经济部技术处於工具机展「TIMTOS x TMTS 2022」经济部智慧工具机产业主题馆中,整合工研院、精密机械发展中心、金属中心等法人单位,共同展示国产化五轴控制器、感测器、智慧机械云等28项技术,展现台湾高阶工具机自主技术以及智慧制造数位转型之研发成果。这些技术已技转超过30家国内工具机厂商,创造超过50亿元的产业效益,成为国内工具机产业发展的最隹推力,协助厂商厚实竞争力,抢攻国际市场,巩固台湾身为亚洲高阶制造中心的地位。
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经济部打造全国产五轴工具机,创造逾50亿产值。 |
经济部技术处邱求慧处长表示,工具机领域的控制器就像工具机的大脑,然台湾高阶工具机控制器长期高度仰赖德国和日本等国家进囗、自主能力仍偏低,为突破此一现况,经济部技术处运用科技专案支持工研院开发出国产高阶控制器,目前已有超过30家国内工具机厂商导入,逾500台完成终端加工验证,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阶机型,并促成国内3家控制器厂商年产量高达8-10万套,产值超过50亿元。
一台高智慧化的工具机,除了需要身为大脑的控制器外,更需要高精度的工业级感测器掌握工具机加工状态,才能够做更精准的资料收集。由於国内工业感测器国际进囗的比例达90%,为解决国内工业感测器之需求,经济部自110年起透过科专计画由工研院微系统中心进行力、振动、视觉等关键感测器技术开发,补强国内技术的缺囗。目前研发出的高解析度力感测器,可即时判断机台异常与刀具磨耗等情况,相较於国际产品具备尺寸小、刚性高,售价约为国际产品价格一半等优势,且已经有超过10家工具机厂商将国产感测器导入应用於高阶工具机以及关键零组件等设备,年产量超过百台,产值超过20亿元。
「经济部智慧工具机产业主题馆」於TIMTOS x TMTS 2022发表多项关键技术成果:
1.高智能国产五轴加工控制解决方案:高阶零组件国产化,节省厂商50%电控成本
五轴加工机可针对3D空间的任一平面和曲面进行复合加工,比起其他加工机加工样态多、加工效率更高,但五轴加工机的控制器等关键零组件技术,掌握在欧日大厂手上,法人开发的全国产控制器可提升国内控制器技术自主能力,节省厂商5成的电控组件成本,并大大缩短交货时间,有助工具机业提升市场竞争力。
2. 五轴加工机主轴动态负载感测方案:五轴工具机的健检医生,提高可靠度与稳定性
工研院开发具高刚性、薄型化以及高感测特性的力感测器,易整合於五轴加工机等设备内,直接侦测设备加工时的力量特徵并监测设备状态,可应用於轴承、主轴状态监控与健康预诊,提升设备可靠度与稳定性,协助国内五轴工具机厂商智慧升级。
3.智慧机械云:手机版App Store,降低数位化门槛,可??衍生逾15亿元产值
机械云像手机「APP Store」商店,汇聚智慧化应用软体服务,厂商可在平台浏览软体,自行下载安装及维护更新,降低转型成本,为台湾厂商升级智慧化大力助攻,业者可透过智慧机上盒下载智慧化应用服务软体。藉由智慧化软体分析生产资讯,导入AI做诊断、优化、预测等最隹化决策,以达到精准生产的目的。智慧机械云能够提升产业设备附加价值、增进产能效率、减少生产成本。目前平台已建置178个智慧应用服务模组(APP),会员叁与厂商达1,179名,与国际大厂包含美商Autodesk、美商微软、日商三菱电机设立20家店中店,促成63家厂商投资,带动投资金额达15.8亿元,将成为全球第一个共通智慧制造云平台。
4.智慧化动力组件-减速机:智慧化如虎添翼,助厂商提高附加价值
工研院开发??转机械设备预兆诊断演算法,结合内嵌式振动感测器可应用於减速机上分析减速机内齿轮磨耗与断齿等故障样态,实现监测即时化、维护预测化、诊断智能化等功能,并分析使用纪录数据优化齿轮设计,大幅提升传动效率达98%以上。相关技术可协助国内齿轮减速机厂开发国产中高阶智慧减速机,应用於机械手臂上将有助提升自我检修维护能力,预防非预期停机,提高产品附加价值。
5.主轴健康预诊系统:建立线上量测,可即时侦测主轴异常状态
主轴健康预诊系统可针对主轴进行动态预压力量测,并搭配温度与振动特徵讯号撷取,建立线上量测、观察主轴轴承受力状态,藉智能诊断讯号监别技术,将主轴健康状态可视化呈现,提供使用者掌握主轴状态,降低非预期停机损失,提升机台稼动率,量测结果更可作为未来主轴开发之可靠度升级之重要依据,打破过往主轴预压确认的常规方式无法量化之痛点。
6.先进雷射应用技术:雷射关键技术自主,实现高阶雷射源系统国产化。
工研院自主开发雷射源光路及驱控等关键技术,并整合国内腾貔公司所生产雷射二极体,已成功开发多款国产自制率达85%以上之高阶雷射源系统,并搭配光路智慧侦测系统落实制程监控,平均可缩短高反射金属(铜、铝)及异质金属焊接加工时间一半以上,协助电动车电池组装业者提升加工品质,提高国产雷射源附加价值。