■科盛科技 / 林秀春 協理
何謂數位分身
在實體生產過程中,需要設備、人力、模具和原料才能進行生產。通常需要多次嘗試才能生產出高品質的成品,然而這過程中,生產者需要承擔設備能耗、人力和物料的成本浪費。
相較之下,「數位分身」在虛擬環境中進行數據紀錄,不同於實體環境,數位分身利用軟體和電腦進行計算,累積大量數據,並從中找出最佳化的設計和製程參數。
僅需電腦、軟體和操作人員,即可輸入不同的參數和生產條件,測試不同的設計方案。透過輸入這些資訊,使用者可以迅速獲得各種結果。藉由這些模擬結果,使用者不僅可以提前預測實際生產可能遇到的情況,還可以預先了解可能影響(如材料、設計和生產設備設定等)並降低問題發生的機率。此外,這些數據還可以作為其他相關或相似設計的模具參考,有助於提升生產品質。
以美國NASA為例,由於火箭成本高昂,實際測試伴隨巨額成本,NASA採用數位分身技術,在火星大氣條件下進行模擬。通過大量模擬測試,最終計算出適合的參數組合,成功將機智號(Ingenuity)無人機從火星送上太空。
綜上所述,「數位分身」不僅能夠預測實體生產可能遇到的問題,還能夠透過模擬不同參數,找出最佳參數組合,減少實際生產中的問題,為使用者節省大量的試誤成本。
數位分身對產業之重要性
產業面臨的難題
近年來,全球供應鏈因戰爭、疾病、政治因素等影響,出現了斷鏈危機。這一危機使各國企業意識到數位分身技術的重要性。通過網路串接,可以不受時空限制地進行設計、製造、生產等活動,減少外部因素對供應鏈的影響。此外,不受時空限制的優勢也簡化了許多舊有的作業模式,節省了人力和物力成本。
另外,近年來,全球空氣污染問題日益嚴重,歐洲各國開始倡導徵收排碳稅,對製造業產生了重大影響。除了製造過程中的碳排放外,產品運輸過程中的碳排放也被納入考慮範圍。因此,許多台灣先進廠商近幾年一直致力於研究如何降低碳排放費用。
上述提到的「供應鏈斷鏈」及「碳排放稅」便是近期傳統產業所面臨的兩大問題。
數位分身的特點
- 透過數位分身的模擬結果,能夠迅速預測未來可能出現的生產問題;
- 通過調整不同參數,找到解決問題的方法和最佳參數組合,從而降低生產成本和碳排放;
- 能有效提高企業技術能力,且測試過程不會造成成本浪費,為企業帶來高毛利率的產品。
數位分身不僅能夠應對目前業界面臨的「供應鏈斷鏈」及「碳排放稅」挑戰,更重要的是,它能夠有效地幫助企業降低成本,提高效率,增加獲利。
結語
塑膠成型產業經過多年的發展已積累豐富經驗,硬體技術已相當成熟,但在軟體方面仍有調整的空間。眼下,許多新工具如模流分析、結構分析、高頻分析等軟體,能夠加速製程,使其更順暢。這些軟體可提供設計、製造和生產端的數據,讓使用者能提前評估產品可靠性,甚至預測生產過程中可能出現的問題。透過模擬,原本需要45至60天的模具生產週期可縮短至2天。時間即金錢,這些節省下的時間能為使用者帶來更多收益。
希望透過本期內容帶讀者瞭解這些數位工具,從而避免不必要的困擾,並節省大量生產成本。