傳統塑膠產業的推動引擎

 
2016/08/23 范賢娟 | 特約文字編輯     1,869
 
日常生活中常見的塑膠大都是高分子材料,從塑膠袋、玩具、包裝盒、保鮮膜、衣服、汽機車零件,到3C產品零件如手機殼、光學薄膜等都可見到各式各樣的塑膠型態。然而這些物品因為功用各不相同,因此製造時須配合該類塑膠特定的製程,才能展現諸如透溼防水、阻氣阻溼、防霧、隔離特定離子或容許特定氣體穿透的特性,讓塑膠產品展現它被託負的功能。

譬如說:一般人都希望衣服材料能夠讓水蒸氣往外逸散,但又要求外界的液態水不得滲入,這就得利用具有特定結構的高分子薄膜了。又如,目前在儲能系統中被廣為應用的鋰電池,其中的隔離膜也是一種高分子薄膜,雖然它並沒有參與電化學反應,但薄膜上面的微孔結構必須能讓鋰離子通過順暢,而且在電池溫度升高時也須能執行熱閉孔的功能,顯然的其結構及性質都將會影響鋰電池的效能,例如循環壽命、安全性、能量密度及功率密度等,因此製程的重要性不言可喻。

利用知識提昇傳統產業的價值

早在二十多年前,高雄應用科技大學模具工程系的黃俊欽教授就已注意到塑膠製品的應用頗為廣泛,而其中使用高分子薄膜的產品又超過三分之一,再加上附加價值驚人,是一個甚具潛力的材料。當時,國內從事這個產業領域的企業雖然很多,但專研這方面的學者卻很少,因此他期望自己能深耕這個領域,提升技術,以幫廠商解決問題,遂成立了「精密塑膠成型實驗室暨薄膜研發及量產測試中心」,暨以成為企業的虛擬研發中心,同時也能提供學生實際的研究題材,培養具有產品開發及技術整合能力的優秀人才。

黃教授表示自己於升等教授後,就逐漸將重心移往產學合作,不再執著於學術期刊的發表。但他自豪的說自己做的雖是「傳統」科技或是實用的技術,但仍需對其內涵有某種程度的垂直整合和掌握能力,包括原料、設備、製程到產品,這種上中下游的技術整合;才能對產業界有實質的幫助。

黃教授認為,目前學校的教授實務經驗普遍較為不足; 猶記得20年前他剛與業界接觸時,常須到現場與老師傅討論問題,老師傅向他述說了遇到的困境,若不能當場解決,他就把問題帶回並翻書本找資料,用電腦分析計算,再回來與老師傅討論對策,這種「實務」與「理論」的相互驗證,讓他累積了相當多寶貴的經驗。
他也常應企業邀請進行員工的教育訓練,有時上課到一半,學員就開始提問遇到的困難,他只好一邊教學一邊解答問題,這樣的教學模式也讓他對產業界的問題能夠充份掌握和瞭解。目前黃教授每年對企業界開課的時數都超過100小時,受教的學員更超過300人次。

一般中小型傳產企業的員工對太過學術的內容,常常會聽不懂,因此如何將專業性的知識轉換成產業界通用的實務性語言,讓員工能了解,並且能應用之,是非常重要的技巧。甚且有些問題,發生的原因可能不是業者自身這個環節,而須上窮碧落下黃泉去找禍源,因此黃教授還自我要求要能對整個產業鏈,從原料、設備、製程,都有全面的認識,如此才能提出實際有效的解決方案。

產學小聯盟,更好的合縱連橫

民國103年黃教授在科技部的支持下成立了「高分子功能性薄膜開發與應用產學技術合作聯盟」的產學小聯盟,這讓他過去多年累積的知識、人脈有了一個很好的交流平臺,藉此,黃教授也開始進行一些更具策略性的規劃。

黃教授期望:在此聯盟中除了基本的協助會員檢測原料及產品物性、提供設備讓廠商試用、製程模擬分析、舉辦研討會、專業技術諮詢之例行功能外,還能有些特別的安排。例如,聯盟成員中不只是生產高分子功能性薄膜的廠商,黃教授還邀請到塑膠原料、機器設備,以及模擬軟體開發等產業上、中、下游的廠商一起來參與,並適時媒合適當的廠商成為緊密的夥伴關係。

例如某家公司,他們有項產品是供應超商做為裝水果用的透明盒。這雖然是個很傳統的民生產品,但也有許多要注意的重點。例如,內部不可以有霧氣凝結、透明度要高、盒面要平整且不能有瑕疵,經此包裝後水果的賣相才會好,消費者才願意買單。

黃教授可以指導該公司在製程方面該怎麼改善,但對於提高透明度,他了解到如果原料商那邊可以配合,而機械廠商的設備也可以跟著調整,則較易達成目標。針對此問題,他邀請了同屬此聯盟的原料廠商台塑公司、設備廠商政鈺機械一起來配合改善,讓企業從合作的過程中建立產業一條龍的整合技術,目前該公司的產品在透明度方面已不下於日本的產品。他同時也請三方簽定了合作協議,讓原料配方、設備參數,不致外流,確保彼此的合作關係能夠緊密且長久。

此外聯盟還有一項「協助廠商建立內部制度」的服務,這是針對新創公司的嗎?其實不是啦!要求這項服務的廠商都是好幾十年的老企業,這些公司有些老師傅,靠著經驗做了幾十年都沒問題,但逐漸的瓶頸出現了,一是經驗不容易傳承,二是產品不容易維持一定的品質,三是眼見國際對手在不斷的進步,但自己的技術卻很難再提升。

以A公司為例,創立於民國41年,屬於傳統製造業,主要從事手工具、螺絲起子,生產的產品多數外銷,即使在去年經濟不好的情況下,也還維持著可觀的成長,然而卻沒有亮點足以吸引媒體注意,因此大家並不熟悉,可說是一個寂寞的冠軍。然而近年來該公司逐漸感受到國際間後進者的追趕,也警惕到自己的戰力需不斷提升才能確保成果,因此前來尋求聯盟的協助。

螺絲起子在製作時有些要點,即把手與手接觸到的部分要軟,而內部接著金屬的部分則要硬,因此聯盟協助該企業導入模流分析技術,將模具設計到射出成型的條件優化,提升其自主開發的能力,並且藉由教育訓練協助員工參加塑膠工業發展研究中心舉辦的「初級射出成形工程師」的專業技術認證。

另一家B公司,成立於民國39年,生產汽車後照鏡,目前已有長期固定的夥伴汽車廠商。它也是面臨了後進者追趕的壓力,希望能建立自主的開發能力,因此參與此聯盟。黃教授協助它們確立施行標準、提高效率、縮短成形時間,並建立標準作業流程與模流分析專案資料庫,讓公司的經驗與知識可以具體化、制度化。

黃教授強調,其實「協助廠商內部制度建立」並不限於技術方面,而是偏向知識管理,這是相當深入的輔導,也需廠商意識到自己要做體質上的改變,才能夠有好的效果。

不追逐潮流的自我定位

對於這些企業界的服務,有些會延續出產學合作研究案。那應該已衍生了很多專利和技轉吧?

令人意外的是,黃教授申請的專利並不多。他強調自己做的並非尖端的「高」科技,多數只是教科書、研究論文上習知的知識,他只是將其用於解決實務的問題,並協助廠商在大量生產的過程中提升品質。如果沒有人協助,廠商或許最終也能自力解決,只是過程中,會耗費許多不必要的時間、物料與人力罷了。

黃教授覺得自己的價值在於幫廠商不畏於接觸新知識,還能成功地應用到自己的產品上。這過程中如果廠商想申請專利,他會樂觀其成並且給予充份協助,因為從黃教授的角度來看,專利權在廠商才能發揮最大的產業價值,留在學校其實幫助並不大。

並且,他認為在這樣和諧的產學關係中,藉由合作計畫的經費能進行研究,用實務的情境、真實的問題來訓練學生,這樣就很好了。黃教授也表示,有些學生表現良好,還可獲得廠商的獎助學金,而且畢業前就已被延攬。這也讓他覺得自己的研究、服務與教學,受到了應有的肯定,這就是最大的回饋了。

面對當前國內的創業浪潮,記者不能免俗地請教了黃教授。他說:雖然對產業很熟悉,但創業的想法並不在其人生的規劃中。他曾考量過:若自己創業,頂多是在此產業中多了一家公司,影響有限;但如是經營目前這樣的知識諮商與技術支持的平臺,提供廠商解決問題、自我提升的知識與技術背景,那才有可能協助整個產業不斷進步,且創造更大的價值。

二十多年來黃教授就是這樣不追隨風潮,而且細心觀察企業的需要,配合自己所學,為產業界創造更大的價值。也是在這樣的思考中,他找到了自己在學術與產業中獨特的定位。

註:黃俊欽教授研究團隊獲科技部補助105年度「高分子功能性薄膜開發與應用產學技術聯盟」計畫(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。