Page 40 - 2025 自動化工業總覽

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面積小及總合成本低的高CP值優勢。伴隨此種機台開發，則亦需同步展開CNC控制器/PC-based 控
提升工具機次世代智慧製造競爭力 制器、CAD/CAM軟體、智慧自動控制、機上量測/檢測系統和智能監控系統等的創新技術研發。

迎向藍海市場 整線綜效應用解決方案和順應綠色製造需求

從應用發展的進程來看，主流製造應用端在熟悉智慧製造的特性與能力後，其要求也已從單機智
■ 文/國立中興大學 機械工程系 教授兼副系主任 王世明 慧化擴大至對整體產線的智慧整合(圖1)，目的是其可針對產品完整製程進行分析、優化，透過設備與
設備間和製程與製程間的製造分工、精度互補和產線異常監控的優化設計，實現全線智慧化整合，
台灣工具機產業自 1971~1980 年間產值大幅成長至今，積攢了相當多的製造設計經驗，除發展自
使設備間與製程間都能夠將生產數據整合並且相互溝通，即使上游設備/製程出現不預期異常，也可
有品牌外，同時也建構了完整且具地域集中優勢的供應生態系，這樣的優勢雖成就了過去數十年的
以及時將資訊傳遞給下游設備/製程進行及時調控，讓產線具備動態因應生產異常能力和及時平衡配
產業成長，也讓台灣CNC工具機產業與其供應鏈於國際上扮演舉足輕重角色。然近年在幣值影響、
置產能，達到關聯製程融合，使整體產線達到綜效優化(精度、效率/成本/能耗最適組合)、良率穩定
地緣政治與國際環保(碳稅)政策等多重壓力夾擊下出現了空前的危機挑戰，2023年我國出口產值也降
和高稼動的強健式生產，此次世代智慧工廠(圖2)具備有以下特性:
至全世界第八位。面對低成本競爭、關稅優惠(FTA)競爭、貨幣貶值及碳稅戰衝擊下，僅是低成本、
●以整產線綜效(品質/效率/能耗)為同步優化目標。
泛用型中品級機台恐無法突破上述的嚴峻挑戰，而是需有全方位的技術創新、強強聯手和策略整合
●高效率/低延遲/多連接ICT環境。
的思維，來建構突破性、領先性的整合應用方案與商業模式，從提供高CP值、滿足應用解決方案和
●具網實整合之產線多目標複合參數優化功能。
綠色製造減碳(碳稅)政策需求的三大優勢發想，以迎來台灣CNC產業和其供應鏈生態系的下一個榮 ●具智能自動化之整線調校/控制/監控/補償功能。
38 綜觀國際製造發展趨勢，工業4.0衍生的智慧製造已成為因應少子化引起的製造人力短缺、產品生 ●具跨製程/跨機台功能支援互補(從單機到產線)。
景。
●具整線即時異常監控功能。

命週期短、少量多樣生產和高效低碳的製造需求的主流模式。自2010年德國政府投入二億歐元「工業 ●具主動遞迴訓模功能(產線結果回訓，動態調整AI模型)。
●具主動溯源之整產線資安管控能力。
4.0」相關計畫，2012年提出「2020高科技戰略」十大未來計畫，以至2012年歐盟執委會於通過「歐洲

工業文藝復興」計畫以來，由工業4.0衍生的智慧製造應已是各國推動自身產業/經濟轉型的重要政策
與工具，隨著智慧製造的應用技術愈趨成熟(如:即時感知、資料萃取/轉換/分析、技術資通訊技術、
網實整合技術、機上/線上檢測、高效即時監控、雲/霧/地端計算、人工智慧和工控資安等技術)，智
慧製造可落地應用於製造實務情境(諸如:人/機/料/法/環)也已相當明確。

危機也可以成為轉機。多年前開始，我國政府在智慧製造的發展策略中，已將智慧機械、智慧工廠

及衍生的關聯科技應用技術的研發做為主要的推動目標，自2017年機械業也已正式成為我國第三個
兆元產業，其中CNC工具機及其供應鏈為此生態體系的核心，扮演著推動實現的現台灣智慧製造轉
型的重要角色。在建構高CP值優勢、滿足綜效應用解決方案和順應綠色製造需求三大競爭力的思維 ▲ 次世代整線智慧製造功能架構與特色。
下，吾人可思考從如何跳脫CNC控制器大廠限制、如何提供單機多元複合製造功能、如何利用AIoT/
上述次世代智慧製造能力的實現，有賴於深化相
AI發展自主創新功能/服務(從單機到整線)，乃至如何整合台灣晶片優勢創造競爭優勢等著手。
關智慧製造應用技術，其包含: 跨製程智慧自動化、
遞迴自訓式網實整合優化設計、跨機台/跨製程分
高CP值優勢
工匹配設計、線上/機上加工品質檢測、機台精度自
面對中國大陸/韓國/印度機台的競爭，台灣低成本、中品級泛用型機台恐已不再有競爭力，此外既
動量測與校準、異常智慧監控、製程/流程標準化監
有之複合功能機種(如車銑複合機)又面臨日幣貶值後相對價廉的日本機台的威脅，因此在機台創新
控、跨製程/跨機台誤差匹配補償、多功能串聯整合
研發方面，可從滿足顧客與產品需求著手(如:工件品質特性、製程多樣複雜)，從事多元複合製程能力
及多目標(精度、產效、成本、節能)同步複合優化設
(如:3D列印、車、銑、磨和熱處理等功能)機台的研發，以提供多元複合加工、高效率、all in one、佔地
計等。在透過領域知識(domain knowledge)與科技方 ▲ 中興大學次世代整線智慧製造示範場域 (SMC) 與技
術整合。