塑膠傳產轉型求生-全電射出機促成永續循環路徑圖
根據日商環球信息調查,儘管消費市場在COVID-19疫情期間對於塑膠射出成型需求下降,但至今已穩步復甦,並達到疫情前的活動水平。至於推動需求成長的主要因素,則是基於人口成長、永續性問題日益突顯,促成開發中國家可支配收入增加,新興國家零售業成長,從散裝包裝到薄壁容器和瓶子的模具等,廣泛應用於各個終端用戶產業。
尤其是在輕量化電動車、消費和電子產品的包裝材料等產業,外送經濟等創新製造應用的場景不斷增加,估計到了2025年來自食品和飲料業的收益將會達到250億美元;加上醫療保健領域新應用的轉變,可能為塑膠射出成型市場的成長提供利潤豐厚的機會所推動。
此外, 因應全球關注永續發展與淨零排放的趨勢,ESG環境保護(E,Environmental)、社會責任(S,Social)以及公司治理(G,Governance)三大構面的永續發展,已經成為全球產業創新機會的關注重點。在全球環境變遷加劇與資源有限背景下,綠色智慧製造對於台灣塑橡膠企業未來必定是重要性的一環。
對塑膠射出成型產業來說,「節能策略」在過去僅是一種選擇,但在全球碳中和法令與貿易推動下,已成為「生存的必要條件」。
富強鑫聚焦加值應用
近年來無論是智慧製造、循環經濟或ESG等議題,都擺脫不了節能減碳等相關創新方案。尤其是自新能源車市場大幅受到關注以來,以塑代鋼的技術更加廣泛應用在各項交通產業的零件上,富強鑫也正持續協助客戶測試各種部件的成型應用,包含添加碳長纖或玻纖等,導入汽機車、自行車,甚至是航太領域的產業需求。
一、「MuCell微發泡成型技術」成就綠能鞋材
富強鑫因為導入MuCell微發泡成型技術多年,近年在全球節能減碳議題的推波助瀾下愈發受到高度矚目,尤以鞋業應用為甚,進而攜手全球前三大鞋機製造供應商天崗精機,合作推出「GENTREX多功能物理發泡射出成型系統」,用以生產物理熱可塑綠能鞋材。
去年富強鑫透過經濟部工業局推動「智慧機械產業智慧升級計畫」的助攻,順利通過國際級β-site客戶驗證,以「運動鞋底塑膠射出成型的智慧製造解決方案」成功切入NIKE國際供應鏈,也協助團隊更有底氣與實力服務相關市場,獲得正面回響,也持續發揮接單效應。截至今年8月已接獲近40套射出機,都是供應鞋業在海內外各地的生產基地,包含中國大陸、印度及東南亞等國。
二、「低碳塑膠射出生態系」攜手供應鏈減碳
富強鑫永續發展的策略,在節能減碳的面向有兩大重點:首先是在射出機生命週期,減少使用階段的耗能,搭配周邊設備以節能角度改善碳排;其次是取代原料的回收料,協助客戶進一步實現低碳循環經濟路徑圖。
富強鑫的生產工廠製程,除了透過精實生產、排程管理及廠區智慧電表即時監測管理,改善空壓機、堆高機、冰水機等高碳排設備,完成碳盤查技術。更以身作則,於2023年領先同業成立「綠色創鑫專案小組」,推動以富強鑫為中心廠並協同水平、垂直的供應鏈業者,建立1+10「低碳塑膠射出生態系」科專計畫,協助供應鏈10家合作夥伴共同減碳。
進而擬訂射出產業減碳路徑與發展藍圖,內容涵蓋:①智慧節能優化②低碳設備及週邊整合③回收料技術開發三大面向,建構低碳射出生態系、協助客戶節能減碳的策略。具體行動計畫包括自主碳盤查與減碳技術、整合射出週邊設備節能產線、提升回收料使用、新機節能升級技術和舊機轉型節能方案。
三、「智慧節能+科學成型」邁向AI永續未來
在設備節能的改善重點部分:富強鑫將提供伺服節能系統、全電式技術、電力回收系統、低熱能散失技術、MuCell等技術開發導入;同時應用自主開發的智慧製造技術,協助客戶改善產品良率, 提升減碳能力,並可透過AI故障預警技術,提升機台使用效率,間接降低機台碳排。
目前富強鑫在射出機領域還是使用奧地利KEBA控制系統為主流,與台達電也有密切合作關係,無論外商或國產品牌,產業發展趨勢還是與政策走向有關,也都樂觀其成,期待國產系統大廠在政府大力推動的「節能+智能雙軸轉型」產業策略上有較多著墨,能夠提供設備業更高效能的生產解決方案。
生成式AI應用是塑膠射出成型產業的夢想之一, 雖然富強鑫曾與部分專家討論過認為現階段仍相當有難度,但有些基本模組相信有機會先導入開發,例如針對穩定試模及成型不良對策的加速解決方案,暫且想像它叫「科學成型試模作業指南」及「系統性異常排除指南」,應該會是對業界有幫助且值得優先進行的。
四、「綠能減碳/循環永續」創鑫應用展台發光
富強鑫在今年九月舉行的TaipeiPLAS 2024展會中圍繞綠能/減碳/循環的主題,展出智慧光學、夾層混色、精密雙色、微發泡技術等多種應用,並搭載自主開發的iMF 4.0智慧製造系統,在現場連線4套參展機分享創「鑫」成果,飽覽提升效率與良率的創新應用與製程整合,共同探討在全球碳中和趨勢下,如何從設備、工藝技術與生產管理中找到最佳策略,以應對未來碳中和的挑戰。
其中「精密光學智慧成型系統」主題,即包括超短版節能射出機SA系列,和超精密全電射出機CT-e系列,分別生產可以當場組裝並戴著走的光學護目鏡。
超短版SA系列為富強鑫全新發表之外曲肘油壓伺服節能機種,鎖模力涵蓋100-3200噸,適用於家用民生、文具、汽車,3C及家電產業。由於其結構特點,讓SA能以較小的規格與空間,提供相對較大的的開模行程,因此亦受到深桶形產品客戶的青睞。
本次以鎖模力160噸的SA-160,自動化生產一模4穴PC材質的護目鏡腳,週期35秒,充分展示FCS標準油壓機在高端精密產業的卓越表現;在TaipeiPLAS期間同時搭載MuCell微發泡成型系統,成功演示省料低碳的解決方案,並奪得TaipeiPLAS Award「金質獎」暨「美學獎」雙殊榮。
CT-e全電式系列射出機,則具備高效、穩定、節能優勢,除了較傳統射出機節能55%,推出至今累計已銷售逾300台。本次展出鎖模力180噸全電機CT-180e,能以40秒週期生產一模2穴PC材質的護目鏡片,實演光學、醫療、或甚至電子、食品包裝產業等精密與潔淨的量產應用參考。
這一整套精密光學智慧成型系統也搭載了iMF 4.0智慧製造工廠系統,並整合多項智慧感測模組,包括:產品重量穩定監視系統、模具水路流量溫度感測與控制系統、大柱鎖模力監視系統等,真正實現穩定量產監測,提升良率並降低生產浪費。
此外,富強鑫與天崗、Trexel經營團隊三方技術「強強聯手」開發上市的新一代GENTREX物理性發泡射出成型機TK-927,可達成淨零碳排、永續循環目標,加上機台被賦予高效能、材料多元、創新功能、智慧化與美學等特色,今年也榮獲TaipeiPLAS Award 2024「銀質獎」及「循環永續獎特別獎」雙項大獎肯定。