhì)，大幅提高回收料射出之產(chǎn)品穩(wěn)定性。唯有在產(chǎn)品品質(zhì)良率不打折扣的前提下，做到達到減碳減塑之目標(biāo)，才是塑膠產(chǎn)業(yè)能認(rèn)同並大量落地應(yīng)用的減碳路徑。
臺中精機也在本屆TaipeiPLAS展出「循環(huán)塑UP解決方案」，提升循環(huán)塑料使用比例的解決方案，搭載於130頓的全電式射出機上。通過專用料管之設(shè)計、射出自適應(yīng)技術(shù)，AIoT成品監(jiān)控系統(tǒng)之整合，有效實現(xiàn)循環(huán)料在量產(chǎn)中的應(yīng)用優(yōu)勢。這些技術(shù)的結(jié)合為業(yè)界開闢了循環(huán)塑料的新道路。
近年來臺中精機也與工研院合作開發(fā)「射出成型低碳製程技術(shù)」，結(jié)合即時感測數(shù)據(jù)與AI科技，經(jīng)由成型品質(zhì)監(jiān)測穩(wěn)定循環(huán)塑料的成型品質(zhì)穩(wěn)定性，減少廢品生產(chǎn)，降低成型製程碳排；同時利用即時多元感測融合特徵，以減少製程階段非必要能耗，進行節(jié)能製程參數(shù)優(yōu)化，達到低碳製程目標(biāo)。
| 圖三 : 近年來臺中精機也與工研院合作開發(fā)「射出成型低碳製程技術(shù)」，結(jié)合即時感測數(shù)據(jù)與AI科技，達到低碳製程目標(biāo)。（source:工研院） |
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包含透過線上即時監(jiān)測，減少30%不良廢品生產(chǎn)；利用低碳製程調(diào)控技術(shù)，增加一倍循環(huán)塑料使用；以及成型減耗決策技術(shù)，達到節(jié)能10%。目前主要應(yīng)用於射出成型、塑膠製品、汽機車等產(chǎn)業(yè)，主要導(dǎo)入汽車保桿廠、車燈廠與管材廠等15家以上指標(biāo)業(yè)者。
| 圖四 : 目前已將此技術(shù)導(dǎo)入射出成型、塑膠製品、汽機車等產(chǎn)業(yè)應(yīng)用，包含汽車保桿廠、車燈廠與管材廠等15家以上指標(biāo)業(yè)者。（source:工研院） |
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@刊頭圖（source：gftgrouphk.com）
