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產業評析 日本次世代革新模具技術介紹 金屬中心產業研究組 侯貫智 出版日期：2009.04.30 日本模具技術開發向來被視為全球模具最具領導力的國家之一，產值也一直 維持全球第一的角色。境內的模具設計與生產技術革新，在陸續導入各種相關先 進技術之後，一直被推動延續至今。日本模具業的重要強項在於境內聚集許多在 背後支持模具產業發展的工作機械、工具與材料廠商。 在模具生產中，日本也積極開發與活用 ICT 技術。在設計模具時，除了必須 使用 3D CAD 程式之外，模具設計中特殊機能的開發、亦或是參數式設計機能， 甚至根據不同使用者的機能開發環境也越來越為完善。此外，CAE 程式的成形模 擬技術已經差不多進入實用化階段，並逐步推動從模具支援到自動模具設計的機 能開發。3D CAM 的高精度 NC 加工已經十分普遍，多軸加工技術也已可用於模具 加工上。再者，高速銑削加工、快速原型(Rapid Prototyping) 、應用電子光束的鏡 面加工等新加工方法也陸陸續續被開發出來與活用。此外，模具生產時使用的流 程管理系統、活用加工資料庫的軟體技術也已經漸於普及。 但是，近年來日本的製造業隨著全球化的浪潮，也正產生急遽的變化，過去 日本因從國外導入許多先進模具技術，再加上引進 CAD/CAM 、NC 加工機，讓模 具生產技術獲得更高層次的發展，鞏固了全球第一模具生產國的地位；但是，隨 著日本製造業的全球化腳步，廠商被捲入國際價格競爭之中，近年來，生產量已 經出現萎縮的傾向。以往，常被認為是日本模具廠商強項之一的大型沖壓模，也 因為面臨過度激烈的價格競爭，導致利潤惡化，日漸失去國際競爭力。 另一方面，隨著製造業的全球化推動，提高零組件與模具的當地採購比例也 成為必要條件。因此，日本模具廠商也面臨必須邁向國際，或是考慮與海外模具 廠商合作的模式，而此關係更間接導致國外模具廠商(尤以亞洲各國)技術提升，結 果，最可笑的是，最後竟演變成廠商在價格競爭中，位處更加不利地位的尷尬處 境。因此，日本為維持模具產業競爭力，2008 年 12 月發表一份「模具技術戰略」 報告，強調未來日本將定位在生產高階模具及成形產品，並積極防止製造技術或 know-how 流出公司外部，確保日本模具業者能維持世界第一的地位。 日本「模具技術戰略」所提出的次世代革新模具技術，在材料革新領域，重 點放在開發可預測壽命模具材料以及成形性更優越的成形材料；在模具技術的革 新製程領域，則強調未來模具技術將走向高度自動化模具生產技術、節省試模製 程的模具技術、建立超短交期的模具技術與不依靠經驗也能設計生產高品質模具 -1- ITIS 智網 .tw 經濟部技術處 ITIS 計畫成果，未經同意不得轉載 產業評析 技術；而在成形品的特性上，將朝超薄肉輕量的成形品、無缺陷高強度成形品、 具優良表面特性外觀成形品以及一體成形的精密成形品發展。 另外，在環境友善觀點領域上，更強調模具材料、成形材料的回收使用，達 到零丟棄、完全循環型的生產技術；在製程上，強調無粉塵加工製程，達到無塵 化的作業環境。有關日本此次所發表的次世代革新模具技術未來發展概念圖，簡 要整理如圖 1 所示。 圖 1 日本次世代革新模具技術發展概念圖 資 料 來 源 ： 日 本 素 形 材 中 心 /金 屬 中 心 產 業 研 究 組 整 理 -2- ITIS 智網 .tw 經濟部技術處 ITIS 計畫成果，未經同意不得轉載