ธนาภรณ์ โกราษฎร์
ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ

ในช่วงกลางปี พ.ศ. 2546  ถึงกลางปี พ.ศ. 2547 ที่ผ่านมา ตัวแทนจากศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ หรือ เอ็มเทค ในโปรแกรมวิจัยที่เกี่ยวข้องกับเทคโนโลยีการออกแบบ ผลิตและขึ้นรูปด้านโลหะ ได้มีส่วนร่วมในการดำเนินงานวิจัยเชิงสำรวจสภาวะและศักยภาพทางอุตสาหรรมแม่พิมพ์ หรือโครงการแผนแม่บทอุตสาหกรรมแม่พิมพ์ (Masterplan of mold and die industry)

ซึ่งเป็นการศึกษาอุตสาหกรรมเพื่อการนำเสนอแผนงานในการพัฒนาอุตสาหกรรม อันเป็นยุทธศาสตร์ในระดับประเทศเพื่อการเชื่อมโยงแผนงานจากรายอุตสาหกรรมสู่ภาพรวมในเชิงการผลิตของประเทศต่อไป ควบคู่กันกับแผนแม่บทอุตสาหกรรมการขึ้นรูปความเที่ยงตรงสูง  (Precision Machining)

.

เช่นเดียวกันกับแผนแม่บทอุตสาหกรรมหล่อโลหะ ที่ดำเนินการโดยคณะวิจัยจากสถาบันเหล็กและเหล็กกล้าแห่งประเทศไทย เป็นหลัก ซึ่งเชื่อว่านักอุตสาหกรรมที่ทำงานในแวดวงอุตสาหกรรมหล่อโลหะทุกท่านคงได้มีส่วนร่วมในการแสดงความคิดมาอย่างต่อเนื่อง แผนแม่บทอุตสาหกรรมเครื่องจักรกล โดยกลุ่มอุตสาหกรรมเครื่องจักรกลและโลหะการ ภายในสภาอุตสาหกรรม

หน่วยงานหลักที่รับผิดชอบบริหารโครงการจัดทำแผนแม่บทอุตสาหกรรมแม่พิมพ์ คือ สถาบันไทย-เยอรมัน (TGI) รับผิดชอบงานบริหาร การสำรวจและนำเสนอผลการวิจัยโดยรวม ตัวแทนจากเอ็มเทครับผิดชอบการสำรวจข้อมูลด้านการพัฒนาบุคลากร และบทบาทการสนับสนุนอุตสาหกรรมจากหน่วยงานของรัฐทั้งในเชิงการบริการทางเทคนิคและสนับสนุนการทำวิจัยและพัฒนา ซึ่งในส่วนหลังที่กล่าวถึงนี้จะสอดคล้องกับแนวทางการทำงานของ MTEC โดยตรง คือการทำวิจัย พัฒนา ออกแบบและวิศวกรรม หรือ RDD&E

สาระโดยรวมจากการทำวิจัย เชื่อว่ามีประโยชน์กับท่านผู้อ่านอย่างแน่นอน หากท่านที่สนใจ ขอเชิญ Download แผนฉบับเต็มไปศึกษาได้จากเว็บไซต์ของสำนักงานเศรษฐกิจอุตสาหกรรม หรือ สศอ. (www.oie.go.th) เช่นเดียวกับแผนแม่บทอุตสาหกรรมหล่อโลหะ ซึ่งเปิดเผยสู่สาธารณะในช่วงกลางเดือนกันยายน พ.ศ. 2547 ที่ผ่านมา

การติดตามรายแผนงานที่เสนอในแผนแม่บททั้งแผนแม่บทอุตสาหกรรมหล่อก็ดี และอุตสาหกรรมแม่พิมพ์ก็ดี เป็นหน้าที่ของผู้วิจัยและนำเสนอแผนในการประสานงานต่อเนื่อง สู่องค์กรระดับกรมหรือกระทรวงที่เกี่ยวข้องต่อไป ซึ่งจะเป็นการพิจารณาหน่วยงานผู้รับผิดชอบรายแผนอย่างเหมาะสม โดยในปัจจุบัน เริ่มมีการจัดสรรงบประมาณและผู้รับผิดชอบในส่วนต่าง ๆ อย่างต่อเนื่อง

หน่วยงานหรือองค์ที่พิจารณาว่าจะมีแผนงานเกี่ยวข้องกับอุตสาหกรรมแม่พิมพ์และต้องการการสนับสนุนจากรัฐผ่านแผนปฏิบัติการเหล่านี้ ขอแนะนำให้สละเวลาศึกษาแผนแม่บทหรือตัวแทนประสานงานของแผนแม่บทเหล่านั้นดูสักนิด โครงการที่ท่านเตรียมลงทุนอาจมีความสอดคล้องและมีโอกาสได้รับการสนับสนุนได้ เนื้อหาทั้งหมดที่เกี่ยวกับแผนแม่บท ฯ หรือโครงการต่อเนื่องจากแผนที่เสนอ

เป็นเรื่องที่น่าติดตาม ว่าเราจะร่วมกันผลักดันให้อุตสาหกรรมที่มีความสำคัญอย่างอุตสาหรรมแม่พิมพ์ อุตสาหกรรมหล่อ และอุตสาหกรรมอื่น ๆ ที่เชื่อมโยงได้ใกล้เคียงกับอุตสาหกรรมด้านโลหะ ที่มีการนำเสนอแผนพัฒนาอุตสาหกรรม ในช่วงระยะเวลาใกล้เคียงกัน มีอนาคตที่สดใสเพียงใด 

ส่วนหนึ่งที่เป็นที่สนใจสำหรับงานอุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้องกับงานวิจัย พัฒนา ออกแบบ และวิศวกรรม คือการสนับสนุนให้เกิดศูนย์เชี่ยวชาญเฉพาะทาง หรือหน่วยงานด้านความเป็นเลิศทางเทคโนโลยีเฉพาะทาง ตามแนวคิดของการจัดตั้งหน่วยงานหนึ่งสำหรับการรับภาระในการเป็นศูนย์ปฏิบัติการเพื่อความเชี่ยวชาญเฉพาะด้าน (Center of Excellence) 

โดยความเชี่ยวชาญเฉพาะด้านของหน่วยงานที่ถูกกำหนดไว้ด้านใดด้านหนึ่งนั้น ย่อมหมายถึงความพร้อมทั้งองค์ความรู้และบุคลากรที่มีความสามารถ ในการเป็นหน่วยงานตัวแทนดำเนินงานด้านการค้นคว้า วิจัย และถ่ายทอดเทคโนโลยีด้านใดด้านหนึ่งต่อไปในระยะยาว 

ในภาพรวมของศูนย์เชี่ยวชาญเฉพาะทางทั้งหมด รายชื่อของศูนย์เชี่ยวชาญเฉพาะทางที่ถูกเสนอขึ้นจากทีมนักวิจัยภายในโครงการพัฒนาเทคโนโลยีอุตสาหกรรมแม่พิมพ์ ในเบื้องต้น มีรายละเอียด ประกอบด้วย 

• จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย รับผิดชอบศูนย์เชี่ยวชาญเฉพาะทางด้านเทคโนโลยีพื้นผิว ซึ่งหมายถึงการพัฒนาพื้นผิว (Surface Technology) ของแม่พิมพ์ด้วยกระบวนการทางโลหะวิทยาหรือเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้อง 

• สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ รับผิดชอบศูนย์เชี่ยวชาญเฉพาะทางด้านเทคโนโลยีแม่พิมพ์สำหรับงานผลิตขึ้นรูปพลาสติก (Plastic Mould) งานแม่พิมพ์เฉพาะสำหรับงานที่ต้องการความละเอียดและแม่นยำ (Precision Mould) และงานออกแบบผลิตภัณฑ์ที่มีพื้นฐานจากการผลิตขึ้นรูปด้วยแม่พิมพ์ (Product Design)

• มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคล (หรือจากเดิมคือสถาบันเทคโนโลยีราชมงคล) รับผิดชอบศูนย์เชี่ยวชาญเฉพาะทางด้านเทคโนโลยีแม่พิมพ์เพื่องานโลหะแผ่น (Stamping Die) และงานกัดกลึงด้วยเครื่องจักร CNC สำหรับสนับสนุนงานผลิตและขึ้นรูปแม่พิมพ์และส่วนประกอบของแม่พิมพ์

• มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ รับผิดชอบศูนย์เชี่ยวชาญเฉพาะทางด้านเทคโนโลยีการผลิตแม่พิมพ์เพื่อการผลิตผลิตภัณฑ์ยาง หรือหมายถึงกลุ่มอุตสาหกรรมแม่พิมพ์ยาง และงานด้านวิศวกรรมย้อนรอยหรือย้อนกลับที่เกี่ยวข้องกับเทคโนโลยีแม่พิมพ์

• สถาบันไทย-เยอรมัน รับผิดชอบศูนย์เชี่ยวชาญเฉพาะทางด้านเทคโนโลยีการผลิต ซึ่งหมายถึงการพัฒนากระบวนการผลิตและกลไกในการนำอุตสาหกรรมแม่พิมพ์เข้าสู่ระบบขับเคลื่อนร่วมกับกระบวนการผลิตที่สำคัญและเป็นยุทธศาสตร์ของประเทศโดยรวม

• มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี รับผิดชอบศูนย์เชี่ยวชาญเฉพาะทางด้านเทคโนโลยีแม่พิมพ์เพื่องานขึ้นรูปโลหะ (Metal Forming) และงานด้านทูลลิ่งสำหรับเครื่องจักรกัดกลึงต่าง ๆ (Machine Tool)

• และเอ็มเทค หรือศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ รับผิดชอบศูนย์เชี่ยวชาญเฉพาะทางด้านเทคโนโลยีการผลิตภายใต้ระบบควบคุมคอมพิวเตอร์ (Digital Manufacturing) ร่วมการพัฒนาการออกแบบแม่พิมพ์ด้วยโปรแกรมคอมพิวเตอร์ทางวิศวกรรม (CAE) เทคโนโลยีแม่พิมพ์เซรามิก และเทคโนโลยีแม่พิมพ์สำหรับงานหล่อโลหะ ตามที่กล่าวถึงข้างต้น

หนึ่งในศูนย์ปฏิบัติการเพื่อความเชี่ยวชาญเฉพาะทางสำหรับอุตสาหกรรมแม่พิมพ์ ข้างต้น สาระที่นำเสนอต่อไปนี้ จะเน้นเฉพาะในส่วนที่เกี่ยวข้องกับการเป็นศูนย์เชี่ยวชาญเฉพาะทางด้านเทคโนโลยีแม่พิมพ์ที่เกี่ยวข้องกับการหล่อโลหะ ซึ่งในกลุ่มผู้ประกอบการด้านงานหล่อโลหะ จะรู้จักดี งานหล่อที่ปฏิบัติการร่วมกับแม่พิมพ์ หมายถึงกระบวนการหล่อโลหะในแม่พิมพ์ หรือ Diecasting (ไดคาสติ้ง)

สืบเนื่องจากเนื้อหาภายใต้โครงการพัฒนาให้เกิดศูนย์ปฏิบัติการเชี่ยวชาญเฉพาะทางที่กำหนดไว้ในแผนแม่บทการพัฒนาบุคลากรแม่พิมพ์ (พ.ศ. 2547 โดย สศอ.) เทคโนโลยีการหล่อโลหะด้วยแม่พิมพ์ เป็นสาขาที่มีความต้องการเกี่ยวข้องกับงานด้านการออกแบบและพัฒนาแม่พิมพ์เพื่อใช้ในการหล่อโลหะ  

ซึ่งสำหรับอุตสาหกรรมโลหะเอง มีแนวโน้มที่จะให้ความสำคัญในการผลิตส่วนนี้สูงขึ้น ส่วนใหญ่เป็นการรองรับการผลิตประเภทหล่อฉีดอะลูมิเนียมสำหรับชิ้นส่วนยานยนต์และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ คอมพิวเตอร์ รวมถึงการหล่อฉีดสังกะสี

การผลิตงานด้านงานหล่อโลหะ (Foundry) หากตรวจสอบข้อมูลภายในกลุ่มอุตสาหกรรมประเภทนี้ กว่าครึ่งหนึ่งของผลิตภัณฑ์คืองานหล่อเหล็ก และกว่าครึ่งหนึ่งของกระบวนการที่ใช้ คือการหล่อด้วยแบบหล่อทราย แต่มูลค่าเพิ่มและระดับของเทคโนโลยีทั้งด้านการออกแบบ

วัสดุ และการประยุกต์ไปสู่เทคโนโลยีอัตโนมัติ และเทคโนโลยีการหล่อโลหะด้วยแม่พิมพ์เพื่อช่วยให้สภาพงานหล่อสำเร็จพร้อมใช้งานมากที่สุด ช่วยให้ผิวสำเร็จอยู่ในสภาพดีที่สุด ซึ่งหมายถึงการเกิดผลิตภาพสูงที่สุด โดยรวม การหล่อด้วยแม่พิมพ์จึงเป็นงานหล่อโลหะที่มีการพัฒนาทางเทคโนโลยีสูงที่สุดในปัจจุบัน

จากแผนภาพ แสดงการคาดการณ์การผลิตในอุตสาหกรรมหล่อโลหะของไทย (ข้อมูลจากการนำเสนอ Thai Foundry Industry; Current Status and Industrial Trend ที่ประเทศอินโดนิเซีย โดย รศ. ดร. ปริทรรศน์ พันธุบรรยงก์ ผู้อำนวยการศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ ปี พ.ศ. 2545) คาดการณ์ปริมาณการผลิตงานหล่อของประเทศในอีก 5 ปีข้างหน้า ปริมาณรวมมีสูงถึงกว่าหกแสนตันต่อปี

และในปริมาณราวสองแสนตันในปี พ.ศ. 2553 คือความต้องการงานหล่อด้วยแม่พิมพ์ที่เพิ่มปริมาณขึ้นอย่างมาก ซึ่งประกอบด้วยการหล่ออะลูมิเนียมและสังกะสี เป็นหลัก และในการจำแนกประเภทงานหล่ออะลูมิเนียม ในปัจจุบันกว่าหนึ่งแสนสองหมื่นตันคือการผลิตงานหล่ออะลูมิเนียมด้วยแม่พิมพ์สำหรับงานผลิตชิ้นส่วนยานยนต์และไฟฟ้าอิเล็กทรอนิกส์ ร่วมด้วยงานหล่อสังกะสีแบบฉีดอีกราวสองหมื่นตันต่อปี

ด้วยความได้เปรียบหลายประการ เมื่อเปรียบเทียบกับการหล่อด้วยแบบหล่อทรายที่ยังมีโอกาสเกิดงานหล่อที่เสียหายจากการผลิตมากกว่า แต่ด้วยต้นทุนการผลิตที่สูงกว่าอย่างเห็นได้ชัด โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ต้นทุนในการผลิตแม่พิมพ์โลหะ งานหล่อด้วยแม่พิมพ์ สามารถกล่าวโดยนัยว่าเป็นงานหล่อที่ออกแบบให้เป็นกระบวนการสำหรับการผลิตแบบไม่มีงานคัดทิ้ง (Reject) หรือคัดทิ้งน้อยมาก

ยกตัวอย่างเช่น การหล่อโลหะด้วยแม่พิมพ์ที่นิยมมากที่สุดคือการหล่ออะลูมิเนียม ซึ่งส่วนใหญ่คือการหล่อด้วยแรงดัน (Pressure Diecasting) การใช้แรงดันเข้าช่วย ไม่ว่าจะเป็นระดับแรงดันต่ำหรือสูง ต่างต้องการผิวสำเร็จของอะลูมิเนียมหล่อที่ดี เนื่องจากงานหล่อด้วยแม่พิมพ์ ผิวสำเร็จของแม่พิมพ์มีความจำเป็นอย่างยิ่ง 

แต่ส่วนสำคัญที่สุดและเป็นหัวใจของการผลิตงานหล่อด้วยแม่พิมพ์คือ การออกแบบการหล่อ (Casting Design) เปรียบเทียบให้เห็นได้ชัดกับการออกแบบงานหล่อทราย การปั้นและแต่งส่วนประกอบต่าง ๆ ในแบบทรายสามารถทำได้ด้วยช่างหล่อที่มีความชำนาญ ทางวิ่งของโลหะเหลวที่มีขนาดเหมาะสม รูล้นที่ป้องกันการยุบตัว และการออกแบบอื่น ๆ สามารถออกแบบและแก้ไขได้บนทราย มูลค่าสำหรับการทำแบบหล่อทรายรวมถึงงานหล่อทรายที่ไม่สูงมากนัก กับอุปกรณ์และแรงงานที่ต่ำกว่าเมื่อเทียบกับงานหล่อด้วยแม่พิมพ์

ในการผลิตแม่พิมพ์หล่อ หากการออกแบบผิดพลาด การตัดแต่ง หรือแก้ไขแม่พิมพ์โลหะไม่ใช่เรื่องที่สามารถทำได้ง่าย การตันในทางวิ่ง หรือการมีแรงดันของโลหะเหลวไม่เหมาะสม อาจทำให้แม่พิมพ์โลหะเสียหาย แม่พิมพ์โลหะที่กัดแต่งด้วยเครื่องมือกลจะมีมูลค่าสูง ซึ่งความคุ้มค่าในการลงทุนย่อมหมายถึงการผลิตงานหล่อจำนวนมาก

ปริมาณความสูญเสียจากการคัดทิ้งต่ำ และที่สำคัญ เป็นงานหล่อที่มีมูลค่าสูงเนื่องจากความซับซ้อนด้านการออกแบบที่จะไม่สามารถผลิตงานลักษณะเดียวกันนี้ได้จากกระบวนการหล่อในแบบหล่อทราย หรือกระบวนการขึ้นรูปชนิดอื่นที่ต้นทุนการผลิตต่ำกว่า

ในปัจจุบัน มีการนำเทคโนโลยีทางคอมพิวเตอร์ (CAE) เข้ามาช่วยในการออกแบบมากขึ้น ผ่านโปรแกรมการจำลองแบบการหล่อ หรือ Casting Simulation รูปแบบของซอฟต์แวร์หรือโปรแกรมการคำนวณสำหรับงาน Casting Simulation จะมีพื้นฐานจากการโปรแกรมจำลองแบบ 2 ลักษณะ ได้แก่

Finite Element และ Finite Different ความแตกต่างของพื้นฐานการจำลอง 2 รูปแบบนี้คือ Finite Element จะเป็นการจำลองหน่วยประกอบ หรือ Element ในแบบจำลองด้วยการกำหนดค่าคุณสมบัติต่าง ๆ เหมือนกัน

ในขณะที่ Finite Different กำหนดค่าคุณสมบัติแตกต่างกัน ทั้ง 2 รูปแบบที่กล่าวถึง มีข้อดีและข้อเสียแตกต่างกันบ้าง เมื่อเปรียบเทียบกัน สำหรับการใช้การจำลอง 2 รูปแบบ ตามโอกาส โจทย์ที่ต้องการ และความเหมาะสม ซึ่งทั้งหมดคือสิ่งที่อุตสาหกรรม หากมีโอกาส อยากให้ค้นคว้าข้อมูลมาศึกษา จะช่วยการออกแบบการหล่อมีประสิทธิภาพและเหมาะสมที่สุด

แต่เหนือสิ่งอื่นใด การออกแบบด้วยความช่วยเหลือจากการจำลองแบบงานหล่อ นอกจากจะช่วยลดความเสี่ยงจากการออกแบบแม่พิมพ์หล่อที่ผิดพลาด ความรู้และความเข้าใจในกลไกเชิงโลหะวิทยาสำหรับงานหล่อ การออกแบบส่วนประกอบเพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาการอุดตันจากการแข็งตัวในช่องแคบ การเกิดความเสียหายจากโพรงหดตัวในส่วนหนา การไหลวนและการเกิดตำหนิอื่น ๆ ในงานหล่อ ที่ผู้ปฏิบัติงานจำลองแบบจำเป็นต้องทราบเพื่อใช้ช่วยในการกำหนดและอ่านการแสดงผลจากโปรแกรมจำลองแบบทางคอมพิวเตอร์ได้อย่างถูกต้อง

เช่นเดียวกัน การติดตามผลของการจำลองแบบสู่การปฏิบัติในการหล่อจริง ซึ่งการเกิดผลที่อยู่นอกเหนือจากการจำลองแบบสามารถเกิดขึ้นได้ แต่ท้ายสุดการประยุกต์ความรู้ทางโลหะการที่ใช้กันมาช้านานควบคู่กับการหล่อด้วยแบบหล่อทราย ยังคงมีความจำเป็นเพื่อการประยุกต์ให้เข้ากับเทคโนโลยีการผลิตสมัยใหม่อยู่

ต่อเนื่องจากการใช้ความรู้ทางโลหะการ การติดตามและวิเคราะห์ในเชิงโลหะวิทยา การมีอุปกรณ์เพื่อการตรวจวิเคราะห์ในเชิงโลหะวิทยากายภาพ เครื่องมือวิเคราะห์ เครื่องมือตรวจสอบในระดับจุลภาค เป็นต้น เหล่านี้ เป็นส่วนประกอบที่สำคัญและศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติมีความพร้อมในการเป็นหน่วยงานสนับสนุนการทำงานด้านเทคโนโลยีแม่พิมพ์ และเทคโนโลยีการหล่อโลหะด้วยแม่พิมพ์

ภายใต้การดำเนินงานของแต่ละศูนย์เชี่ยวชาญเฉพาะทาง คงไม่ได้หมายถึงแต่ละเทคโนโลยีของอุตสาหกรรมแม่พิมพ์ที่รับผิดชอบโดยศูนย์เชี่ยวชาญเฉพาะทางนั้น จะต้องดำเนินการทั้งหมดโดยอาศัยทรัพยากรภายในศูนย์เชี่ยวชาญเฉพาะทางนั้นเพียงกลุ่มเดียว

แต่ในทางปฏิบัติ หน่วยงานที่มีความสามารถและเหมาะสมในการสนับสนุนงานวิจัย ร่วมกับศูนย์เชี่ยวชาญเฉพาะทางทั้ง 7 ศูนย์นั้น สามารถเสนอตัวเข้าร่วมกิจกรรมด้านการวิจัยและพัฒนาควบคู่ไปกับศูนย์เทคโนโลยีเฉพาะทางเหล่านั้นได้เช่นเดียวกัน

โดยการดำเนินงานหรือกิจกรรมที่จะเริ่มต้นต่อไป ศูนย์เทคโนโลยีเฉพาะทางหลังจากได้รับมอบหมายกรอบการทำงานและรูปแบบที่จะจัดสรรในรายกิจกรรมอย่างลงตัวแล้ว การดำเนินโครงการวิจัยภายใต้กลุ่มเทคโนโลยีเฉพาะทางจะเริ่มต้นขึ้น ซึ่งโครงการวิจัยดังกล่าวอาจมีจำนวนมากหรือน้อย

ขึ้นอยู่กับแนวทางและรายละเอียดในแต่ละโครงการวิจัยที่มีการเสนอเพื่อพิจารณา และการพิจารณาและคัดสรรนักวิจัยที่จะเข้าร่วม ในส่วนที่กล่าวถึง ศูนย์เชี่ยวชาญเฉพาะทางจะมีหน้าที่คัดสรรข้อเสนอโครงการและจัดสรรงบประมาณ พร้อมทั้งการพิจารณานักวิจัยจากภายนอกเพื่อเข้าร่วมงาน ซึ่งท้ายที่สุด การดำเนินงานที่เกิดขึ้น จะเป็นการใช้ทรัพยากรด้านวิชาการที่มีอยู่ภายในประเทศได้อย่างคุ้มค่า

เป็นการร่วมมือกันในลักษณะศูนย์เชี่ยวชาญเฉพาะทางที่ทำหน้าที่เป็นศูนย์กลางและมีทรัพยากรส่วนหนึ่งทำหน้าที่ดำเนินการพัฒนาเทคโนโลยีเฉพาะทาง และในขณะเดียวกัน เป็นการบริหารทรัพยากร นักวิจัย ซึ่งคงเป็นไปไม่ได้ที่จะมีนักวิจัยและวิศวกรที่มีความสามารถเฉพาะทางถูกบรรจุอยู่ภายในหน่วยงานหรืองค์ใดองค์กรหนึ่งเพียงแห่งเดียว

การคัดเลือกหน่วยงานที่มีความเหมาะสมสำหรับเสนอให้เป็นศูนย์เชี่ยวชาญเฉพาะทางในแต่ละสายเทคโนโลยีที่สนับสนุนเทคโนโลยีแม่พิมพ์ หน่วยงานที่ได้รับการคัดเลือกคือหน่วยงานที่มีความเหมาะสม แต่ไม่ได้หมายความว่าเป็นหน่วยงานที่มีทรัพยากรพร้อมทุกด้าน แต่ว่ามีความพร้อมมากที่สุด

ซึ่งในขณะที่การดำเนินการเฉพาะทางเพื่อเกิดประสิทธิภาพสูงสุด จำเป็นต้องได้รับความร่วมมือจากหน่วยงานอื่น ๆ ที่มีความเชี่ยวชาญคล้ายคลึงกัน ในลักษณะเสริมจุดเด่น และแก้ไขจุดด้วย

การประสานงานและร่วมมือกันจากองค์กรต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องในลักษณะเครือข่ายของแต่ละศูนย์เทคโนโลยีเฉพาะ ซึ่งการทำงานร่วมกันดังกล่าว คือการประสานความร่วมมือ การพัฒนาเครือข่ายเพื่อการทำวิจัยและพัฒนา ผลลัพธ์ที่เกิดจากการดำเนินโครงการ นอกจากในระยะสั้น จะสามารถดำเนินโครงการวิจัยได้ตามแผนงาน

ก่อให้เกิดผลกระทบที่ดีต่อการพัฒนาเทคโนโลยีแม่พิมพ์แล้ว การประสานงานระหว่างศูนย์เชี่ยวชาญเฉพาะทาง และเครือข่าย ยังเป็นการสร้างความเข้มแข็งให้กับการดำเนินงานอื่น ๆ ที่จะตามมาในปีที่สอง สาม หรือในระยะยาว ภายใต้แผนพัฒนาเทคโนโลยีแม่พิมพ์ได้เช่นกัน

แผนการดำเนินงานของเอ็มเทค ซึ่งมีพื้นฐานมาจากการพัฒนาเทคโนโลยีวัสดุและการผลิต รองรับอุตสาหกรรมกลุ่มที่เป็นส่วนประกอบหลักในการพัฒนาประเทศ การมุ่งเน้นความจำเป็นในการพัฒนาการผลิตงานหล่อโลหะด้วยแม่พิมพ์หรือไดคาสติ้ง มีความเชื่อมโยงกับแนวทางการพัฒนาการผลิตชิ้นส่วนยานยนต์และชิ้นส่วนไฟฟ้าและอิเลคทรอนิกส์ ด้วยปัจจัยทางเทคนิค 3 ประการหลัก ได้แก่

• การเพิ่มปริมาณการผลิตภายในประเทศ ซึ่งการพัฒนาคุณภาพและความถูกต้อง รวดเร็ว คือสิ่งสำคัญในการแข่งขัน
• การปรับเปลี่ยนรูปแบบการผลิตชิ้นส่วนโลหะบางส่วนจากการใช้เหล็ก มาสู่วัสดุที่มีน้ำหนักเบา โดยเฉพาะอะลูมิเนียม ตามแนวคิดยานยนต์ประหยัดพลังงาน
• การวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีการผลิตในส่วนที่เป็นการผลิตอะลูมิเนียมและสังกะสีด้วยแม่พิมพ์จากเดิมให้มีประสิทธิภาพ คุณภาพ และผลิตภาพสูงขึ้น

แนวทางและปัจจัยเหล่านี้ สะท้อนให้เห็นได้จากการคาดการณ์ปริมาณการผลิตชิ้นส่วนอะลูมิเนียมและสังกะสีด้วยกระบวนการหล่อโลหะ โดยเฉพาะชิ้นส่วนยานยนต์ แนวทางการวิจัยและพัฒนา ช่วยให้รถยนต์นั่งส่วนบุคคลมีส่วนประกอบที่เป็นอะลูมิเนียมมากขึ้น ประเมินเป็นน้ำหนักต่อคัน ซึ่งสอดคล้องกับปริมาณการบริโภคอะลูมิเนียมในผลิตภัณฑ์ประเภทต่าง ๆ เช่นกัน 

สำหรับรถยนต์นั่งบุคคล มีความคาดการณ์การเพิ่มขึ้นของปริมาณการใช้อะลูมิเนียมหล่อ สูงขึ้นราว 10 กิโลกรัม นับจากปี 2545 ซึ่งได้มีการจัดทำแผนแม่บทอุตสาหกรรมยานยนต์  และคาดการณ์ในอีก 5 จากนี้ไป การใช้อะลูมิเนียมมีทิศทางเพิ่มขึ้นอีกเกือบ 20 กิโลกรัม (จากภาพประกอบ เปรียบเทียบจากในปี 2545 ไปถึงปี 2553

รถยนต์นั่งคงจะไม่เบาลงสักเท่าไหร่ แต่โดยรวม ปริมาณการใช้เหล็กลดลงถึง 30 กิโลกรัม ในขณะที่การใช้วัสดุชนิดอื่น ๆ เช่น พลาสติก หรือวัสดุเชิงประกอบมีปริมาณเพิ่มขึ้นเช่นกัน)

สำหรับยานยนต์ประเภทรถปิกอัพ นับรวมงานหล่ออะลูมิเนียมและสังกะสี เติบโตจากปี 2545 ประมาณเกือบ 40% และในปี 2553 คาดการณ์การผลิตจะสูงกว่าปัจจุบันอีกกว่า 40% ส่วนหนึ่งเป็นการสะท้อนถึงความคาดหวังสูง จากแผนการพัฒนาอุตสาหกรรมยานยนต์ไทย ซึ่งเน้นเป็นพิเศษในกลุ่มรถปิกอัพหรือรถยนต์บรรทุกขนาดเล็ก

ในขณะที่รถจักรยานยนต์ ปริมาณการผลิตงานหล่ออะลูมิเนียมและสังกะสี เพิ่มขึ้นราว 20% ในอีก 5 ปีข้างหน้า ตามปริมาณการผลิตที่สูงขึ้นโดยรวม สำหรับการผลิตรถจักรยานยนต์ เสื้อสูบที่ผลิตด้วยอะลูมิเนียมภายใต้แรงดัน การพัฒนาด้านการออกแบบให้มีสมรรถนะสูงขึ้น ยังคงเป็นประเด็นหลักในการผลิตโลหะด้วยแม่พิมพ์ในกลุ่มนี้

และสำหรับชิ้นส่วนทางไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ ส่วนประกอบในคอมเพรสเซอร์ จัดว่ามีการบริโภคในปริมาณที่สูงมาก เมื่อเทียบกับงานหล่อที่ผลิตในกลุ่มผลิตภัณฑ์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ ปริมาณการบริโภคงานหล่ออะลูมิเนียมและสังกะสี มีสูงขึ้นเช่นเดียวกัน

สำหรับอุตสาหกรรมประเภทอื่นที่ใช้ชิ้นส่วนจากการผลิตงานหล่อ และเป็นกลุ่มที่มีการพูดถึงในอุตสาหกรรมหล่อโลหะ ได้แก่ กลุ่มชิ้นส่วนเครื่องจักรกล กลุ่มชิ้นส่วนเครื่องจักรกลการเกษตร กลุ่มงานท่อและอุปกรณ์ประกอบ และกลุ่มงานหล่อสำหรับอุตสาหกรรมเกี่ยวกับงานเหมือง งานหล่อในกลุ่มดังกล่าวเหล่านี้ ส่วนใหญ่ยังให้ความสำคัญกับงานหล่อโลหะกลุ่มเหล็ก การพัฒนาและวิจัยจะเน้นการควบคุมคุณภาพและการพัฒนาสมบัติของงานผลิตให้สูงขึ้น เหมาะสมมากขึ้น  

ควบคู่ไปกับการพัฒนาตามแนวทางวิศวกรรมโลหะการ เช่น การอบชุบปรับปรุงสมบัติด้วยความร้อน (Heat Treatment) และงานวิศวกรรมพื้นผิว (Surface Engineering) เป็นต้น โลหะกลุ่มเหล็กที่มีความแข็งแรงสูง อย่าง High-strength Steels หรือชิ้นส่วนที่ต้านทานการสึกหรอ เช่น Manganese Steels หรือ Hadfield Steel เป็นต้น 

ด้วยสมบัติทางกลของอะลูมิเนียมและสังกะสีที่ยังคงเป็นรองเหล็ก (ความได้เปรียบที่เหนือกว่าเหล็กของอะลูมิเนียม มี 3 ประการหลัก คือ ความแข็งแรงต่อน้ำหนัก อุณหภูมิหลอมเหลวต่ำ และความทนทานต่อการกัดกร่อน) งานที่ต้องรับภาระหนักอย่างในกลุ่มงานหล่อที่กล่าวถึงในกลุ่มหลังนี้ การพัฒนาอะลูมิเนียมหล่อจึงยังไม่มีโจทย์ที่ชัดเจน

หน่วยงานที่มีบุคลากรที่มีความสามารถด้านงานหล่อภายในศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ พร้อมสนับสนุนงานวิจัย พัฒนาและวิศวกรรมด้านเทคโนโลยีการหล่อโลหะด้วยแม่พิมพ์ สอดคล้องการดำเนินงานของศูนย์เชี่ยวชาญเฉพาะทาง ได้แก่ 

โปแกรมเทคโนโลยีโลหะ ดำเนินการวิจัย งานบริการอุตสาหกรรมด้านการวิเคราะห์และทดสอบโลหะ การตรวจสอบข้อมูลเชิงโลหะวิทยา รวมถึงการถ่ายทอดเทคโนโลยีด้านโลหะกลุ่มเหล็กและนอกกลุ่มเหล็ก

โปรแกรมเทคโนโลยีหล่อโลหะ ดำเนินงานวิจัยที่เกี่ยวข้องกับงานหล่อโลหะ ด้วยอุปกรณ์และเครื่องที่เกี่ยวข้องกับงานหล่อโลหะ รวมถึงการใช้ โปแกรมการจำลองแบบงานหล่อด้วยคอมพิวเตอร์ ซึ่งรองรับการทำงานร่วมกับการออกแบบงานหล่อด้วยแม่พิมพ์ได้โดยตรง พร้อมสนับสนุนผู้เชี่ยวชาญด้านงานหล่อแก่อุตสาหกรรม

ศักยภาพของโปรแกรมวิจัยด้านเทคโนโลยีโลหะภายในเอ็มเทค ยังสามารถอธิบายในเชิงผลงานที่ผ่านมา บุคลากร และอุปกรณ์เครื่องมือที่จะเป็นประโยชน์แก่อุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้องทางเทคโนโลยีอีกมาก ซึ่งจะได้มีการนำเสนอในโอกาสถัดไป ส่วนรายละเอียดที่กล่าวถึงทั้งหมด ในส่วนที่เกี่ยวข้องกับอุตสาหกรรมหล่อโลหะ

ในเชิงเทคโนโลยีโลหะ การผลิตงานหล่อโลหะ และโดยเฉพาะการติดตามการดำเนินการของเอ็มเทคในการรับหน้าที่เป็นศูนย์เชี่ยวชาญเฉพาะทางด้านเทคโนโลยีหล่อโลหะด้วยแม่พิมพ์ เหล่านี้ จะมีความเคลื่อนไหวอย่างไร หากมีโอกาส ทีมงานเอ็มเทคจะนำมาเสนอให้ทุกท่านทราบอย่างต่อเนื่องต่อไป