射出成形機產業的發展趨勢及資訊模型介紹

摘要：橡塑膠機為台灣四大機械產業之一，且為出口導向的產業，其中射出成型產業經過多年的發展，在工業4.0的浪潮下也意識到應該與時俱進而有所改變，本文除介紹國際上射出成形產業在工業4.0的發展下的發展趨勢，同時介紹最新定義出的資訊模型Euromap 77，作為射出成形機通訊的基本規範，統一的資訊模型為降低設備通訊障礙的重要里程碑。

Abstract: Taiwan machinery industry for plastic and rubber processing is an export-oriented industry. It is regarded as one of the four major machinery industries in Taiwan. After years of development, the injection molding machinery industry is getting aware of the importance of the Industry 4.0 trend and expecting to participate in the transformation. This article introduces the main development trends of global major injection molding machine players in facing Industry 4.0. As communication barriers between injection modeling machines are key issues to achieve complete system integration. Euromap 77, the latest unified information model for injection molding machines, is also detailed in this article.

關鍵詞：射出成形機、資訊模型、工業物聯網

Keywords：Injection Molding Machine, Information Model, IIoT

塑橡膠及射出成型產業介紹
2015年世界塑橡膠機械生產值達到290億歐元，全球最具代表性之塑橡膠機械生產國家依序是德國、大陸、義大利、日本、美國、台灣等，出口值全球排名德國第一，而其中外銷最具代表性的有德國、大陸、義大利、日本、美國、台灣及瑞士等國[1]。塑橡膠產業中，射出成型機產值達42.8億美元，預計將持續增長，在2021年將達48.6億美元，射出成型產業仍有著巨大商機。

橡塑膠機為台灣四大機械產業之一，2015年台灣塑橡膠機械出口在機械產品中排名第二，出口值達到11.2億美元[1]。台灣塑橡膠機械廠商約280餘家左右，其中98%是中小企業，這些企業90%集中在台南、台中、新竹等地區；主要出口市場仍在亞洲如大陸、東南亞，日本等國，此外印度、美國、土耳其、墨西哥、東歐、巴西、俄羅斯、中東、非洲等也都是主要出口市場。其中塑膠射出成型機是橡塑產業中的出口主力產品。台灣塑膠射出成型機為出口導向，出口值如圖1。消費性電子、家電用品等應用端，為台灣塑橡膠成形產業成長主力，市場趨勢如圖2所示。調查顯示，射出成形產業前製程機台種類繁多，需耗費大量人力維持製程穩定，所以對製程協同控制技術需求迫切。射出成型後製程處理及組裝等作業也耗費大量人力，對自動化及機器人智慧化規劃與控制技術需求迫切。

工業4.0大潮下射出成型產業的國際發展趨勢
圖3說明了歷史上四次工業革命的發展及其特點。最初純手工的製作方式擁有最大的彈性，也可以作出複雜的工件，工業1.0後，隨著工業化的進展以蒸汽機帶動的機械化生產使得人工被大量取代，但其彈性與產品的複雜化也變低了；之後的工業2.0通過使用電力使大規模的批量生產成為可能，至工業3.0使用了一貫化的生產流程與資訊化的導入，產品的彈性與複雜度逐步升高，並可與手工製作的複雜種類逐漸接近；目前製造業正在進行的工業4.0將使得前述的好處又加以融合，不僅在製作流程上更加的彈性與自動化，對於產品的客製化程度也更高。

射出成型產業經過多年的發展，在工業4.0的浪潮下也意識到應該與時俱進而有所改變，其中最具代表性的有ENGEL所提出的INJECT 4.0 [4]，以及總部位於德國慕尼黑的橡塑膠設備及系統大廠Krauss Maffei所提出的PLASTIC 4.0 [5]，二者都是針對射出成型產業所提出的概念，希望將工業4.0的元素導入其中。

ENGEL所提出的INJECT 4.0以智慧工廠為核心，主張從智慧機器（smart machine）、智慧製造（smart production）和智慧服務（smart service）三個層面來實現智慧工廠的目標，其架構如圖4。