產業追蹤/工具機雙轉型 強化競爭力

經濟部產業技術司長邱求慧(左起)向總統蔡英文與行政院副院長鄭文燦等貴賓講解經濟部產業技術司補助工研院開發的工具機抑振模組、鍛造自動調機軟體等成果。經濟部產業技術司/提供
經濟部產業技術司長邱求慧(左起)向總統蔡英文與行政院副院長鄭文燦等貴賓講解經濟部產業技術司補助工研院開發的工具機抑振模組、鍛造自動調機軟體等成果。經濟部產業技術司/提供

台灣工具機產業面對全球震盪多變的政經局勢,加速「數位化」與「低碳化」是主要解方,而AI、5G等數位科技運用是達成產業升級的重要手段,數位、淨零雙轉型將是工具機產業競爭力表現的新典範。

觀察近年趨勢,以生成式AI的發展最受矚目。生成式AI可透過大量資料學習訓練,依據輸入資料,自主產生新的資料內容。輸入與輸出資料類型可包括文字、語音、圖像、影像、程式碼、3D模型數據等。目前生成式AI模型建構,主要方式之一是透過生成型預訓練變換模型(簡稱GPT)方式,利用極大量的非標註、非結構化資料與自監督式學習過程進行訓練,建構基礎模型。

這類基礎模型可依據輸入資料,自動產生新內容。例如目前熱門的ChatGPT,可依據使用者輸入的文字提示,回答問題或產生一段文章、一份文案。在製造領域,有許多工作都涉及到軟體開發與程式撰寫,包括各類製造與生產管理資訊系統,數值控制(CNC)工具機加工程式(NC code),各類運用於自動化裝置的可程式化控制器(PLC)程式,以及工業機器人控制程式等。

製造領域研發與工程人員可透過生成式AI自動生成相關程式碼,進而縮短軟體與控制系統研發或更新時程。製造業大廠正積極布局生成式AI應用,例如西門子與微軟合作工業生產新動力方案,利用生成式AI推動工業生產力;國內東台精機也布局生成式AI應用,例如設計增強式學習機械手臂夾取方案,以及工廠管理AI 3D動作辨識應用等方案。

第28屆聯合國氣候變遷大會去年底召開,近200個國家通過「脫離化石燃料(transitioning away from fossil fuels)」的決議。終結化石燃料就從這一刻開始。面對全球氣候風險,導入AI、5G等數位賦能應用,將是台灣邁向淨零路徑的重要解方。

企業推動淨零轉型過程中,不只產品從設計端就要開始規劃,製造端也要調整,對於導入低碳技術的工具機業者,首要須瞭解內部主要碳排來源,接著是針對排碳熱點執行能源管理、碳排監控與去碳化。

日本DMG MORI提出整體作法,訴求產品/廠房/供應商,持續開發永續工具機與相關技術、促進員工滿意度與健康、致力捐贈與相關公益活動實現共同利益。MAZAK則推出綠色工具機新機種,主要針對主軸、驅動軸、液壓系統、油泥處置進行改善與管理,整體能耗相較傳統機型降低46%。

另一家工具機廠商日本OKUMA推出次世代電腦數值控制,其具備更強大的運算與監控處理速度、操作更簡單且安全、更智慧、能更低能耗與更快暖機等更節能的切削加工。

為協助工具機業者切入高階市場供應鏈,經濟部產業技術司近四年在機械領域投入近百億元,協助研發法人如工研院、精機中心等開發工具機加工精度更高、效率更快、壽命更久的軟硬整合技術,以解決工具機廠商痛點。如支持工研院研發可大幅提升四倍的加工精度的抑振模組及鍛造自動調機軟體;開發台灣第一套高階(高功率)主軸驅動器,取代現行仰賴國外大廠的進口;也開發智慧監控預警系統,可全方面監控檢測加工狀態,使工具機壽命提升1.5倍。

在技術司補助下,近年機械領域技術合作逾300家廠商、促成衍生產值超過100億元,並協助產業搶攻國際大廠供應鏈,如亞太菁英導入工具機抑振模組,已切入AIRBUS市場來進行A320機翼的製造;高鋒工業導入鍛造自動調機軟體,開發的高階鍛造輪圈加工應用系統已賣給國內汽車齒輪傳動零件公司,以布局高單價的鍛造鋁輪圈歐美市場及特斯拉供應鏈;寶元數控技轉高效率主軸驅動器以補足大功率(15KW)高階產品配套缺口,使全國產自主高階控制平台配套利潤可再提高10%,搶攻五軸及車銑複合等高階應用市場;加工機智慧監控預警系統則已導入全球前十大之國內工具機大廠,準確偵測出機台多項目標如刀具/模具、次周邊等問題,減少加工不良率達30%以上,偵測技術媲美國際沖床大廠SCHULER、AIDA。

技術司近年投注資源,成功將智慧機械導入國內工具機廠商促使其切入AIRBUS、特斯拉供應鏈,讓台灣工具機產業在智慧轉型與綠色轉型趨勢中保有全球關鍵地位。(作者是經濟部產業技術司技術基磐研究與知識服務計畫成員)

AI 工具機

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