星期一, 5月 16

    透过模具数据管理平台提升企业竞争力

    0

    ■Moldex3D/简锦昌协理

    前言

    CAE模流分析已经有几十年的历史,从薄壳(Shell)2.5D的分析到目前的全3D实体分析,CAE模流分析在塑料射出模具设计开发的工作上一直扮演举足轻重的角色。CAE因为牵涉到计算流体力学、材料科学、加工制程等较高深的背景知识,除了进行CAE分析之外,还涉及到CAE结果的判读,所以一直以来CAE的工作多是由大学生、研究生,甚至是博士班毕业生来负责,这样高知识水平又高学历的工作,还需要搭配多年现场实务的经验才能表现的得心应手。

    技术发展与人才培育问题

    然而CAE模流分析在技术发展与人才培养上,却也遇到了一些困难与障碍,论述如下:人才流失影响公司技术成长在工厂里面,CAE人才需要经过多年培养,但常因职务异动或企业间竞争造成人才的流失,连带着把CAE的技术与经验都带走,这不只是人才流失的问题,甚至也可能导致公司的技术能力成长因出现断层而停滞,而这样的问题一直以来都是企业心中的痛。因此,应该怎么做,才能将把人才的技术与经验转变成公司的价值并不断成长呢?而这也是笔者一直在思考的问题。

    分析软件的限制使分析结果难以普及CAE人才的培育不易,一部份的原因应该与CAE软件的发行方式有关。过去一直以来,CAE模流分析一直都是CAE工程师的工作,而CAE软件的发布普遍都是桌上计算机的应用程序(desktopapplication);所以CAE工程师的工作就是使用桌上计算机的CAE应用程序(像是Moldex3D)进行模流分析的模拟工作,当模流分析结束后,工程师一样会在CAE应用程序中检视各项CAE分析的结果。

    一般来说CAE应用程序的操作需要经过基本的教育训练才会使用,另外应用程序都需要取得授权才可以启用,因为这些原因造成CAE应用程序的使用没办法非常普及使用(就好比一位射出现场的工程师通常他不会在现场拿出NB开启Moldex3D检视模流分析的结果)。通常CAE工程师会将模流分析的结果用PowerPoint制作报告,将该写的文字信息、该贴的图表曲线、该显示的分析结果与动画(还需要搭配需要的角度)等都整理在PowerPoint上,当CAE工程师需要与其他相关人员讨论分析结果时,便以这份PPT与大家进行讨论,而这是目前最普遍分享CAE结果的作法。因为这样的限制,间接造成CAE的分析结果难以普及到CAE工程师上下游的相关人员,而这也在无形中降低了CAE的价值。

    如何保留设计经验以提升企业价值另外一个我一直在思考的问题是关于公司/工厂的价值,塑料射出产业一直以来都被当作是传统制造的产业(当然传统产业中也是有高附加价值/高毛利的公司),传统制造业给大家的印象就是公司是靠生产制造赚钱的,所以公司的资产是射出机与模具,射出机、其他辅具设备与模具的价值决定了公司的价值(当然还有企业的品牌价值)。若有一天,塑料射出产业可以把模具开发设计的经验值也变成公司的价值,好比一间公司若保有成千上万套模具的开发经验及记录,那么这间公司企业的资产价值是否也会因会这些经验技术的纪录而提高呢?若果真是这样,这些纪录又会是以什么样的方式呈现呢?

    解决问题的方案──iSLM

    针对前面提到的三大问题,我一直思考如何透过不一样的软件服务,提升塑料射出相关企业的核心价值。在经过几年的努力之后,也渐渐有了一些成果,这个成果就是由科盛科技(Moldex3D)发展的iSLM系统,以下简单说明怎么样透过iSLM来提升塑料射出相关企业的核心竞争力。

    系统介绍iSLM是个云端的服务系统平台,这个云端的主机一般是建置在公司企业内部的私有云,使用者只需要透过浏览器(例如Chrome或MicrosoftEdge)就可以开启云端服务平台的页面。我们可以把它想象成是一个射出成型模具设计的数据管理平台(DMP,DataManagementPlatform),这个数据管理平台可以容纳各种不同的模具设计信息,包含模具设计相关的文件档案、使用的材料数据表(materialdatasheet)、Moldex3D的分析项目、现场试模条件及成型状况等讯息。

    这些讯息进入系统之后,系统就会拥有所有的相关资讯,这些信息经过不同的排列组合、相互比较并进行汇整后,将可以提供给有需要的模具设计人员、现场制程人员等,针对不同需求给出不同整合信息。另外,因为所有的信息都已经收集在一个数据库(database)了,所以只要做好一个数据库的备份,就相当于把所有模具设计相关的信息都备份完毕,十分有效率。

    图 1:系统中,每个模具设计都有其模具编号,并显示出该模具的缩小图示

    图 2:透过 iSLM 的知识管理模块,用户可以快速从众多模具设计纪录中,筛选出可做为新模具设计参考的数据

    案例分享

    以科盛公司为例,虽然我们是软件公司,但是过去内部在管理这些模流分析项目时,也常会遇到问题。在过去,累积至今多达数千个项目的历史经验都只保存在工程师的计算机硬盘或备份硬盘中,每当有需要搜寻过去的历史项目时,都是一项艰难的大工程,甚至只能靠工程师或主管的记忆,想出哪些项目可以拿来参考,但要开始找文件档案时,可能又会因为人员异动、时间过久或档案毁损等各种原因,造成档案遗失。我们认为这些项目不应该只是做完分析报告就结束,应该把这些项目变成智慧,甚至是公司的资产永远保留在公司里面,因此我们整理出全部还找的到的专案,并且上传到iSLM系统中。在iSLM系统中,每套模具设计会有一个”solution”,如果系统中保存有1000套的模具设计就会有1000个”solution”,且每套模具都会有一个模具编号,以列表的方式呈现,并同时显示出产品的缩小图供作参考,方便使用者知道”solution”代表的模具。同时,用户也可以透过iSLM的知识管理模块,自行设定条件及过滤器,在成千上万笔数据中快速筛选出与新模具设计类似的模具数据,作为设计之参考,并找出现场试模时,可能会遭遇的成型缺陷与对应的解决方法。另外,iSLM也提供收集试模现场成型参数的工具,使用者可以直接透过WeborApp接口,将试模现场的成型参数收集到iSLM的系统上,试模结束后还可以自动产生试模报告,其中包含一份试模表。透过系统自动产出现场的试模表,以避免人工抄写可能导致的错误记录或遗漏。

    图 3:透过网页或 APP 接口,用户可以将试模现场的成型参数收集到 iSLM 的系统上

    图 4:试模结束后,可以经由系统自动产生试模报告,其中包含一份试模表,以减少人工抄写试模表可能导致的错误记录或遗漏

    结语

    当拥有成千上万笔模具设计纪录后,档案的保存以及 如何快速有效的从中找到适合参考的模具设计就会变 得十分困难,透过由科盛科技研发出的iSLM平台, 除可以完整收集射出成型模具设计的数据数据,并将 过去每套模具的单点数据串连成为完整的网状信息, 以方便用户查询外;未来甚至可以进一步的透过机 器学习的方式将这些系统中累积的模具设计大数据, 衍生成为设计的引导系统,缩短新一代产品的开发周期,并发展出企业特有的创新应用,创造出不同的业价值。■

    Leave A Reply