1
第一章 緒論
第一節 研究背景與動機
在全球化、數位化的趨勢下,現階段國內正面臨大陸磁吸效應的衝擊,
產業大量外移、加入 WTO 後關稅減讓、國際市場開放以及產業分工合作模式 的自由競爭時期,凡缺乏競爭力的產業將面臨前所未有的衝擊或淘汰。此外 教育市場也將隨即開放,加上近年來大專院校急速增加、就學人數銳減、外 移大陸的台商子弟部分就讀大陸學校,導致部分學校有招生不足的現象發生
(徐明珠,2001)。因此國內技專校院如何順應國際教育的新趨勢,適時調 整教學內容與課程設計,來提升學生素質,並配合職場的需求,增益學生受 雇的能力,培育出具有國際競爭力的技職人才,才能留住本地的學生,進而 吸引外國學生前來就讀,將是今後各校發展之急務(教育部顧問室,2002;
周談輝,2001)。
若要提昇競爭力,首先要創造競爭優勢,在網際網路普及化的影響,知 識經濟時代提前的來臨,從前以天然資源與財務資本作為經濟優勢的條件,
已不復在,現今智慧資本已漸成為經濟優勢的關鍵角色(駐美國台北經濟文 化代表處科學組,2002)。因此如何將新知識轉化為有用的「技術」,正是 經由人為的智慧創造出優勢,也是下一世紀國家競爭力的基礎。
面對科技快速更新與產業結構的改變,從台灣整體產業發展軌跡中看出 高技術人力密集有逐年增加的趨勢,而中、低技術人力密集卻逐年遞減。加 上亞洲鄰近國家急起直追,中、低技術人力密集產業的競爭力更逐年加速消 失中(行政院科技顧問組,2002)。然而高科技業求才最重要的考量在於專 業知識與技術,其次是學習意願強、可塑性高及敬業精神等選才條件(蘇岱 崙,2001)。由此可看出職場對人力需求的趨勢,國內技專校院如何變革與
2
因應,以避免湮沒於國際化的浪潮中?應以何種新思維與策略面對日益競爭 的時代?如何運用有限的資源創造更大的發展機會?
從歷史的觀點來看,在生產導向的時代,掌握生產技術和量產產能便是 企業的生存之道,而現在是消費者多元導向的時代,企業永續經營之道在於 尋求、發掘消費者潛在的需求,以取得市場先機。因此產品創意的領先便成 為競爭優勢的關鍵之一(沈永康、林儀,1999)。技術研發與創意發展的相 互運用,已成為未來企業型態的基本要件,因此人才培育是目前台灣從大規 模製造生產模式,轉變為以研發、設計為發展重心的關鍵。
因為研發與設計除了可以產生智慧財產權以及創造產品高附加價值 外,其過程所累積的經驗、人力資源,都是智慧資本,也是發展知識經濟必 要的核心所在(行政院科技顧問組,2002;朱雲鵬、徐明宜,2002)。
模具是大量生產所常用的製造工具之一,也是製造零組件的重要來源,
與機電、資訊、運輸、航太乃至醫療器材業等均息息相關,亦使台灣資訊產 業在國際上佔有重要的地位。因模具產業屬於技術密集和資本密集,且高附 加價值的金屬製品業,是各類終端產品量產的一項重要工具,更是研發新產 品的指標,且能先行反應產業之趨勢(李肇升,2001a)。1999 年德國法蘭 克福模具展覽會場上一則標語是「沒有新模具,即沒有新產品」,另一則是
「沒有精實的模具,就沒有好的產品」。換言之,產品之流行在於模具開發,
模具開發的關鍵性技術在於模具設計。模具設計的能力建立,須具備良好的 產品初步設計、電腦輔助繪圖(computer aided design;CAD)、電腦輔助 製造(computer aided manufacturing;CAM)、電腦輔助工程分析(computer aided engineering;CAE)、逆向工程(reverse engineering;RE)、快速成 型(rapid prototyping;RP)、快速造模(rapid tooling;RT)等關聯性技 術能力(張光民,2001;辛培舜,2002;經濟部工業局,2000a),因此人 才培育乃是此技術生根的第一要務。
近年來消費性電子產品市場的要求,漸漸講求外型輕巧流線、無縮水缺
3
陷、高光滑度以及外殼輕薄化,且產品功能具多樣性、省能源、省材料、多 功能及高附加價值且具有環保概念,此已形成一種潮流和趨勢。無論在行動 電話、平板電腦、筆記型電腦、電子資訊裝置、可攜式電玩、家電或汽機車 產品等零組件亦然,廠商對產品研發必須不斷的提昇品質、薄殼化設計、降 低成本以及加速交貨來增加市場競爭力(林忠志、楊芳林、張啟皇,2001;
李肇升,2001b;徐昌煜,1999)。如何使塑膠射出成型模具(plastic injection mold)達到精密化、薄殼化、微米化及自動化等,具有競爭力的 技術層級,產品設計和模具設計便成為模具開發必備的基本條件,也是製造 精密模具必備的發展工具。由上述可知模具產業與 3C 產業的互動極為密 切,尤其許多關鍵性零組件的製造均與模具技術有關,所以模具業是我國金 屬製品業中,最具有競爭力和發展潛力的產業之一。
一般產品開發所涵蓋的技術有產品研發、設計、工程分析與模擬、製造 組裝、品管檢測、運籌銷售、保養維修、以及回收等專業技術為主(經濟部 國際貿易局,2002;張光民,2001;陳正沛,2002;劉祖華,2002)。吳銘 達(2000)認為製造業機械工廠生產工作,就業者應具備有生產技術能力、
產品研發能力及產品行銷能力等三個層面就業技術能力。湯誌龍(1994)認 為模具技術人力方面可分為研發、設計、維護、操作(製造)等四個層級。
近年來資訊化社會的來臨,科技快速發展與產業結構的改變,模具設計 職類專業能力的內涵有了不同,也產生不同的專業能力標準之認定範圍與指 標,該職場所需之專業知能也因新技術產生而不同,基於上述的原因驅使本 研究擬從文獻資料和專家學者的實務經驗中,分析出塑膠射出成型模具設計 工程師所需專業能力之內涵,並發展出該職類的專業能力標準,作為未來培 育模具設計專業課程發展之參考,學校的教育訓練課程內涵之依據。期望能 與企業用人的能力需求縮短落差,以增加畢業學生受雇能力與機會,同時使 學生具備足夠的專業知能,以因應未來職場變化。
4
第二節 研究目的
由上述研究背景與動機發現,探討塑膠射出成型模具設計工程師所需專 業能力之內涵,本研究擬達到下列之研究目的:
壹、建構塑膠射出成型模具設計工程師所需專業能力之功能樹狀圖。
貳、歸納導出塑膠射出成型模具設計工程師之專業能力標準。
第三節 研究範圍與限制
壹、本研究之範圍界定
一、職業分類方面:依「中華民國職業標準分類」1987 年第四次修正版中 模具設計工程師屬於第二大類「專業人員」,即屬於機械工程師技術層 次及技術專業程度較高者(行政院主計處第三局,2002b)。本研究以模 具設計工程師所需的專業能力為主要研究對象。
二、模具類別方面:塑膠成型模具種類甚多,包括有塑膠射出成型模、吹出 成型模、押出成型模、發泡成型模、真空成型模以及塗裝成型模等等,
約佔國內金屬模具業產值的五成,其中射出成型模佔塑膠成型模具大 多數(李肇升,2001a)。本研究以塑膠射出成型模所需的專業能力內涵 為主要研究範圍。
三、訪談對象方面:本研究以從事塑膠射出成型模具產業實務經驗達十五年 以上的專家、負責人或資深工程師為對象。
貳、本研究之限制
一、設計分析能力:目前國內塑膠射出成型模具行業依其所需能力項目,分
5
類有『產品研發能力、設計分析能力、製造組裝能力、生產管理能力、
銷售服務能力』等五項能力,本研究僅探討「設計分析能力」之內涵。
二、評量指引:樹狀功能圖中每一關鍵活動項目分析後,可發展出「表現規 準」、「相關知能」、及「評量指引」,以便導入專業能力標準架構中。
至於評量指引部分本研究礙於人力物力因素,留待後續研究再進行分 析。
第四節 名詞釋義
壹、塑膠(plastic)
塑膠是由高分子量的有機化合物所組成,或由以其為基本成分的各種材 料,以加熱、加壓等使之具有流動性而成形為最終的固體狀態者。通常分為 熱固性與熱可塑性兩大類。本研究所指塑膠是指可經由加熱、加壓後重覆使 用之熱可塑性塑膠。
貳、塑膠射出成型(plastic injection)
塑膠粒能在聚合或某一後繼階段,經由外力塑造以壓模鑄造、擠出、射 出、滾壓或經其他程序而成型,通常為加熱或加壓,必要時加溶劑或可塑劑,
且在外力影響除去後能保留其原狀者,此過程稱為塑膠成型。本研究所指塑 膠射出成型是指熱可塑性塑膠粒經由外力塑造以射出程序而成型,通常以加 熱和加壓併用的方式,使其形成各種形狀之塑膠成型品,且在外力影響除去 後能保留其原狀者。
參、塑膠射出成型模
係指由多種零件所組成可提供塑膠材料注入含有特定空間(通常是指公 模、母模所組成)的工具,在射出成型時,需精確的控制塑料的射出溫度、
6
壓力、速度以及模溫等,經冷卻後能快速產出塑膠成型品。本研究所指塑膠 射出成型模是指公模、母模等零件所組成的金屬模具,使用熱可塑性塑膠射 入含有特定空間的模窩內,一般安裝在射出成型機台上使用之器具,經射出 成型冷卻後,可快速產出塑膠成型品。
肆、模具設計工程師
模具設計工程師是屬於專門技術性工作人員,技術層次及技術專業程度 較高的工程師。從事機械產品、金屬模具,技術指導及維修或研究設計之人 員。本研究模具設計工程師是指從事塑膠射出成型模具設計與製圖工作之工 程師。
伍、專業
專業通常須受高等教育或專業訓練而達成。凡從事專門性或技術性事 務,且須具有高度的專門知能、職業道德以及服務精神,可稱為專業。本研 究所指的專業是經過模具設計專業知能教育與訓練,進而能從事模具設計專 門性或技術性事務,且須具有專門知識與技能、以及職業道德與服務精神。
陸、專業能力
專業能力包含有認知、情意和技能等三方面之領域。專業能力領域範圍 比一般能力窄,而且學習與表現常受認知與情意態度的相互影響,因此在學 習的過程中並非單獨存在,唯有經過精熟的學習知識(認知領域)和認真的學 習態度(情意領域),才能學得好專業技能(技能領域)。本研究所指的專業能 力,是指從事塑膠射出成型模具設計的工作或任務所需具備的能力,該專業 能力透過學習或訓練後能勝任其工作或任務。其專業能力包含能使用電腦軟 體從事塑膠射出成型模具之開發設計與製圖、改善製程、規畫加工等工作的 能力。