【智慧設計系列】數智鉗工：從經驗到科學 精密模具的精度革命未來，始於數據
書籍介紹
《數智鉗工》以提升模具「一次到位」為主軸，先建立精度觀（尺寸／形位／配合／表面）與5M1E管控架構，說明量測系統能力與GRR，確保數據可信。接著導入顏色公差，讓設計意圖在3D模型可視化，串接CAD/CAM/CMM，降低誤讀與重工。核心章節聚焦：以CMM量測資料做「數智合模」、間隙熱力圖與累計公差分析，精準定位毛邊、干涉與段差來源，指引修配與再加工。最後以SIP驅動SOP建立循環修正機制，強化組立鎖付、驗證與試模前體檢，穩定品質並縮短交期。
本書不僅是技術說明書，更是一套可實際落地的模具精度數據化工作方法。
核心亮點
本書亮點一：核心概念的革新：從「經驗驅動」轉向「數據驅動」
這本書最大的亮點在於提出了「數智鉗工」這一全新概念。傳統鉗工依賴師傅的手感與眼力，容易出現「感覺差不多」但組裝後卻有問題的情況。數智鉗工則強調在物理合模前，先利用高精度三次元（CMM）量測關鍵數據，並在軟體中進行虛擬合模與分析。這不是要取代老師傅，而是將他們的功力轉化為數據，讓試模從「試錯」變成「確認」，大幅提升一次做對的機率。
本書亮點二：創新的可視化管理：「顏色公差」系統
書中詳細介紹了「顏色公差」技術，這是解決設計與現場溝通斷層的關鍵工具。透過在 3D 模型上用不同顏色標註公差等級（例如紅色代表高精度區域），將抽象的數字變成直觀的視覺指令，實現「所見即所加工」。這不僅能防呆，還能打通CAD/CAM/CMM的數據鏈，讓程式設計與檢測自動化識別精度要求。
本書亮點三：前置化的風險控制：「虛擬合模」與間隙預測
這本書展示了如何利用點對點量測數據，在電腦上生成「間隙分佈雲圖（熱力圖）」。這項技術能在模具真正上機前，就精準預測哪裡間隙過大會產生毛邊、哪裡過小會導致干涉或咬死。它解決了模具產業最頭痛的「累計公差」問題，讓鉗工修模不再是瞎磨盲修，而是依據數據進行針對性的微量修整。
本書亮點四：系統性的精度管控架構：「5M1E」與「SIP 驅動 SOP」
書中不只談技術，還建立了一套完整的管理邏輯。它利用「5M1E」（人、機、料、法、環、測）架構來全面分析影響精度的因素。特別是提出了「SIP（標準檢驗程序）驅動 SOP（標準作業程序）」的迴路機制：SOP告訴你怎麼做，SIP檢查你有沒有做到，並將偏差回饋修正，讓問題在前段製程就被攔截，而不是流到後端才爆發。
本書亮點五：對量測可信度的極致追求：Gage R&R 與環境控制
這本書強調「沒有可信數據，就沒有精準修模」。書中特別指出 Gage R&R（量測系統分析）是數智鉗工的基石，必須定期驗證量具與人員的測量變異。同時，書中也深入探討了環境因素（如溫度、濕度、地基承載力）對精密量測與加工的影響，指出忽視這些細節是導致精度失真的常見原因。
本書亮點六：被忽視的關鍵細節：「科學化組裝」工藝
很多模具加工精準，但組裝後精度卻喪失。本書特別闢專章探討組裝工藝，指出鎖緊順序錯誤或扭矩不均會導致微米級的翹曲變形。書中提供了具體的解決方案，例如使用數位扭力扳手、遵循對稱交叉鎖緊順序，以及計算螺栓預緊力，確保組裝過程不會破壞模具的幾何精度。
應用場景
應用場景一：模具設計階段──精度風險的事前預防
在模具設計初期，工程師常難以預判累計公差與組裝風險。本書可作為設計階段的精度參考工具，透過顏色公差與精度觀念，協助設計人員在 3D 模型階段即辨識高風險區域，提前規劃加工與檢測策略，避免問題留到試模才暴露。
適用角色：模具設計工程師、研發工程師
應用場景二：加工與檢測現場──從「做完再量」到「量測導向加工」
書中完整說明如何將 CMM 量測數據回饋至加工與修配流程，讓現場人員能以數據判斷實際加工偏差，而非憑經驗修模。透過虛擬合模與間隙分析，協助加工與檢測單位建立一致的精度判讀方式，降低溝通落差。
適用角色：加工工程師、量測工程師、數字鉗工人員
應用場景三：試模階段──降低反覆試模與修模次數
在試模階段，模具問題往往來自多重尺寸誤差的累積。本書提供一套以量測數據為核心的分析方法，協助試模人員快速定位干涉、段差與毛邊來源，將修模工作由「嘗試修正」轉為「有依據的修正」，有效縮短試模迭代次數。
適用角色：試模工程師、製程工程師、品質工程師
應用場景四：SOP 與人才培訓──建立可複製的數據化流程
書籍內容可直接作為企業內部教育訓練與 SOP 建立的參考藍本，協助企業將個人經驗轉化為制度化流程。透過量測、分析、修正與驗證的閉環架構，培養新進工程師快速具備精度判斷能力，降低對資深人員的高度依賴。
適用角色：技術主管、教育訓練負責人、人資／培訓單位
應用場景五：跨部門協作──建立共通的精度語言
模具製程涉及設計、加工、品管與試模等多部門，本書透過顏色公差、數據可視化與虛擬分析方法，提供一套「人人看得懂」的精度表達方式，協助各部門在討論問題時聚焦於數據與事實，提升決策效率與協作品質。
適用角色：專案負責人、跨部門團隊、製造主管
適合對象
製造決策層
射出部經理／主管、專案工程師
應用效益：
- 縮短交付時程： 掌握T零量產關鍵，減少修模次數加速上市。
- 技術數位轉型： 建立數據化傳承體系，降低對經驗修模依賴。
- 優化生產成本： 精準預防試模損耗，將隱性浪費轉為毛利。
研發設計層
模具設計工程師、CAE 工程師、跟模工程師
應用效益：
- 消除製造代溝： 運用顏色公差系統，讓3D設計與加工無縫接軌。
- 預防設計錯誤： 透過虛擬合模預判干涉，降低後續設計變更。
- 提升方案品質： 優化選材與熱處理工藝，提高模具壽命與精度。
現場實戰層
射出品質工程師 (QE)、射出工程師、成型工程師、射出部領班／組長
應用效益：
- 數據精準修模： 運用CMM數據定位公差，告別肉眼盲目修模。
- 品質公信力提升： 掌握量測系統分析，確保數據可靠減少誤判。
- 作業效率倍增： 透過標準化檢驗驅動作業，實現穩定高品質。
作者介紹
曾元宗
ACMT 協會專家顧問、全鏈管理（GSCM）高級總監
深耕模具與成型產業多年，具備完整的模具設計、製造與量產管理實務經驗。曾任職於神基科技（漢達精密電子）資深經理、協益電子經理等職務，長期參與射出模具開發、模具廠規劃與製程制度優化專案，專注於以數據與系統方法提升模具品質、製造效率與組織協同能力。
專長領域涵蓋：
- 射出模具設計與製造管理
- 成型製程與品質系統建構
- 全鏈管理與數智化改善
陳震聰
ACMT 協會／模具與智能製造委員會—主任委員
擁有近 30 年產業實務經驗，歷任國內外企業工程師至總經理職務，長期主導產品設計與規劃、模具開發、射出成型生產及關鍵零組件製造，並具備跨供應鏈整合與協同管理的實戰背景。同時受邀擔任多所大學研究所客座教授與企業技術顧問，持續投入產學合作與人才培育。
專長領域涵蓋：
- 先進成型技術與材料複合加工
- 模具技術發展與科學化管理
- 智慧工廠研究與機器人自動化
章節架構
- 作者序
- 把試模往前移，把經驗留下來／曾元宗
- 以數智鑄匠心，為量產破新局／陳震聰
- 發行人序
- 讓數據成為模具精度的共同語言／蔡銘宏
- 前言
- 第一章 什麼是模具製造精度
- 1.1、尺寸精度
- 1.2、幾何精度
- 1.3、配合精度
- 1.4、表面精度
- 第二章 模具製造精度的迷思
- 2.1、盲目追求極限數值
- 2.2、累計公差的概念
- 2.3、忽視組裝環節
- 2.4、忽視環境與測量對精度「真實性」的影響
- 2.5、認為設計公差與產品公差是簡單的線性關係
- 第三章 實現高精度的關鍵要素
- 3.1、5M1E 理論
- 3.2、SOP 與 SIP 理論
- 第四章 顏色公差：可視化的精度管理
- 4.1、什麼是顏色公差
- 4.2、顏色公差的本質與優勢
- 4.3、顏色公差如何管理模具精度？
- 4.4、顏色公差的關鍵技術支撐
- 4.5、實施顏色公差的三大挑戰與對策
- 第五章 數智鉗工：精密模具的精度保證
- 5.1、什麼是數智鉗工？
- 5.2、數智鉗工 vs. 傳統鉗工
- 5.3、數智鉗工的應用
- 第六章 公差分析
- 6.1、什麼是公差分析？
- 6.2、公差分析的計算方法
- 6.3、模具公差分配實戰步驟
- 第七章 裝配方法
- 7.1、裝配不良產生的問題及原因
- 7.2、導致裝配不良的原因
- 7.3、模具組立工具選擇
- 7.4、預緊力與扭矩
- 7.5、高精密模具的緊固工藝規範
- 第八章 量測方法
- 8.1、高精度三次元量測系統的關鍵要求
- 8.2、虛擬合模核心技術：點對點量測
出版資訊
- 書 名：【智慧設計系列】數智鉗工：從經驗到科學 精密模具的精度革命未來，始於數據
- 作 者：曾元宗、陳震聰
- 發 行：台灣區電腦輔助成型技術交流協會
- 出 版：型創科技顧問股份有限公司
- 出版日期：2026 年 1 月初版 1 刷
- 出版語言：繁體中文
- 定 價：NT $ 880 元
聯絡窗口－臺灣（Taiwan）
Jean Chen 陳小姐
TEL：02-8969-0409 #217
E-Mail：jean.chen@caemolding.org
