即使美國總統(tǒng)川普二度上任後率先退出氣候協(xié)議，導致淨零碳排前景不明。但環(huán)顧歐盟碳邊境調(diào)整機制（CBAM）與臺灣碳費子法仍陸續(xù)接軌上路，也促使工具機產(chǎn)業(yè)近年來仍不斷推動節(jié)能標章認證、PCR制度等落實以大帶小，推進供應(yīng)鏈減碳策略。
基於現(xiàn)今機械產(chǎn)業(yè)綠色轉(zhuǎn)型意涵，包含推動企業(yè)本身加速轉(zhuǎn)型，需要在生產(chǎn)、營運方面降低材料、能源和資源消耗；且在供應(yīng)鏈管理上，推動上游供應(yīng)商共同減碳；提供全產(chǎn)品生命週期低能耗與碳排的低碳設(shè)備及整合應(yīng)用方案，以協(xié)助下游產(chǎn)業(yè)客戶，實現(xiàn)高效高精密加工，除了達到節(jié)能減碳目標之外，還可提升競爭力及獲得更多綠色商機。
表一：綠色工具機常見實施導入方法（source:工研院產(chǎn)科國際所）
|
綠色工具機常見實施導入方法
|
|
→ 生產(chǎn)稼動節(jié)能最佳化
|
|
→ 低能耗硬體周邊改良
|
|
→ 軟體監(jiān)控優(yōu)化工藝
|
|
→ 輕量化簡易結(jié)構(gòu)設(shè)計
|
根據(jù)精密機械研究發(fā)展中心（PMC）表示，有別於以往機械設(shè)備與工具機產(chǎn)業(yè)，通常較著重於研發(fā)製程/加工與設(shè)備安全等技術(shù)均已相當成熟，目前於Maker端組裝生產(chǎn)一部工具機的設(shè)備耗能與排碳其實並不大，但是從End user端客戶開始加工使用到除役前的全生命週期，仍會產(chǎn)生相當可觀的電量與排碳量。
因此，PMC也針對工具機產(chǎn)業(yè)該如何提升節(jié)能減碳技術(shù)議題，分別自組織面及設(shè)備面著手，並導入國際標準，包含：
（1）ISO 14060系列標準之ISO 14064-1進行組織溫室氣體盤查，以利瞭解及檢視自身營運活動中直接或間接溫室氣體排放量，並分析具有減量潛力的部分及落實執(zhí)行相關(guān)溫室氣體減量計畫；
（2）ISO 14955系列標準之ISO 14955-1進行工具機節(jié)能設(shè)計及評估，即透過調(diào)查產(chǎn)品生命週期，評估從原料取得、生產(chǎn)製造、運輸、安裝、使用過程及回收報廢各階段，對於環(huán)境衝擊（亦可視為能源消耗）的占比，又以「使用過程」衝擊最為顯著。
| 圖一 : PMC現(xiàn)也分別自組織面及設(shè)備面著手，導入工具機減碳國際標準。（攝影：陳念舜） |
|
臺灣工具機暨零組件公會（TMBA）也在PMC輔導下，成立E委員會推動工具機綠色供應(yīng)鏈，自TMTS 2024臺灣國際工具機展開始辦理「工具機產(chǎn)業(yè)（金/銀質(zhì)）節(jié)能標章」評鑑，並陸續(xù)於2023、2024年推動工具機產(chǎn)業(yè)6大「產(chǎn)品類別原則（PCR）」，篩選出平均改善能耗30%以上的綠色工具機或零組件，以建議終端客戶參考選用；同時向政府、國營事業(yè)、大專院校及公共工程等採購單位，爭取汰舊換新為符合節(jié)能標章認證產(chǎn)品。
進而期望整機廠「以大帶小」，帶動供應(yīng)鏈共同減碳；或是由零組/配件廠著手，協(xié)助整機廠節(jié)能減碳。TMBA也透過PCR概念分組，經(jīng)過不同專業(yè)領(lǐng)域的審查委員評鑑出金/銀質(zhì)標章產(chǎn)品。其中銀色標章以上產(chǎn)品皆通過高效節(jié)能改善設(shè)計，金色標章產(chǎn)品更符合ISO國際標準改善成效或客戶驗證，節(jié)能效果相較前一代皆至少提升20%以上。
| 圖二 : 工具機產(chǎn)業(yè)也期望分別透過整機或是零組/配件廠「以大帶小」，促供應(yīng)鏈共同減碳。（攝影：陳念舜） |
|
估計每臺符合ISO14955規(guī)範的節(jié)能工具機切削單一工件時，可減少約2kwh能耗，乘以臺灣生產(chǎn)超過6萬臺新的節(jié)能工具機，等於減少排碳超過17萬噸二氧化碳當量，可望外銷時減少碳關(guān)稅，以提升附加價值、增加出口競爭力。
展望2025年，TMBA除持續(xù)推動現(xiàn)有的綠色轉(zhuǎn)型工作外，也著手建立碳管理平臺，以終為始，將逐步落實PCR、輔以數(shù)位化工具帶動跨產(chǎn)業(yè)生態(tài)系發(fā)展，包含碳係數(shù)資料庫、碳足跡模組、匯出清冊模組等，對應(yīng)國內(nèi)外法規(guī)計算碳稅與碳費，協(xié)助會員廠商解決碳管理問題。
| 圖三 : TMBA自TMTS 2024開始辦理「工具機產(chǎn)業(yè)節(jié)能標章」評鑑。（source：TMBA） |
|
工業(yè)冷卻精準控溫 減碳同時提升產(chǎn)品價值
屬於工具機關(guān)鍵零組件之一的工業(yè)冷卻器大廠哈伯精密工業(yè)，也強調(diào)在如今極端氣候影響下，該如何克服溫度變化對加工設(shè)備的各方面影響，對於提高加工精度極為關(guān)鍵，也是哈伯在與國內(nèi)外對手劇烈競爭下，創(chuàng)造差異化的核心價值所在。
除了2024年已通過ISO 14955節(jié)能標章認證，哈伯也將在今年TIMTOS持續(xù)展出旗下HIG系列最新智慧節(jié)能DC變頻冷卻機，具備的特色功能包含高精度、智慧化、環(huán)保節(jié)能。
其中因為採取±0.1K高精度溫度控制，通過冷媒系統(tǒng)的溫度補償設(shè)計迴路微調(diào)；再透過變頻的頻率變化，控制製冷系統(tǒng)的能力，將大幅降低餘冷餘熱，達到提升溫度平衡效率，快速穩(wěn)定控制冷卻液的波動，提高加工穩(wěn)定度。藉此冷卻工具機主軸，可減少對於刀具、線軌/螺桿磨耗，延長使用壽命與提升加工精度，針對難切削材也有對應(yīng)的解決方案。
同時依客戶控制器需求，透過智能遠端監(jiān)控來蒐集壓力、溫度、流量、功率等大數(shù)據(jù)，並通過多種傳輸介面RS485、MOBUS、EtherCAT、PROFINET，上傳雲(yún)端或工具機等指定位置分析，在遠端螢?zāi)怀尸F(xiàn)單/多機加工狀態(tài)。將有助於減少訊息傳遞時間，提高客戶便利性，以掌握冷卻機的健康狀態(tài)、耗能並預(yù)測保養(yǎng)需求，快速提供市場服務(wù)。
工具機結(jié)合自動化設(shè)備 逐步簡化節(jié)能
此外，工具機大廠凱柏精機也自2016年起陸續(xù)投入智慧機械領(lǐng)域，從工廠可視化管理開始，提供一系列智慧製造工廠解決方案。但因為臺灣加工製造業(yè)畢竟較少能有大規(guī)模數(shù)量機臺的自動化工廠，更凸顯其對於小批量多樣化生產(chǎn)、彈性人機協(xié)作及複合加工應(yīng)用等自動化產(chǎn)線規(guī)劃需求將大幅增加。
且工具機若想儘快達成節(jié)能減碳收效，還是須從單機起步仰賴供應(yīng)鏈設(shè)備廠商，提供變頻節(jié)能系統(tǒng)較能立竿見影。凱柏因此分別在售前評估、交機安裝和售後支援方面，提供專業(yè)的應(yīng)用工程師和服務(wù)團隊支持，提供可優(yōu)化ESG設(shè)備，確保客戶提高生產(chǎn)力並優(yōu)化投資成本。
包括從產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)階段開始規(guī)劃，凱柏便採取虛擬工具機設(shè)計開發(fā)技術(shù)，建立伺服馬達控制模型，透過機電整合模擬技術(shù)，優(yōu)化輕量化設(shè)計，減少試錯成本和資源浪費。同時結(jié)合結(jié)構(gòu)分析、穩(wěn)定性機電整合拓墣優(yōu)化設(shè)計技術(shù)，使機臺能在結(jié)構(gòu)上與馬達等機電系統(tǒng)得到合理匹配，有效降低動件重量與需求馬達功率，達到節(jié)能及消除研發(fā)階段的浪費；並提升了機臺的動剛性與自然頻率，實現(xiàn)更精確和穩(wěn)定的加工能力，實現(xiàn)產(chǎn)品的高品質(zhì)和可靠性。
在製造階段，則利用精確設(shè)計和優(yōu)化過程減少生產(chǎn)材料浪費，提高資源利用率。並使用節(jié)能零配件，如伺服馬達油壓箱，相較傳統(tǒng)油壓箱節(jié)省約76%能源；整機模組化設(shè)計，增加更換配件升級與維修的彈性；降低馬達的傳動功率輸出，增加速度，減少耗能及碳排放，以迎戰(zhàn)未來製造的普遍形態(tài)。
等到出貨到了客戶端工廠加工使用時，凱柏還提供自主開發(fā)的「普羅米PRO ME」人機介面系統(tǒng)，提供更多機臺資訊和管理協(xié)助，搭配與控制器廠商合作開發(fā)Digital twin事前模擬功能，讓客戶在辦公室即可了解工件於實際機臺上的加工動作及品質(zhì)。同時整合市售量測系統(tǒng)，減少測試時間及材料浪費；進而協(xié)同試用、驗證確認生產(chǎn)，避免因高價而影響End user採購意願，提升產(chǎn)品附加價值。
| 圖四 : 凱柏精機從工廠可視化管理開始，提供一系列智慧製造工廠解決方案。（攝影：陳念舜） |
|
今年TIMTOS還將發(fā)表凱柏最新自主開發(fā)的產(chǎn)品，包括溫升補償系統(tǒng)、普羅米人機操作介面等，以數(shù)位工具及具有車銑複合功能的高值化工具機為主軸，實現(xiàn)多樣化連續(xù)加工需求；還將搭配機器人自動化上下料和線上快速量測設(shè)備的先進自動化整合方案，滿足客戶不同規(guī)模的自動化需求，有效提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品品質(zhì)。
