電動車零件加工複雜化 國產高階工具機技術急起直追
工研院開發國產高階控制器技術，目前已有超過30家台灣工具機廠商導入。工研院提供
五軸加工最重要的優勢在於可透過複合加工，將複雜的工件一次加工完成，使加工效率與加工精度提高，工具機業者看好其將是未來邁向工業4.0必備的加工設備。特別是因應電動車零組件加工型態將愈來愈複雜，連帶使工具機加工等級，不論從精度或速度都要跟著提升，在此情況下，工具機業者直言，台灣工具機業者未來應擺脫發展同質性高的泛用機種，朝向複合、五軸工具機的方向發展。
五軸加工從原有三軸加工發展而來，透過旋轉角度設計，以五軸同時動作大幅提高加工效率，也節省人力成本，對於製造業未來在彈性生產、提高生產效率等的訴求，是相當重要的關鍵，早在航太或國防工業等高階市場，五軸加工早已是不可或缺的生產設備。
經濟部整合工研院、精密機械發展中心、金屬中心等法人單位，以「智慧工具機產業」為主題，在TIMTOS X TMTS 2022 工具機聯展中，共同展示包括國產五軸控制器、感測器、智慧機械雲等多達28項技術，皆為智慧製造數位轉型的研發成果與台灣高階工具機自主技術，這些技術目前已經技轉超過30家台灣工具機廠商，成為台灣工具機產業轉型升級的最佳推力，搶攻國際市場商機。
工研院表示，工具機控制器有如工具機大腦，特別是五軸工具機可針對3D空間的任一平面和曲面進行複合加工，比起其他加工機，能進行更多加工樣態，且加工效率更高，然過去台灣高階五軸工具機控制器卻長期掌握在德國和日本大廠手上，自主能力偏低，亦造成成本競爭劣勢。工研院目前已完成國產高階控制器技術的開發，應用範圍可從百萬元等級的二軸車床及三軸銑床、到千萬元等級的大型五軸同動及多軸車銑複合加工機等高階機型。
目前已有超過30家台灣工具機廠商導入，逾500台五軸工具機完成終端加工驗證，工研院表示，盼未來藉由全國產化控制器技術，提升工具機產業技術自主能力，可望進一步節省業者5成的電控成本，並大大縮短交貨時間。目前該技術也已促成台灣3家控制器廠商年產量可達8至10萬套，產值預估超過新台幣50億元。
高階工具機除需要提供大腦功能的控制器外，更需要高精度的工業級感測器掌握工具機加工狀態，以做到更精準的資料收集。
工研院表示，由於台灣工業感測器進口的比例達90%，需求缺口相當大，工研院微系統中心近年聚焦於力感測、振動、視覺等關鍵感測技術開發，目前已研發出具高剛性、薄型化以及高感測特性的力感測器，該感測器可進一步整合於五軸加工機等設備內，直接偵測設備加工時的力量特徵，即時判斷機台異常與刀具磨耗等情況，可多方應用於軸承、主軸狀態監控與健康預診等，提升設備可靠度與穩定性。
工研院近一步指出，國產化技術大幅降低廠商開發門檻，該力感測器售價僅約國際大廠產品價格的一半，目前已有超過10家工具機廠商將國產感測器導入應用於高階工具機以及關鍵零組件等設備，年產量超過百台。
除此之外，工研院除了運用硬體強化工具機技術，近年也持續推動智慧機械雲，透過智慧化應用軟體店中店，讓終端廠商能夠經由平台瀏覽、下載安裝及維護更新，經由雲服務分析生產資訊，導入AI診斷、優化、預測等，降低數位轉型成本與門檻。目前該平台也已建置多達178個智慧應用服務模組，也就是以App的形式在平台上供下載，而平台正式推出至今，也已累積參與廠商近2,000家。