即使在國際變種肺炎疫情陰霾下，全球經濟景氣仍穩定復甦，激勵半導體、5G、PCB電子業等產業競相投資自動化生產設備，帶動臺灣傳產和機械業出口成長，卻也推升了上游原物料價格、運費居高不下，零組件交期延滯不前，亟待引進國內外模組化或自製產品解決。
根據經濟部最新公布2021年Q2製造業產值達3兆9,576億元，創下歷年單季新高紀錄，已連續3季正成長。又以傳統產業為主要貢獻來源。其中，機械設備業產值1,891億元，為歷年單季新高，增幅為2011年Q1以來最大，主因為全球景氣復甦，激勵廠商設備投資意願，加上產業自動化轉型升級商機挹注，推升半導體、5G、電子等相關產業及自動化系統需求，導致相關生產設備及傳動元件產值明顯成長。
| 圖1 : 2021年Q2機械設備業產值1,891億元，增幅為2011年Q1以來最大，主因為半導體、5G、電子等相關產業及自動化系統需求，導致相關生產設備及傳動元件產值明顯成長。（source：經濟部統計處） |
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另依臺灣機械工業同業公會（TAMI）最新公布今年Q3起始的七月臺灣機械業出口金額約28.01億美元，年成長33.8%，也是從去年九月起連續11個月上漲，僅次於今年五月（29.15億元）新高。前10大出口產品幾乎都有兩位數成長，顯示出口持續暢旺，其中占比排名第三的動力傳動件出口2.29億美元，成長37.4%；累計1~7月前3大類機械設備出口值，動力傳動件也以14.98億美元居第三名、占比8.1%，年成長45.6%。
| 圖2 : 依臺灣機械工業同業公會（TAMI）最新公布今年1~7月臺灣機械業前10大出口產品中，動力傳動件皆穩居第三名，持續超越工具機。（source：TAMI） |
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然而，在現今機械業推動智慧化、數位轉型的浪潮裡，負責在有限空間內，轉換伺服馬達轉速成為驅動出力、放大扭矩之外，還能改變運動方向、精度的低背隙、高精密減速機，雖然是工廠自動化設備的關鍵被動零組件之一，卻因為內部完全由高精度、高剛性的元件、齒輪相互嚙合而成，對於材料科學、精密加工裝備、組裝及檢測技術等，都有相當高的要求。
長期以來，機械設備都掌握在歐、日系少數廠商手中，造成自動化成本居高不下，也成為推動自動化的最大障礙，在如今原物料、運費價格飆漲及交期延遲的大環境裡，無疑更是雪上加霜。
營造獨特產銷策略 創造國內外大廠差異性
尤其這兩年來受到疫情衝擊到原物料價格及交期，也激發出國內外減速機產業另一套的生產管理流程及替代方案。其中立翔機電工業公司因為採取一條龍自主研發製造與生產流程，將齒輪全部都經過熱處理後齒面研磨，精度可輕易達到DIN4~5級；從零開始設計齒型，以達到高乘載力及低噪音要求，運轉平穩且延長使用壽命。
進而致力於開發高效率低能耗的齒輪箱，並提供相關技術性資訊，協助客戶選擇最適合的產品，避免消耗性產品的使用率，達到節能減碳的目標。同時規劃採取齒輪箱模組化設計，以減少庫存產品及開發模具成本與時間，並配合雲端及現場即時管理的概念，大幅縮短交期。建立SOP及制定相關準則，以提供客製化解決方案；在線上解決技術性問題，以減少派遣人力，未來也將持續滾動式修正，朝向自動化生產的目標。
立翔機電表示，隨著加上2021年疫苗接種覆蓋率持續攀升，各國陸續解封，該公司對於2021年產業景氣表達樂觀的態度，所推出的北工牌系列產品應用也涵蓋日常生活各領域的產業機械、基礎建設、自動化等客戶群，目前在手訂單已排到2022年Q1，並按期交貨。
| 圖3 : 立翔機電採取一條龍自主研發製造與生產流程，進而致力於開發高效率低能耗的齒輪箱、規劃模組化設計，並配合雲端及現場即時管理的概念，大幅縮短交期。（source：立翔機電） |
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此外，因為疫情創造龐大零接觸商機，既導致自動無人搬運車AGV/RGV或機器人等需求增溫，甚至讓兩者結合成為AMR產品，朝智能化數位轉型演進，讓身處上游零組件供應的減速機廠商訂單滿手。
德商威騰斯坦公司（Wittenstein）身為德國制定工業4.0戰略的創始委員之一，不僅早已在德國布局智慧工廠，所以受到今年缺料及產品交期影響不大，還因為先前5G、半導體等產業對於RGV/OHT機器人移載、倉儲物流等自動化設備需求成長。
為迎接未來工業物聯網（IIoT）趨勢，為客戶創造利益，今年該公司特別主推Cynapse系列智慧型減速機（Smart gearbox），領先同業將感測器嵌入減速機，整合一體模組化設計，讓傳統被動元件也能擁有神經元，只須要在法蘭座預留的信號孔插入傳輸線，即可傳遞出所有資訊數據，讓減速機會說話；且安裝空間不變、操作簡易，不必擔心供應商交期。
目前最新推出的XP+ HIGH TORQUE系列行星式減速機，則是Wittenstein最高階產品，以因應現今產品應用的環境條件更為嚴苛、在機械內部結構空間縮小等挑戰。比起市面上同級產品增強力矩72%、抗扭剛度提高54%，還附帶一個軸承可吸收最大外力；隨著提高傾斜力矩，一併提升進給力（線性）和槓桿力（旋轉式）。且因為加速最大化而縮短週期時間，使之動力傳動系統控制品質更好，定位速度更快；運轉表現更流暢、反覆定位精度更高，即使經常變換方向也不影響。
同時提高扭矩密度達144%，得以選擇較小尺寸的減速機設計，大幅節省空間；強大的側傾力矩負載量，使之能於輸出軸上直接安裝，毋須再仰賴複雜又昂貴的外接軸承。因此縮小尺寸和減輕重量，不僅能讓機械和廠房設計發揮最大的靈活度，也會對動力傳動系統的能源效率產生正面影響，降低搭配伺服馬達的輸出功率。
甚至能選擇以R型法蘭接頭取代外加的調整板，簡化多樣零件的管理作業，使之組裝方式更簡單也縮短時間，降低耗能與成本。Wittenstein強調，其除了提供優質減速機和更有競爭力報價，還希望利用技術、服務，找到最適合的產業及客戶，放在機構正確位置上。
| 圖4 : Wittenstein最新推出XP+ HIGH TORQUE系列減速機，為目前該公司最高階產品，比起市面上同級產品提升效能72%、側傾力矩及扭轉半徑54%。（source：Wittenstein） |
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掌握成長關鍵 諧波式減速機
向來被視為機器人心臟的精密諧波式減速機（Harmonic Drive）問世60餘年以來，則由於全球約75%產能都掌握在日本Nabtesco、Harmonic Drive兩大廠手裡，除了造成機器人價格長期居高不下，流失效能和成本的競爭力，也不利業者產生投資報酬率，更影響其導入自動化設備轉型的意願。
所幸近年來在臺灣廠商自力耕耘下，既有盟立、工研院等股東合資成立盟英科技公司，可掌握客製化減速機內部細節的外觀、齒形設計及輸出/入效能，再選擇與海內外上中游材料、設備製造廠商技術密切合作，開發專用齒輪加工機、數學函式資料庫及引進特殊刀具，確保其產品可達到DIN 4等級，既減省從頭開發成本及上市時間，還能帶領供應鏈夥伴共同升級。
上銀集團（HIWIN）也透過在2014年併購邁萃斯精密公司（前陸聯精密），期待掌握當時日商不願出售的齒輪加工刀具自製能量，在全球供應鏈取得一席之地。雖然至今仍處於「十年鑄一劍」階段，但部份刀具、齒輪磨床產品已開始轉虧為盈。
另一家即將在明年上市的傳動元件大廠臺灣精銳（Apex），則從塑膠射出機專用的工業機器人起家，投入研發伺服馬達用高精度行星式減速機，與相關線性傳動的應用領域，與德國Wittenstein及日本SHIMPO等大廠競爭。強調能自主掌控從研發製造上下一條龍式流程，使之得以專注於開發少量多樣化市場，產品涵括從小到大不同尺寸機種系列完整，只要稍微改變齒數，相關製程、技術就會對應發生改變。雖然目前減速機仍屬於純機械被動零組件為主，未來仍審慎考量在產品上搭配數位偵測感應器的必要性與可行性。
| 圖5 : 臺灣精銳強調能自主掌控從研發製造上下一條龍式流程，得以專注於開發少量多樣化市場，只要稍微改變齒數，相關製程、技術就會對應發生改變，能夠在歐日系同業近來生產受阻之際帶來轉單效益。（攝影：陳念舜） |
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甚至可配合最快速的工作流程，減少產品開發週期時間，以精確交付所需零組件產品與服務，能讓使用者於最短時間內回應市場龐大需求。臺灣精銳表示，即使當前確實面臨上游原物料價格及運費上漲、交期延遲影響，但有別於歐洲一線大廠，往往需要數週~1月交貨期，臺灣精銳仍以充足的庫存與強大的產能為基礎，搭配廠內自動倉儲系統，僅須約3~5天即可快速生產與交貨，最熱門機種甚至可在當天出貨。
同時採取EX-WORK方式出貨，運費由客戶自行承擔，較不受調漲影響；運用Sales Channel營運模式，在全世界30國各自成立了36家APEX DYNAMICS，準備了充足庫存的料源、半成品，以便快速供貨；並由當地人員從事獨家行銷與服務，深耕所處國家或區域，拓展全球業務在地化。臺灣精銳指出：「有別於上銀約有70%業績來自中國大陸、亞德客更高達90%左右，目前該公司在大陸市場營收只占總額30%，可見其市場布局更加國際化；行銷策略多以全球工業發展與經濟情勢為考量，也比較不會因為單一市場或產業的興衰而劇烈起伏。」
由於減速機應用範圍廣泛，遍佈所有工業自動化市場，較不容易受到任一產業景氣的短暫循環影響，在全世界都有臺灣精銳既有長期客戶。這波經濟成長亦受惠於5G、半導體、電子代工業（PCB、Mini LED面板）需求帶動自動化及工具機產業復甦，加上工業4.0推動該公司業務受益於大量自動化設備的需求，成長迅速，也趁機深入各地高科技到民生工業等領域，開發市場並推廣應用與銷售產品。
在2020年底中科后里三廠落成後，機臺設備也逐步到位並參與生產，除了擴充現有產品產能逾倍之外，也將進行新產品開發、試量產；並藉由生產自動化與製程優化，克服傳產招聘人員招募不易的困境。在歐日系同業近來生產受限受阻之際，臺灣精銳仍然能夠快速出貨的優勢，帶來轉單效益，也協助客戶解決問題。
**刊頭圖（source：bonfiglioli.com）
