同樣身為臺灣工具機產(chǎn)業(yè)學(xué)習(xí)日本豐田式精實管理(TPS)代表的M-Team聯(lián)盟協(xié)力廠之一,歐權(quán)科技成立至今已超過20年,最早從代理日本高廣公司旋轉(zhuǎn)平臺(ATC, Auto Tools Change自動換刀機構(gòu))產(chǎn)品起家,受日系企業(yè)文化影響甚深。適逢當(dāng)時臺灣機械產(chǎn)業(yè)聚落的中衛(wèi)體系成型,臺灣廠商陸續(xù)開始有能力自製ATC,工具機客戶更有要求降價籌碼,導(dǎo)致進口ATC市場飽受替代威脅,而不得不與原廠研議代工生產(chǎn)的可能性。
當(dāng)時因為其核心元件的滾子凸輪(Roller CAM Drive)專利最早源自於20~30年前美國製造業(yè)外移後,到期專利始改由日商接手開發(fā);並且經(jīng)過日本東京、名古屋等大學(xué)合作研究後,認為採滾子凸輪設(shè)計比起蝸桿蝸輪、直驅(qū)(DD)馬達的特性更佳,而先被用於日立精機(Hitachi Seiko)五軸加工機上。讓歐權(quán)科技到了2000年構(gòu)思下一代產(chǎn)品時,最終決定滾子凸輪還是最適用於五軸加工中心機的四/五軸。
但初期高廣仍不放心臺灣法規(guī)與投資環(huán)境風(fēng)險,僅願由退休的技術(shù)部長來臺擔(dān)任顧問,提供技術(shù)支援,並與日本共用研發(fā)、設(shè)計資源;再經(jīng)歐權(quán)持續(xù)和工具機製造廠從前期研發(fā)、設(shè)計階段開始合作,待通過各家CNC控制器測試後,供應(yīng)工具機製造廠所需ATC、旋轉(zhuǎn)平臺、四/五軸等關(guān)鍵零組件,在2005年正式上市。因為在過程中逐漸自主掌握滾子凸輪的核心專利技術(shù),有自信品質(zhì)至今已不輸日本大廠三共、高廣同級產(chǎn)品;邁入工業(yè)4.0時代後,更積極納入基礎(chǔ)材料、彈性製造、精實管理能力,在國內(nèi)外市占率突飛猛進。
歐權(quán)科技總經(jīng)理張清傳表示,目前全世界只有兩家公司會生產(chǎn)滾子凸輪驅(qū)動的四/五軸,歐權(quán)自2006年賣出第一臺分度盤至今已邁入第11年,而高廣推出的時間還比歐權(quán)晚。因為當(dāng)時日本經(jīng)濟景氣不佳,歐權(quán)甚至還會配合製造回銷,再交由高廣銷售與服務(wù),得以充分獲得客戶信任,達到三方共贏局面。如今已有許多工具機廠將原本蝸桿/蝸輪的分度盤改為滾子凸輪型式,讓業(yè)務(wù)量逐年成長;而且因為五軸加工機需求增加,歐權(quán)在五軸分度盤市場上的品質(zhì)與精度都獲得客戶的高度肯定,未來還將擴充生產(chǎn)線,滿足市場需求。
掌握滾子凸輪技術(shù) 協(xié)同開發(fā)高階工具機
張清傳進一步指出,滾子凸輪又可分為入力凸輪軸及滾子轉(zhuǎn)塔組兩大部分,而滾子與凸輪便透過滾動方式接觸、傳遞動能,以有效減少驅(qū)動過程中浪費能量,使傳動效率高達90%以上。該公司利用最重要的預(yù)壓設(shè)計,使?jié)L子與凸輪互相嚙合,完全消除兩者之間的背隙,達成高速、高剛性及耐久3大特性,展現(xiàn)超精密定位的優(yōu)勢;其快速輕巧的動態(tài),使製程設(shè)計與生產(chǎn)排程上能做更靈活的規(guī)劃,讓使用者既避免因背隙導(dǎo)致浪費許多素材與工時,停機調(diào)校背隙,還能增加產(chǎn)能及收入,為工具機提升效率的最佳選擇。至今共推出搭載無背隙滾子凸輪的高速高精密數(shù)控分度盤、ATC刀具交換機構(gòu)、間歇分割器等產(chǎn)品,可結(jié)合APC交換臺功能,讓臥式加工機於0.001度定位時,不會因為依賴齒盤定位而導(dǎo)致加工角度受限,無論是在定點翻轉(zhuǎn)或是連續(xù)曲面加工,皆能完美詮釋多軸加工優(yōu)勢。
在臺灣也成功打入中心母機廠東臺精機的供應(yīng)鏈,張清傳表示,其雖然已認知採用滾子凸輪的旋轉(zhuǎn)平臺,會比起原有蝸桿/蝸輪設(shè)計的機種磨耗程度低,又不致減損使用壽命。惟其日系車廠客戶過去僅要求在工具機上,選用搭載三共滾子凸輪的旋轉(zhuǎn)平臺。張清傳說:「當(dāng)時歐權(quán)雖然已成功開發(fā)同級產(chǎn)品,卻因為缺乏剛性、效率、壽命等參數(shù),而不受信任,乃轉(zhuǎn)而先與工研院機械所合作,透過科專計畫補足驗證,終獲得測試機會並通過採用?!怪两駯|臺集團廠內(nèi)設(shè)備採用歐權(quán)生產(chǎn)的ATC、四/五軸約達到8~9成,更從選型階段就開始參與開發(fā)五軸加工機,適用於未來發(fā)展整線(廠)規(guī)劃Turnkey需求。
並與臺中精機透過Build-in Type形式合作,除可降低客戶機臺購置成本外,更有別於市面上以三軸機加掛五軸分度盤方式,以臺中精機立式三軸機架構(gòu)為基礎(chǔ),對內(nèi)部空間做最有效規(guī)劃設(shè)計,不必遷就外掛結(jié)構(gòu),高剛性本體結(jié)構(gòu)設(shè)計使機臺能夠長期維持加工精度,延長使用壽命;並搭配歐權(quán)高速五軸分度盤的無背隙迴轉(zhuǎn)工作臺優(yōu)勢,量身打造出「真正的立式五軸綜合加工機」,可藉超高速迴轉(zhuǎn)定位,提升生產(chǎn)效率。
另外,為迎合現(xiàn)今多樣、複雜的幾何外型加工需求,歐權(quán)還配合臺中精機投入大量資源研發(fā)車銑複合機,有別於一般選用迴轉(zhuǎn)工作臺充當(dāng)搖擺頭(B軸)應(yīng)用的作法,提供專為主軸設(shè)計的搖擺頭,增加固定孔位及面積,達到穩(wěn)固的剛性結(jié)合;搭配大跨距的Roller CAM Driver設(shè)計,使加工時主軸穩(wěn)定性更佳,避免一旦搖擺頭發(fā)生背隙問題,需花費較多的時間調(diào)整維修;滾動式結(jié)構(gòu)的高速特性,可帶給主軸更高度動態(tài)特性,勝任更多樣、複雜的加工任務(wù)。
甚至開始有美系工具機大廠選用歐權(quán)OEM旋轉(zhuǎn)平臺,來解決原有蝸桿蝸輪機構(gòu)造成的慢速、高背隙及磨耗等問題。張清權(quán)透露:「該公司先從單軸產(chǎn)品開始導(dǎo)入歐權(quán)的滾子凸輪測試,因為肯定其速度、剛性、精度表現(xiàn)更高;且能在與原來採用蝸桿蝸輪機構(gòu)相差不多的基礎(chǔ)上,再提高單機售價,貢獻營收?,F(xiàn)已由該公司高層親自拍板,逐步納入搭配其高階五軸機種應(yīng)用,不斷壓縮從開發(fā)到上線時間;經(jīng)過連續(xù)兩年穩(wěn)定供貨後,目前每月都至少出貨20臺?!?/span>
重視基礎(chǔ)選料 善用精實管理
值得一提的是,由於歐權(quán)產(chǎn)品售價夠高,得以選用最適合的鋼材,從最基礎(chǔ)的材料科學(xué)開始,逐漸形成核心優(yōu)勢之一。張清權(quán)說:「包括採用中鋼高級鋼材到歐、日系培林(Bearing)及其高階磨床加工,更有利於行銷全世界?!骨乙驗榧夹g(shù)層次相對較高,所組裝的四/五軸難以現(xiàn)地直接修理,通常在售後維修服務(wù)均採整組更換方式;現(xiàn)在除非客戶嚴(yán)重撞機,都可藉滾子凸輪分散撞擊力,帶來高度安全感。
目前歐權(quán)也在生產(chǎn)線上自行設(shè)計打造轉(zhuǎn)塔、凸輪與上下料設(shè)備,以提升彈性、效率;納入線上檢測,維持品質(zhì)穩(wěn)定,最終達到無人化生產(chǎn)。同時和工研院合作建置資料庫、重視資安保全,以不斷累積使用過的大數(shù)據(jù)(Big Data)。張清傳說:「該公司其實一直想要學(xué)習(xí)日本投資臺灣學(xué)界,利用學(xué)校研究團隊可每日持續(xù)專注研究的優(yōu)點,將所有作過的材料研究都在滾子凸輪上再做一次,以用於精進開發(fā)下一代四/五軸產(chǎn)品?!?/span>
並在管理系統(tǒng)上,積極跟進工業(yè)4.0發(fā)展。張清權(quán)指出,隨著現(xiàn)今企業(yè)獲利越來越困難,加上客戶、代理商都會要求先訪廠後才下單,製造業(yè)必須藉精實管理制度提高效率,也避免替中心(工具機)廠承受過多庫存?zhèn)淞蠅毫ΑW權(quán)除了在交機時,會透過參與大型汽車零組件廠規(guī)劃產(chǎn)線設(shè)備的機會,學(xué)習(xí)精實管理知識;近來還加入工業(yè)局舉辦的觀摩活動,由國瑞汽車輔導(dǎo)引進豐田TPS制度。
搶攻歐日市場 強化美學(xué)加值
隨著四/五軸產(chǎn)品越來越受國內(nèi)外市場肯定,且現(xiàn)今用最多五軸加工機的客戶,有別於傳統(tǒng)泛用機種,其實是日系汽車生產(chǎn)線,包括日系汽車零組件大廠Hitachi Automotive也開始在設(shè)備上搭載歐權(quán)製造的旋轉(zhuǎn)平臺,以符合其專用需求。
歐權(quán)近年來也開始透過積極參展,搶進歐、日本市場。如與歐系DD馬達旋轉(zhuǎn)平臺廠洽談合作,未來對方將在五軸機的A/C軸導(dǎo)入滾子凸輪機構(gòu);歐權(quán)也會依客戶需求,將其DD馬達用於五軸高轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)平臺,以提升競爭力,避免受制於FANUC、MITSUBISHI等品牌數(shù)位伺服系統(tǒng)。但他仍坦言:「現(xiàn)今歐權(quán)面臨的最大挑戰(zhàn),其實是產(chǎn)品外型美觀和精緻度不足。他到國外參展時,除了一般業(yè)務(wù)外,還會帶著設(shè)計、研發(fā)人員去欣賞各國機器或建築的美學(xué),期望未來能做到DMG外型、Okuma品質(zhì),並善用Toyota的生產(chǎn)管理系統(tǒng)?!?/span>