產研加速關鍵零組件轉型 驅動工具機低碳智造

【作者： 陳念舜】

延續多年來台灣工具機暨零組件產業發揮中部聚落優勢，不僅成立M-Team聯盟深化中衛體系聯盟；並在工業4.0、AIoT時代加裝智慧元件，以協助蒐集邊緣運算所需真實數據；以及為了追逐淨零碳排目標，落實以大帶小策略，提高工具機生態系價值。

其中因應全球智慧製造趨勢以及創新應用需求，在美國總統川普二度上任後，將續推動如鑽探油氣能源及國防軍工、航太等精密加工領域發展，促進高階大型五軸、複合加工機種商機。

根據2023年由台灣工具機暨零組件工業同業公會（TMBA）偕同財團法人精密機械研發中心（PMC），自2024年度開始攜手產、學雙方，共同投入開發「工具機智慧零組件關鍵技術」。並針對台製關鍵組件智慧化的性/價加值議題，邀集6大關鍵組件及整機廠業者為期數週的集思廣義下，彙集並列出工具機業界至今極為關切的智慧化議題，及其意欲跨越的挑戰門檻。

除了藉此提升零組件性能，以推動台製產品往高階工具機定位邁進；進而整合硬體設計與智慧化模組，以替代進口零組件為目標，分別在零組件和整機加工應用上加入智慧化功能，包含：自適應、監控、預測診斷等在產業落地。另透過建立性能驗證與標準化測試平台，持續進行工具機零組件可靠度驗證，促進台製工具機掌握高可靠度、高值化等優勢。

替代進口智慧主軸 加速導入高階複合工具機加值

其中基於現今高階複合加工機，必須搭配長度較短、具備高轉速及轉矩特性的主軸，卻往往因為台製品的剛性與散熱不佳，無法針對緊密空間找出客製化最佳設計，導致台灣工具機廠商多數仰賴進口，不利於售後維修服務。

零組件廠也因為在產品優化設計過程中，須將（軸承跨距）剛性與（流道參數）散熱優化分開分析，難以綜合考量兩者之間的相互影響，常須要多次迭代計算才能找到平衡，導致客製主軸開發設計及測試週期時間，往往長達9個月。

直到2024年起由PMC引進「內藏式主軸流固耦合設計最佳化分析」技術，發展台製高效客製化主軸，將同時計算不同參數與剛性、溫度敏感度的關聯性，快速針對工具機廠目標需求調整參數，有效提升剛性37%、降低溫度12%；進而增加主軸剛性及散熱效率，減少加工中振動，而提高加工品質及效率。進行工具機零組件可靠度驗證，促進台製工具機掌握高可靠度、高值化等優勢。

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