齒模智慧型多軸加工 軟體系統開發 ·...

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408 計畫緣起 在口腔醫療方面,近年來國人愈來愈注重牙齒美觀 (cosmetic)及口腔保健(hygiene),,牙醫師希望能夠使牙齒病 患在最短時間內完成牙體技術程序,對於義齒的製作(Tooth Restorations)過程強調快速、精確,傳統加工方式已不符合 現今高產值、高精度與低人力需求的型態,因此設計製造 義齒技術已經由傳統的印製牙模(impression)或精密脫蠟鑄 造法(casting),發展至今的數位化(digital)牙齒模型,此方 法能夠快速符合患者的需求。後續利用 3D 數位影像(image) CAD/CAM 技術應用於牙醫學領域中,將能有效的改善 解決傳統義齒製作的問題,對於往後牙醫學領域中的應用 與發展將是ㄧ個新的方向。 新產品簡介 本計劃所產出的自動化軟體系統有著人性化圖形操作 界面,在主選單中,依照功能及性質主要分為檔案系統、 視窗系統、顯示系統、加工法系統、NC 路徑、CAD 能、系統工具及說明等八大類提供使用。 另外,將 Coping Crown 的製程標準化,結合資料 庫的建立,將加工路徑產生的流程,簡化至 4 顆按鈕即可 完成。此 4 顆按鈕代表的程序是:1.讀入加工檔案。2.匯入 對應的加工程序檔與資料庫。3.產生經檢測完的安全加工 路徑。4.輸出符合機台特性的 NC 碼。 計畫創新重點 4.1 本計劃開發內容為開發智慧化軟體,並與多軸工具 機相結合,將齒模製程自動化。將傳統脫蠟鑄造的人工製 造程序,轉換為 CAD/CAM 自動化製程規劃,不僅減少人 為操作成本,亦可將製作流程標準化。在後續生產方面, 不但增加相關的產品種類,對於齒模產業的技術提升也有 相當大的助益。對公司而言,將軟體與操作進行整合,針 對齒模產業軟體程序進行標準流程的規劃,亦能有效提升 本身軟體開發與製程整合客製化的能力。 4.2 創新的重點如下表所示:市場上大部份為三軸小型 加工機搭配三軸之軟體,國內現有市售小型加工設備僅有 三軸,且無專用之牙模加工 CAM 系統,本計劃創新朝向 開發高智慧型多軸牙模加工專用的軟體及和小型五軸加工 機搭配具有簡單化、智慧化、加工多樣化、高精度化及低 價化的優點。 4.3 本計劃欲建構的生產系統的競爭力分析如下: 其中,與國外生產系統比較,由於 CAM 加工技術能 夠完全掌控,與硬體系統能夠垂直整合,故有價格競爭優 勢,經由此優勢的建立,此系統的價格可比國外系統更 低,故整體上具備競爭力。 一般泛用型軟體功能操作繁瑣,學習時間長且使用不 易。而本計劃所要開發的智慧型 CAM 加工系統,由於將 生產經驗及加工參數與電腦系統相結合,故人工操作步驟 少,學習時間短且易上手, 寶元開發牙模多軸加工軟體具有以下幾項優點: 智慧化:本軟體開發是將牙技的經驗及牙模要求重點加 入於軟體的設計中,可達到最少之修整產生高效率的路 徑。 加工多樣化:智慧型的多軸牙模加工軟體產生之加工路 徑,可應用於各種義齒材料之加工,並製作不同型式之義 齒,加工多樣化且應用性廣。 簡單化:操作介面友善,使用者介入程度低,並整合各 種加工材料之加工參數,操作簡單易上手。 高精度化:以多軸加工來製作原牙或牙床交接邊緣線 (margin)部位,相對於國外系統的三軸加工技術及設備或傳 統脫臘製造技術,輪廓曲率多變的特徵形態,可完整加工 產生趨近於石膏模型。 低價化:設備售價是製造廠投入重要考慮點,軟體技術 齒模智慧型多軸加工 軟體系統開發 公司小檔案 成立日期:82.12 負 責 人:郭泰佑 資 本 額:900,000 千元 員工人數:98 經營理念: 重視人才培養與生產合理化一直是本公司不斷成長的原動力,全體員工群策群力持守「敬業、忠誠、創新、 服務」之經營理念,雖面對經營環境劇變與國際上激烈競爭,未敢鬆懈自己本業之不斷創新,亦積極投入服務 業之開發,更具體的推動志業之開創以實現其「取之於社會,用之於社會」之理想。 本計畫 其它產品 1.來源 自行設計開發 國外進口 2.創新性 齒模專用智慧型軟體 泛用型加工軟體 3.擴充性 支援多軸齒雕機 僅應用三軸齒雕機 4.操作性 CAPP 自動化流程 下拉選單/圖示操作 5.應用性 可適用於鈦與陶瓷齒模 僅應用於陶瓷齒模 6.整合性 可搭配國產齒雕機(寶鈺/全量) 搭配國外齒雕機 7.價格 具有彈性 高價位 8.服務 大中華區直接服務 大中華區需透過代理商服務 公司名稱 項目

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Page 1: 齒模智慧型多軸加工 軟體系統開發 · 對齒模產業軟體程序進行標準流程的規劃,亦能有效提升 本身軟體開發與製程整合客製化的能力。

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計畫緣起

在口腔醫療方面,近年來國人愈來愈注重牙齒美觀

(cosmetic)及口腔保健(hygiene),,牙醫師希望能夠使牙齒病

患在最短時間內完成牙體技術程序,對於義齒的製作(Tooth

Restorations)過程強調快速、精確,傳統加工方式已不符合

現今高產值、高精度與低人力需求的型態,因此設計製造

義齒技術已經由傳統的印製牙模(impression)或精密脫蠟鑄

造法(casting),發展至今的數位化(digital)牙齒模型,此方

法能夠快速符合患者的需求。後續利用 3D數位影像(image)

及 CAD/CAM 技術應用於牙醫學領域中,將能有效的改善

解決傳統義齒製作的問題,對於往後牙醫學領域中的應用

與發展將是ㄧ個新的方向。

新產品簡介

本計劃所產出的自動化軟體系統有著人性化圖形操作

界面,在主選單中,依照功能及性質主要分為檔案系統、

視窗系統、顯示系統、加工法系統、NC 路徑、CAD 功

能、系統工具及說明等八大類提供使用。

另外,將 Coping 與 Crown 的製程標準化,結合資料

庫的建立,將加工路徑產生的流程,簡化至 4 顆按鈕即可

完成。此 4 顆按鈕代表的程序是:1.讀入加工檔案。2.匯入

對應的加工程序檔與資料庫。3.產生經檢測完的安全加工

路徑。4.輸出符合機台特性的 NC 碼。

計畫創新重點

4.1本計劃開發內容為開發智慧化軟體,並與多軸工具

機相結合,將齒模製程自動化。將傳統脫蠟鑄造的人工製

造程序,轉換為 CAD/CAM 自動化製程規劃,不僅減少人

為操作成本,亦可將製作流程標準化。在後續生產方面,

不但增加相關的產品種類,對於齒模產業的技術提升也有

相當大的助益。對公司而言,將軟體與操作進行整合,針

對齒模產業軟體程序進行標準流程的規劃,亦能有效提升

本身軟體開發與製程整合客製化的能力。

4.2 創新的重點如下表所示:市場上大部份為三軸小型

加工機搭配三軸之軟體,國內現有市售小型加工設備僅有

三軸,且無專用之牙模加工 CAM 系統,本計劃創新朝向

開發高智慧型多軸牙模加工專用的軟體及和小型五軸加工

機搭配具有簡單化、智慧化、加工多樣化、高精度化及低

價化的優點。

4.3 本計劃欲建構的生產系統的競爭力分析如下:

其中,與國外生產系統比較,由於 CAM 加工技術能

夠完全掌控,與硬體系統能夠垂直整合,故有價格競爭優

勢,經由此優勢的建立,此系統的價格可比國外系統更

低,故整體上具備競爭力。

一般泛用型軟體功能操作繁瑣,學習時間長且使用不

易。而本計劃所要開發的智慧型 CAM 加工系統,由於將

生產經驗及加工參數與電腦系統相結合,故人工操作步驟

少,學習時間短且易上手,

寶元開發牙模多軸加工軟體具有以下幾項優點:

智慧化:本軟體開發是將牙技的經驗及牙模要求重點加

入於軟體的設計中,可達到最少之修整產生高效率的路

徑。

加工多樣化:智慧型的多軸牙模加工軟體產生之加工路

徑,可應用於各種義齒材料之加工,並製作不同型式之義

齒,加工多樣化且應用性廣。

簡單化:操作介面友善,使用者介入程度低,並整合各

種加工材料之加工參數,操作簡單易上手。

高精度化:以多軸加工來製作原牙或牙床交接邊緣線

(margin)部位,相對於國外系統的三軸加工技術及設備或傳

統脫臘製造技術,輪廓曲率多變的特徵形態,可完整加工

產生趨近於石膏模型。

低價化:設備售價是製造廠投入重要考慮點,軟體技術

齒模智慧型多軸加工

軟體系統開發

公司小檔案

成立日期:82.12

負 責 人:郭泰佑

資 本 額:900,000 千元

員工人數:98 人

經營理念: 重視人才培養與生產合理化一直是本公司不斷成長的原動力,全體員工群策群力持守「敬業、忠誠、創新、

服務」之經營理念,雖面對經營環境劇變與國際上激烈競爭,未敢鬆懈自己本業之不斷創新,亦積極投入服務

業之開發,更具體的推動志業之開創以實現其「取之於社會,用之於社會」之理想。

本計畫 其它產品

1.來源 自行設計開發 國外進口

2.創新性 齒模專用智慧型軟體 泛用型加工軟體

3.擴充性 支援多軸齒雕機 僅應用三軸齒雕機

4.操作性 CAPP 自動化流程 下拉選單/圖示操作

5.應用性 可適用於鈦與陶瓷齒模 僅應用於陶瓷齒模

6.整合性 可搭配國產齒雕機(寶鈺/全量) 搭配國外齒雕機

7.價格 具有彈性 高價位

8.服務 大中華區直接服務 大中華區需透過代理商服務

公司名稱項目

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更是加工設備的靈魂,一般售價均相當昂貴,且國外系統

售價偏高,使得小規模技工所購置意願低,自動化技術發

展將受到嚴重阻礙。

4.4 就產品應用的範疇而言,因寶元科技開發的軟體

和機台搭配後的設備,所有技術均可自行掌握,且可針對

客戶階層及需求做客制化修改,不僅設備彈性大,且成本

較一般市面上的設備便宜,做出產品品質佳,評估新產品

市場潛力大原因如下:

醫療市場涵蓋面大,所需的小型醫療配件種類繁多,在

國內許多產業也慢慢投入生技產業,但在機具設備購置

上只能採購國外現有系統,但不一定所有產品生產都適

用,在應用上本開發案以多軸加工和整合經驗的智慧化

系統,可達多自由度及多樣產品加工需求,在牙模產業

市場潛力無限。

牙模產業市場是朝向自動加工製造的主流發展,人力成

本佔公司營運主要開支項目且逐年增高,在人力資源上

過於傳統手工製造的產業不容易留住高品質人才,產品

材料的發展快速,因應市場主流發展,許多材料的加工

已非傳統人力可製造,在產品面的多樣化及品質型態要

求高,使得生產技術需朝向新製程發展,這是現有傳統

製造技術與四軸自動加工製造望塵莫及的。

本公司及寶鈺公司是國內在牙模產業系統開發的推動

者,世界各國都非常重視醫療品質及醫療技術的發展,

先進國家口腔醫療的牙技產業都是以自動化加工發展,

有鑑於各國的製程技術發展,本公司在牙技製程技術開

發投入多年,目前已提供相關製造技術和寶鈺合作承接

美國、英國、德國、日本、國內牙冠產品的代工單生

產,未來新的製造系統完成後,產品品質及生產效率將

可進一步提升。

技術前景分析

經由數位設計可傳送給本設備進行模型生產出來。

使用本軟體可作為未來進一步新產品開發的載具。

本 CAD/CAM 技術可進一步結合加工設備,朝向

客制化產品高品質自動化的技術發展前進。

研發成果及衍生效益

軟體方面

100 年 12*600(千元)=7200(千元)

101 年 14*600(千元)=8400(千元)

102 年 16*600(千元)=9600(千元)

綜合效益

100 年 12*2000(千元)=24000(千元)

101 年 14*2000(千元)=28000(千元)

102 年 16*2000(千元)=32000(千元)

專案執行重要心得

齒模外型因人而異,加工路徑規畫的邏輯會因幾何外型

的差異而有所變化。由於公司並無牙齒相關專用的資料

庫,在建立通用的加工程序上發生問題。所幸委託勞務

的寶鈺生技公司將其齒模外型的設計經驗與我們分享與

討論,才能順利依照齒模的分類,包含產品、型別、廠

牌及型號分門別類,順利建立其資料庫,而能推演出對

應的自動化處理程序,方能順利將自動化軟體系統完

成。

期中審查時,由於委員的建議,須對軟體的測試進行要

求,故對軟體測試的規範進行較深入的了解與涉獵,方

能對委託單位進行要求。並藉由測試規範的遵循,使得

軟體的穩定與功能符合度均能提升,而能適用於後續實

際的加工應用。

項目 量化效益

智慧化發展 Coping 及 Crown 的

加工資料庫2 組自動化 CAPP 資料庫

簡單化 人工操作步驟 4 個步驟輸出可加工路徑

多樣化 加工材質可對 YZ、Ti 材質加工出

成品

高精度化 齒模 margin 特徵 成品精度 0.02mm

快速化 產生可加工出成品的刀具 路徑 5 分鐘