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橡膠成型機結合智動化技術 精進成本與品質
東毓油壓機械掌握工業4.0趨勢

【作者: 木言】   2018年07月20日 星期五

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橡膠的基本特性,是具備高彈性,能有很大的伸長變形率;再者,其耐磨耐候,屬絕緣體,同時相對塑膠有更高的耐熱性,因此被廣泛運用在工業與民生領域中。包含汽車零件、運動球類、油封、瓶塞、輪胎、防熱絕緣及防震墊片等。


不過,無論是哪種應用領域的橡膠產品,在生產過程中,勢必要經過硫化,高溫與高壓的處理,因此其生產環境多半是處在相對嚴峻的條件下,對生產機具與工作者都是一項挑戰。



圖1 : 橡膠的產品應用十分廣泛多元,包含工業用油封、防塵套、電容密封橡膠、滾輪、網球/網球拍、輸送帶、橡膠板、奶嘴、矽材隔熱墊、運動手環、注射器活塞、馬通座圈等。
圖1 : 橡膠的產品應用十分廣泛多元,包含工業用油封、防塵套、電容密封橡膠、滾輪、網球/網球拍、輸送帶、橡膠板、奶嘴、矽材隔熱墊、運動手環、注射器活塞、馬通座圈等。

也因此,橡膠生產機具的供應商便需要克服這些挑戰,並提供優異的穩定性與耐用性,來滿足橡膠產品製造商的生產需求。總部坐落於台灣南投南崗工區的東毓油壓機械就是這樣一家企業。


橡膠成型機具客製化需求高 產品開發調教是關鍵

創立於1983年,東毓油壓機械一直秉持著由董事長楊楨彬所立下「穩健踏實、永續經營」的理念,營運至今已超過35年,不僅規模持續成長,同時還以自有品牌「Tung Yu」行銷全球超過六十餘國。主要生產銷售的機械產品包含橡矽膠加硫機、射出成型機、輸送帶硫化機、翻修胎硫化機、實心胎機械以及各式油壓機械。近年,更跨入其他的應用業別,如3C產業、航太、光電、醫療、複合材料等。



圖2 : 東毓旗下一系列的成型機台都在其整潔有條理的廠房中生產製造。
圖2 : 東毓旗下一系列的成型機台都在其整潔有條理的廠房中生產製造。

而實際成型的應用產品,則包含工業用油封、防塵套、雨刷片、輪胎、減震橡膠、手機保護套、電容密封橡膠、滾輪、電感、PCB板、瑜珈墊、潛水用品、網球/網球拍、輸送帶、橡膠板、奶嘴、矽材隔熱墊、運動手環、注射器活塞、馬通座圈等。


隨著智慧製造與工業4.0的趨勢興起,東毓不僅開發出具備先進數控功能的機台以滿足客戶智慧製造的需求,同時也提供具備工業4.0條件的中央控制系統,讓客戶在導入工業4.0架構時,可以無縫整合。


東毓業務部課長籃貫展表示,橡膠成型機具非常重視客製化的需求,因為客戶的產品非常多元,每一個都有不同、獨特的規格需要,因此,如何滿足和協助客戶的需要是關鍵所在。而東毓則是在產品開發上投注了大量的資源,在機械、電控和軟體的調教與客製化有強大的能力。



圖3 : 可視化的控制系統,能即時提供目前機台的生產狀況。
圖3 : 可視化的控制系統,能即時提供目前機台的生產狀況。

目前,東毓的產品部門人數約有30人,以服務客戶的客製化需求;此外,為了進一步提升產品的差異化與競爭力,東毓還成立了新的RD部門,專門開發更先進的新一代產品。


智動技術導入橡膠機具 降低人力成本與錯誤率

近年來,數位工廠已成為製造業的顯學,許多生產機具都逐漸開始導入連網、感測與中央控制的功能,橡膠成型機具也不例外,而東毓更是同業中的佼佼者,不僅在其機具設備中逐步增加自動和數控的功能,更積極打造能整合至工業4.0架構中的中央網路控制系統。


籃貫展表示,透過東毓的智慧機具管理系統與連網機具,能夠即時偵測異常的生產的狀態,確認材料的可生產數,優化整體的製程能力,此外,也可生產QR Code條碼來進行產品追蹤和防偽。另一方面,透過在機具上的感測與監控系統,也能自動檢查故障情況,降低人力成本。


他強調,節省人力成本對於目前橡膠業來說十分重要,由於橡膠成型的製程多是採高溫高壓,而且也會使用到硫化的製程,對於工作人員來說是屬於相當嚴峻的環境,因此機具一旦出現故障,在檢修上也十分不容易。唯有透過自動化的方式,才能提高效率和安全性;另一方面,搭配遠端查修管理的方式,更能即時處理和降低工程人員奔波的成本。


目前東毓正積極發展一種「射出成型智動生產整合方案」,也就是將東毓旗下的射出機、毛邊整修機和成品檢測機,與第三方的自動取/投料設備,進行產線整合,再搭配其數控系統,來達成從入/取料、成型、修邊到檢測的一體化智慧製造方案。



圖4 : 東毓開發出橡膠業界首創的全電式的橡膠成型機,不使用油壓系統,在電耗上十分具有優勢。
圖4 : 東毓開發出橡膠業界首創的全電式的橡膠成型機,不使用油壓系統,在電耗上十分具有優勢。

籃貫展解釋,橡膠成型經常都需要配合鐵料等其他的原物件,因此將產線進行智慧化的整合,對於提升整體的生產效率和品質有絕對的正面助益。


而在機具本身的智慧化上,東毓也與時俱進,在感測技術與數控性能上持續提升。


東毓研發部副理張建興表示,東毓的成型機具運用了多樣的感測技術,包含溫度和壓力感測等,且在每一根加熱管上都安裝了感測器,因此能夠精確的掌握目前機具的生產狀態與老化狀況,可大幅降低錯誤率,提升生產的可靠度。


他指出,橡膠成型非常要求溫度的非常敏感,溫度的穩定性和一致性,都是關鍵,所以一旦加熱管老化了,其溫度的提升效率就會降低,對產品的製造過程就會生產非常關鍵的影響,因此充分掌握機具的健康狀態是生產的關鍵所在,而也唯有透過自動科技才能達成此一目標。


全電式橡膠成型機 滿足未來數位工廠節能需求


圖5 : 總部坐落於台灣南投南崗工區的東毓油壓機械,營運至今已超過35年。
圖5 : 總部坐落於台灣南投南崗工區的東毓油壓機械,營運至今已超過35年。

傳統上,橡膠成型機多採油壓成型的方式,因此設備就需要有油壓系統,其不僅會產生油氣等問題,在體積與能源消耗上都十分可觀。有鑑於此,東毓特別開發出橡膠業界首創的全電式的橡膠成型機,其不使用油壓系統,因此在電耗與體積上都十分具有優勢。


張建興特別強調,這款全電式的橡膠機具,能夠符合無塵室等級的要求,非常適合對於所製造的產品有非常嚴格環境要求的業者。此外,全電式的機具也非常省電,完全符合現代智慧工廠的節能要求。


而除了全電式的成型機具外,東毓也提供油電式的機台,他們特別使用先進的伺服馬達來取代將傳統馬達的系統,在成本與節電性能上取得最佳的平衡。


另一方面,在智慧製造趨勢的推動下,東毓也持續在精進其在整廠中央智慧管理控制的技術,要打造出完整的智慧工廠解決方案。張建興就透露,目前他們正在積極的改進其線控配線,要從傳統的I/O接線的方式,轉為以網路通訊控制的型式。未來將可大幅簡化配線的複雜度,不僅在配裝上更加便利,同時也能透過中央視覺化控制,增加管理的效率,降低時間成本。


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