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中正大学智能化齿轮机 拥低价高效优势

齿轮机过去一直被归类在工具机中,不过两者的应用与特性完全不同,前者主要应用于各类型传动元件,工具机则是以研磨切削为主。

台湾是全球工具机重镇,大小型厂商为数众多,不过在齿轮机领域的投入一直不高,因此长期受制于国外大厂,由中正大学教授同时也是第一期价创的计画主持人刘德骐博士所组成的前瞻传动科技团队,透过长期在齿轮机的研发成果,以虚实集成的智能机械概念,设计出「F280六轴同动螺旋伞齿轮加工机」,可将过去为德、美两大厂的柯断局面一改为三足鼎立之势。

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国立中正大学前瞻制造系统顶尖研究中心主任刘德骐表示,该团队自行研发的戟齿轮加工机,成效卓越、价格极具竞争力,有望一改过去欧美大厂柯断局面,勇攀世界技术高峰。摄影/科技部产学研链接中心提供

中正大学在精密机械的研发已有多年,现任校长冯展华在齿轮机的研究更已超过20年,虽然技术卓越,不过过去学校单位多仅止于研究计画阶段,直到2017年科技部启动价创计画,才开启中正大学齿轮技术商品化的契机。

刘德骐指出,以研磨切削为主的工具机,目前市场上都有现成的套装切削软件,制造商再依本身需求挑选适合的附加功能,组装成合适架构,不过齿轮机的软件都需由制造商自行开发,由此也可看出目前厂商痛点,也因此能够提供软件,就可成为此一领域的赢家。

由于拥有软硬件技术,国外大厂的齿轮机售价昂贵,其硬件机器的价格高达新台币3,000万?4,000万元,再加上另售的1,000万元软件,对中型企业来说已难负荷,而前瞻传动科技的「F280六轴同动螺旋伞齿轮加工机」,相较于国外大厂的齿轮机,前瞻传动科技的齿轮机,不但价位仅需国外大厂的一半,且目前所通过的各项测试,成效都不输国外设备。

前瞻传动科技是100%的MIT产品,其设计图、有限元素分析等软硬件都由刘德骐博士与林清源共同开发,软件则由冯展华校长的团队所完成,刘德骐指出,此一机台包含了齿轮双面双切削工法、直立式机台设计、智能化数控路径、适应性切削力、虚拟实体集成系统等关键技术,其虚实集成软件则可透过机联网的建立,实时侦测设备状态,并累积为大数据,提供上层云端平台分析应用。

除了既有搭配的软硬件架构外,企业也可另外选购由冯展华校长所设计的Digital twin(数码双生)平台与健康诊断,Digital twin平台是在加工前先以软件模拟实际加工的状态,确认后再由机台实作。健康诊断则是侦测设备温度与震动,并与存放在分析平台的机台原始正确资料比对,随时校正设备零组件。

对于虚实集成,刘德骐指出现在多数智能机械仍难达到此愿景,原因在于软硬件两端的系统皆是外购,在未能充分掌握设备设计概念的态势下,难以得知运行时各项数据的意义,要再更上一步延伸出虚实集成功能,失败率非常高,而这前瞻传动科技的齿轮机,无论软硬件都由自己掌握,因此无论是机台的健康预诊或虚拟加工的Digital Twin功能,都能紧贴机台设计,让成效最佳化。

前瞻传动科技的齿轮机是实用性相当高的智能机械,其募资也相当顺利,刘德骐表示,近年来电动车成为全球趋势,而电动车对于齿轮等传动元件的质量需求非常高,因此前瞻传动科技的成果广受业界注目,至于营销曝光,刘德骐指出机械产业相当注重口碑,因此该公司将专注于产品研发,并协助客户解决问题的口碑策略营销市场,藉此建立市场的信赖度,并持续提供完善质量与优质服务。

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