因應(yīng)當(dāng)前數(shù)位化與智慧化生產(chǎn)的熱潮，看似不起眼的傳動(dòng)元件也成為製造業(yè)邁向生產(chǎn)設(shè)備數(shù)位化的關(guān)鍵第一步，同時(shí)連結(jié)終端感測器、人工智慧連網(wǎng)（AIoT）平臺(tái)，進(jìn)而導(dǎo)入先進(jìn)排程系統(tǒng)，後續(xù)衍生出來工業(yè)4.0生態(tài)系，協(xié)助企業(yè)實(shí)踐低碳數(shù)位轉(zhuǎn)型。
尤其近幾年來因後疫時(shí)代對於半導(dǎo)體、航太、工具機(jī)、電動(dòng)車及新能源儲(chǔ)能等終端產(chǎn)業(yè)變化，以及各地設(shè)備供應(yīng)鏈重組升級(jí)，藉以滿足新一代數(shù)位轉(zhuǎn)型趨勢發(fā)展，間接引發(fā)傳動(dòng)元件需求快速成長，促使國內(nèi)外傳動(dòng)元件製造大廠陸續(xù)跨域，投入研製模組化、智慧化產(chǎn)品，甚至已導(dǎo)入先進(jìn)規(guī)劃排程系統(tǒng)（Advanced Planning and Scheduling；APS），而提高產(chǎn)品利潤。
依工研院產(chǎn)科國際所回顧近10年來臺(tái)灣傳動(dòng)元件產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值穩(wěn)定成長，出口占比約70%上下，且已逐步踏入海外中高階產(chǎn)品市場。即使2019~2022年接連遭遇美中貿(mào)易戰(zhàn)、COVID-19疫情肆虐，以及美、歐補(bǔ)貼吸引企業(yè)回流政策，影響全球製造業(yè)版圖分佈，導(dǎo)致臺(tái)廠面臨德、日系大廠競爭，仍很快因應(yīng)區(qū)域供應(yīng)鏈重組趨勢，在下游及終端產(chǎn)業(yè)積極投入數(shù)位轉(zhuǎn)型，掌握資本支出擴(kuò)大的契機(jī)而調(diào)整，為傳動(dòng)元件產(chǎn)值成長迎來了新一波高峰。
目前傳動(dòng)元件廠商除了不斷提升產(chǎn)品品質(zhì)與服務(wù)之外，可否具備系統(tǒng)整合等附加功能，也是客戶採購的考量因素。雖然大部份臺(tái)廠現(xiàn)仍欠缺如歐、日、中國大陸等地業(yè)者，具備豐富完整的下游終端產(chǎn)業(yè)，不利於營造產(chǎn)品研發(fā)或試驗(yàn)場域條件。卻也因?yàn)閾碛腥蛏僖姷牧憬M件加工產(chǎn)業(yè)聚落，不必如國外大廠從原材料鋼品生產(chǎn)、加工、表面處理直到成品一條龍包辦，甚至於模組化到系統(tǒng)開發(fā)的商業(yè)模式，皆相當(dāng)耗費(fèi)人力與成本，導(dǎo)致終端售價(jià)水漲船高。
適逢當(dāng)今國內(nèi)外終端加工、OEM設(shè)備製造業(yè)者，均已開始對外尋求CP值更佳的傳動(dòng)元件與系統(tǒng)，臺(tái)灣廠商則陸續(xù)透過系統(tǒng)智能化，在產(chǎn)品開發(fā)或使用的過程中導(dǎo)入AIoT平臺(tái)等先進(jìn)科技，來降低產(chǎn)品研製的學(xué)習(xí)曲線。
| 圖1 : 因後疫時(shí)代對於半導(dǎo)體、航太、工具機(jī)、電動(dòng)車及新能源儲(chǔ)能等終端產(chǎn)業(yè)變化，以及各地設(shè)備供應(yīng)鏈重組升級(jí)，加快數(shù)位轉(zhuǎn)型趨勢，間接引發(fā)傳動(dòng)元件需求快速成長。（source：transportenvironment.org） |
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傳動(dòng)元件深化終端應(yīng)用 滿足不同產(chǎn)銷生態(tài)需求
其中線性滑軌/滾珠螺桿在臺(tái)灣發(fā)展歷程較為長久且成熟，至今產(chǎn)值位居前三名，生產(chǎn)水準(zhǔn)與產(chǎn)品品質(zhì)上有口皆碑，在高階市場上可與日本、德國、瑞士、美國等大廠分庭抗禮，並已陸續(xù)投入工具機(jī)、機(jī)器人、半導(dǎo)體/面板等自動(dòng)化運(yùn)搬設(shè)備，以及電動(dòng)車/新能源、儲(chǔ)能等新興應(yīng)用領(lǐng)域，各家廠商的主要差異在於客製化及系統(tǒng)整合程度，未來傳動(dòng)元件將勢必朝向高速、高精度、低能耗及新應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)橹鳌?/span>
又依產(chǎn)品屬性而有不同產(chǎn)能調(diào)配，占比較高的線性滑軌可依各種不同規(guī)格，分別提供各國航太、新能源產(chǎn)業(yè)（電動(dòng)車/儲(chǔ)能）電池等基礎(chǔ)建設(shè)所迫切需要的大型尺寸，或是自動(dòng)化應(yīng)用的中小規(guī)格產(chǎn)品，增加庫存以備後端加工出貨，交期約在3~4個(gè)月，產(chǎn)能利用率優(yōu)於滾珠螺桿；後者的客製化程度高、庫存少，交期則可短至2.5~3個(gè)月。即使目前景氣不如前2年熱絡(luò)，並未預(yù)設(shè)庫存天數(shù)目標(biāo)，但包括鋼材、機(jī)電系統(tǒng)仍須配合交期提前備貨。
如全球傳動(dòng)公司以生產(chǎn)滾珠螺桿、線性滑軌、滾珠花鍵等傳動(dòng)系統(tǒng)元件，及單軸機(jī)器人等產(chǎn)品為主，根據(jù)最新發(fā)佈今（2023）年Q1合併營收達(dá)7.36億元，年減6.17%，主力產(chǎn)品便分別來自於滾珠螺桿65%、線性滑軌26%貢獻(xiàn)；銷售區(qū)域占比，則依序?yàn)橹袊箨?9%、臺(tái)灣14%、亞洲9%及歐美地區(qū)8%。
全球傳動(dòng)表示，雖然目前大陸經(jīng)濟(jì)回溫速度未如預(yù)期強(qiáng)勁，但在工具機(jī)及自動(dòng)化設(shè)備下行期即將進(jìn)入尾聲，以及新能源產(chǎn)業(yè)需求反而持續(xù)成長下，該公司已幾乎切入所有知名品牌電動(dòng)車鋰電池及磷酸鋰鐵、氫能燃料電池生產(chǎn)設(shè)備和零組件的供應(yīng)鏈等，來自動(dòng)力/儲(chǔ)能電池等新能源訂單持續(xù)成長，稼動(dòng)率仍維持約6~7成，線軌稼動(dòng)率有望持續(xù)提升；並因應(yīng)在手訂單能見度約3~4個(gè)月，可望延續(xù)到Q3的需求備貨，預(yù)估Q2整體營收應(yīng)可略高於Q1。
此外，基於臺(tái)灣半導(dǎo)體業(yè)產(chǎn)值位居全球第二，僅次於美國；尤其是在晶圓代工市占率有全球7成以上，位居全球第一，雖已有最先進(jìn)的半導(dǎo)體製程，卻還存在不少隱憂。包括製程設(shè)備、特用氣體、化學(xué)品、材料等關(guān)鍵資源，均須仰賴歐美日等國，不符近年來全球生產(chǎn)鏈重組和技術(shù)自主化趨勢。
業(yè)者唯有降低進(jìn)口依存度，才能有利於保有臺(tái)灣的關(guān)鍵地位優(yōu)勢，也有不少臺(tái)灣機(jī)械及工具機(jī)廠商便為此發(fā)揮各自專長，積極佈局半導(dǎo)體供應(yīng)鏈。目前全球傳動(dòng)除了提供現(xiàn)有滾珠螺桿、線性滑軌等傳動(dòng)元件，導(dǎo)入臺(tái)灣製造的半導(dǎo)體/電子設(shè)備內(nèi)部使用而提升產(chǎn)業(yè)競爭力，並針對國內(nèi)外所有市場加強(qiáng)拓展順勢力道及佈局。
今年經(jīng)過市場及客戶使用需求評估之後，全球傳動(dòng)也推出新款SFJ系列高速化靜音型滾珠螺桿，透過改換循環(huán)器，採用特殊尼龍複合材料，可減緩鋼珠滾動(dòng)過程中的碰撞聲音；同時(shí)具有高穩(wěn)定性、高精準(zhǔn)度，以及提升30%移動(dòng)效率、延長5%壽命等特色，將會(huì)加強(qiáng)在市場推廣，以有效解決客戶需求。
並伴隨著產(chǎn)品品質(zhì)要求提高、生產(chǎn)效能提升與製造的快速發(fā)展，致使「智能自動(dòng)化」成為不可逆潮流，必須在工業(yè)電腦、人機(jī)介面、控制器、智能感測器、機(jī)械視覺、工廠伺服器、資料中心等不同環(huán)節(jié)之間，做到彼此資訊的有效傳導(dǎo)。
由全球傳動(dòng)和勤益科技大學(xué)共同主辦的第七屆「全球傳動(dòng)智能自動(dòng)化創(chuàng)意實(shí)作競賽」不只考驗(yàn)選手的耐力，更要求作品的完整度。今年共有12家廠商大力支援，包含：中國砂輪、世協(xié)電機(jī)、臺(tái)灣氣立、永豐齒輪、全傳智能、東佑達(dá)、東培工業(yè)、洽群機(jī)械、達(dá)明機(jī)器人、漢意科技、銓達(dá)精密及橋鋒機(jī)械，入圍隊(duì)伍皆可獲得材料補(bǔ)助、零組件贊助及應(yīng)用諮詢等服務(wù)。
| 圖2 : 全球傳動(dòng)今年也推出新款高速化靜音型滾珠螺桿，可減緩鋼珠滾動(dòng)過程中的碰撞聲音；同時(shí)具有高穩(wěn)定性、高精準(zhǔn)度，可提升30%移動(dòng)效率、延長5%壽命，解決客戶需求。（攝影：陳念舜） |
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同樣來自於滾珠螺桿和線性導(dǎo)軌產(chǎn)品貢獻(xiàn)主要營收的銀泰科技，則在今年Q1屬於客製品居多的滾珠螺桿，產(chǎn)能利用率已逐漸提升；線性導(dǎo)軌產(chǎn)能利用率持平，仍以消化庫存為主。同時(shí)積極布局亞洲區(qū)域，尤其是印度新興市場。至於大陸市場的半導(dǎo)體和電動(dòng)車需求仍處低迷，只有太陽能產(chǎn)業(yè)受惠於國家補(bǔ)助，加上在淨(jìng)零碳排議題上獲得重視，所以銀泰產(chǎn)品在太陽能應(yīng)用領(lǐng)域也大幅提升。
目前銀泰推出的高速滾珠螺桿產(chǎn)品，適用於高速、高精度等高性能機(jī)械設(shè)備應(yīng)用市場，且因?yàn)镈m-n值提升，而抑制螺桿振動(dòng)及降低噪音；同時(shí)透過最佳化迴流路徑與元件銜接設(shè)計(jì)，分別提升螺桿流暢度、穩(wěn)定性。
| 圖3 : 銀泰推出高速滾珠螺桿產(chǎn)品，適用於高速、高精度等高性能機(jī)械設(shè)備應(yīng)用市場，抑制螺桿振動(dòng)及降低噪音，同時(shí)提升螺桿流暢度、穩(wěn)定性。（攝影：陳念舜） |
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另根據(jù)上銀科技最新發(fā)表今年Q1營收，比起去年大陸封控時(shí)期還少了24%、營利金額減少37%。主因即是當(dāng)時(shí)上銀先針對不同區(qū)域、產(chǎn)業(yè)需求降價(jià)搶單，確實(shí)影響今年Q1毛利；加上後續(xù)能源及原物料價(jià)格上漲，導(dǎo)致備品、庫存成本增加和主管調(diào)薪而提列損失。
但看好Q2至今訂單產(chǎn)能已滿，上半年接單能見度仍維持4個(gè)月，員工四月也開始輪值加班、產(chǎn)品平均價(jià)格（ASP）應(yīng)不會(huì)再有大幅起落，預(yù)估毛利率將會(huì)優(yōu)於Q1。另依出口市場不同，目前上銀在大陸市況未明朗時(shí)，亞洲占營收比重下降、歐洲占比增加，截至今年四月訂單雖不如去年同期，仍樂觀看待下半年景氣。
在終端應(yīng)用產(chǎn)品需求，上銀認(rèn)為因今年上半年工具機(jī)景氣持續(xù)低迷，即使今年三月臺(tái)北TIMTOS、四月北京CIMT等實(shí)體展會(huì)陸續(xù)恢復(fù)而吸引參觀的國際買主增加，但真正下單者少。滾珠螺桿的主力客戶工具機(jī)，尚處於緩慢復(fù)甦階段所致；工業(yè)機(jī)器人則面臨電子業(yè)去庫存影響，資本支出也隨之遞減。
但隨著近期歐洲、臺(tái)灣工具機(jī)客戶的庫存都已去化得差不多，大陸廠商也開始升級(jí)開發(fā)高階五軸大型機(jī)種、南韓廠商用於承接美系航太製造產(chǎn)業(yè)訂單等需求增加；原來受益於日圓貶值的日系工具機(jī)廠商，卻因?yàn)榻黄陂L達(dá)6個(gè)月而丟單。此都讓上銀用於五軸加工機(jī)的迴轉(zhuǎn)工作臺(tái)後續(xù)商機(jī)可期，已有下半年訂單在手，大陸通路商也開始回補(bǔ)庫存，估計(jì)度過上半年谷底之後，下半年工具機(jī)產(chǎn)業(yè)景氣將會(huì)觸底反彈。
雖然過去工具機(jī)市場約有40%用於汽車及凸輪軸、變速箱等零組件製造，在電動(dòng)車時(shí)代難免受到衝擊，但危機(jī)也可能是轉(zhuǎn)機(jī)。例如上銀旗下的邁萃斯公司生產(chǎn)的一系列成型、創(chuàng)成齒輪磨床，即可用來加工電動(dòng)車齒輪以降低噪音。但上銀過去推動(dòng)的內(nèi)含滾珠螺桿的R-Type車用電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（EPS），則因?yàn)檐囉寐輻U市場長期由傳統(tǒng)扣件廠商把持，又要求以量制價(jià)，導(dǎo)致僅相當(dāng)於獲利10%，所以將暫緩繼續(xù)投入資源。
另針對現(xiàn)今半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)對於晶圓先進(jìn)製程必須先符合其高精度、潔淨(jìng)程度要求，由上銀生產(chǎn)的C0等級(jí)研磨級(jí)螺桿，既適用於高階、特殊應(yīng)用需求的精密量測設(shè)備，有別於一般車床用的C3等級(jí)、也非產(chǎn)業(yè)機(jī)械搭配的轉(zhuǎn)造級(jí)螺桿，市場競爭者寡，利潤也相對更高，旗下大銀微系統(tǒng)已取得其中晶圓機(jī)器人等移載設(shè)備訂單。目前上銀也看好電子業(yè)的印刷電路板（PCB）載板需求，將比起去年好轉(zhuǎn)；加上其他手機(jī)、消費(fèi)電子產(chǎn)業(yè)，也從大陸擴(kuò)散至東南亞、印度生產(chǎn)，將帶來利多商機(jī)。
預(yù)估今年資本支出也會(huì)比去年更高，除了購地?cái)U(kuò)建廠房之外，上銀也會(huì)持續(xù)汰舊換新設(shè)備和材料、改善製程以提升效率，更有助於節(jié)能減碳，進(jìn)而提升毛利。上銀表示：「據(jù)統(tǒng)計(jì)光是2022年?duì)I收及產(chǎn)量與2018年差不多，但人力卻大幅減少12%，即有賴於導(dǎo)入智慧自動(dòng)化。」
| 圖4 : 上銀過去推廣內(nèi)含滾珠螺桿的R-Type車用電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（EPS），因?yàn)榭剂寇囉寐輻U市場長期由傳統(tǒng)扣件廠商把持且利潤有限，現(xiàn)已暫緩繼續(xù)投入資源。（攝影：陳念舜） |
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導(dǎo)入AIoT及先進(jìn)排程系統(tǒng) 實(shí)現(xiàn)低碳智能化生產(chǎn)
過去由於傳動(dòng)元件業(yè)者僅服務(wù)少數(shù)單一客戶，產(chǎn)品的材料、製程、尺寸、精密度大多一致，所以在生產(chǎn)排程上不會(huì)遇到太多問題，通常會(huì)透過ERP內(nèi)建，或使用Excel表單就能完成生產(chǎn)排程規(guī)劃。但如今企業(yè)為了開拓更多客源及市場，應(yīng)用端涵蓋工具機(jī)、半導(dǎo)體設(shè)備、自動(dòng)化產(chǎn)線、汽車等，產(chǎn)線就會(huì)面臨呆料、缺料、插單、砍單、交期延後等問題。
為此建立先進(jìn)規(guī)劃排程系統(tǒng)，則經(jīng)過一系列生產(chǎn)活動(dòng)改善過程建立生產(chǎn)前/後階段的SOP、設(shè)備與設(shè)備/設(shè)備與人/人與人的溝通可視化生產(chǎn)等；最後才是生產(chǎn)智慧化，利用AI隨著缺料、停機(jī)、插單、數(shù)量調(diào)整、工期調(diào)整、加班設(shè)定等異常狀況調(diào)整，讓規(guī)劃者快速根據(jù)訂單生產(chǎn)、半成品、存貨、物料清單等執(zhí)行生產(chǎn)決策。
因應(yīng)現(xiàn)今加工產(chǎn)品的品質(zhì)、產(chǎn)量、價(jià)值越來越高，終端加工廠商邁向工業(yè)4.0階段為了能預(yù)診系統(tǒng)故障，在加工尚未發(fā)生不良品或?qū)е抡麢C(jī)損壞前，即能優(yōu)先排除問題。因此在傳動(dòng)元件上安裝多樣振動(dòng)和溫度複合式感測器，並搭配各式邊緣（Edge）AI演算法、模型，以有效監(jiān)測作動(dòng)效能；進(jìn)而上傳雲(yún)端（Cloud）示警或快速規(guī)劃保修程序、避免意外停機(jī)，提升機(jī)械設(shè)備總體效率（OEE）的高精密與高穩(wěn)定性，實(shí)踐節(jié)能低碳目標(biāo)，已有多家傳動(dòng)大廠陸續(xù)發(fā)布產(chǎn)品搭配AIoT平臺(tái)，例如上銀i4.0BS、全球傳動(dòng)的「智慧螺桿進(jìn)給系統(tǒng)」、安川電機(jī)Cube-IX、THK Omni等。
| 圖5 : 目前已有如THK Omni等多家傳動(dòng)大廠產(chǎn)品搭配AIoT平臺(tái)，從而提升機(jī)械設(shè)備總體效率（OEE）的高精密與高穩(wěn)定性，實(shí)踐節(jié)能低碳目標(biāo)。（source：aei.dempa.net） |
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現(xiàn)今傳動(dòng)元件大量排碳的主要來源為「製程」階段，包括：摩擦、反覆定位、耗材浪費(fèi)、多次加工等，更加速零組件業(yè)者投入開發(fā)智慧化傳動(dòng)模組與系統(tǒng)，建立先進(jìn)規(guī)劃排程系統(tǒng)等，以提供客戶或自家生產(chǎn)場域的綠色製造布局。
工研院產(chǎn)科國際所依ISO 14067來拆解分析後發(fā)現(xiàn)，其中工具機(jī)的碳足跡約有97.11%是在生產(chǎn)階段，並由零組件和整機(jī)業(yè)者分別承擔(dān)過程中90.00%（Scope 1、Scope 2）、7.11%碳排（Scope 3），前者可能會(huì)更早面臨低碳轉(zhuǎn)型的挑戰(zhàn)，並建議利用於系統(tǒng)加裝感測器、導(dǎo)入AIoT及智慧生產(chǎn)排程等，透過數(shù)位化/智慧化來達(dá)到碳排監(jiān)測、管理、優(yōu)化目標(biāo)。
銀泰已在製程中透過逐漸提升效率與改變設(shè)計(jì)，減少能源和資源浪費(fèi)的狀況，使之同樣設(shè)備的生產(chǎn)效率提升20%，並減少10-15%能源耗用。全球傳動(dòng)則在今年四月份便已委請PWC資誠會(huì)計(jì)師團(tuán)隊(duì)專案輔導(dǎo)編製《永續(xù)報(bào)告書》，預(yù)計(jì)於2023年底前產(chǎn)出，並著手優(yōu)化產(chǎn)品生產(chǎn)製造過程中節(jié)能減碳措施，以因應(yīng)後續(xù)國內(nèi)外碳稅（費(fèi)）議題。
此外，業(yè)者也可在掌握傳動(dòng)元件/系統(tǒng)的專業(yè)領(lǐng)域知識(shí)基礎(chǔ)上，透過自行研發(fā)、產(chǎn)學(xué)合作或異業(yè)結(jié)盟的方式，投入智慧化的專業(yè)領(lǐng)域知識(shí)，甚至成立子公司提供完全不同的客戶服務(wù)。臺(tái)灣傳動(dòng)元件業(yè)者目前雖然大多仍以提供自家的智慧化加值產(chǎn)品為主，但已有如全球傳動(dòng)為了提升營銷彈性與客戶服務(wù)的即時(shí)性，進(jìn)行了產(chǎn)銷分離，並先後成立全傳科技（蘇州）公司、TBI MOTION TECHNOLOGY（USA） LLC及全傳智能科技公司。
除了銷售集團(tuán)原有產(chǎn)品外，也擁有貿(mào)易及代理商的彈性，能更有效進(jìn)行垂直及水平的資源整合，現(xiàn)已銷售滾珠螺桿產(chǎn)品的周邊配套傳動(dòng)元件。未來還將提供電控產(chǎn)品供客戶選擇，期望達(dá)到產(chǎn)品多元化，讓客戶能夠一站式採購，讓未來全傳智能的業(yè)績也有望提升5%~10%。
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