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兩岸模具行業管理與發展

2015-4-10

兩岸模具行業管理與發展
信昌精密模具(上海)有限公司 張和明總經理

前 言

       在全球金融風暴暴跌幅與中國大陸工資連年上漲等亞洲市場變化,歐美先進國家均已展開重新檢視、修訂「重金融、輕工業」的工業發展方向,産業發展思維,並掀起「工業再造化計劃」例如:德國提出「工業4.0計劃」融合物聯網、雲端、大數據、智能制造系統;「制造業回流計劃」例如:美國提出的「先進制造夥伴計劃(AMP)」,浪潮來增加各國的工業競爭力,模具行業更是各國求精、求變、求快的基礎發展産業,因爲模具工藝是引領制造工業邁向「隱形冠軍」的重要推手。 
 
       台灣制造業概況 
       站在全球市場角度來看,對于市場不大的台灣而言,制造業産品之出口是經濟成長主要動能之一,制造業與工業是台灣整體實力之綜合産業,並且制造業是諸多産業的基礎。而台灣模具朝向高附加價值與創新服務也扮演關鍵重要角色。 
       科技制造業是一個變化快速且産品生命周期短的産業。産業變化快速就會面對原有産業(模具業),如何在新環境中轉型與改造問題。因此先進國家無時無刻都在思考如何將原有産業群聚,透過政策的介入進行調整與活化。科技創新快速,那麽制造業廠商需要更快速的研發速度與新興技術商品化能力。總體來說,對台灣産業發展而言,最源頭的模具制造業是關鍵且重要的。因此,台灣制造業發展過程中,需厘清台灣制造業在全球産業的優勢、劣勢與定位,並提出獨特價值主張,方能保有國家與産業在全球激烈競爭下之競爭優勢。 
 
       台灣模具産業結構 
       台灣模具産業概況,依台灣模具工會2011年統計資料來看,模具運用前三大産業應用分別爲:電子,汽車零件,家用工具行業,約有3500家模具廠,平均員工人數約12人左右,模具聚落于台北約40%,台中22%,台南11%。模具業務結構來看,進口産值28億元台幣,出口産值149億台幣,主要進出口國家均爲中國大陸。依台灣模具發展曆程來看,如何發展高附加模具制造,如何提升模具産業競爭力是重要議題。1992-1998年間,台灣模具每年年産值均穩定成長,並在1998年突破604億台幣,創曆史新高,更居世界第四位,僅次于日本、美國、德國。到了1999年受到亞洲金融風暴影響,東南亞地區産品制造衰減,南韓幣值大貶使其出口競爭力大幅提升,另有中國大陸制造工業的崛起,造成台灣産業外移嚴重,到2001年年産值僅爲394億元達到谷底,其中有46%出口。2002-2011年,台灣模具産業景氣雖然有回穩迹象,2005産值達549億台幣,2011年産值493億台幣,此10年間台灣模具業經濟仍處低檔震蕩疲軟。2011年後,台灣模具工業積極朝精密模具自動化,信息庫與知識庫整合,尤其在生醫,光電,食品容器,化妝品容器,太陽能等新材料/新制程之創新模具開發,朝向高值化、精微化、複合化、系統化自動化生産。台灣模具産業結構上,依模具公會2011年調查資料,資本額未滿1千萬元廠商比例達82%,1-5千萬元資本額廠商比例達16%,超過5千萬元資本額廠商比例2%。依2011年模具工會統計調查,台灣模具産業結構分布,在塑料模具比例54%,沖壓模具比例31.5%,壓鑄模具比例6.1%,鍛造模具比例4%,其他4%。優勢的市場著重在3C産品模具,生化醫療器材,高級化妝品,食品容器,汽車用車燈,儀表板及保險杆模具。 
 
       全球市場産品開發,兩岸模具業面臨(外部)環境挑戰
兩岸模具需面臨全球化市場成型,面對外在環境影響如下:
1. 模具産品生命周期短
2. 市場變動快
3. 低價競爭
4. 客戶質量要求提高
5. 客制化少樣多量産品需求提高。 
 
       全球市場産品開發,兩岸模具業面臨(內部)環境挑戰
依據台灣上博科技對較廣面模具廠所觀察如下:
大陸部分:
1. 模具廠規模擴大,但管理能力未相對應提升
2. 90年後新生代隨經濟改善工作企圖心改變,模具廠能力參差不齊,技術斷層明顯
3. 薪資成長但效率不彰,出錯率高
4. 企業有部分實施系統化管理,但大多呈現訊息孤島,欠缺全面性管理系統
台灣部分:
1. 模具廠營業規模較小,外包制程工作多,質量不易管理
2. 技術斷層出現,人員技術深度較不足,缺法全面性技術人才
3. 自動化程度較低,過多仰賴人力 
 
       各國政府工業産業結構轉型對策與發展趨勢 
       建立『數據化』、『虛擬化』、『網絡化』之知能生産系統建設

1. 中國大陸
透過「十二五計劃」發展制造業高端設備‧發展機器人自動化生産和現場大型成套作業裝備,機器人零組件/模塊産業化等高端設備。推動信息化和工業化的深度融合。
2. 德國:
智慧工廠爲精隨,發展德國工業4.0整合資通訊軟件硬件,建置『虛擬化系統(Cyber-Physical System,CPS)。工業4.0智能整合感控系統,是以智能制造爲主導的第四次工業革命性的生産方法,目的在通過充分利用信息通訊技術和網絡空間虛擬系統,結合的手段,將制造業向智能化轉型,從「客戶訂單」「企業資源」「大數據data」「計算中心」「存儲中心」「固定終端」「移動終端」「流程控管」「物料流」「設備狀態」及結合「外協資源」構成物聯網引領模具業轉型之路。
3. 美國:
啓動AMP(Advanced Manufacturing Partnership)計劃,引導制造業回流─3D Printing,Big Data制造系統,先進機器人爲美國未來制造模式。
4. 日本:
融合先進機器人技術,發展人機共存未來工廠,以優勢之機器人技術結合網絡,推動人與機器協調共存的未來工廠。
5. 韓國:
結合網絡與機器人技術,發展下世紀智能型工廠,推動機器人産業重鎮。
  
台灣─數字化模具雲端智造平台 
       整合CAD/CAM/CAE+PLM+MES,建立「模具雲制造」管理平台,將DFM、模流分析,模具設計,BOM,制程排配,CNC,EDM,CMM,WE生産管理整合技術服務、教育培訓,信息服務,以自動化爲基礎,將「制造雲」向外擴展,建立現代化科技服務雲。並建立基礎自動化應有的雲端智造平台:
標准化:建立標准,確保質量
合理化:提升效率,避免浪費
數字化:信息,數據系統傳遞
自動化:知識經驗融合系統
 
  
模具設計品管小組
不僅在雲端平台上建立自動化智能制造平台,還要建立「計算機科學試模」來驗證「模具設計」效益,期待改善「溝通誤差」「設計質量」問題。因爲目前常遭遇到問題是:
1. 「溝通品質」誤差:發包單位與産品設計,模具設計單位的溝通缺乏有效的平台。
由于「表達不清楚」與「認知不完整」造成各單位的信息誤差,經常需要到「現場試模」時才能發現各方面認知的差異。
2. 「設計質量」管控:缺乏有效的「量化工具」來協助設計質量的管控,大都依賴資深工程師的經驗判斷。
3. 「經驗累積」不易:缺乏有效模式確認成功的經驗加以累積,師徒式的「經驗傳承」模具開發效率不易提升。
  
模具設計品管的重要性
1. 生産制造品管:
如果有問題的産品流出工廠,將會造成對客戶的困擾,進而對公司産品的信譽造成極大的傷害,最後可能還必須收回已出貨的産品,並導致公司極大的損失。因此工廠對生産制造品管應絕對嚴格把關。
2. 模具設計品管:
模具設計大都依賴過去的經驗來進行設計,至于設計案是否能夠順利注塑成型生産,也是依賴過去的經驗來判斷,設計品管工作卻沒有一套嚴格的標准流程來協助進行設計質量控管,因此模具設計品管工作的落實將會是未來模具競爭力的成功關鍵。
  
模具設計品管小組的任務
1. 建立「高效率的溝通平台」
提供設計理念的表達平台,量化問題解析推演的過程,提供虛擬的計算機試模平台,尋求問題解決方案的共識。
2. 建立「有系統的設計品管」
過濾明顯不當的模具設計,可降低現場修模試模次數,並提供模具的設計品管流程,量化質量管理的關鍵指針。
3. 建立「模具開發經驗知識庫」
有系統的知識建立,累積試模經驗能量,有系統的經驗傳承,提升模具開發效率。

台灣模具産業可透過如上方法及手段,朝持續發展項目、技術前進,尤其在
1. 金屬粉末射出成型技術
2. 塑料注塑成型,變模溫技術
3. 玻璃鏡片模造技術
4. 模具鋼加工精度穩定性研究
5. 光學非球面鏡片模具技術

結語
台灣在技術研發上不易有前瞻領先思維與能量,值此美國重新建構先進技術與德國建構虛實合一制造技術之際,産,官,學界可透過積極透過國際合作與網絡,建構「智能化的自動化生産系統」整合相關內、外部資源,組織密切合作相關關鍵技術的發展,以快速商品化優勢,引領模具業朝新興産業邁進並能有一番作爲。
 
 
 


 
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