T 零量产的成功实践

■ ACMT 模具成型智能制造技术委员会 / 陈震聪 主任委员

前言

T零量产是模具成型行业多年追求的梦想，它是创新定义，同时也是模具射出行业一起努力的新高地！

• T零量产的成功实践不是偶然的运气，它是在每套的模具开发的过程中，运用精细的流程管理、先进数字化技术与标准化系统工程之协同作业的结果。

• T零量产的成功是高质量生产的坚实基础，企业可以将产品设计时间到制造交付之效益最大化，实践的过程可以建立企业与员工、企业与消费者之间的共同价值与可持续发展的目标。

T零量产的成功概念

数据是T零量产的关键元素

数据的掌握为T零量产成功奠定坚实基础。T零量产成功所必须的数据有三项，包含模具设计、射出装备、聚合物材料等三项数据。

图1：数据是T 零量产的关键元素

这三项数据的取得与数据的互联互通非常重要，同时也决定模流分析预测的准确性。模具企业以T零量产作为转型升级的目标是充分体现新世代智慧模具与射出成型工厂数字化与科学化的二个特征，驱动模具制造「T零量产的成功」。

数字化系统互联互通是成功的第一步

模具开发过程的设计、制造、组装、试模等任务所涉及之数字化工具，运用工业互联网与数字挛生技术将所有软硬件系统整合与互联互通，成为一体化的智能化平台；同时建立顾问辅导的方法，帮助企业逐步实践「T零量产成功」的目标。THECO目前所整合之数字化工具如图2。

图2：THECO 目前所整合之数字化工

T零量产的能力布局

T零量产模具工厂之能力建设

THECO将模具射出成型工厂推进转型升级过程可能面对复杂的问题，在「T零量产成功」路径指引下，建立企业能力数字元化模型，透过软件工具的引入与顾问专家团队的协助，助企业达成T零量产的目标。

图3：构建T 零量产能力的三步骤

模具射出成型企业透过以下三步骤，构建T零量产能力。

1. 智能设计能力：模流分析与模具设计一体化改造，并且建立企业之材料数据库与成型机台数据库；

2. 智慧射出能力：运用先进的物联技术将真实成型机、周边装备的工艺参数与模流分析、模具设计工具软件形成数据循环，提供稳定生产质量的管控，同时为后续人工智能计算奠定基础；

3. 模具智造能力：运用数字化流程将模具设计、零件加工、模具组立、质量管理等任务的细节，在先进工业软件的协助下，有序地进行作业。

「三合一」工程师之能力建设

全球人口少子化以及年轻人学历提高的趋势。企业运用「三合一工程师」能力建立方法，在先进数字化与智能化系统的协助下，可以提高年轻人进入工厂的意愿。透过老师傅的经验与数字工具的同步学习，可以增强年轻工程师处理越来越复杂产品与模具之工程能力。THECO已经将模具设计、模流分析及科学试模，运用工业互联网的创新技术打通了系统间之数字化障碍，可以完全融入企业的运营管理之中，为企业员工创造优秀的工作环境。

图4：「三合一」工程师之能力建设

「三合一工程師」能力建设是集模具设计、模流分析与科学试模等三项能力于一身的方程式。（如图4）

T零量产之顾问团队辅导

T零量产是一项系统工程，它是将模具企业的部门组

织、工作流程细节、业务项目执行与交付，运用聚合物材料、模具设计、精密加工、试模量产等软件工具整合为一数字化平台，赋能给予模具射出成型企业，使模具制造企业有源源不断的创新动能。我们运用整厂输出的顾问咨询(BS-001)，协助企业「T零量产」实现，包含了：

• 顾问咨询：成立企业数字化改革小组，推进「T零量产」之学习与应用；

• 规划与决策：协助企业规划与实践；

• 联合伙伴：依企业能力构建需求，组建联合伙伴；

• 执行与绩效：与企业各个功能部门协同，落实智能设计、智能制造、智能注塑三个关键能力建设。协助企业建立KPI观测广告牌，了解”T零量产”效益呈现状态。

图5：T 零量产之顾问团队辅导

我们与联合伙伴在材料、设计、制造、试模量产的各项品类之服务已经有超过千家企业的成功实践经验。模具制造企业在「T零量产的成功实践」的帮助下，成果深受其客户的尊重，彼此关系更加密切。

建立T零量产模具工厂──管理指标(KPI)

模具工厂可以运用数字化工具建立KPI电子数据板，可以体现企业执行「T零量产」战略的成果效益，提供企业全体人员持续改善的依据。

表1：建立T 零量产模具工厂的管理指标(KPI)

T零量产之成功案例

模具与射出成型之全生命周期过程会产生大量的工业数据，而这些数据有其先后次序及关联性，善于应用工业数据的行为模型，对企业成员与企业会产生很大帮助。透过企业数字化平台将软硬件工具整合，包含模具设计、模流分析、模具智能制造平台及射出成型系统，协助企业建设新世代智慧工厂，对于企业人才培育、业务发展、客户关系有极大的意义价值。

启动T零量产的决心

在2018策略会议中，朱总经理说：「我们试想着，即使有1%『T零量产』的成功，代表其他99%就有完全成功的机会。」并定订了【全员迈向T零量产】的目标与决心。

成长轨迹（~2021年）

• 人均产值/年：2021年产值3.5亿。平均员工人数是284人/年，人均产值125万人民币/年；

• 工单达标率：100%。包含652套新模具开发以及超过1000多套旧模具的维护；

• 模具T零量产率：58.8%。652套模具，共384套模具T零量产；

• 设备稼动率：平均88.5%。每周设备工作6天，24小时；

• 营收表现轨迹((RMB)：2016年：3000万2017年：1.2亿2018年：2.5亿2019年：3亿2020年：2.5亿2021年：3.5亿。

成果案例

藉由「T零量产」的能力建设与顾问辅导，OPPLE集团公司的模具工厂脱胎换骨成一家卓越的模具与射出成型企业，不仅将集团公司的产品高质量完成，也获得外部高端客户的信任，为其承担更为挑战的任务。

以下是以欧洲某著名品牌之电动剃须刀的精密机芯零件为案例，运用「T零量产」的能力元素，以卓越的精度与速度，完成客户的委托任务。透过下面简要的重点说明，描述「T零量产成功」的成果。

图6：欧洲某著名品牌之电动剃须刀的精密机芯零件

运用短射之流动波前对比是模流分析在模具试模的重要技巧。若相似度越高代表模具设计与实际试模的预测能力是越好。

在此案例中，运用材料数据量测、模具设计、模流分析、射出机台性能响应数据，加上模具制造过程的精准质量，我们可以看到模流分析流动波前与试模样品流动波前的比对，二者的高度相似是令人惊讶。

图7：流动波前对比，相似度达95%

图8：平整度对比，相对误差仅0.01mm

运用数字孪生技术的支持，模流分析软件──Moldex3D可以产生相对应之射出射出成型机控制器面板与工艺参数，协助工程师进行调机与试模。

图9：成型参数对比，精确度达90%

在这实例中，工程师最后的微调工艺参数结果（图9右）与虚拟控制面板（图9左）之间的数据高达90%相似。这案例，在第一次试模（T零）就得到客户的认可，快速进入生产状态。令客户印象深刻！■