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從智慧零組件拓展整線智慧化 台灣工具機產業亟待升級

  • 廖家宜
台灣機械產業在去年成為繼半導體與面板後的第三個兆元產業,更擁有全球唯一工具機及零組件產業聚落的優勢。法新社

對於發展工業4.0(industry 4.0)而言,機械設備代表生產端上的第一線,可以說是整個智慧工廠(smart factory)中的「關鍵零組件」,因此機械設備的智慧化也幾乎將決定智慧製造的成熟度。

台灣機械產業在去年成為繼半導體與面板後的第三個兆元產業,其中更擁有全球唯一工具機及零組件產業聚落的優勢,而我國工具機市場近八成皆為出口,是全球第五大工具機出口國,在國際市場具有相當重要的影響力。

近來雖遭逢美中貿易戰升溫影響,台灣機械產業或多或少受到波及,不過業界從樂觀角度來看則是認為,此時正是各國加快智慧機械發展的時機點,透過包括物聯網(IoT)、大數據(big data)或人工智慧(AI)等先進技術強化產品性能,冀望藉此提升其在全球市場上的競爭力。

以工具機產業來說,我國優勢在於產業鏈群聚完整、產品具高性價比等表現,然現況卻面臨德國、日本中高階工具機降價競爭,以及大陸、南韓中低階工具機追擊等市場競爭。工具機產業一方面遭受競爭對手的雙面夾擊,另一方面則是因應全球局勢的變遷,種種跡象都顯示我國工具機產業亟待升級、突破重圍。

因此近年在國際趨勢的帶動下,將工具機智能化已形成一股不可逆且勢在必行的趨勢。工具機是由控制器、感測器、螺桿、主軸、驅動馬達等元件所構成,因此如何將這些重點機械元件智能化將決定工具機整體的智能化程度,並進一步從智慧零件拓展至單機智慧化、整線智慧化等技術輸出。

若以系統層次來看,智慧零組件的型態主要係將感測器應用在零組件上,使零組件具備溫度或振動等自我感知能力,以提高可靠度及使用壽命。而單機智慧化則是收集機台各部分的運作狀態資訊,進行大數據分析,最終可做到及早發現異常並做預處理,以維持機器運作的順暢並確保加工品質。

至於整線智慧化的意義則是將包括工具機、機器手臂或是運輸載具等生產線上的各種機器串聯在一起,讓機器設備之間可互相對話、相互支援以提高整體生產效率,也可以同時生產不同規格的產品,達到彈性生產、快速換線的需求。

現階段在市場上也有不少台灣工具機業者或法人單位已具備相當成熟的智慧工具機之發展能力,開發應用方案來滿足客戶需求,例如工研院以及PMC所開發的VMX與SkyMars等智能化應用軟體、東台精機推出TIMS智慧應用軟體則可提供生產管理、刀具管理等功能,而高聖精密則是早前就與美國智慧維護系統中心(IMS)合作,開發出鋸床、鋸帶健康預測平台等。