從2019杜塞道夫橡塑膠展,探究歐洲橡塑膠機械發展概況

從2019杜塞道夫橡塑膠展,探究歐洲橡塑膠機械發展概況

「杜塞道夫橡塑膠展」自1952年起,每三年舉辦一次,今年(2019)為第21屆,是全球規模最大的橡塑膠專業展,也是各大參展商展出最新技術及機台的首選平台,隨著橡塑膠的應用越來越廣範,橡塑膠機械越來越智慧化,每屆有來自超過60個國家,超過3,200家廠商參展,吸引至少來自150多國,超過20萬名專業買主進場參觀洽商,使用17個展館,展出面積超過17萬平方公尺,展出完整的橡塑膠產業供應練,包含橡塑膠原料、橡塑膠產業的製程設備、應用產品、模具及最新的3D列印技術等,含蓋產業豐富包括包裝、汽車、電子產品、醫療器材及化學原料,是該產業的參展商及買主最完整的交流平台,因此透過展覽的展出主題及廠商展出趨勢,方能探究橡塑膠產業的發展現況及未來趨勢。

 

一、全球及歐洲橡塑膠產業概況

根據Grand View Research 2019年初的統計及預估,2018年全球塑膠市場規模約達5,400億美金,並以複合年均增長率4%的速度成長,預估2025年市場規模可達7,211億美金的規模。其成長的動能主要來自於汽車零配件大量從金屬材料改採用輕量化的塑膠設計,同時可以減輕車體重量,還可以增加燃油的使用效率及達到省油的目的。此外,其他產業包含包裝、醫療等消費品也因成本、輕量、抗菌等塑膠的優勢,改採塑膠取代金屬,因此塑膠製品的需求攀升,產量及市場規模也隨之提高。

若以噸數來看,依據PlasticsEurope所發表的報告中顯示,2018年全球塑膠製品產量約有3.59億噸,較去年2017年成長約3.2%,顯示塑膠製品的需求無論是在包裝、建築、汽車、醫療等應用領域需求都是在攀升,其中又以包裝產業佔比最高(40%)、其次分別為建築業(20%)、民生消費品(15%)及汽車產業(8%)

而單就歐盟地區而言2018年的塑膠製品產量反而下降約4%,從2017年的6,440萬頓下降至2018年的6,180萬噸,同時有2,910萬噸的塑膠廢棄物被收集,收集率從2006年至今已經提高近20%,而在收集的廢棄物中有32.5%(946萬頓)被完全回收,42.6%(1,240)焚燒發電,最後的24.9%(725萬噸)被掩埋,此外,回收比例逐年增加、掩埋的廢棄物則是逐年下降(如圖1),可見歐盟地區減塑的政策導致塑膠產量下降,以及民眾的環保回收意識,使得歐盟地區的廢棄物處理及回收都能顯著成長。

圖一: 2006-2018年歐盟地區塑料廢棄物處理方式及其佔有率

(Plastics-The Fact 2019, PlasticsEurope)

塑膠產業是歐洲重要製造產業之一,整個歐洲有將近6萬家的塑膠製造業者,大部份為中小企業,雇用超過160萬名員工,市場規模達3,600億歐元,2018年創造貿易順差150億歐元,而其2018塑膠製品產量約為全球產量(3.59億噸)17% (如圖2),是全球第3大生產塑膠製品的區域,第2大區域為北美自由貿易區(North America Free Trade Area, NAFTA),而全球第一大生產塑膠製品的區域就是亞洲,佔全球產量的51%,約為1.83億噸,而其中主要生產來自中國(30%)、日本(4%)及 亞洲其他地區總合(17%),與2017年相比之下,可發現亞洲區域產量逐漸上升,反而歐盟地區的塑膠產量有減少之趨勢。

2,塑膠製品產量全球佔比

(Plastics-The Fact 2019, PlasticsEurope)

 

二、 全球及德國橡塑膠機械產業概況及發展趨勢

隨著全球橡塑膠製品的需求及產量增長,全球橡塑膠機械的產值亦年年攀升,根據德國機械設備製造業聯合會(VDMA)的統計(如表一)2018年像塑膠機械產值約達368億歐元,與2017年相比,成長近12%,其中前三大生產區域為歐盟、中國大陸及美國,分別佔全球產值的42.3%31.1%7.1%,而歐洲地區又以德國一枝獨秀,產值達全球總額的21.5%,而中國大陸則同時為亞洲及全球的產值冠軍,產值超過114億歐元。儘管近年來,德國於全球產值排名已落後占比超過三成的中國大陸,屈居第二,但在出口金額部分,德國仍持有冠軍寶座,大幅領先居次的中國大陸。德國以高價機種在出口市場表現強勁,反觀中國大陸的出口額雖高,其銷售貨品仍以初階低價為主。

表一、全球橡塑膠機械產值及各市場佔比

(Review Plastics and Rubber Machinery, 2019 (VDMA))

德國向來以生產及出口精密機械設備著稱,在橡塑膠機械領域中亦是如此,橡塑膠機械產值隨著球全對橡塑膠機械的需求增加,而成長,並且是橡塑膠機械出口值經年保持第一的國家,每年出口額都能穩定提升(如圖3)2018年德國橡塑膠機械產值達79億歐元,連續3年成長,成長率分別為6%4.1%2.1%,而至從2018年下半年中美貿易開打後,全球機械產業不景氣,企業設備新採購都先暫停觀望,因此VDMA預估,德國今年的產值將衰退至約71億上下。出口值方面,2018年達54.3億歐元,其進口額有13.7億歐元,貿易順差近41億歐元。

3、德國橡塑膠機械產量及進出口值

(Review Plastics and Rubber Machinery, 2019 (VDMA))

歐洲議會已正式通過討論已久的禁塑法案,一次性塑膠產品包括吸管、餐具、棉花棒等,都將在2021年開始在歐盟國家全面禁只使用,此法案的通過,也帶動各國近年來已經陸續推動減塑措施,及環保運動。在歐洲的禁塑議題、全球環保意識抬頭的氣氛下,塑膠產品的需求仍持續成長,因此循環經濟的落實,包括機械設備的效能升級、回收設備的使用及再生原料的應用等都是產業發展的趨勢。

此屆2019杜塞道夫橡塑膠展,展覽展出主題,主要分為下列三項:

() 工業4.0的智慧橡塑膠機械

智慧機械的發展一直是近年來各類機械設備的發展趨勢,人機介面且能自我蒐集生產數據並調整生產條件的智慧機械已經普遍存在,而使用生產蒐集而來的數據提供在每次生產,以達到最適生產條件達及穩定的生產品質,並透過遠端控制、管理監控,或是透過預測維護來解決客戶在製造上的瑕疵、提高設備稼動率及改善不良率,或是配合客戶需求隨時調整生產流程,以適應目前快速變遷的消費者市場。例如:奧地利射出機大廠Engel直接於攤位設立「INJECT 4.0」形象區並強調其智慧機械,包含可自動監測生產過程中塑膠原料射出時的流量、壓力及流速,並自動校正至最適生產條件來達到生產質量的穩定,另外也透過其智慧服務的軟體,整合設備上傳感器的數據,讓生產管理更為可視化來達到快速反應生產誤差、預防維護性停機,甚至達到預測維護頻率,增加機械設備稼動率。此外,德國塑膠射出大廠Wittmann Battenfeld亦以Slogan:Wittmann 4.0」來強調其產品線的全面性,從智慧單機、智慧生產單元、智慧製造及智慧服務應有盡有,透過生產時收集黏度、溫度、壓力等參數並上傳雲端,可隨時為其客戶遠端控制、故障排除,並提供生產條件參數供參考。

() 智慧製造的系統整合單元

延續智慧機械的發展,持續擴展周邊自動化設備,包含自動進料、自動化機械手臂夾取、自動換模系統、自動化傳輸、包裝、倉儲,透過系統整合成為智慧生產單元,達到智慧製造的智慧化工廠。德國知名射出大廠Arburg,現場展出各類不同應用及噸數的射出設備,並實際射出包含日用品、光學產品、電子用品、醫療實驗室用品等的生產解決方案,同時展現了其智慧生產單元的樣貌,在電子產品方面,現產生產小型音響,從射出到產品各部件的自動化組裝、傳送及出貨都在一個製造單元 (work cell)內完成,而光學產品及醫療用品方面,則強調全電式射出設備具備潔淨、節能的特色。此外,我國塑膠射出大廠富強鑫,也是以同樣概念展出,現場射出包裝用之冰淇淋盒,並結合模內貼標的自動化設備,再每批次生產前就將標籤置於模具內,直接射出,一體成行,標簽完整貼服在盒上,此生產模式也是屬於智慧生產單元的概念,將數個自動化設備及單機智慧機械整合,完成生產。

() 循環經濟的回收再生觀念

此屆展出,最為受矚目的主題即為永續發展、循環經濟的回收再生的主題概念,此一概念又最適合,須大量生產的包裝塑膠產品或容器,其產品生命多小於一年,甚至幾天就會成為塑膠廢棄物,例如:保特瓶、塑膠餐具、食品包裝容器等一般普遍認為會汙染海洋環境的廢棄物,因此為了減少廢棄物的產生或是讓產品本身可以自然降解或回收再製,循環經濟的產品設計方式油然而生。

如下圖4顯示,塑膠原料一般可分為三大類型,由石油提煉出來的石化原料、具有生物降解性的生質原料、回收塑膠廢棄物的再生原料,目前除了生質原料較不普及,其於兩種一般都是依照不同比例混合使用,來達到降低成本的目的,而生質原料,強調生物可降解性,目前已經有在被使用且漸漸普及的是聚乳酸(PLA),雖說是生物降解,但最有效率的回收方式為工業堆肥,可在半年內分解完畢,但如果隨意亂丟,則可能也須要3年左右才可分解,卻已經比常見的聚丙烯(PP)原料,10年不化來的好的多,但實際上PLA 並非有完美的材料特性,只因生產成本,相對於其他生質材料低,所以才被廣泛運用,但其成本也已經是石化原料的2-3倍。不論是哪種塑膠原料製成的塑膠成品都必須要適當的分類收集,才能有更高效的進行回收再生。

4. 塑膠產業循環經濟示意圖

(Plastics-The Fact 2018, PlasticsEurope)

原料進入塑膠設備(:射出機、壓出機、中空成行機等)後就會成為塑膠半成品或終端塑膠製品,此時製造(即從原料轉換成成品)的效率就能依賴所謂智慧機械來達成,因為生產數據的收集分析,最適的生產條件產生,無論在能源、原料、不良品的產生都能有效的控制管理,讓原料使用更有效率,而生產過程中的邊角廢料或是不良品,也可透過塑料回收設備,將其回收再製粒,轉換為再生原料,從新回到原料端。

塑膠半成品加工組裝後或終端產品隨後進入消費市場,應用在包裝、建築、汽車、醫療等領域上,此時跟塑膠產品的設計及應用面,有不同的產品週期,短的不到一年(:包裝應用),長的可達50(:建築應用),而此時則須仰賴人民的生活習慣以及政府推廣分類回收的政策,靠著維修(Repair)及再使用(Reuse)延長產品服務週期,但最終還是會走到塑膠廢棄物。妥紹的分類及有效的收集是塑膠廢料回收(Recycle)的基石,唯有被分類收集到的塑膠廢料才有機會被回收利用,廢料則可透過塑膠回收設備,經過分類、清洗、破碎和乾燥後直接再造粒,或回通過改性以後再造粒,就可再次用來生產塑料製品,雖然再造粒的二次原料,力學性能,包括拉伸強度和衝擊性能均低於原石化原料,外觀質量也大不如前,顏色發黃,但根據塑膠產品的應用,透過不同比例與石化原料混合,可大大降低生產成本,同時減少新原料的使用,也完成了整個原料到塑膠製品再回到原料端的永續循環。

在展覽中,國際大廠均強打綠色、回收、再生的循環經濟主題,像是奧地利大廠Engel就特別在戶外設立攤位,並使用其企業是別顏色綠色,設計了「Green is more than a color」的標語,並在攤位中發送由二次原料製成的資源回收桶,主打環保的意象鮮明; 另外德國大廠Arburg,也將他們此次的展出分為兩大塊,一個是智慧製造,另一部份就是主打「Arburg Green World」實踐再生材料的塑膠加工並強調製呈環保,例如:機台的的二氧化碳排放最小化、生質或再生材料的使用、生產效率最佳化等。塑膠射出大廠Wittmann Battenfeld也推出強掉循環經濟設計的節能全電式射出機台,使用100%的生質材料因此製程中相關的角邊廢料以及成品都能被生物降解,另也搭配周邊自動化手臂及設備行形成綠色智慧製造單元。

 

三、全球橡塑膠機械近出口及臺灣橡塑膠機械出口概況

根據Global Trade Atlas的統計,2018年橡塑膠機械全球總出口額約為335億美元,較2017年同期減少0.2%,無顯著增減,維持在一定的水準,其中前10大出口國分別為德國、中國大陸、日本、義大利、美國、臺灣、法國、奧地利、韓國、荷蘭分別佔總出口額約20.0%13.0%8.0%7.45.0%3.4%3.0%2.7%2.2%1.4%,而前7大出口國就佔全球出口額近60%,近200億的出口額。

德國為全球第一大機械出口國,出口金額約達64.4億美元,佔整個歐盟橡塑膠機械出口值近82%,且每年橡塑膠機械出口呈穩定成長。如圖5顯示,2018年出口前10大國中,僅奧地利出口衰退,其餘均成長或持平,顯示塑膠製品的需求成長,也帶動機械設備的需求增加。臺灣為全球第6大橡塑膠機械出口國,2018年出口金額達11.5億美元,與前一年出口值持平,主要出口國依照出口金額大小,分別為中國大陸、越南、印尼、印度、泰國,分別佔組總出口額約17.5%12%7%6.7%6.6%,餘依序則是,日本佔5.8%,美國佔5.5%,馬來西亞佔3.6%,土耳其佔2.7%,墨西哥佔2.3%,此10個主要出口國合計佔出口值70%左右。

而臺灣橡膠機械主要出口前三大項目為射出成型機,出口值約2.5億美元,佔總出口值約22%、其次為壓出機,出口值達1.4億美元,佔總出口值約12%,再來是中空成型機,達9,300萬美元,佔出口值約8.0%

5,全球前10大橡塑膠機械出口國

(Global Trade Atlas)

2018年全球橡塑膠機械進口值約為255億美金,其中以美國、中國大陸及歐盟為前3大進口國,近口金額分別達3433.819億美金 (如圖6),進口金額相較於前一年,分別提高了,0.45%14.4%12.2%,可見中國大陸及歐洲地區對橡塑膠設備的需求也在攀升,而就歐盟地區而言,臺灣為歐盟地區第5大設備進口來源國,雖2018年進口額僅8,800萬美金,但確較前一年成長46%,市場占有率亦逐步增,從2017年的3.5%提高至4.6%,可見隨著臺灣智慧橡塑膠機械的發展,以及周邊自動化配套的設備,可提供歐洲地區機械設備整廠輸出的需求。而單就德國進口來看,2018年德國進口值為16.3億,是整體歐盟進口值的86%左右,德國因為地緣關係,主要的設備進口國來自於歐洲地區,前5大進口國分別為奧地利、義大利、斯洛伐克、中國大陸及美國,進口金額分別為41.581.551.461.27億美金,前五大進口國金額就佔總金額的約60%。而臺灣僅是其第14大進口國,進口金額也只有1,700萬美金,雖然較2017年去年成長158%,但總金額太低,市場佔有率僅1%,還有很大的成長空間。

6,全球前10大橡塑膠機械進口國

(Global Trade Atlas)

 

詳情請見附件檔。