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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