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聚落完整、资通讯发达双助攻 台湾工具机挟智能机械两大发展优势

工研院智能机械中心主任陈来胜看好台湾工具机产业发展智能机械有两大优势。工研院

智能制造席卷全球制造业,然要达到智能化生产,就要有智能化的生产设备,在被称为「工业之母」的机械产业中,工具机更是不可或缺的生产机具。过去台湾工具机虽然CP值高,但附加价值相对低,然因应智能制造浪潮,产业对于智能化机械设备的需求高涨,台湾不仅有完整的工具机产业,更有成熟的资通讯产业,因此也被看好如能结合双方优势,未来可望在这波智能制造趋势下受惠,进而提升产业竞争力。

产业聚落完整 产品竞争力强

台湾工具机产业总产值位列全球第七,而以出口值计算则是全球第四,仅次于德国、日本、意大利。在国际市场占有举足轻重的地位,是台湾工具机产业发展相当重要的优势之一,但在台中大肚山下由于群聚完整的工具机产业聚落,被称为黄金纵谷,更是台湾工具机产业的重要命脉。

也因为产业聚落相对完整,过去台湾工具机产业最大的特色就是可从事大量生产,且交期短、成本低,具有很高的弹性与生产能力,简单地说,就是CP值高。不过换个角度来看,却也让产品的价格竞争优势最终沦为内部的互相竞争,因而产生同质化现象,相对来说附加价值偏低。

但在这波智能制造浪潮下,市场对于智能化机械设备的需求也在同步成长。智能机械的发展脱离不了资通讯技术的加值,因此工研院智能机械中心主任陈来胜也看好,台湾不仅有完整的工具机产业,更有成熟的资通讯产业,未来如能结合双方优势,不仅将促成产业合作的庞大商机,更有望带动工具机全面往智能机械发展,带动产业提升竞争力。

传感器是单机智能化发展不可或缺之元素

从单机设备来看,智能机械的发展重点莫过于藉由导入传感器撷取机台或生产数据,后续再透过软件服务的加值,实现智能化的机械控制与生产。因此陈来胜也强调,智能机械的发展首要关键便是发展相对安全可靠、稳定的传感器。但值得注意的是,以智能型手机里的陀螺仪为例,消费性电子产品不仅使用寿命短,对于精度要求也不高,然工业用机器设备往往动辄5年、10年甚至更长的使用寿命,因此在工业用传感器方面,除了对稳定性与可靠度的要求更高之外,使用寿命更是在其考量范围内,因此,如何发展合乎产业需求的工业用传感器,也是未来相关厂商值得关切的重点。

当传感器撷取资料后,后续重点便是如何将资料有效利用。对此,陈来胜也分享两大关注重点,其一是针对资料上网上云,产业目前不外乎聚焦于通讯标准的确立与信息安全的建立,而这些原本就是资通讯业者所擅长的部分。其二则是在资料应用端,如何透过AI、大数据技术的导入,发展软件应用服务加值。例如透过震动与温度传感器,结合机械设备业者的领域知识(Domain Know-how),发展出如震颤抑制或温升热补偿的软件服务,维持稳定的加工精度,透过IoT与IT技术的集成,让工具机从传统诉求安全可靠、稳定的生产设备,成为更具竞争力的智能机械产品。

响应制造趋势变革 有赖制程软件加值

另一方面,因应未来制造趋势走向少量多样、弹性生产模式,智能机械作为智能制造相当重要的基础建设,除了在设备端加入智能化感测技术,提供更稳定可靠的加工性能外,陈来胜则认为制程方面的软件加值也为不可或缺的一环。

因应高阶精密制造需求,未来车铣复合或五轴加工的多轴化需求看涨。陈来胜表示,一些较复杂的曲面加工,过去都是靠老经验的师傅透过不断Try Error的方式开发制程,然现透过软件技术的发展,也可做到防碰撞侦测,也就是避免刀具与工件、夹治具甚至是机台相互碰撞,而这也是未来虚实集成系统切入的重点,在加工前可预先透过数码双胞进行制程模拟,以减少在实机中进行验证。另外,象是预兆诊断系统的开发则可以让业者预知机台健康状态,清楚何时该维修或替换零件,以提升设备稼动率,妥善规划生产排程。

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