1989 年,原先從事五金行業旼昌企業創辦人蔡福董事長,觀察到未來塑膠製品將深入社會各角落,決定「轉行」進入塑膠射出成型領域。在欠缺技術、人脈和客戶的困境下,從泛用塑膠做起,無畏艱辛不斷開發模具、申請專利,最終跨入技術門檻更高的工程塑膠。 2006 年,在一次機緣下,旼昌企業更嘗試運用全新的鐵氟龍 (Teflon) 材料,成功將客戶射出成品高達 30% 的不良率降至為零,奠定了新型材料的產品市場區隔。
「如果沒有研發沒突破,就會是夕陽工業!」持續研發與升級,是旼昌企業始終如一的經營理念,蔡福相信只要能不斷轉型創新,塑膠產業就不會是夕陽工業。面對接班課題,他也選擇不設限,放手讓下一代發揮所長,自由摸索與突破。
導入自動化,卻面臨品質挑戰
蔡協佑總經理接手父親事業後為了應對日益增長的訂單量,引進全自動埋入設備,透過機械手臂進行夾取、封件、埋入模具到成品取出,實現了 24 小時不間斷的穩定生產。
然而,產能提升卻也帶來新挑戰。旼昌企業的塑膠射出產品,廣泛運用在半導體業、醫療產業,從幫浦、套嘴再到密封件,相當要求尺寸規格的精準度。「量上來了,如果品管沒有做好,你只是在做大量的廢品。」蔡協佑坦言,儘管自動化減少了人為失誤,不良品仍會產生。過去大多仰賴老師傅的手感與經驗,控管品質,然而,面對日益升高的精密度要求與市場競爭,智慧化生產勢在必行。為了幫助公司更上層樓,旼昌企業在經濟部「協助中小製造業低碳化智慧化升級轉型補助」的支持下,將智慧化製造技術更全面地導入產線。
智慧製造升級,打造完美複刻的數位神經
塑膠射出成型,需要將原料加熱熔融,再高壓注入模具中冷卻成型。過程看似簡單,卻可能因環境溫度變化、原料穩定性、壓力控制等因素,影響成品。隨著精密度越來越高,許多數據難以人工量測。旼昌在計畫支持下,導入三大系統,串連出一條完整的智慧製造產線。
首先,是打造產線中的「感知神經」。透過「射出成型設備與模具感測數據擷取系統」整合模具內部的模內感測器 (In-mold Sensor),即時監測原料在模具內的壓力變化,和設備管料溫度等數據。「以前模具裡面發生什麼狀況我們都不知道。現在,製造過程中的狀態都能被掌握。」蔡協佑指出。
有了檢測數據,下一步是判讀和監控。「射出成型數位製造管理系統」能將生產過程中的品質數據可視化。例如,精準的壓力曲線,能幫助現場人員判斷原料是否 100% 填充飽和。過去在 98% 與 100% 填充率之間肉眼難辨的微小差異,如今無所遁形。基於這些精準數據,旼昌甚至挑戰將射出終點位置的誤差控制在 0.01mm,遠超過業界 0.1mm 的標準,朝著「完美複刻」的目標邁進。
最後,則是建置「品檢中樞」。透過「智慧製造品質管理系統」,整合六軸機械手臂與高階的影像量測設備,取代了過去的人工檢測。產品成型後,由機械手臂自動夾取至檢測區,判別成品外觀、成形與關鍵尺寸。過去人工檢測一個產品需花費 70 至 80 秒,自動化系統能在 30 秒內完成全尺寸檢驗,效率提升一倍以上。不論是產品細微孔徑內,肉眼看不見的微小毛邊,或是客戶要求的特殊關鍵尺寸,這套系統都能精準辨識,大幅降低瑕疵品產生。「我們的目標是讓不良品不產出、不流出。」蔡協佑堅定地說。
智慧製造不僅改善品質,更有助於邁向低碳永續發展。舉例來說,過去為了確保產品品質,可能會設定較長的保壓時間。但導入模內感測器,才發現有時多出的 8 到 10 秒鐘,原料壓力早已到頂,不再變化,這段時間的能源消耗是完全浪費的。透過更精確的參數優化,縮短每一模的生產週期,直接反映在能源節約上,實現了低碳轉型的目標。
穩健轉型,構築下個世代的低碳永續競爭力
對於資源有限中小企業,導入智慧製造是一大挑戰。蔡協佑提及「不要想著一步到位,可以先從 60 分開始。」一次性導入需龐大資源,更可能造成員工適應不良。不如先從熟悉產品著手,讓團隊在過程中逐步建立信心與適應能力。此外,適時和專家一起同行是關鍵;旼昌過去曾有過與工研院、高雄科技大學學術團隊等學術法人單位進行合作,透過專業分析改善生產流程。
隨著智慧製造成為旼昌企業的DNA,蔡協佑正擘劃未來藍圖——導入製造執行系統 (MES, Manufacturing Execution System),進一步整合所有製程中的數據,打造「戰情室」,即時監控產線稼動狀況與品質資訊。同時,找出最佳生產參數,只要生產數據偏離了這個範圍,系統就會即時示警,大幅提升品質穩定性。
數據串接,甚至能建立產品的「生產履歷」,為每個出廠產品附上一份完整的數位身分證。若客戶有任何疑慮,都能透過這份履歷,精準回溯到生產的每一個環節。「我們提供給客人的,除了產品這個硬體,更要有『軟體』。」蔡協佑以 Apple 的軟體服務為例,指出除了競爭交期和產品品質,發展生產履歷等軟體服務,能創造旼昌的差異化優勢。
透過經濟部「協助中小製造業低碳化智慧化升級轉型補助」計畫的協助,旼昌企業成功升級,成為以數據為運作核心的智慧製造工廠。不僅提升生產效率,更再造企業核心價值。未來,旼昌將持續發展智慧製造,深化數據應用,跨入無人機等高技術門檻市場。同時,藉由製程優化所帶來的節能效益,實現低碳永續的願景。從創辦人勇於挑戰的鐵氟龍技術,到第二代接班人引領的數位轉型,旼昌企業的故事,證明了傳統產業只要勇於創新,便能找到新藍海,構築下一個世代的競爭力。
