塑胶传产转型求生-全电注塑机促成永续循环路径图
根据日商环球信息调查,尽管消费市场在COVID-19疫情期间对于塑胶注塑成型需求下降,但至今已稳步复苏,并达到疫情前的活动水平。至于推动需求成长的主要因素,则是基于人口成长、永续性问题日益突显,促成开发中国家可支配收入增加,新兴国家零售业成长,从散装包装到薄壁容器和瓶子的模具等,广泛应用于各个终端用户产业。
尤其是在轻量化电动车、消费和电子产品的包装材料等产业,外送经济等创新制造应用的场景不断增加,估计到了2025年来自食品和饮料业的收益将会达到250亿美元;加上医疗保健领域新应用的转变,可能为塑胶注塑成型市场的成长提供利润丰厚的机会所推动。
此外, 因应全球关注永续发展与净零排放的趋势,ESG环境保护(E,Environmental)、社会责任(S,Social)以及公司治理(G,Governance)三大构面的永续发展,已经成为全球产业创新机会的关注重点。在全球环境变迁加剧与资源有限背景下,绿色智能制造对于台湾塑橡胶企业未来必定是重要性的一环。
对塑胶注塑成型产业来说,「节能策略」在过去仅是一种选择,但在全球碳中和法令与贸易推动下,已成为「生存的必要条件」。
富强鑫聚焦加值应用
近年来无论是智能制造、循环经济或ESG等议题,都摆脱不了节能减碳等相关创新方案。尤其是自新能源车市场大幅受到关注以来,以塑代钢的技术更加广泛应用在各项交通产业的零件上,富强鑫也正持续协助客户测试各种部件的成型应用,包含添加碳长纤或玻纤等,导入汽机车、自行车,甚至是航太领域的产业需求。
一、「MuCell微发泡成型技术」成就绿能鞋材
富强鑫因为导入MuCell微发泡成型技术多年,近年在全球节能减碳议题的推波助澜下愈发受到高度瞩目,尤以鞋业应用为什,进而携手全球前三大鞋机制造供应商天岗精机,合作推出「GENTREX多功能物理发泡注塑成型系统」,用以生产物理热可塑绿能鞋材。
去年富强鑫透过经济部工业局推动「智能机械产业智能升级计画」的助攻,顺利通过国际级β-site客户验证,以「运动鞋底塑胶注塑成型的智能制造解决方案」成功切入NIKE国际供应链,也协助团队更有底气与实力服务相关市场,获得正面回响,也持续发挥接单效应。截至今年8月已接获近40套注塑机,都是供应鞋业在海内外各地的生产基地,包含中国大陆、印度及东南亚等国。
二、「低碳塑胶注塑生态系」携手供应链减碳
富强鑫永续发展的策略,在节能减碳的面向有两大重点:首先是在注塑机生命周期,减少使用阶段的耗能,搭配周边设备以节能角度改善碳排;其次是取代原料的回收料,协助客户进一步实现低碳循环经济路径图。
富强鑫的生产工厂制程,除了透过精实生产、排程管理及厂区智能电表即时监测管理,改善空压机、堆高机、冰水机等高碳排设备,完成碳盘查技术。更以身作则,于2023年领先同业成立「绿色创鑫专案小组」,推动以富强鑫为中心厂并协同水平、垂直的供应链业者,建立1+10「低碳塑胶注塑生态系」科专计画,协助供应链10家合作伙伴共同减碳。
进而拟订注塑产业减碳路径与发展蓝图,内容涵盖:①智能节能优化②低碳设备及周边整合③回收料技术开发三大面向,建构低碳注塑生态系、协助客户节能减碳的策略。具体行动计画包括自主碳盘查与减碳技术、整合注塑周边设备节能产线、提升回收料使用、新机节能升级技术和旧机转型节能方案。
三、「智能节能+科学成型」迈向AI永续未来
在设备节能的改善重点部分:富强鑫将提供伺服节能系统、全电式技术、电力回收系统、低热能散失技术、MuCell等技术开发导入;同时应用自主开发的智能制造技术,协助客户改善产品良率, 提升减碳能力,并可透过AI故障预警技术,提升机台使用效率,间接降低机台碳排。
目前富强鑫在注塑机领域还是使用奥地利KEBA控制系统为主流,与台达电也有密切合作关系,无论外商或国产品牌,产业发展趋势还是与政策走向有关,也都乐观其成,期待国产系统大厂在政府大力推动的「节能+智能双轴转型」产业策略上有较多著墨,能够提供设备业更高效能的生产解决方案。
生成式AI应用是塑胶注塑成型产业的梦想之一, 虽然富强鑫曾与部分专家讨论过认为现阶段仍相当有难度,但有些基本模组相信有机会先导入开发,例如针对稳定试模及成型不良对策的加速解决方案,暂且想像它叫「科学成型试模作业指南」及「系统性异常排除指南」,应该会是对业界有帮助且值得优先进行的。
四、「绿能减碳/循环永续」创鑫应用展台发光
富强鑫在今年九月举行的TaipeiPLAS 2024展会中围绕绿能/减碳/循环的主题,展出智能光学、夹层混色、精密双色、微发泡技术等多种应用,并搭载自主开发的iMF 4.0智能制造系统,在现场连线4套参展机分享创「鑫」成果,饱览提升效率与良率的创新应用与制程整合,共同探讨在全球碳中和趋势下,如何从设备、工艺技术与生产管理中找到最佳策略,以应对未来碳中和的挑战。
其中「精密光学智能成型系统」主题,即包括超短版节能注塑机SA系列,和超精密全电注塑机CT-e系列,分别生产可以当场组装并戴着走的光学护目镜。
超短版SA系列为富强鑫全新发表之外曲肘油压伺服节能机种,锁模力涵盖100-3200吨,适用于家用民生、文具、汽车,3C及家电产业。由于其结构特点,让SA能以较小的规格与空间,提供相对较大的的开模行程,因此亦受到深桶形产品客户的青睐。
本次以锁模力160吨的SA-160,自动化生产一模4穴PC材质的护目镜脚,周期35秒,充分展示FCS标准油压机在高端精密产业的卓越表现;在TaipeiPLAS期间同时搭载MuCell微发泡成型系统,成功演示省料低碳的解决方案,并夺得TaipeiPLAS Award「金质奖」暨「美学奖」双殊荣。
CT-e全电式系列注塑机,则具备高效、稳定、节能优势,除了较传统注塑机节能55%,推出至今累计已销售逾300台。本次展出锁模力180吨全电机CT-180e,能以40秒周期生产一模2穴PC材质的护目镜片,实演光学、医疗、或什至电子、食品包装产业等精密与洁净的量产应用参考。
这一整套精密光学智能成型系统也搭载了iMF 4.0智能制造工厂系统,并整合多项智能感测模组,包括:产品重量稳定监视系统、模具水路流量温度感测与控制系统、大柱锁模力监视系统等,真正实现稳定量产监测,提升良率并降低生产浪费。
此外,富强鑫与天岗、Trexel经营团队三方技术「强强联手」开发上市的新一代GENTREX物理性发泡注塑成型机TK-927,可达成净零碳排、永续循环目标,加上机台被赋予高效能、材料多元、创新功能、智能化与美学等特色,今年也荣获TaipeiPLAS Award 2024「银质奖」及「循环永续奖特别奖」双项大奖肯定。