【资讯图表】不想鞋子开口笑,打粗技术很重要!一起认识「智慧化

383人参与 |来源: |时间:2020-06-13

【资讯图表】不想鞋子开口笑,打粗技术很重要!一起认识「智慧化
如果各位脚上正穿着鞋子,不妨把它拿起来端详一下。好的,可以把鞋子放下来了~是否发现无论是皮鞋、运动鞋、休闲鞋,在鞋底与鞋面接合的地方,都会有一道利用胶水黏合的痕迹,这可是製鞋时少不了的步骤。或许对许多人来说鞋子用胶水黏合是个常识,但你可能不知道的是,在鞋底涂上胶水之前,还有一个同等重要的步骤一样不能少,那就是「打粗」!

製鞋流程中的「打粗」,意指鞋底与鞋面在喷涂黏合胶水之前,都必须要先用砂轮机将原本光滑的橡胶、牛皮、合成皮等鞋材的表面磨粗,目的是为了增加胶水与鞋材的接触面积,如此才能大幅的增加耐用度,不会轻易让鞋子出现开口笑的状况。

但是!这项流程长期以来都是以「人工」来执行,虽然製鞋师傅经验老到,不管是良率或是速度都具有相当的水準,可在各项製造产业都开始吹起自动化风潮的现在,难道没有进化的空间吗?或许这得从製鞋的源头开始说起了~(推眼镜)

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过去媒体採访过一位台湾製鞋厂老董,他分享每双运动鞋从无到有,至少需要超过 400 个人的手摸过,才能从备料、製作、品管、封箱,最终顺利送到各位的手中,穿到各位的脚上。事实上「製鞋」是属于一项高度劳力密集的的产业,比起时常被放在一起讨论的纺织业,製鞋拥有更多立体的细节需要注意,包括花色、尺寸的变化也都来得多上许多。

若以讨论範围缩小,聚焦在今天主角「打粗技术」所在的「製鞋成型段」,以一般中等规模的产线而言,至少就需要仰赖 36~50 位人力来处理,而且一天一条产线只能生产一款鞋子,没有办法任意更换,生产实务上所遇到的限制着实不小,更不用说符合现在流行的快时尚,所应运而生的「客製化鞋款」,那得利用大量的人力执行,更是不符合成本与经济效益。

为了推动产业转型,帮助台湾製鞋厂能够符合国际的市场需求,在经济部技术处科技专案支持下,「财团法人金属工业研究发展中心」(以下简称金属中心)在一片不看好的声浪下,毅然而然在 5 年前开始投入研发,并与製鞋机具生产商合作,现今已打造出「智慧化3D视觉製鞋打粗设备」,以及鞋子黏合时的「智慧化3D视觉鞋底自动涂胶设备」,其中又以打粗技术最为新颖,持续进化与突破。
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想要成就「智慧化 3D 视觉製鞋打粗设备」,有两个重要关键!

 智慧化 3D 视觉 
如同刚才所提到,因为鞋子有大小尺寸、多样式的特色,有男女鞋,有皮鞋、运动鞋,还都各分成不一样的款式,因此在同一条产线上要自动化排程製作是有相当难度的。但拜越来越成熟的「3D 视觉」技术之赐,透过前置作业中的「3D立体扫描技术」,可以将鞋子的形体化做无数个数位资讯,称之为「云点资料(Cloud Point)」。

接着研发专门的软体并与机械整合,利用这些数位资讯,判断出真实鞋子上需要打粗与涂胶的範围与路径,便是其中困难之处与突破关键。有了智慧化的 3D 视觉技术,只要製作好样鞋之后,送上机台扫描建档,便可以透过精準无比的机械手臂来调整打粗路径,而且还能够依照产线需求,随时更换鞋款,保有高度的生产计画弹性。
 力补偿机制 
如果说智慧化 3D 视觉技术解决的打粗的「形状」问题,那幺「力补偿机制」则是为了解决「深度」问题。由于每款鞋子所採用的鞋材皆不相同,甚至是同样鞋子也可能面对到皮革软硬度不同的状况,因此过往依靠的是製鞋人员的经验,以砂轮机打磨的时候透过手来感应,去调整不同的力道,才能知道要打粗到什幺程度,把鞋子往下一站送。

可是以前的机械手臂没有办法精準的感应回馈力道,以致于时常发生力道过大磨破,或是力道过小磨不够的情形。而经过金属中心与深耕製鞋机具领域超过 38 年的「鼎圣」团队共同研发,将力补偿机制调整成根据材质的不同,输入设定不同的参数后,就可得到最适当的打粗力道。假设机器设定 10 牛顿(N)的力道,便可以使机器在打粗时无论遇到什幺样的状况都能透过微调机制控制 10 牛顿的力道,不会因为材质太粗或太薄,出现打粗过度或不够的状况。
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总结来说,「智慧化 3D 视觉製鞋打粗设备」跨足了「光=3D 视觉」、「机=机械手臂」、「电=软体控制技术」、「製程=实际生产端的应用」各种领域,由金属中心主导,结合各家联盟厂商才得以实现,目的正是希望能加速推动製鞋产业的自动化升级,跟上国际潮流。

在自动化打粗设备正式投产后,可望将原先一支鞋的 10 秒钟打粗製程,大幅缩短为一支鞋仅需 5~6 秒钟,效率提昇将近一倍左右。而所有工业製程都相当在意的产品良率,也能从原本就表现不错的95%,升级成为完美的 100% 良率。在成本的考量上,相较于贵鬆鬆的德国与义大利製造机具,也可望从一台800万台币,减少三分之一的购入费用,约为 500 万左右。

但更重要的精神与目标,体现在数据看不到的地方,因为引入自动化设备后,能够改善製鞋人员的劳动条件,避免长期吸入挥发性溶剂对人体的伤害(喷涂胶水阶段),以及长期手持沈重製鞋模具所造成的累积伤害(鞋底打粗阶段),让珍贵的人力资源可以做更有效的应用,带动整体产业升级!
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不知道大家在看完简单的介绍之后,有没有对每天穿在脚上的鞋子,以及製鞋产业的未来有更多了解了呢?如果还想认识更多促进产业升级,让人们生活更加便利的创新技术,别忘了到金属中心的粉丝专页上瞧瞧~
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