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电动车零件加工复杂化 国产高端工具机技术急起直追

电动车零件加工复杂化 国产高端工具机技术急起直追

五轴加工最重要的优势在于可透过复合加工,将复杂的工件一次加工完成,使加工效率与加工精度提高,工具机业者看好其将是未来迈向工业4.0必备的加工设备。特别是因应电动车零组件加工型态将愈来愈复杂,连带使工具机加工等级,不论从精度或速度都要跟着提升,在此情况下,工具机业者直言,台湾工具机业者未来应摆脱发展同质性高的泛用机种,朝向复合、五轴工具机的方向发展。

五轴加工从原有三轴加工发展而来,透过旋转角度设计,以五轴同时动作大幅提高加工效率,也节省人力成本,对于制造业未来在弹性生产、提高生产效率等的诉求,是相当重要的关键,早在航太或国防工业等高端市场,五轴加工早已是不可或缺的生产设备。

经济部整合工研院、精密机械发展中心、金属中心等法人单位,以「智能工具机产业」为主题,在TIMTOS X TMTS 2022 工具机联展中,共同展示包括国产五轴控制器、传感器、智能机械云等多达28项技术,皆为智能制造数码转型的研发成果与台湾高端工具机自主技术,这些技术目前已经技转超过30家台湾工具机厂商,成为台湾工具机产业转型升级的最佳推力,抢攻国际市场商机。

工研院表示,工具机控制器有如工具机大脑,特别是五轴工具机可针对3D空间的任一平面和曲面进行复合加工,比起其他加工机,能进行更多加工样态,且加工效率更高,然过去台湾高端五轴工具机控制器却长期掌握在德国和日本大厂手上,自主能力偏低,亦造成成本竞争劣势。工研院目前已完成国产高端控制器技术的开发,应用范围可从百万元等级的二轴车床及三轴铣床、到千万元等级的大型五轴同动及多轴车铣复合加工机等高端机型。

目前已有超过30家台湾工具机厂商导入,逾500台五轴工具机完成终端加工验证,工研院表示,盼未来藉由全国产化控制器技术,提升工具机产业技术自主能力,可望进一步节省业者5成的电控成本,并大大缩短交货时间。目前该技术也已促成台湾3家控制器厂商年产量可达8至10万套,产值预估超过新台币50亿元。

高端工具机除需要提供大脑功能的控制器外,更需要高精度的工业级传感器掌握工具机加工状态,以做到更精准的数据收集。

工研院表示,由于台湾工业传感器进口的比例达90%,需求缺口相当大,工研院微系统中心近年聚焦于力传感、振动、视觉等关键传感技术开发,目前已研发出具高刚性、薄型化以及高传感特性的力传感器,该传感器可进一步整合于五轴加工机等设备内,直接侦测设备加工时的力量特徵,实时判断机台异常与刀具磨耗等情况,可多方应用于轴承、主轴状态监控与健康预诊等,提升设备可靠度与稳定性。

工研院近一步指出,国产化技术大幅降低厂商开发门槛,该力传感器售价仅约国际大厂产品价格的一半,目前已有超过10家工具机厂商将国产传感器导入应用于高端工具机以及关键零组件等设备,年产量超过百台。

除此之外,工研院除了运用硬件强化工具机技术,近年也持续推动智能机械云,透过智能化应用软件店中店,让终端厂商能够经由平台浏览、下载安装及维护更新,经由云服务分析生产信息,导入AI诊断、优化、预测等,降低数码转型成本与门槛。目前该平台也已建置多达178个智能应用服务模块,也就是以App的形式在平台上供下载,而平台正式推出至今,也已累积参与厂商近2,000家。

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