提升緊固件技術 走向高值化時代

 
2016/05/16 江欣怡 | 特約文字編輯     519
 
提到緊固件(國內通稱為扣件),很多人都會一頭霧水,但如果以緊固件中最為人熟知的螺絲、螺帽說明之,大家就會恍然大悟:「原來是它!」這樣的認知或許無誤,但對勤益科技大學機械工程系陳志明教授來說,緊固件絕對不只是螺絲、螺帽這些機械領域中常見的小物件,其包含的範圍其實非常廣泛,幾乎所有的製造產業都會使用到。

為了鞏固臺灣多年來在緊固件產業的蓬勃發展,陳教授於2014年成立了「緊固邊界產學技術聯盟」,以提供緊固件檢測及其相關元件系統的緊固技術為宗旨,供各行各業之所需並協助產業邁向高值化時代。

緊固產業走向高值化

「什麼是緊固件?一般人多以為是螺絲、螺帽這些小東西,但怎樣才是『緊』?這可真是個深奧的問題呢!」陳教授笑著說,對這問題已探究多年的他認為,「緊」就是不要讓物件鬆,像是釘書針、迴紋針的功能,只要具有能讓東西達到不鬆並有緊緊扣住效果的,都可稱為緊固件。

然而,陳教授所提出的「緊固邊界」除了以此為定義外,也囊括了製造產業中所有的元件,比如一般常見的緊固螺絲、螺帽,也包括固定座、滾珠軸承、滑軌及滑塊、間隔環、伺服馬達、聯軸器等,他說:「『緊固邊界』一詞是我所提出的,也就是從緊固件出發而擴散到其周邊子系統,至於緊固邊界產學技術聯盟成立的目的就是希望能提供產業做性能檢測技術,並優化品質,讓臺灣緊固件產業的能量提升,且邁向高值化目標,這就是聯盟最重要的核心價值。」

臺灣以製造業見長於全球,多年來又有螺絲王國之美譽,包括高雄岡山、台南等地都是全球螺絲、螺帽的主要供應地。而臺灣緊固件產業的濫觴,可溯源自五零年代,當時以品質技術都較低階的緊固件為切入點開端,在六零年代後期,臺灣自行研發了成形機,產能和品質開始提升並進入量產階段,到了八零年代,全台緊固件市場已有五百多家業者投入,形成完整的上中下游產業鏈,且由於品質好成本低,也開始吸引國際大廠下單,提供的產能達全球百分之三十,榮登世界第一。

直到九零年代,因為土地、環保和勞工因素帶動成本高漲,臺灣緊固件廠商遂陸續轉移至東南亞及大陸市場發展,而近年來,由於大陸在緊固件上的競爭力直逼臺灣,也迫使臺灣緊固件廠商逐漸走向往高值化市場邁進的趨勢。

異業資源共享創造皆贏

陳教授說:「可以預見未來幾年,全球將走入智能化的4.0工業時代,許多產業,像是汽車、電子、工具機、航太、能源、生醫、自動化等都將用到高端的緊固件,為因應此一趨勢目前臺灣各緊固件廠商也紛紛朝向航太、汽車、3C及醫療等高產值市場調整。」過去臺灣賣螺絲是一卡車一卡車論斤的賣,但現在商人改賣人工牙根,卻是提著皮箱一根一根的在賣,出貨量或許變少了,但利潤空間卻仍居高不下,甚至連高雄岡山「螺絲窟」也正默默邁向白色巨塔等高值化的緊固件領域進行轉型。

一般來說,緊固邊界市場都是從單一元件開始,並將單一元件組合成為一子系統,而每個子系統再連結起來就變成次系統,而將次系統互相結合就是系統整合的功夫了。陳教授在成立緊固邊界產學技術聯盟之前,便已經在為廠商進行緊固邊界性能檢測並優化相關技術,而後也慢慢升級進行優化子系統、量測次系統及進行系統整合等,一路走來都是為了貫測提升臺灣緊固件產業能量的理想。

「這幾年,高效能的緊固件需求慢慢崛起,而已邁入第三年的緊固邊界產學技術聯盟秉持著小聯盟精神,第一年以既有的技術和能量,協助產業做高端精密檢測技術創新與開發,及進行最佳化傳動系統效能及公差標準等,在在都是為了提升產業技術並創新緊固邊界性能檢測技術。」陳教授說。而不光是提供服務,該聯盟也在第二年開始做研發創新,希望找到更高階及更有效率的應用端,而目前聯盟已邁入第三年,將運用產官學平台,推廣技術與資源以協助業界、研究單位與學生等能快速取得產業的知識及技術。

目前緊固邊界產學技術聯盟共招募了九家會員,如駿諺精機股份有限公司、三聯科技股份有限公司、逢大國際專利商標事務所、惠達雜誌社、祥開有限公司、東金科技企業有限公司、亞洲交通器材股份有限公司、精展儀科技股份有限公司、高明鐵企業股份有限公司等緊固邊界不同領域的廠商。

「聯盟以異業結合的方式連結了多元的企業,目的是希望能強化產業連結,共創皆贏機會,讓每位聯盟的會員在業績上都能有亮麗的正成長。」陳教授說。以自動化精密機械元件製造商高明鐵來說,去年,當同業業績紛紛衰退至少百分之五十時,高明鐵企業卻能夠創造正成長百分之五十的佳績,這個佳績也促成了祥開有限公司加入異業結盟的動機;另而以汽機車專業零件製造商亞洲交通器材為例,去年業績也是成長了百分之六十以上。至於,做自動控制設備工程業的東金科技企業,聯盟不僅協助其從低階設備製造商變身為高階自動化設備廠商,並協助其產品供應給另一成員,形成會員間彼此共創共利的關係。

未來新產業需求挑戰艱鉅

緊固邊界產學技術聯盟成立以來雖然成績亮眼,但因產業型態所限,陳教授也預見了未來該聯盟可能將面臨嚴峻的挑戰,「一般而言,到處可見的螺絲其實多是極低階的緊固件,並不需要認證,但從2015年開始,全球將邁入新的工業時代,產業和聯盟將得面對更為艱鉅的挑戰。」他說。

舉例來說,未來推出的產品都須考慮炎熱的環境或極地氣候,像是汽車引擎需要具備能耐高溫或低溫的能力,屆時低階緊固元件將不再適用,所以需要發展更高國際標準的緊固元件,更不用說組裝一台飛機時所需要的航太緊固元件,其要求的標準更高。此外,對於自動化系統的要求也會比過去更為嚴苛,甚至是3C產品,消費者絕對不會接受手機打開來裡面竟有鬆動狀況,而且除了要提供緊固件的組裝技術外,未來還得考量到產品資源回收的方式,因此如何讓產品易於鬆解也會是以後市場的需求,「所以說,臺灣緊固件廠商若想卡入全球航太、生醫、能源、3C等高規格產業,並拿到特殊認證,還會有好長一大段路要走呢。」陳教授說。

不僅如此,一直被陳教授笑稱是「歹命囝仔」的臺灣緊固件產業,未來也有更多非技術性的艱鉅挑戰等著面對,「要取得大量資金投入緊固相關產業是很不容易的,所以產業若想切入高階市場,相對地也會比較困難。」他說,另外,同業相嫉及資源取得不易,也是產業將面對的重大問題,即便是產業出現了創新產品,但因需要長期經營,無法在短時間內可立竿見影看到成效,因此也是該產業及緊固邊界產學技術聯盟目前碰到的瓶頸,正待所有人共同努力期以能有所突破。


註:陳志明教授研究團隊獲科技部105年度「產學技術聯盟合作計畫」補助(計畫名稱:緊固邊界產學技術聯盟(3/3),執行期間:2016/02/01~2017/01/31)。科技部推動「產學技術聯盟合作計畫」之目的,係為促使大專校院及學術研究機構有效運用研發能量,以其已建立之核心技術與相關之上中下游業界建構技術合作聯盟,以協助產業界提昇競爭能力及產品價值。