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两岸模具行业管理与发展

2015-4-10

两岸模具行业管理与发展
信昌精密模具(上海)有限公司 张和明总经理

前 言

       在全球金融风暴暴跌幅与中国大陆工资连年上涨等亚洲市场变化,欧美先进国家均已展开重新检视、修订「重金融、轻工业」的工业发展方向,产业发展思维,并掀起「工业再造化计划」例如:德国提出「工业4.0计划」融合物联网、云端、大数据、智能制造系统;「制造业回流计划」例如:美国提出的「先进制造伙伴计划(AMP)」,浪潮来增加各国的工业竞争力,模具行业更是各国求精、求变、求快的基础发展产业,因为模具工艺是引领制造工业迈向「隐形冠军」的重要推手。 
 
       台湾制造业概况 
       站在全球市场角度来看,对于市场不大的台湾而言,制造业产品之出口是经济成长主要动能之一,制造业与工业是台湾整体实力之综合产业,并且制造业是诸多产业的基础。而台湾模具朝向高附加价值与创新服务也扮演关键重要角色。 
       科技制造业是一个变化快速且产品生命周期短的产业。产业变化快速就会面对原有产业(模具业),如何在新环境中转型与改造问题。因此先进国家无时无刻都在思考如何将原有产业群聚,透过政策的介入进行调整与活化。科技创新快速,那么制造业厂商需要更快速的研发速度与新兴技术商品化能力。总体来说,对台湾产业发展而言,最源头的模具制造业是关键且重要的。因此,台湾制造业发展过程中,需厘清台湾制造业在全球产业的优势、劣势与定位,并提出独特价值主张,方能保有国家与产业在全球激烈竞争下之竞争优势。 
 
       台湾模具产业结构 
       台湾模具产业概况,依台湾模具工会2011年统计资料来看,模具运用前三大产业应用分别为:电子,汽车零件,家用工具行业,约有3500家模具厂,平均员工人数约12人左右,模具聚落于台北约40%,台中22%,台南11%。模具业务结构来看,进口产值28亿元台币,出口产值149亿台币,主要进出口国家均为中国大陆。依台湾模具发展历程来看,如何发展高附加模具制造,如何提升模具产业竞争力是重要议题。1992-1998年间,台湾模具每年年产值均稳定成长,并在1998年突破604亿台币,创历史新高,更居世界第四位,仅次于日本、美国、德国。到了1999年受到亚洲金融风暴影响,东南亚地区产品制造衰减,南韩币值大贬使其出口竞争力大幅提升,另有中国大陆制造工业的崛起,造成台湾产业外移严重,到2001年年产值仅为394亿元达到谷底,其中有46%出口。2002-2011年,台湾模具产业景气虽然有回稳迹象,2005产值达549亿台币,2011年产值493亿台币,此10年间台湾模具业经济仍处低档震荡疲软。2011年后,台湾模具工业积极朝精密模具自动化,信息库与知识库整合,尤其在生医,光电,食品容器,化妆品容器,太阳能等新材料/新制程之创新模具开发,朝向高值化、精微化、复合化、系统化自动化生产。台湾模具产业结构上,依模具公会2011年调查资料,资本额未满1千万元厂商比例达82%,1-5千万元资本额厂商比例达16%,超过5千万元资本额厂商比例2%。依2011年模具工会统计调查,台湾模具产业结构分布,在塑料模具比例54%,冲压模具比例31.5%,压铸模具比例6.1%,锻造模具比例4%,其他4%。优势的市场着重在3C产品模具,生化医疗器材,高级化妆品,食品容器,汽车用车灯,仪表板及保险杆模具。 
 
       全球市场产品开发,两岸模具业面临(外部)环境挑战
两岸模具需面临全球化市场成型,面对外在环境影响如下:
1. 模具产品生命周期短
2. 市场变动快
3. 低价竞争
4. 客户质量要求提高
5. 客制化少样多量产品需求提高。 
 
       全球市场产品开发,两岸模具业面临(内部)环境挑战
依据台湾上博科技对较广面模具厂所观察如下:
大陆部分:
1. 模具厂规模扩大,但管理能力未相对应提升
2. 90年后新生代随经济改善工作企图心改变,模具厂能力参差不齐,技术断层明显
3. 薪资成长但效率不彰,出错率高
4. 企业有部分实施系统化管理,但大多呈现讯息孤岛,欠缺全面性管理系统
台湾部分:
1. 模具厂营业规模较小,外包制程工作多,质量不易管理
2. 技术断层出现,人员技术深度较不足,缺法全面性技术人才
3. 自动化程度较低,过多仰赖人力 
 
       各国政府工业产业结构转型对策与发展趋势 
       建立『数据化』、『虚拟化』、『网络化』之知能生产系统建设

1. 中国大陆
透过「十二五计划」发展制造业高端设备‧发展机器人自动化生产和现场大型成套作业装备,机器人零组件/模块产业化等高端设备。推动信息化和工业化的深度融合。
2. 德国:
智慧工厂为精随,发展德国工业4.0整合资通讯软件硬件,建置『虚拟化系统(Cyber-Physical System,CPS)。工业4.0智能整合感控系统,是以智能制造为主导的第四次工业革命性的生产方法,目的在通过充分利用信息通讯技术和网络空间虚拟系统,结合的手段,将制造业向智能化转型,从「客户订单」「企业资源」「大数据data」「计算中心」「存储中心」「固定终端」「移动终端」「流程控管」「物料流」「设备状态」及结合「外协资源」构成物联网引领模具业转型之路。
3. 美国:
启动AMP(Advanced Manufacturing Partnership)计划,引导制造业回流─3D Printing,Big Data制造系统,先进机器人为美国未来制造模式。
4. 日本:
融合先进机器人技术,发展人机共存未来工厂,以优势之机器人技术结合网络,推动人与机器协调共存的未来工厂。
5. 韩国:
结合网络与机器人技术,发展下世纪智能型工厂,推动机器人产业重镇。
  
台湾─数字化模具云端智造平台 
       整合CAD/CAM/CAE+PLM+MES,建立「模具云制造」管理平台,将DFM、模流分析,模具设计,BOM,制程排配,CNC,EDM,CMM,WE生产管理整合技术服务、教育培训,信息服务,以自动化为基础,将「制造云」向外扩展,建立现代化科技服务云。并建立基础自动化应有的云端智造平台:
标准化:建立标准,确保质量
合理化:提升效率,避免浪费
数字化:信息,数据系统传递
自动化:知识经验融合系统
 
  
模具设计品管小组
不仅在云端平台上建立自动化智能制造平台,还要建立「计算机科学试模」来验证「模具设计」效益,期待改善「沟通误差」「设计质量」问题。因为目前常遭遇到问题是:
1. 「沟通品质」误差:发包单位与产品设计,模具设计单位的沟通缺乏有效的平台。
由于「表达不清楚」与「认知不完整」造成各单位的信息误差,经常需要到「现场试模」时才能发现各方面认知的差异。
2. 「设计质量」管控:缺乏有效的「量化工具」来协助设计质量的管控,大都依赖资深工程师的经验判断。
3. 「经验累积」不易:缺乏有效模式确认成功的经验加以累积,师徒式的「经验传承」模具开发效率不易提升。
  
模具设计品管的重要性
1. 生产制造品管:
如果有问题的产品流出工厂,将会造成对客户的困扰,进而对公司产品的信誉造成极大的伤害,最后可能还必须收回已出货的产品,并导致公司极大的损失。因此工厂对生产制造品管应绝对严格把关。
2. 模具设计品管:
模具设计大都依赖过去的经验来进行设计,至于设计案是否能够顺利注塑成型生产,也是依赖过去的经验来判断,设计品管工作却没有一套严格的标准流程来协助进行设计质量控管,因此模具设计品管工作的落实将会是未来模具竞争力的成功关键。
  
模具设计品管小组的任务
1. 建立「高效率的沟通平台」
提供设计理念的表达平台,量化问题解析推演的过程,提供虚拟的计算机试模平台,寻求问题解决方案的共识。
2. 建立「有系统的设计品管」
过滤明显不当的模具设计,可降低现场修模试模次数,并提供模具的设计品管流程,量化质量管理的关键指针。
3. 建立「模具开发经验知识库」
有系统的知识建立,累积试模经验能量,有系统的经验传承,提升模具开发效率。

台湾模具产业可透过如上方法及手段,朝持续发展项目、技术前进,尤其在
1. 金属粉末射出成型技术
2. 塑料注塑成型,变模温技术
3. 玻璃镜片模造技术
4. 模具钢加工精度稳定性研究
5. 光学非球面镜片模具技术

结语
台湾在技术研发上不易有前瞻领先思维与能量,值此美国重新建构先进技术与德国建构虚实合一制造技术之际,产,官,学界可透过积极透过国际合作与网络,建构「智能化的自动化生产系统」整合相关内、外部资源,组织密切合作相关关键技术的发展,以快速商品化优势,引领模具业朝新兴产业迈进并能有一番作为。
 
 
 


 
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