第一章 緒 論
第一節 研究背景與動機
模具工業長久以來一直是我國相當重要的產業之一,在我國經濟發展過 程中,深受政府的仰賴與重視。民國 71 年政府即將模具工業列為策略性工 業之一,民國 81 年修訂產業昇級條例時即將模具納入重點發展工業之列;
此外,亦擬訂多項投資獎勵與租稅優惠辦法,使模具業者在購置自動化設備 時得以實質受惠(馮衍榮,民 88),因此帶動整個工業的發展,進而達成 整體產業全面升級之目標,在我國經濟發展的重要性與其舉足輕重之地位,
不言而喻。
模具為製造業最重要的生產工具,舉凡汽車、攝影照相器材、塑膠光學 及家電用品,乃至於資訊產品、電腦週邊、光學元件、通信器材、半導體、
生醫、航太工業、國防工業、精密陶瓷等業均息息相關,無論小至 IC(integrated circuit)晶片或大至汽車的外形板金,均需藉由模具才能精確且快速的大量 生產。因此模具就有了「工業產品之母」的稱謂,近 10 年來由於我國模具 業提供了零組件的重要製造能力,使得台灣的品牌在世界佔有重要的地位。
就產值而言,根據金屬工業發展中心產業技術資訊 ITIS(Industral Technology Information Service)的資料顯示,我國模具工業在 1998 年創下 604 億元的高峰產值,高居世界第五位,其中塑膠模具佔 43%、沖壓模具佔 36%、壓鑄模具佔 14%,若以應用分佈類別區分電子電機資訊模具業佔 23%,交通器材模具佔 27%;之後由於受到經濟不景氣及產業外移之影響,
在 2001 年萎縮到 394 億元的低峰產值,但在 2002 年經濟景氣稍有起色,產 值立刻恢復到 425 億以上的水準。從上述產值得知,我國模具工業尤以塑膠 模具佔 43%最為重要,其中與塑膠模具相關的產業的產值即高達數仟億元以 上,其生產方式大多與塑膠射出成型脫離不了關係(張榮語,民 85)。
近年來資訊產業蓬勃發展,尤以電子資訊 3C (Computer, Communication and Consumer Electronics)、IC 產業最為耀眼,此類產品與塑膠射出成型模具 產業互動最為密切,其特性為輕薄、短小、尺寸微細,不僅講求外形美觀炫 麗、輕巧流線,且功能具多樣性、材料也具有環保省能源及高附加價值等概 念。由於目前社會喜新厭舊的風氣盛行,對產品使用週期相當短,因此開發 新產品之時效性便顯得相當重要,為迎合市場的需求,需以多品種少量產的 方式生產,因此使得模具必須朝向成本降低、交貨期縮短、高精度及機能複 合化提高等要求才具有競爭力。因此,各界對精密模具技術的研發無不投下 龐大的資金與人力物力,如快速原型 RP (Rapid Prototyping)、快速模具 RT (Rapid Tooling)及逆向工程 RE(Reverse Engineering)的研發應用、電腦輔 助設計 CAD(Computer-Aided Design)/電腦輔助製造 CAM(Computer-Aided Manufacturing)/工程分析 CAE(Computer Aided Engineering)資料模型的 整合、產品資料管理 PDM (Product Data Management) 的應用等,無一不在 提高模具生產的速度及達成精密的品質(陳夏宗,民 90)。另外值得一提 的是,塑膠射出成型模具是資訊業最重要的生產工具之一,因此,如能克服 塑膠射出成形模具的設計製造達到精密化、薄殼化、微米化與自動化,即具 有競爭力之實力,而模具設計製造所需的「專業能力」便是模具開發製造必 備的基本條件,也是製造精密模具最重要的根本。
技術人力的培育關係著國家經濟的發展和社會的進步,在科技變遷急遽 的現今,產業的生產型態與製造技術內涵必需不斷地的改變與更新,因此技 術人力的提供與再訓練,就成為重要的課題。過去四十年來我國技術及職業 教育在台灣經濟發展的歷程中,對技術人力的培育一直肩負重責大任,然科 技的進步急速使得技術人力的供需,必須隨時做調整與規劃才能因應產業的 需求。因此,學校所教授的內涵應與企業界密切配合,技術職業教育應根據 特質,進行就業市場調查與行業分析(李大偉、王昭明,民 78),才能有效 的培育社會所需的人才,也唯有完善的教育規劃,才能事半功倍。
根據模具公會與經濟部工業局對模具產業現況所做的資料分析得知,業 者最希望政府協助解決的是人才和融資兩項問題,傳統的模具技術教育已漸 漸無法滿足高科技產業的需求,有關精密模具設計人員與製造技術人力的提 供普遍不足,而高職模具科的畢業生日漸減少,工專又紛紛升格為技術學院 或科技大學,畢業生加入模具行業者不多,故有人力不足的現象(辛培舜,
民 90;翁凱立,民 88)。
綜合上述所言,為因應未來產業界對精密模具技術人才的需求,實有必 要加強模具設計與製造人才的培育,因此,分析建構模具設計與製造人力應 具備的能力指標,完整的規劃出相關專業課程,培養符合未來具競爭力的模 具設計製造人才,應是當務之急(谷家恆等,民 90)。本研究擬針對我國塑 膠射出成型模具生產製造的現況與發展進行分析,除了在蒐集分析相關文獻 資料外,亦對企業做實地觀察與訪談進行研究,試圖從專家學者的專業經驗 中,分析出我國塑膠射出成型模具製造技術員所需的專業能力,以做為建構 精密塑膠射出成型模具製造技術員所需知識、技術能力標準之依據,並藉以 提供精密塑膠射出成型模具製造技術人力培育課程設計之參考。
第二節 研究目的
基於上述之研究背景與動機,本研究擬達成下列研究目的:
壹、建構塑膠射出成型模具製造技術員所需專業能力之樹狀功能圖。
貳、探討塑膠射出成型模具製造技術員所需專業能力標準。
叁、探討塑膠射出成型模具製造技術員所需專業能力重要性之優先權重。
第三節 研究範圍與限制
針對上述之研究目的,本研究之研究範圍與限制界定如下:
壹、研究範圍
一、職業分類方面:
依據行政院勞工委員會(民 89)所編定之「行職業標準分類」的 分類,僅規範「塑膠模具製造工」係屬職業「通俗分類」中工業類之
「技術人員」或稱「技術員」。而在「中華民國職業標準分類典」第 二類「專業人員」中也只規範「塑膠模具設計工程師」屬於「機械工 程師」,然而對「塑膠模具製造工」或「塑膠模具製造工程師」並無 詳細描述。
模具屬機械業中之精密機械(經濟部,民 84),其製造從業人員 之技術層級高出一般機械製造工程師之技術甚多,且目前國內模具所 製造之產品精度已邁入「微米級」(金屬工業發展中心,民 92),在所 有製造業中屬高精密者。
綜合上述而言,製作塑膠射出成型模具之技術工應屬「工程師」
級技術人員,然在「中華民國職業標準分類典」上並未如此做定義,
因此本研究仍以凡從事製造塑膠射出成型模具之技術人員稱為「塑膠 射出成型模具製造技術員」。
二、研究對象方面:
(一) 包括台灣地區從事與塑膠射出成型模具設計製作有關之有經驗 的專家或資深技術人員,但不包括操作產業機器的從業人員。(如 射出機操作或塑膠產品表面加工人員等部份)
(二) 包括任教於技專校院以及職訓中心精密塑膠射出成型模具設計 製造相關課程的教師為對象。
三、模具類別方面:
塑膠成型模具包括射出成型模、吹氣成型模、押出成型模、真空成
型模、發泡成型模等種類繁多,依目前塑膠成型模具業的產值約佔 金屬模具業的五成以上(李肇升,民 90)。本研究在有限之經費及時 間下,僅選擇使用率最高的塑膠射出成型模具製造所需之專業能力 的內涵為主要研究範圍。
貳、研究限制
產品開發所涵蓋技術包括有研發、設計、製造、品管與行銷...等(張光 民,民 90;經濟部國際貿易局,民 91),技術人力則可以分成四個層級分別 是研發、設計、維護、操作等(湯誌龍,民 83)。因此精密塑膠模具技術人 力應可歸納分成研發、設計、生產製造、維護等四個層級。以目前我國各單 位培育精密塑膠模具生產製造技術人力之課程目標而言,大多以培育設計及 生產製造之技術人力為主,而研發層級則以企業界之在職訓練為主,而維護 層級通常係售後服務、保養維修與回收為主。
基於時間人力物力限制,本研究僅針對塑膠射出成型模具製造的專業能 力內涵做探討,即界定模具的生產製造層級係指模具的模仁、模座、零組件 的製造、品管檢測以及模具組裝、試模等內涵為主。
第四節 名詞釋義
壹、塑膠
塑膠是一種高分子量的聚合材料,係由石油、煤等化合而成,或是天然 產物,可經由熱、壓力等使之具有流動性而成形為最終的固體狀態者,
亦可簡單謂為「以合成樹酯製成者」,通常可分為熱固性與熱可塑性兩 大類,本研究所指塑膠係指可經由加熱、加壓後重覆使用之熱可塑性塑 膠。
貳、塑膠射出成型模具
塑膠模具(plastic mold)係指由多種零件所組成可提供塑膠材料注入並
冷卻成型含有特定空間的工具,通常由公母模兩側所組成,其所組成之 零件各有其功能,在射出加工成型需精確的控制材料的射出溫度、射出 壓力、射出速度以及模具溫度等,方能得到精密的製品。塑膠射出成形 模具在所有塑膠模具當中,屬最精密之一種,且所佔比率達 80%之多,
本研究所指「塑膠模具」即指精密之「塑膠射出成型模具」。 參、模具製造技術員
模具製造技術員係指從事塑膠射出成型模具生產製造、模具修護、技術 指導或研究之人員,其工作屬上列範圍者均屬之。而本研究所指之「塑 膠模具製造技術員」,即定義在直接從事與有關「精密塑膠射出成型模 具」生產製造之技術員為主。
肆、專業能力
專業能力即是指包含個人在認知、情意、技能三方面領域的具體表現水 準外,並且涵蓋個人工作角色或職務上任務需求的技術能力,簡單的講
「專業能力」也就是「專業技術能力」。本研究所指專業能力係指從事塑 膠射出成型模具製造之技術員所需之能力,包括判圖視圖、機械加工、
電腦應用、量測以及電腦輔助製造等之認知、情意、技能上的能力。
伍、標準
標準(standard)指經一致(consensus)建立並經某個組織機構(body)
批准的文件,對於共同和重複的應用,它為活動或其結果提供規則、指 南或特性,其目的是在一定的範圍內獲得最佳的秩序;而本研究所稱之
「標準」係指經周密的規劃之後,足一提供作為某一範圍內,參考依循 的依據。