國內外有不少射出成型工廠AIoT解決方案商，例如 有：奧地利恩格爾 (ENGEL) 子公司的 TIG Authentig solution、德國阿博格 (Arburg) 公司的 ARBURG host computer system(ALS)、MPDV Mikrolab 的 MES Solution for Plastics Manufacturing、日本塑料製品工 業協會的 AsPLA(Asplus)、大陸海天 (Haitian) 子公司的 MES Expert in Manufacturing、臺灣型創科技顧問股份 有限公司的AIoM/IoM模具與成型產業物聯網、臺灣精 密機械製造中心(PMC)的SkyMars for IMM、工業技術研究院(ITRI)的成型優化系統…等。

物聯網(IoT)與人工智慧(AI)的關係，就好比大腦與 感官，AI若是沒有連結物聯網，就好比大腦沒有感官 來蒐集周遭資訊，反之，物聯網如果沒有搭配AI應 用，就像是僅有感官卻沒有通達大腦來做反應。因此， IoT與AI結合才能極大化效能與最佳化效益，結合發 展成為人工智能聯網(AIoT)，這是未來科技的主流趨 勢，有助於工廠降低成本、提升效率、發掘新商機， 進而發展出新的營運模式。我們建議可以採取以下四 步驟，朝智慧射出成型工廠邁進。

步驟一：採集數據，提升數據的正確性及品質
首先一般射出成型工廠的機器設備通訊協定 (Protocol)因廠牌而有所不同，各家走自定義協定， 常見的通訊協議包括 Modbus RTU、Modbus TCP、 OPC-UA、OPC-DA、RS232……等；即使採用相同
的通訊協議，其通訊格式亦無定義標準化，機器聯網 的第一步就遭遇難題。EUROMAP 77是第一個基於 OPC-UA的射出成型行業標準，建立的跨製造商通信 標準，EUROMAP 77 通訊標準發佈於 2018 年 5 月 8 日的美國NPE展會。對於現今工廠內舊有的射出成型 機，市場上均採用附加於機器設備，具備採集數據、 處理、儲存、通訊協定轉譯及傳輸，以及提供應用服 務模組功能的軟硬體整合系統；透過此外掛方案就能 讓既有的舊機器達到設備聯網與資料處理的功能，目 前市場上主要的解決方案有以下幾種，如型創科技 顧問股份有限公司的IoM-DC、精密機械發展中心的 SkyMars，以及工研院的VMX系統。

步驟二：機器聯網，即時監控、互動及警訊 通報
藉由機器聯網或附加於機器的聯網裝置，由工廠可視 化開始做起，藉此尋找升級及轉型的正確方向。這就 好像是一般人會透過健康檢查來了解身體哪裡出了狀 況，工廠的可視化也是如此，藉由即時監控除能讓生 產資訊更加透明外，也能讓以往不容易被察覺的問題 逐一浮現，如此一來，業者也更能準確地針對問題擬 定下一步改善方向，而不是如無頭蒼蠅般不知該從何 方向切入。
以某間客戶廠商為例，自二年前開始導入型創科技顧 問公司的AIoM/IoM模具與成型產業物聯網，分別針 對機臺狀態、稼動資訊、生產進度等資料進行全面整 合，例如，生產部門主管可隨時從即時看板上掌握各 廠區的射出機最新狀態，當發生異常警示時也能快速 派員查看。此外，透過對每日稼動資訊的觀察，一方 面能協助生管部門透過排程優化產能利用率，另一方 面，則是依據人員稼動資訊，可進行廠內人力資源調 度。

步驟三：智慧排程，稼動率及週期時間的改善
在市場競爭分秒必爭，射出成型行業的製造型態也常 伴隨包括急單、插單、刪單等臨時狀態，過去生管人 員常常需要趕到現場才掌握產能進度，以確認有無辦 法進行急件插單，或是遇刪單情況時，要趕到現場才 能知道訂單是否已排入排程。此外，生管人員還得耗 費數小時核對產線直到確認完畢。 對於業者而言，為快速回應客戶端需求，精準掌握生 產進度是必須的，過去報工均採人工統計，甚至還必 須騎車或打電話到各廠區收集報工情形；而在導入智 慧排程後，抄寫工作由紙本改為數位化，只要五分鐘 便能迅速掌握生產進度，同時也可以依據客戶需求快速進行調整，避免報價不實與交期延宕。射出成型工 廠的生產要素包括：技術人員、射出機器、塑膠原料、 模具工藝、保養維護……等，透過塑膠製品生產流程 的系統整合，讓整體生產製造流程自動化與最佳化， 實現現場製造執行系統 (Manufacturing Execution System, MES)，驅動模具與成型產業以數據及智慧 排程平臺為核心，建立全面性的工業大數據分析機 制。再透過串聯現有的企業資源計劃管理(Enterprise Resource Planning, ERP)，讓各開發階段的資訊流串 流，彼此互補接軌，使企業內部的資訊系統進行無縫 整合。

步驟四；智慧製造，檢測、排程、製造智慧化
讓每個射出成型的製品都能保有均一的品質，是射 出成型行業共同追尋的目標，然而受環境變異、原 料波動，以及模具磨損等原因影響，可能需要時刻針 對變化重新調整參數。透過在射出成型機或模具內 安裝適合的傳感器，可實現對上述偏差進行自動檢 測，再透過人工智慧 (Artificaial Inteligence) 軟體針 對各模次的保壓切換點、保壓壓力、或保壓時間進 行修正，以減少不良製品的產生。市場上如ENGEL Austria GmbH 的 iQ Weight control、iQ Clamp
control、iQ Flow Control、iQ Vibration Control 等；Wittmann Battenfeld GmbH 的 HiQ-Flow、 HiQ-Melt、Miq-Metering 等；KraussMaffei 的 APC Plus、DataXplorer 等智慧化軟體均有助於提高射出 成型機的生產穩定性。
現有的射出成型機也可以透過模內傳感器，擷取實時 生產的射出機成型條件與SPC生產數據，由資料庫定 義良好的生產曲線範圍，並在錯誤發生時，暫時中止 生產，避免繼續生產不良產品；甚至搭配現場製造執 行系統，提供預防性維護、預測製品品質、預測生產 品排程、智慧視覺辨識、智慧成型參數等，期望把停 機排程問題的成本降到最低，而這些都可被視為射出 成型大數據應用下所衍生的智慧化。若能確實實施， 它將能夠預測生產中的潛在問題，並從根本糾正問 題，甚至還能預先安排維護，避免機器故障的發生。

結語：
作為射出成型工程師，傳統上我們傾向於從錯誤中學 習。隨著人工智慧的興起，射出成型工藝流程得到了 極大的優化，除使設備的使用率以及產能達到最大外； 同時也透過排程、預約維修，以及即時回報生產資訊 等方式，來將設備的故障率、產品不良率，以及因修
正錯誤而停機所導致的成本降到最低。此外，也使得 工廠的管理更為便利。然而，射出成型工廠在智慧化 後就真的能夠高枕無憂了嗎？我想這個答案是否定 的，盡管人工智慧也能適度根據設定去修正錯誤，但 這並不意味著射出成型工程師可以停止學習，因為當 發生的錯誤超出系統處理範圍時，始終需要工程師針 對問題調整系統參數，以使系統能對錯誤做出適當的 應對。
人工智慧十分便利，然而其可靠性始終取決於創造它 的人。這時候，對於工程師的培訓就極其重要了，畢 竟機器、軟體等終究只是輔助，人才是主導，唯有人 的能力提升了，人工智慧的價值才能最大的被體現出 來。■

這篇文章 K2019參展心得分享之「成型加工技術篇」 最早出現於 CAE模具成型技術雜誌。

如今增材製造正逐漸被確立為工業用途的開創性程序， 因此，對技術的需求也在不斷變化。對此，DMG MORI 在進一步開發機器時，亦始終將其納入考慮，而這也具 體的體現在其新型 LASERTEC 125 3D hybrid 中。基於 堅固的monoBLOCK系列，它被設計成可用於生產最大 ø1,250 x 745 mm的零件，並能負荷最重達2,000 kg的 工件重量。LASERTEC 125 3D hybrid 的剛性機械結構 和高動力特性，使其能夠對於高要求的3D零件進行精準、可靠且具有成本效益的完整加工。透過搭配數控 機床，顧客將可達到高構建速度和通常的重複精度。

縮短流程鏈，減少流程時間
在單個設置中，激光沉積焊接和5軸同時銑削之間的 自動轉換可將加工時間減少多達80％。這樣的節省 可通過完全取消諸如熱處理之類的工藝步驟來實現， 因為LASERTEC 125 3D hybrid可以沉積硬度高達63 HRC的材料。交替使用激光沉積焊接和5軸同時銑 削，特別有利於改善生產工藝或實現新的零件幾何形 狀，封閉葉輪就是其中一個案例。而混合動力機器在 新零件的生產以及冷熱成型用鍛造模具的維修方面之 優勢，亦同樣令人印象深刻。例如，得益於粉末噴嘴 技術，切刀刀片可以在一輪之內重新使用。

新的可能性
LASERTEC 125 3D hybrid還可以生產輕質結構，減少 部件的重量，如渦輪機葉片的重量減輕高達90％。激
光沉積焊接獨特的一個關鍵賣點在於它由CNC控制， 並可以在兩種材料之間快速進行轉換。可以在一個區 域進行硬焊以減少磨損，同時在另一區域進行耐腐蝕 焊接以防止環境影響。與傳統的冷卻方案相比，零件 的冷卻性能可以大大提高，利用這項技術，可以將用 於散熱的銅芯焊接到壓鑄模具上，並同時在銅芯外層 焊接一層由工具鋼製成的外皮層。

高性價比的維修
在過去五年中，激光沉積焊接已成為許多目標行 業中維修和塗層領域的一項出色技術。像之前的 LASERTEC 65 3D hybrid 一 樣，LASERTEC 125 3D hybrid也可以經濟地維護和修理零件。透過此最新模 型，用戶現在也可以安裝大型零件和模具，首先通過 銑削準備受損區域，然後再通過激光沉積焊接進行修 復，然後在最終的銑削過程中完成零件的加工，這些 動作都只需透過一個設置來完成，換句話說，所有單 個過程都集中在一臺機器上，而不會影響其他生產資 源。由於精確的過程控制，焊接材料的質量非常高， 且通過對壓鑄插件的維修，其使用壽命達到了傳統手 工焊接維修工作的三倍。該技術亦被用在將設備利用 率和減少維護時間放在首位的領域，這些行業包括石油、天然氣、化學、製藥和能源行業。這些用戶皆受 益於LASERTEC 3D hybrid模型的靈活性。

智能軟體解決方案，方便生產管理
像其同系列機種一樣，LASERTEC 125 3D hybrid可以 集成到混合式CAD/CAM工藝鏈中，從而極大地提高 生產效率。西門子公司的NX混合CAM系統可實現 端到端的維修編程。在程式設計過程中，客戶可以在 加工和鐳射沉積焊接之間無縫更換，然後所有處理步 驟都通過一個程序發送到機器，並以自動操作交替進 行。AM Assistant 是 LASERTEC 125 3D hybrid 創新 軟體和硬體產品的一部分。

除此之外，它還包括一個集成的熱像儀，用於連續監 測整個部件或規定區域的熱，測熔池大小和溫度，或 監測噴嘴和部件之間的間隙。所有相關過程參數（如 粉末體積、工作距離或惰性氣體體積）的閾值，都可 以使用AM Guard（也是AM Assistant的一部分）來 存儲，如果超過或低於這些值，則生成工作將被中斷， 然後在進行更正後再次重新啟動，並事先將因未優化 的過程參數所導致的廢品率降至最低。AM Evaluator 軟體是用於3D過程數據的智能下游評估軟體，它可用於圖形化顯示生產過程中存儲的3D過程數據，以 進行評估。來自熔池分析、粉末流量監控或激光功率 的數據可以單獨分析、相互比較，或與先前生成的工 作進行比較，還可以自動生成報告，以保證生產中的 質量。透過 AM Assistant，DMG MORI 可為增材製 造提供最佳支持，並為整個工藝鏈的最高質量和工藝 可靠性提供了前提條件。■

這篇文章 端到端能力──大型組件的維護、修理和製造 最早出現於 CAE模具成型技術雜誌。

微發泡成型技術研發歷程
1993年MIT授權Trexel公司進行商業化製程研發， 1997 年 發 展 出 PS 微 細 押 出 發 泡 製 程 (MuCell)， Engel 於 2000 年推出微細發泡射出成型機 (MuCell Molding)，1998 年 3 月 Trexel 公司在臺灣提出申請 射出製程專利，2000 年 10 月 Asahi chemical 宣稱開 發完成 Amotec 技術，1998 年臺灣 ITRI/UCL 開始進 行微細押出發泡製程之研發；1999~2000年持續研發 微細發泡押出及射出技術。

在過去20年塑料加工工藝中的重大創新
用於熱塑性材料的MuCell® 微孔發泡，為射出成型技 術提供了傳統射出前所未有的設計，增強了靈活性並 大大降低成本。MuCell® 技術在設計塑件壁厚時，只 需考慮發揮材料最大功能，而不用擔心射出成型工藝 問題。密度降低和功能化設計兩者結合，通常可以減 少材料和製件重量20%以上。MuCell® 技術用泡孔成 長代替射出機保壓階段，製作出的低應力零件尺寸穩 定性增強，而且大幅減少了翹曲、泡孔成長，同時也 消除了縮痕。不同於化學發泡劑，MuCell® 物理髮泡 工藝沒有溫度限制，在聚合物中不留下任何化學殘留 物。使用過的產品完全適合以原來聚合物級別回收，
並允許回收料重新進入加工流程。適合回收原來聚合 物的分類，並允許重新粉碎材料重新進入處理流程。 成本及加工方面的眾多優勢，使得MuCell® 技術在全 球範圍內被快速採用，主要應用於汽車、消費電子品、 醫療器械、包裝和消費品等領域。優勢分析如下： 降低成本 使用較小噸位射出機與更低成本的填充聚烯烴材料， 除減少樹脂消耗，以及達成更快的成型週期時間外， 還能提高良品率。 設計自由度高 不同於傳統射出成型，可由薄壁至厚壁填充，並採1:1 的主壁與筋位結構，在設計上相對於流動性，可優先 考慮功能性。此技術具提高產品尺寸穩定性、減少翹 曲變形的特性。 可持續發展 Mucell技術除降低射出機的能耗外，也減少對石油類 原料的消耗，相比傳統射出成型減少了碳排放。另外， 此技術產出的產品還具備可回收循環再利用的特性。 投放市場快 除可減少模具的修改次數外，還可預計塑件的幾何形 狀，且透過此技術，在產出大尺寸製品時可一體成型。

微發泡成型技術優勢及應用領域
微細發泡成型技術具有優越之物性，其泡孔密度非 常高 (106~109cells/cm3)，其發泡體密度可控制在 0.03~0.95之間，且具有高抗張力及壓縮強度，在高 熱下穩定性高、低熱傳導係數、適用於低溫，介電常 數低，訊號傳輸性能佳。另因其無污染、潔淨度高的 特點，可適用於製造生醫多孔性材料，並且與未發泡 成品相較之下，具高衝擊強度、高韌性、比強度、高 耐疲勞性，且產品壽命較長。

MuCell® 微孔發泡技術除增加產品設計的靈活性， 也大幅降低生產的成本，為產業帶來巨大變革， Trexel亞太區董事郭啟東總經理對於MuCell® 微孔 發泡技術在亞太地區的推廣不遺餘力，今日該技術 能在亞太地區被廣泛應用，郭啟東總經理可說是最 大的功臣。謹以此文，敬獻Trexel亞太區董事郭啟 東總經理，紀念其為整個產業做出的貢獻。■

這篇文章 Mucell微發泡射出成型技術 最早出現於 CAE模具成型技術雜誌。