模具智能製造所顯現的能力與變革並不僅是軟體與設 備、人的一對一關係，它更不是設備的自動化或簡單 的數據傳輸，而是將模具設計、開發與交付的過程， 運用系統工程及科學管理把虛擬網路及實體元素結合 的綜合表現。

精準加工與高質量生產，模具智能製造的根本
加工自動化並不是我們在智慧製造所追求的最終結 果。在「高質量生產」的價值體現下，將模具零件、 電極等模具之關鍵元素都能依設計圖面及流程規劃來 精準加工的結合，使得模具零件的質量及工廠生產的 效益最大化，這是模具智慧製造的真正本質。

模具的技術水準很大程度影響了產品的品質、新產品 的開發進度和企業經營效益，除了模擬仿真、模具設 計與成型試模能力之外，影響模具質量最大的公約數 就是模具零件的加工精度。
模具是由諸多個零件所組合而成的重要生產裝備，零 件加工的準確度及模具組合的累積公差大大影響模具 精度以及使用壽命。面對不同如射出、壓鑄、沖壓、 鍛造、擠型、拉絲的成型工藝等模具開發，影響模具 的加工精度的因素很多，列舉如下：

• 模具所使用的材質及加工過程所需輔料之種類非常 多，有鋼材、銅、石墨、甚至陶瓷等非鐵金屬；
• 模具零件的形體會隨著產品外觀、結構或模具機構 等設計的多樣性，需要不同的加工設備來完成，其 中包含銑床、磨床、車床、放電加工、線切割加工 等加工方式；
• 不同的加工方式，有著不同的刀具、加工介質（例 如油、空氣、水等）和複雜的加工參數；
• 加工設備分別有全自動、半自動控制，以及人工作 業等。

傳統模具行業面對如此複雜工藝技術的過程，加工品質及效率更多依賴于經驗豐富的老師傅。然而隨著模 具人才越來越少，同時產品與模具設計的複雜程度及 精度要求提高、越來越短的交期、逐年升高的運營成 本，都給模具行業帶來了諸多困難。傳統模具工廠在 具體執行層上遇到的問題與困難列舉如下：

• 對員工的技能依賴大，技能傳承依靠著試錯過程積 累，造成養成時間長、企業成本高，以及人員流動 高的困難；
• 模具設計產生的圖紙多、檔案與版本管理不易、造成查找時間浪費與誤用的質量問題；
• 工藝排配依靠人員程度高、調度困難，造成設備利 用率低；
• 設計、生產工藝排配、物料採購、設備調度、供應 商管理之資訊各自獨立、形成信息孤島，造成部門 溝通不良與資訊統計不準確；
• 標準化與流程化制度，設備維護保養與加工過程， 過多的人為干預，造成工時浪費、加工異常與交貨 不準時等。

模具智慧製造是模具價值創新的平臺
針對傳統模具行業的問題與痛點，【模德寶】整合了 從3D CAD參數化模具設計、工藝規劃與自動排產 (APS)、刀具夾具應用與數據化、模具CAM編程到精 密加工、零件加工質量檢驗的各個環節，集成了智慧 CNC仿真模擬與電極自動編程等物聯與工業互聯網技 術之先進智能製造平臺，可完整提供模具加工製造全 面流程的解決方案。 • 同時從模具設計產生的資料將在工廠的各個工序間 即時傳遞與無紙化作業。 • 資料的同步更新，避免了傳統製造企業經常出現的因溝通不及時所產生的差錯，使得工廠的執行效率 大幅提升；即使資料發生更新，不同的工序間也都 能第一時間得到最新的資料，這就使得各工序間的 工作量變得簡單、高效。

• 避免了傳統模式下模具廠的設計、工藝、模具 CAM和加工跨部門之間的資訊傳輸壁壘，數據完 全由中央系統統合管理與主動傳遞。
• 圍繞模具加工的整個流程，提供了基於RFID或者 條碼的半自動化和全自動化解決方案。其中全自動 化解決方案包含電極加工自動化線、零件加工自動 化線、電極檢測自動化線、電火花加工自動化線， 以及包含電極加工、電極檢測、電火花加工的混線， 在機外預校系統的支持下，在滿足無需人員干預、 最大限度提升設備稼動的情況下，還可以滿足客戶 的客制化需求。

虛實整合完全了實現人類經驗智慧的數位化轉換
實體空間是構成真實世界的各類要素和活動的個體， 它包含了人員活動、設備及周邊、材料與輔料、方法與系統、環境與變化、檢測量測等六個基本元素， 而網路空間是這些要素和個體的精確同步和構件模 型，透過模型類比個體之間與環境之間的關係，紀 錄實體空間隨時間的變化，並可以對實體空間活動 進行模擬計算、互聯互通與採集控制(Computing、 Communication、Control,3C)。

網路空間的學習成長（例如標準化、加工參數、精 度等）需要依靠實體空間活動所產生的大量資料(Big Data)，在「虛擬網路 – 實體物理系統」(CPS) 的「自 適應」成長體系下，網路空間的價值和能力將不斷得 到提升。因此，實體空間和網路空間的關係是相互指 導和相互映射的關係。從生產能力的需求來看，工業 4.0的到來具備一定的客觀和主觀之必然性。每一次 工業革命的發起，其根本原因是人類的生產手段無法 滿足人類生產需求所造成的矛盾，每一次生產力的變 革都是解決這些矛盾的過程。例如模具加工設備越來 越精密，而其作業及學習卻越來越複雜等。因此，將 模具企業之間和產業鏈上下游資訊的服務整合，以實 現整個產業鏈的價值整合和協同優化，來面向全產業的全價值鏈提供智慧化服務。在此指導原則下，模具 智能製造解決方案可以為企業的現在及未來發展上帶 來諸多效益。 在顯性效益方面，列舉如下：

• 交期：設計效率及生產車間效率的提升，使得開發 週期明顯縮短；
• 效率：機外預調及一鍵式加工的實施，現場作業標 準化的推行，使設備有效利用率明顯提升；
• 品質：設計、操作、夾具等一些標準化的推行，使重複性勞動被系統取代，返修工時有效降低；
• 人力：人力結構發生質的變化，以前需要3年以上 熟練工的工作，現在只需要培訓一周至一個月不等 就可以上崗。

在隱性效益方面，列舉如下：

• 人員：
1. 降低人員的技能要求和勞動強度；
2. 縮短人員的培養週期；
3. 降低人員的招聘難度；
4. 系統自動記錄員工的產出明細，降低人員活動的隱患。

• 設備：
1. 加工過程中人為干預動作的減少，提升了設備運轉 的安全性；
2. 加工過程可追溯，工件出現問題後可追溯到對應的 加工者和加工設備，從而避免異常的重複發生。

• 材料：
1. 減少人為異常造成的損失；
2. 能夠有效控制模具的實際交期，減少無謂的浪費；
3. 標準參數庫的建立，有助於降低因參數選取不當造 成加工上的浪費。

• 方法：
1. 建立公司知識庫，沉澱模具製造經驗與數據；
2. 大部分人的工作由系統依據相應規則來實現，減少 異常的發生；
3. 通過異常的有效管控，能夠盡可能保證既定模具交 期的有效性。

模具製造走向智慧「智造」
新世代模具工廠是通過標準化、資訊化、自動化、數 字化的方法，集成了企業虛擬數據和實體工序、複雜 工藝，有效地提升管理和控制模具製造過程的每一個環節，從資料管理、智慧互聯，驅動生產，保障品質 和提升效率，真正讓模具從傳統的「製造」走向「智 造」。

智慧製造，正在改變模具業的新生力量！
主動式創新為企業提供了一個創新視角，將智慧產品 與智慧服務結合去滿足使用者需求的缺口，使產品能 夠持續為使用者創造價值。基於硬體產品生產是臺灣 與中國製造的強項，但硬體的價值是非常有限的，因 為他們都是按用戶明確的功能需求設計。如果對這些 產品加以智慧化和分析服務，可以實現在不改變硬體 設計條件下為客戶創造更多的價值，這樣的創新模式 往往是低成本高回報的。創新模式的核心在於從客戶 的隱形需求出發來創造價值，這一點是我們在投入模 具智能製造時所需要關注的，因為智能製造就是為了 市場創造！

模具行業，一個傳統、複雜、充滿競爭的行業，企業 幾乎每天都被緊張的交期、頻繁的設計更改、高精度 的加工要求和工人的高流行性所困擾，許多企業的高 層都在思考同樣的問題「如何做到加工製造車間全自 動化」。越來越多的模具企業開始投資於自動化領域， 因為自動化模式生產率高、實現持久不變的產品品質 和過程的可靠性。可以看看【模德寶,moldbao】系 統是如何説明模具廠實現自動化與智慧化的卓越規劃 與實踐能力。當我們喝著香醇的咖啡時，它也在分分 秒秒中為企業掙錢呢！■

聯絡人：鄧文輝 經理
E-mail：Jerry.hui @pexetech.com

這篇文章 智慧製造，正在改變模具業發展的新勢力!? 最早出現於 CAE模具成型技術雜誌。

前言
誠模精密是一家非常不一樣的企業！從高速公路下來之後，沿這條鄉間小道不久，出現在眼前是一個不像傳統工廠的公園式工業園區，這是我到誠模精密的第一印象，在這裡負責組建一個特別的材料實驗室的那刻起，我就發覺這家企業有很多的不一樣。

企業文化的不一樣
這是一家很年輕的企業。它在歐普照明集團下，以一個技術發展的模具部門，孕育了多年之後，於2016年離開了母體，成立以模具與射出成型生產為核心業務的企業。

傳統模具工廠的生產環境，通常給人的感覺就是油、黑、冷、硬，好像人在這種環境待久了也變成這個樣子。可是在誠模精密，看到的是整個工廠採無紙化作業、一年四季恆溫與清淨的空氣、工廠從地面到天花板都非常乾淨，一切是那麼有條不紊，除戰情室般的模具設計研發部門有一點亂！這是多麼有決心的創新變革，把模具與成型工廠打造成為實現工業4.0的智慧工廠。面對不同行業與客戶產品的極度要求，因為進行了高度的流程化、標準化、數字化，所以可以輕鬆地應對；幾百萬的加工設備分配給新進員工，甚至在校實習生，只需培訓一星期時間，即可把企業如此貴重的資產完全託付，而我們的老師父也從原來日夜操勞、流血流汗沒人知的邊緣人，搖身一變成為了解決問題、知識傳承、創新發展的企業專家。有別於以往人們對於這個產業的刻板印象！

智慧設計的不一樣
我們在談【誠模精密的實驗室】的源起之前，得先簡單介紹一下什麼是模流仿真分析，這是塑膠成型工藝預測科學的重大發明！塑膠射出成型是許多產業在製造關鍵零件的主要製程方法之一，過去影響射出件品質的成型控制參數設定與模具澆口流道之設計等，主要是依賴簡單的公式計算與無數次試錯(try＆error)的經驗累積。而掌握這些技能與經驗的技術人才，我們尊稱為「老師父」。

模流仿真分析 (Molding Simulation)工具是通過電腦計算工程(CAE，Computer Aided Engineering)及建構數值解析的虛擬環境，去尋求模具設計與射出成型製程條件的最佳化，輔助老師父與工程師的不足。模流仿真分析是智慧設計的重要部分，呈現的優點如下：
• 分析塑膠射出成型件常見缺陷之成因並尋出對策。
• 對於成型製造過程中的入料、充填、保壓、壓縮、冷卻、脫模各階段的控制因數及試模參數，如流道設計、塑膠材料、熔膠溫度、充填時間、充填壓力等影響，利用模流分析的方法做多維度考慮。
• 在品質獲得保證的情況下，以射出成型澆注口壓力最低與產品零件翹曲、變形尺寸最小等，作為評估選擇的指標。
• 可以改進以往師徒經驗傳承及試誤的方式，滿足目前日新月異的工業對產品品質、速度、精確性的要求，完善產品及模具設計方案。
不過，模流分析以往的形象只是作為塑膠在膜腔內之流動趨勢、壓力、冷卻等等的參考，完成一份「設計階段的製造驗證報告」DFM(Design for Manufacture)，作為與客戶討論的依據。從來沒想過模流分析的數據可以直接用來調整射出成型機控制面板上的參數。自從誠模精密導入Moldex3D軟體以來，加上多年在全3D參數式模具設計與高精度智能製造的數據積累基礎下；在極短的時間內，大幅提升模具「“T零”量產」的成功率。所以，「精準預測」是模擬仿真分析的主要任務，而精準預測能夠使用在真實射出機臺參數輸入的先決條件，模擬預測的數據之精準度必須達到百分之九十以上。這一點我們已經可以證明Moldex3D完全可以辦到！精準模流仿真分析與預測是來自於模具、機臺與材料數據是三個必須精準的關鍵數據。
• 模具數據：我們透過在參數式3D CAD模具設計軟體基礎上，透過與Moldex3D合作共同將 CAD 與CAE的數據打通，也就是CAE與CAD的數據必須同步，這是第一個要件。
• 成型機臺數據：第二個要件是透過「機臺鑑定」將企業內部，甚至供應商所有的射出成型機設備，有關於「壓力」及「速度」等實際數據和模流分析軟體之射出機數據庫完全吻合，這是第二個要件。
• 材料數據：模擬結果的優秀與否，除了取決於模具與成型機臺數據之外，材料數據更是關鍵中的關鍵元素。射出成型過程中，材料的流動行為相當複雜，我們稱為「高分子流變」(Polymer Rheology)，在模流分析軟體中之材料選擇與數據的控制，完全左右模擬分析結果的精準度，這是毫無疑問的。但您的材料庫數據一定是對嗎？

不一樣的實驗室
「郭博士，我們是為了高精準的模流仿真分析而設立的實驗室，“T零”量產是我們的目標，這間實驗室就交給您了。」這是我們朱總經理給予實驗室的唯一任務，同時也是一項不輕鬆的任務！這間實驗室的全名叫做「材料數據與應用實驗室」，而它還有另外一個響亮的名字—「“T零”實驗室」。

高分子材料（塑膠）準確的數據須透過高端而特殊的檢測儀器才能獲取，再與模流仿真分析軟體(Moldex3D)的材料數據格式完全匹配後，提供給模流分析/模具設計工程師使用，經嚴謹的模具設計反覆認證，才能得到最佳化的結果，其中包含流道澆口的尺寸、水路的佈置、成型工藝與成型週期等預測。
2019年，誠模精密投入了鉅資與科盛科技(Moldex3D)合作指導下，成立中國首座高分子材料數據實驗室，包含了高端人才及特殊的檢測儀器，提升我們在材料數據提煉與應用的真實價值，對未來材料科學的影響是巨大的！材料數據與應用實驗室的「三大核心價值」說明如下：

• 高分子材料數據快速檢測：為客戶提供優質產品開發的基礎誠模精密每一款新的塑膠材料隨著客戶訂單購買入庫後，都會進行塑膠CAE模擬類比資料測試，測試週期通常為一周至一個月；若是加急測試，6個工作日便可以完成，快速提供完整的材料資料。模擬分析需求的材料數據準備好了，也為模流分析任務的準確性提供了基本保障。

• 材料應用開發：為客戶提供獨一無二的服務價值提供國內外材料廠商/設備廠商/客戶等同步工程發展，共建產品材料與設計應用開發能力，客戶從概念設計至開模量產，提供獨特價值的一流服務。
• 產學研合作：為創新項目&人才提供孵化基地可同時與國內外應用科研院所，以及高校開展戰略合作，為產品、材料、射出工藝之創新應用和深度學習提供孵化基地，培育行業、材料、裝備與高端科研人才。

不一樣的核心團隊
在人員配置上，由具有十多年高分子材料應用、開發和檢測經驗的中科院博士擔當此實驗室主任，也就是我—雪梅(May)。在誠模精密優質企業文化及未來發展性的感招下，團隊中有許多具備高分子材料配方開發經驗、ISO17025標準化運營經驗、化工等背景的高級工程師加盟。團隊成員的不同專業背景與優勢形成互補，成為公司核心的一支智囊團，為公司與客戶所涉及的各種材料的疑難雜症，提供科學與數據的解決方案。堅持「正確主義」，遵循物理、化學等基本規律，努力學習，從根本上理解製造中存在的各種問題，所有問題回到根性、回歸到材料本身物性去發覺與解決問題。

不一樣的技術服務
材料數據與應用實驗室，除提供誠模精密內部使用外，同時也提供Moldex3D的用戶進行材料數據的訂製服務，共同提升材料科學之數據提煉與應用的價值，為客戶打造高性價比的完美產品，一起造福世界。歡迎業界先進共同交流，共創高端製造美好未來。■

這篇文章 “T零”實驗室，實踐協同設計與客戶共創價值！ 最早出現於 CAE模具成型技術雜誌。