2010-06-02

躍進全3D模具設計世代,英濟磨亮一條龍服務價值鏈

創立於1991年的英濟(Megaforce),是台灣著名的3C產品外殼塑膠射出件設計/製造業者,營業主力從滑鼠、光碟機、藍芽耳機、監視器等周邊產品,近年來擴展到大尺寸液晶電視。公司年營業額 80億元,2007年在台灣掛牌上櫃,於海峽兩地設有18座生產據點。英濟儼然已成為一個全方位的外觀件、機構件之專業設計、開發、製造、加工、服務的配套公司。

3C產業以追求多元豐富、生命週期汰舊換新率高為特點,英濟做為供應鏈上游角色的電子零組件模具設計與製造者,能夠歷經近20年持續擴展成長,端賴成功落實一條龍的服務策略。該公司積極參與客戶的前端設計,有效縮短產品開發時間,並配合客戶新製程的開發,協助客戶取得最大市場收益。

「客戶的競爭優勢,是英濟的職責。」這種企業文化敦促該公司不斷提升設計工具、管理系統,讓「設計到量產」能以最短時程交付給客戶。英濟製造中心四暨營運中心執行副總林節均表示,「這是客戶信賴我們、持續要我們做模具開發和設計的主因。」


提升質量,部署全3D設計系統

英濟的模具設計品質與效率,有其市場競爭力。該公司觀察到,同時採用2D和3D工程設計軟體(CAD)的傳統方式,越來越不能滿足客戶對模具開發的要求,無論是模具的品質,還是設計開發的進度。尤其,隨著模具規模趨大(如大尺寸的液晶電視),在某些能力越發顯露不敷使用的問題。例如,曲面精密度有所不足,設計與生產之間的整合度、圖面管理等方面也有改進空間。

為了提升模具設計和加工作業的整合度,英濟決意改變原先多品牌工程設計軟體的使用現況,部署以Siemens PLM Software的NX數位開發方案,採用建模、裝配和工程圖三個模組,把模具設計開發環境轉移到全3D的世代。

在全3D模具設計應用上,英濟組成一支專業團隊從事塑膠模具的二次開發,包括NX建模、工程製圖等方面,都進行系統深度的二次開發,讓這套關鍵的設計應用系統,更符合大中華區塑膠模具業者使用的習慣和設計規範。

在導入NX期間,英濟獲得西門子與其系統合作夥伴睿志科技快速的技術支援與回應,逐一解決系統設定(如多核心處理器的優化)、建模方法、製圖技巧、模具運動分析、二次開發應用等問題。

繪圖指令簡單準確,出圖效率大躍升

全3D設計環境首先帶來的效益,就是讓英濟的設計部門減少了圖面資料的遺漏與補面;少了這些動作,圖面資料的處理更快速、省時間。效率改良後,不但可提供模具部門更準確、快速的圖紙,也能向客戶提供全3D的模具資料,加深彼此討論與定稿的準確性。

事實上,全3D設計環境也顯著提升出圖速度。「以往使用其他CAD軟體時,要列印出圖只能『叫一張、出一張』,效率不彰。」林節均執副表示:「使用NX及英濟自行編譯的全 3D功能後,我們可以把所有要列印的圖檔,用單一指令傳送到印表機佇列,系統會依圖面自動調整到最適大小輸出,節省許多時間。」

模具設計多人協同,提高全3D設計效率

對於傳統的模具設計而言,從模具的組立圖設計、3D拆模、工程圖幾大工作及其工序只能直線式的依次完成,而英濟在 NX上開發的全3D設計程序,能將這些工序並行同步作業且互不干擾。英濟可以將一套模具的組立裝配設計、3D拆模、工程圖乃至其模座設計、滑塊斜頂設計、水路設計等具體設計工序並行分配給多個人完成,這樣一套模具的設計效率可以有效提高,大幅縮短模具設計時間。

事實上,英濟在NX上開發的全3D模具設計程序,不僅思考了如何有效提升全3D設計效率的方法,而且在設計人員學習和應用全3D設計上,做了大量人性化開發,使該軟體能讓初學者容易上手。

備料100%精準,模具機構運動更正確

另一方面,英濟的模具零件BOM會自動產生,不再像傳統設計方式那樣必須依靠人力得知零件尺寸及使用數量。這個結果不僅讓模具零件外形尺寸準確真實,並且減少傳統方法備料可能的錯誤;而且模具設計的BOM表與貨料訂購系統ERP還可同步化,讓採購可以快速、準確地知道模具零件材料及用量。

隨著英濟開始承接液晶電視之類的產品,在設計這些大模具及一些複雜的模具時,都要採用NX的運動分析進行運動模擬,確保模具的運動過程合理,避免模具因動作錯誤產生干涉。這些產品的模具零件大且加工週期長、費用高,一旦模具機構運動錯誤,導致模具發生碰撞等問題,損失的不但是金錢,還有可能產生延遲交貨衍生的信譽問題。

現在,當遇到複雜模具設計時,透過NX的運動分析功能,模具加工人員得以早期就參與設計檢討,共同得出合理的模具結構,有效減少模具開發的耗損,提升試模及模具量產的成功率。

整合設計與加工單位,質量效率俱升

此外,全3D系統對CAD/CAM的整合,也讓英濟減少轉檔耗費的時間,讓人力能投入其他工作。同時因為避免了轉檔可能發生的資料漏失(data loss)問題,後續因加工錯誤導致的損失也顯著降低。

以往在加工模座等零件時,加工單位需要依據設計的2D工程圖畫出3D後再加工。而採用全3D模具設計後,所有資料都是3D圖形,加工單位只需要調取正確資料即可加工,減少了加工人員工作量,且避免重複建模的錯誤問題。

另一方面,鉗工、線切割及拋光等加工單位也可以直接讀取資料查看模具的3D圖形,更直接、具象地瞭解模具的加工重點和其他相關問題,從而避免之前因為人員對2D工程圖的空間形狀認識不足,導致加工重點把握不準確等問題。

展望未來,英濟將進一步探索和運用NX在模具方面的應用,更深入進行二次開發,以期開發出符合模具設計業者使用,並有效加強設計與加工單位整合、提高模具開發的精度與速度。

商業挑戰
‧尋求能操作進階模具曲面精密度的設計工具
‧提升模具設計和加工流程的整合性
‧改善圖面管理的流暢和便捷性

成功關鍵
‧導入全3D設計系統,提供精準、快速的模具圖面。
‧建立完備的標準件資料庫,打通以往因設計或備料錯誤的瓶頸。
‧縮短開發時程,降低因圖面整合或管理問題而產生的延誤。

應用成果
‧繪圖指令簡單準確,出圖效率大躍升。
‧模具設計多人協同,提高全3D模具設計效率。
‧模具零件BOM自動產出,備料準確性達到100%。
‧運動分析模擬,保證模具機構運動正確。
‧設計與加工單位整合,有效提高模具加工質量及效率。