雖然2050年凈零碳排的愿景看似遠(yuǎn)在天邊，但對(duì)於臺(tái)灣出囗導(dǎo)向的制造業(yè)而言，近在眼前的壁壘還在2027年將上路的歐盟「碳稅（CBAM）」，除了已擴(kuò)及終端下游的螺絲等金屬扣件業(yè)之外，較鮮為人知的其實(shí)還有塑膠產(chǎn)業(yè)，更應(yīng)該透過(guò)國(guó)際展會(huì)觀察各界因應(yīng)之道。
根據(jù)歐洲議會(huì)（European Parliament）已在2022年6月22日投票通過(guò)「碳邊界調(diào)整機(jī)制 （Carbon Border Adjustment Mechanism；CBAM）的最新修正提案中，除了原本鋼鐵、煉油、水泥、有機(jī)基礎(chǔ)化學(xué)品和肥料產(chǎn)業(yè)外，再納入了有機(jī)化學(xué)、塑膠、氫、氨領(lǐng)域，甚至希??擴(kuò)大到「間接」，也就是制造者使用電力造成的排碳，藉以加強(qiáng)該提案的氣候野心。
其中由於新增有機(jī)化學(xué)、塑膠等項(xiàng)目，已波及臺(tái)灣電子制造業(yè)上下游都會(huì)使用到的產(chǎn)品，依環(huán)保署統(tǒng)計(jì)臺(tái)灣每年產(chǎn)出24萬(wàn)公噸的事業(yè)塑膠廢棄物，卻僅有約28%回收再利用，所以當(dāng)其大力推動(dòng)產(chǎn)業(yè)廢棄塑膠的循環(huán)利用第一階段，就是先鎖定大量使用不同材質(zhì)塑膠組合的電子零組件制造業(yè)來(lái)改善。
環(huán)保署指出：「雖然電子業(yè)在廢塑膠資源化的比例比臺(tái)灣其他事業(yè)高，惟其使用塑膠型態(tài)也最多元；且產(chǎn)業(yè)塑膠因具有特殊功能需求，比起民生塑膠復(fù)雜得多，須要透過(guò)產(chǎn)業(yè)分離或回收利用等技術(shù)，才能有效建立循環(huán)模式。」目前廢塑膠資源化在電子業(yè)的比例約為65%，未來(lái)則希??能提高到75%，相當(dāng)於增加3,000公噸的再利用量。
至於源頭自主管理上，如臺(tái)積電已先表態(tài)2025年廠(chǎng)內(nèi)約有95%廢塑膠可達(dá)到資源化目標(biāo)，并在中科成立首座「零廢制造中心」；同時(shí)規(guī)定供應(yīng)商包材必須符合公司回收規(guī)范，截至2021年已回收8,000噸塑膠。封測(cè)大廠(chǎng)日月光也喊出2024年達(dá)到100%廢塑膠資源化的目標(biāo)，且將分散在不同廠(chǎng)區(qū)的塑膠廢料皆送往特別成立的「循環(huán)資源再生中心」，經(jīng)過(guò)處理後送往廠(chǎng)商再利用。
| 圖1 : 因電子業(yè)使用塑膠型態(tài)最多元，且產(chǎn)業(yè)塑膠具有特殊功能需求，比起民生塑膠復(fù)雜得多，必須要透過(guò)產(chǎn)業(yè)分離或回收利用等技術(shù)，才能有效建立循環(huán)模式。（source：vishaindustrialplastics.com） |
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杜塞道夫K展管窺全豹 聚焦數(shù)位、環(huán)保與循環(huán)經(jīng)濟(jì)
對(duì)於臺(tái)灣以出囗導(dǎo)向?yàn)橹鞯闹行⌒退芟鹉z加工及制造業(yè)者而言，則可透過(guò)迄今70年來(lái)，每3年一次在德國(guó)舉行的杜塞道夫K展，一窺全球塑橡膠產(chǎn)業(yè)最新材料研發(fā)、加工成型聚合物技術(shù)和設(shè)備，以及全方位應(yīng)用成功案例與經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的解決方案，選擇業(yè)界最適合的發(fā)展方向。
在最近一屆（2022年）舉行的K展便以「讓塑膠實(shí)現(xiàn)更環(huán)保生活（Make Plastic Green）」為主題，延續(xù)其10年長(zhǎng)遠(yuǎn)以來(lái)「用塑膠塑造未來(lái)」的潮流，強(qiáng)調(diào)塑橡膠產(chǎn)業(yè)和其加工制程也肩負(fù)著保護(hù)地球生態(tài)的重要使命，將是塑造更美好生活不可或缺的材料，并分為3大主題：循環(huán)經(jīng)濟(jì)、數(shù)位化、環(huán)保作為。
尤其是高分子聚合物比起無(wú)機(jī)材料有更多優(yōu)點(diǎn)，且可帶來(lái)更多發(fā)展契機(jī)，因?yàn)檗D(zhuǎn)換聚合物通常不需要消耗太大量能源。有別於傳統(tǒng)合成塑膠總會(huì)讓人想到其原物料所帶來(lái)的影響，也就是石化能源，這項(xiàng)資源迄今為止都是消耗量世界第一，與全球暖化息息相關(guān)。
反之，若少了塑膠技術(shù)也會(huì)讓密切關(guān)注全球氣候的行動(dòng)窒礙難行，難以實(shí)現(xiàn)輕量化建筑、制造電動(dòng)汽車(chē)、開(kāi)發(fā)風(fēng)能及太陽(yáng)能，循環(huán)經(jīng)濟(jì)更將在其中扮演重要角色；數(shù)位化則是推動(dòng)資訊透明，與促進(jìn)能源使用效率的必要條件。
雖然聚合物在個(gè)別應(yīng)用的市場(chǎng)中可能會(huì)經(jīng)歷動(dòng)蕩，但整個(gè)價(jià)值鏈?zhǔn)冀K相對(duì)穩(wěn)健。舉例來(lái)說(shuō)，2018~2019 年，汽車(chē)產(chǎn)業(yè)就曾出現(xiàn)一些市場(chǎng)波動(dòng)，尤其各界對(duì)電動(dòng)車(chē)的需求與呼聲都日益高漲時(shí)，汰換使用內(nèi)燃引勤的汽柴油車(chē)逐漸受到關(guān)注與討論。這波浪潮導(dǎo)致塑橡膠產(chǎn)業(yè)在汽車(chē)領(lǐng)域的規(guī)模暫時(shí)縮減。與此同時(shí)，其他涉及塑橡膠的產(chǎn)業(yè)則是在全球各地一反這波頹勢(shì)，發(fā)揮各自實(shí)際應(yīng)用所帶來(lái)的效益。
1950年至今，聚合物材料的使用量年均成長(zhǎng)率超過(guò) 8%，大量充斥在日常生活中，變得不可或缺且隨處可見(jiàn)。若想擴(kuò)增建筑和土木相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展，在水、電力、供給燃料、絕緣材料、窗框材料等處就都需要工程塑膠，更別提這些項(xiàng)目的材料耗損量就已經(jīng)在所有材料之中占了將近1/4~1/3比例。
若提到汽車(chē)、鐵道、機(jī)車(chē)及航空機(jī)械等運(yùn)輸業(yè)，像是，盡管其使用的塑橡膠材料數(shù)量在總消耗量中占比較少，頂多10%，但由於其技術(shù)門(mén)檻高，該產(chǎn)業(yè)仍能大幅影響關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展。
同理，也適用於醫(yī)療應(yīng)用，因其與人體直接應(yīng)用的特性，對(duì)設(shè)備和器材品質(zhì)要求也很高。此外，許多流通快速的消費(fèi)品在生產(chǎn)時(shí)都會(huì)使用到高分子聚合物，例如家電、家具、玩具、各種運(yùn)動(dòng)休閑用品等。
| 圖2 : 在最近一屆（2022年）舉行的K展便以「讓塑膠實(shí)現(xiàn)更環(huán)保生活（Make Plastic Green）」為主題，延續(xù)其10年長(zhǎng)遠(yuǎn)以來(lái)「用塑膠塑造未來(lái)」的潮流。（source：plasticportal.eu） |
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塑膠工業(yè)技術(shù)發(fā)展中心（PIDC）??總經(jīng)理邱政文進(jìn)一步指出，基於K展多年來(lái)引導(dǎo)全球塑膠加工和設(shè)備產(chǎn)業(yè)發(fā)展，陸續(xù)強(qiáng)調(diào)資源高效應(yīng)用（Resource efficiency），讓後代可享有同樣生活水準(zhǔn)；新材料（New materials），克服老齡化社會(huì)、氣候變化、資源有限的挑戰(zhàn)；輕量化解決方案（Lightweight solutions），因應(yīng)各別在現(xiàn)代交通、能源、建筑產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)，對(duì)能效與可持續(xù)發(fā)展要求不斷提高；工業(yè)4.0（Industry 4.0），快速和隨之而來(lái)的物聯(lián)網(wǎng)、服務(wù)和人員的互聯(lián)網(wǎng)，將是最重要的競(jìng)爭(zhēng)力。
經(jīng)過(guò)K展多年來(lái)演進(jìn)工業(yè)4.0、數(shù)位化的概念，是要經(jīng)過(guò)大量應(yīng)用云端運(yùn)算、通訊連網(wǎng)，將整體設(shè)備、工廠(chǎng)串連不同場(chǎng)域生產(chǎn)。但在臺(tái)灣包括塑膠中心、工業(yè)局等單位，仍在推動(dòng)業(yè)者在廠(chǎng)區(qū)內(nèi)連結(jié)各元件階段，未來(lái)還應(yīng)加入生產(chǎn)履歷，會(huì)更接近形成循環(huán)經(jīng)濟(jì)、環(huán)保作為的重要解決方案；甚至將AR/VR等應(yīng)用科技，導(dǎo)入生產(chǎn)線(xiàn)上監(jiān)控或教育訓(xùn)練。
中小企業(yè)占97% 臺(tái)灣橡膠數(shù)位轉(zhuǎn)型最大挑戰(zhàn)
由於加工是塑橡膠市場(chǎng)的核心，將原材料經(jīng)過(guò)成型加工機(jī)械處理成產(chǎn)品，支撐起整個(gè)產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈。因應(yīng)塑橡膠業(yè)廣泛應(yīng)用，常見(jiàn)於典型中小企業(yè)的國(guó)際加工模式特徵是小規(guī)模且大范圍。成功的關(guān)鍵要素是以簡(jiǎn)約商品，盡可能貼近客戶(hù)地域需求。然而，若要達(dá)到更高的績(jī)效，就要能做到不受距離局限，找到最有效的技術(shù)解決方案。
例如疫情期間，越符合日常需求的產(chǎn)品，業(yè)績(jī)表現(xiàn)自然越好，防疫套組和醫(yī)護(hù)用品生產(chǎn)商等部分終端消費(fèi)市場(chǎng)甚至能有短期收益。相較之下，多數(shù)終端應(yīng)用市場(chǎng)都受疫情嚴(yán)重影響，許多技術(shù)零件制造商在Q2、Q3的表現(xiàn)都很慘澹，汽車(chē)用品制造商受到的影響尤其嚴(yán)重。
目前臺(tái)灣塑橡膠產(chǎn)業(yè)數(shù)位轉(zhuǎn)型最大問(wèn)題，便在於全國(guó)約有8,815家廠(chǎng)商，數(shù)量雖多、產(chǎn)值高達(dá)3,817億元，卻有97%屬於中小企業(yè)；且塑膠加工技術(shù)工藝種類(lèi)多樣復(fù)雜，目前至少有包括：射出、押出、吹瓶、擠出等15種以上不同成型技術(shù)；材料種類(lèi)多元，包括5大泛用塑膠及復(fù)合材料等，其加工條件及叁數(shù)控制均不相同。
邱政文指出，其中除了約有10%屬於大型集團(tuán)廠(chǎng)商，已有豐沛轉(zhuǎn)型能量與方向；20%中大型廠(chǎng)商雖有轉(zhuǎn)型方向，仍希??可得到政府協(xié)助，建議可直接到政府建置的云市集，采購(gòu)數(shù)位工具，或?qū)で骃I業(yè)者合作，投入數(shù)位轉(zhuǎn)型；最後70%廠(chǎng)商則雖有轉(zhuǎn)型需求及意愿，卻不知轉(zhuǎn)型方向，更需要政府或?qū)I(yè)法人協(xié)助。
建議中小企業(yè)可循著數(shù)位化←數(shù)位優(yōu)化←數(shù)位轉(zhuǎn)型的路徑前行，將智慧制造導(dǎo)入塑膠加工制程及場(chǎng)域，包括：智能排程、制程優(yōu)化、智能設(shè)備及智動(dòng)化系統(tǒng)，最終實(shí)現(xiàn)制程可視化，還要與其他廠(chǎng)商、供應(yīng)鏈密切串聯(lián)；在傳統(tǒng)代工之馀，還要會(huì)學(xué)會(huì)掌握材料特性，才能具備「二高一低，提高產(chǎn)率、良率及降低浪費(fèi)」的存活關(guān)鍵。
| 圖3 : 經(jīng)過(guò)多年來(lái)演進(jìn)工業(yè)4.0、數(shù)位化的概念，是要經(jīng)過(guò)大量應(yīng)用云端運(yùn)算、通訊連網(wǎng)，將整體設(shè)備、工廠(chǎng)串連不同場(chǎng)域生產(chǎn)。（source：plasticsindustry.org） |
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到了2022年更提出了凈零碳排主題（Zero Carbon Emission），涵括了潔凈能源、回收塑膠（PCR）、循環(huán)經(jīng)濟(jì)等議題，同時(shí)強(qiáng)調(diào)：「如今回收塑膠再利用不只是為了降級(jí)應(yīng)用省成本，還能藉此解決地球暖化危機(jī)」；且循環(huán)經(jīng)濟(jì)的重點(diǎn)應(yīng)該是在創(chuàng)造「經(jīng)濟(jì)」的動(dòng)能，而非僅止於「循環(huán)」。
若將PCR導(dǎo)入現(xiàn)有制程，便要求應(yīng)接近新材料的品質(zhì)保證（quality guaranteed），而不被消費(fèi)者排斥，甚至成為未來(lái)加工業(yè)的主要材料來(lái)源。「環(huán)保作為」則是針對(duì)凈零碳排目標(biāo)，有賴(lài)輕量化解決方案，包含碳纖維和發(fā)泡材料技術(shù)，以及節(jié)能制程。
| 圖4 : 循環(huán)經(jīng)濟(jì)的重點(diǎn)應(yīng)該是在創(chuàng)造「經(jīng)濟(jì)」的動(dòng)能，要求PCR應(yīng)接近新材料的品質(zhì)保證（quality guaranteed），而不被消費(fèi)者排斥。（source：shaktiplasticinds.com） |
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GRASS計(jì)畫(huà) 為轉(zhuǎn)型與永續(xù)奠基
塑膠中心也為此推出「綠茵計(jì)畫(huà)（GRASS）」，依序分為：Green，追求更有效率的生產(chǎn)制程、更具性?xún)r(jià)比設(shè)計(jì)，以及更具環(huán)保概念的材料應(yīng)用；Recycle，即除了傳統(tǒng)4R（Reuse、Regenerate、Reduce、Recycle）概念之外，再增加「Re-Think」（包含Re-Define、Re-Design），以重新定義塑膠應(yīng)用的場(chǎng)域，進(jìn)而采取回收再利用的設(shè)計(jì)；Advance，產(chǎn)生先進(jìn)便利生活化的設(shè)計(jì)、先進(jìn)制程、技術(shù)整合與材料應(yīng)用；Smart，研發(fā)智能材料、生質(zhì)材料，加以巧妙應(yīng)用而實(shí)現(xiàn)聰明設(shè)計(jì)；Safe，最後還須兼顧友善產(chǎn)業(yè)環(huán)境、使用產(chǎn)品安全及經(jīng)過(guò)檢測(cè)認(rèn)證。
| 圖5 : 業(yè)界同時(shí)積極投入研發(fā)輕量化解決方案應(yīng)用，包括引進(jìn)玻纖/碳纖長(zhǎng)纖化、單向碳纖等先進(jìn)技術(shù)，既不影響制程，又能提升強(qiáng)度（source：backend.ainonline.com） |
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尤其從循環(huán)經(jīng)濟(jì)的角度來(lái)看，并不樂(lè)見(jiàn)走到最後掩埋、焚化的地步，而希??在中途分別將石化產(chǎn)品回收再利用、生質(zhì)高聚合分子材料也能不斷循環(huán)。現(xiàn)今循環(huán)經(jīng)濟(jì)已深入價(jià)值鏈的里里外外，同時(shí)專(zhuān)注於汽車(chē)、航空、醫(yī)療技術(shù)、電氣和電子工程等產(chǎn)業(yè)原物料、輔料及零配件，朝向生物聚合物應(yīng)用、提高資源使用效率、環(huán)保節(jié)能再利用，以及多元化且可持續(xù)性研發(fā)產(chǎn)品，為相關(guān)產(chǎn)業(yè)帶來(lái)無(wú)限潛力。但目前仍有許多電子業(yè)廢棄塑膠物數(shù)量龐大且材質(zhì)混雜，難以回收再利用，目前多以焚化處理。
業(yè)界同時(shí)積極投入研發(fā)輕量化解決方案應(yīng)用，針對(duì)復(fù)合材料、工業(yè)碳纖維、纖維強(qiáng)化塑膠等半成品加工時(shí)，改善其表面處理、減輕重量、或是更優(yōu)化的解決方案。包括因此引進(jìn)玻纖/碳纖長(zhǎng)纖化、單向碳纖等先進(jìn)技術(shù)，既不影響制程，又能提升強(qiáng)度；因熱塑碳纖復(fù)合材料加工的中空結(jié)構(gòu)管件，於亞洲市場(chǎng)需求成長(zhǎng)快速，具備未來(lái)應(yīng)用潛力，且可回收再利用與高韌性特色，也將減少產(chǎn)品碳足跡、延長(zhǎng)使用壽命；甚至可導(dǎo)入風(fēng)機(jī)葉片芯材應(yīng)用，能利用具備高強(qiáng)度、輕量化特性的集束發(fā)泡（PET Foams）芯材取代傳統(tǒng)巴沙輕木，避免影響風(fēng)機(jī)葉片產(chǎn)能。
