面临全球净零碳排浪潮下，对於环保和可持续发展议题日益重视，甚至将衍生出「循环经济模式」，对於传统塑橡胶成型产业将带来前所未有的挑战和机遇，周边辅助自动化设备和机电系统角色更为关键！

基於近年来国际针对节能的议题逐渐重视，先进成型技术和市场需求的快速演变，塑橡胶产业除了重视品质与精度外，更积极探索新材料、制造技术和数位化解决方案。各国也纷纷推出节能科技创新对策，分别聚焦於再生能源、塑料回收再利用等技术，藉以提升产品性能、降低生产成本，同时减少能源消耗、碳排放对环境的影响。

随着现今全球经济的快速发展，对高值化塑橡胶产品的需求持续增长，台湾也加快AI、5G等延续性技术的研究和应用，推动新兴产业的发展，现已广泛应用於汽车、建筑、医疗、电子电器、包装和消费品等应用领域。

图一 : 随着现今全球经济的快速发展，对高值化塑橡胶产品的需求持续增长，已广泛应用於汽车、建筑、医疗、电子电器、包装和消费品等应用领域。（source：engineering-group.com）

精机中心聚焦控温 微波加热和模温控制技术

精密机械研发中心（PMC）系统应用部周明厌指出，目前随着科技的进步和市场需求的变化，塑橡胶技术的发展趋势呈现出多样化和专业化的特徵：

（1）可持续性与环保材料：包含可分解、回收等环保塑料研究和应用正在迅速扩展，不仅能减少环境污染，还可以降低对於石油资源的依赖性。

（2）高性能材料：为了满足各种工业领域对材料性能的严格要求，塑橡胶技术正在向高性能材料方向发展。例如高强度、高韧性、耐高温和耐腐蚀的特种工程塑料和橡胶的研发，在航空、汽车等领域皆有广泛应用。

（3）智能材料：至於具有自我感知、自我修复和自我调节特性的智能材料，也是一块正快速成长的研究领域，如形状记忆聚合物和导电橡胶，正在被导入应用於可穿戴设备、智能医疗器械和柔性电子产品中。

（4）高效制造技术：制造技术的提升是塑橡胶行业持续发展的重要推动力。3D打印、精密注塑成形和自动化生产线 等先进制造技术不仅提高了生产效率，还能大幅降低生产成本，并且能够实现个性化和小批量生产。

（5）数位化与智能化技术：因应物联网（IoT）、人工智慧（AI）和大数据分析等相关应用技术在智能制造、品质控制和供应链管理中正发挥着越来越重要的作用，能够提高产品质量和生产效率，正在加速改变塑橡胶行业的生产模式。

利用模温机多通道调控提高均温性，针对模具感应加热，将有助於节能15%以上。

图二 : 当循环经济增加产生的回收材料，通常残水率高，到了料管处容易造成气泡等产品瑕疵，所以势必要从源头开始快速加热乾燥。（摄影：陈念舜）

PMC也将在本届Taipei PLAS展示其辅助塑胶射出机的电磁微波乾燥机和急冷急热模温机，尤其是当循环经济增加产生的回收材料，通常残水率高，更需要快速加热乾燥。即使有部份射出成型机厂商采取真空喂料方式，缩短了料管熔融等一部份乾燥时间，也须将含水率降低至200ppm以下才能使用；还须慎防渗水回潮，到了料管处容易造成气泡等产品瑕疵，所以势必要从源头开始加热乾燥。

PMC则有别於传统热风烘料或红外线等「间接」加热模式，须耗时3~4小时的缺点，改用自半导体产业引进的电磁微波技术，采取非接触直接加热立式乾燥桶并以螺杆搅拌，约可省下一半时间，快速逼出内部水份及节能30%，可用於透镜等需要更低含水率的高价值产品。

同时在机联网监控能源领域有所着墨，已与20馀家厂商合作搜集能耗资讯，并透过AI分析稼动率、需量管控；经COMSOL有限元素分析（FEA）软体模拟、预测加热设计构造；以及

博世力士乐混合油电动力 驱动新型节能整合方案

此外，如欧洲塑料和橡胶工业机械制造商协会（Euromap）早已建立了射出成型机等塑料机械接囗的通用标准，因此在设计机械和/或设备时，机组单元和额外机器模组的连接均得到了精确的定义，甚至还加强了机械制造业的模组设计化趋势，毋须更换其生产系统的核心元件，从而降低了投资成本。

射出成型机营运商面临的挑战，则是如何使其用户能确保信号和数据接囗匹配，轻松添加工业机器人和其他自动化操作设备，皆可通过此标准化接囗连接开放的生产系统，以提供生产设备适应多样少量、大批量客制化等不同生产要求所需的通用性。

因为液压具有独特的密集性和坚固性，适用於诸多产业应用。博世力士乐公司在广泛的运动控制系统中，开创了现代自动化的液压驱动，可整合数以千计的应用程序，简化了工程与兼具快速、灵活及可靠特性。

近期推广节能的「伺服液压推杆动力组（servo hydraulic actuator road kit, SHARK）」便是专为工业4.0概念设计的油电整合动力元件，设计轻巧仅30kg，噪音低、性能高。利用伺服马达和驱动器提升精准度及动态性能，可依据所需功率，更精确满足动力需求；并在闲置阶段切换至待机状态，减少能源消耗，进而降低二氧化碳排放。

图三 : 博世力士乐提供的油压控制系统及伺服阀，兼备输出力大、反应快以及2微米内精准定位的特性，可有效执行压力、推力、速度以及位置控制。（摄影：陈念舜）

近年来也有部份传统油压射出成型机制造厂商，为求洁净节能生产又不失强大锁模力，而开始导入油电混合动力改装市场。博世力士乐提供的油压控制系统及伺服阀，兼备输出力大、反应快以及2 微米（μm）内精准定位的特性，可有效执行压力、推力、速度以及位置控制。

其伺服油压轴和伺服马达轴向同步，双轴伺服油压可在轮廓精度10微米以内执行路径控制。与传统油压控制系统相较，HMC控制器不仅设计轻巧、低噪音、高效，更满足快速安装、即??即用的需求，节能效率可达30%~80%；且为工业4.0而生的2微米油压控制系统，更具备连网功能，只要透过线上软体，可即时监测工作状态与相关数据。

进而搭配博世力士乐CytroPac液压动力站，采低噪音设计的精巧空间内，配置了包含Sytronix经济型节能驱动系统、完整预接线式变频器和工业4.0接囗等所需组件，仅须连接电源、液压油、数据端介面即可快速安装，功率最高可达4kW；搭配即时监控服务，为客户带来前所未有的效能。

其中可调速式Sytronix驱动系统可依需求调节变量，节能幅度高达30%~80%，符合欧盟标准2009/125/EC；同时降低排碳量及营运成本。另将整合式变频器作为控制单元，整合在线压力、温度、液位、油液污染度和流量器感测等讯号。

CytroPac可提供多种总线接囗，便於扩充至即时监控系统状态，可与感测器和多功能乙太网路连接，为用户提供多项数据作业，包含：油液位置及温度、压力、电机转速或流量、过滤器等工作状态，帮助进行快速故障诊断，提高设备生产效率。

西门子减碳循环解决方案 快速落地永续支援

根据德国大厂西门子公司从国外终端使用者与OEM设备业者得到的回??，的确可以发现减碳与循环经济，将是未来台湾塑橡胶射出成型产业的开发重点与竞争力来源。其中对於终端使用者来说，环境、社会责任和公司治理（ESG），已成为全球对於企业的主流评断指标，影响投资人对於企业的观感。

且依其对於现今亚洲市场的日本、韩国、中国大陆、印度等地设备业者的观点看来，台湾的确是最早提出永续意识并进行研发的区域，也提升了更多的国际竞争力。西门子也针对台湾塑橡胶射出产业，提供有关减碳与循环经济的创新方案，包含：射出成型（Injection molding）、押出（Extrusion）、中空成型（Blow molding）与压空成型（Thermoforming）4大应用场域。

然而，这些应用的共同点都是须先将塑胶颗粒加热至熔融状态，也是制程中最消耗电力的阶段。在某些电费日益高涨的国家中，将是最难节省制造成本的瓶颈与痛点！因此，如何达成环境保护并降低制造成本，便成为产业中最关心的议题！西门子则针对塑橡胶射出市场需求与痛点，持续开发相关产品组合，提出了从终端使用者到设备业者的完整解决方案，以协助客户执行「可快速落地」的永续支援。

对於该公司所有产品进行环境永续评估范围，涵括：「永续材料（Sustainable materials）」、「最隹化使用（Optimal use）」与「循环价值（Value recovery & circularity）」总共13项评估条件，皆须符合各面向要求，才能获得Siemens EcoTech标章认证其永续性；确保使用者能以环境友善的方式经营自动化产线，并提升企业循环经济议题的品牌价值。

西门子也针对全电式射出成型提出完整解决方案，以伺服马达取代液压（Hydraulic）系统，除了提升射出产品的精度与品质外，也减少液压油对於周边环境的污染，以及维护设备所需成本与时间。从中长期眼光来看，投资与开发全电机种将是未来射出成型趋势。西门子全电式射出成型机搭配「塑胶程式库（Siemens Plastics Library）」，在全球及台湾都有成功开发案例，并在与客户合作交流中突破技术瓶颈，提升精密机械制造的竞争力。

另外，为了符合ISO50001能源管理规范，西门子也深入研究塑橡胶客户在电力成本控管上的痛点，透过自动化产品组合协助客户进行有效改善。例如其中SIMATIC Energy Management Solution，便是涵盖整条塑胶产线的自动化能源采集，从现场能源收集到上层能源管理系统，使用者除了可以得到产线碳排量，更能有效针对机台制程进行分析，列出改善顺序，达成企业节能目标。

特别是在加热制程的管理上，西门子已可透过SIMATIC S7-EE Monitor，搭配SIMATIC ET 200SP等Energy Meter，自动采集射出成型设备即时能耗资讯；并透过内建程式库，分析出每单位产品生产所耗能源，如电力、制程各段消耗电力等关键目标，快速找出产线能源使用的瓶颈并同时提升管理效率。

同时提供电力来源分析，包含各相电压稳定度、电压电流谐波、电力平衡指标与相关事件日记（Event log），把关设备电力来源；多台设备资讯可再上传至SIMATIC涵盖一条塑胶产线中，上层管理到现场能源采集所需要的所有软硬体Energy Manager，进行整厂或是跨厂管理，并产出报表。将在本届Taipei PLAS呈现其架构与功能，提升产线能源使用透明度，提供终端使用者与设备商整厂规画整合的依据。

值得一提的是，随着近年来再生能源发电转型以及老旧基础设施的影响，电力供应的可靠性下降。与此同时，设备性能越来越强大，这意味着停电造成的成本将显着增加。透过西门子（Smart Power Management；SPM）进行设备智能电力管理可降低此风险。其应用涵盖了机械制造的各个行业，例如木材、玻璃和塑料加工、金属成型和收放卷系统（Winder and unwinder），以及工具机或搬运（Handling）和机器人技术。

图四 : 随着近年来再生能源发电转型以及老旧基础设施的影响，电力供应的可靠性下降。与此同时，设备性能越来越强大，这意味着停电造成的成本将显着增加。（source：eu-images.contentstack.com）

为了确保设备在??线较不稳定电网上运行不间断，且性能不下降，SPM还透过以下3种功能进行设备电力管理：

1.确保电网故障时设备运行可控：设备能够在电网故障期间继续运行，而不会出现停机或性能下降的情况；

2.降低电网峰值功率：减少设备在电网需求最高时消耗的功率

3.回收煞车能量：将设备在煞车过程中产生的能量重新利用

最後则是透过数位分身（Digital Twin）与SIMATIC Machine Simulator，设备可以在未完全组装前，进行相对应的虚拟试?，减少开发时间和组装後的修改，造成不必要的设计成本与材料浪费。透过「Unity Coupling」技术，可将机械设备以更具互动性的方式呈现在消费者的眼前，同时节省展览成本，是具有未来性的机械设备行销工具。

迎接9月底将登场的Taipei PLAS 2024西门子将同步推出具有未来性的射出成型软硬体解决方案：MM Core，透过Webserver + Basic HTML技术，提供具有开放性的架构，为西门子最经济型的射出成型组合。

此方案保留了西门子塑胶程式库（Siemens Plastics Library）对於温度控制、射出、保压等各段制程编程核心，同时支援全电与油压系统，并透过完整的诊断功能降低维护成本，利用该方案中搭配的西门子SIMATIC S7-1500 PLC 与SINAMICS驱动产品，提高系统稳定和可靠度。

同时展出压空成型数位化实绩，带领叁观者实际感受数位分身为塑橡胶机台设备制造商带来的优势，包含：NX MCD 机电一体化（Mechatronics Concept Designer）与Unity coupling两种模型呈现出不同的应用方式，提供更多元的数位化选择。