展望2024年國際地緣政治衝突，且在航太、半導體、電動車、新能源等次世代產業領域競爭勢必加劇，除了工具機已妥為分散布局，對於關鍵零組件中規模更小的傳動系統廠商，也正積極引進國內外大廠支援數位化、環保減碳等元素無縫接軌，以加持國際競爭力。
根據臺灣工具機暨零組件公會（TMBA）最新整理統計，在2024年1月工具機零組件包含工作物夾持器、分度頭或其他工具機特殊配件，以及滾珠螺桿、線性滑軌、金屬切削/成型工具機零附件等出口值約1.27億，年成長9.8%，表現優於整機（-18.2%）。在出口占比超過5%的前3大出口地區，光是中國大陸（含香港）就將近6成（57.9%），遙遙領先落後的美國7.3%、日本6.7%。
且以臺灣工具機關鍵零組件單月進口表現來看，同期進口總額約為1,523萬美元，較去年同期成長15.8%。至於進口占比超過5%的主要地區，也以大陸（含香港）42.8%最多，其次依序為日本24.0%、義大利8.1%、德國5.5%。
| 圖一 : 以臺灣工具機關鍵零組件單月進口表現來看，除了整機高度仰賴大陸為主要出口市場之外，後者也是零組件主要進口來源。（source：TMBA） |
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可見除了臺灣工具機暨零組件高度仰賴大陸為主要出口市場之外，後者也是臺廠主要進口來源，符合臺灣機械公會（TAMI）評估：「雖然目前於ECFA早收清單內的機械產品在臺灣出口占比已降至10%以下，且大廠可紛紛出走布局，唯有無力出走的中小企業若受創較深，也頂多影響1~2%左右。」
「然而，仍有部份業者是利用對岸便宜的原物料、零組件加工後，再回銷臺灣組裝行銷全球，則可能因此蒙受稅損。」所以TAMI站在總體機械業的立場，還是希望兩岸關稅能降至最低，對兩岸產業才有活路，ECFA早收清單一旦優惠中止，對於關鍵零組件廠商衝擊相對較大。
聚焦高階多軸複合機種 凸顯關鍵零組件價值
| 圖二 : 臺廠正積極開發多軸高速龍門、立/臥式車銑複合、大型立式車床等高階機種，更凸顯於五軸同動/定位加工所需的傳動系統價值！（攝影：陳念舜） |
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否則，各地市場的貿易壁壘分明將注定不利於資源匱乏，更仰賴出口導向經濟的臺灣製造業。如工具機等單一產業規模有限，便難以因應國際經濟景氣劇烈波動；且以中小企業為主，不若日本MAZAK一家營收足抵全臺灣約400~500家機械設備廠商規模，更無力自主掌握採購、訂製零組件及材料，甚至於普設全球產銷據點的能力與成本。
尤其適逢電動車、航太、半導體、新能源等次世代產業的不同應用需求；加上少子高齡化社會影響，將導致勞動人力短缺，加速形成開發產品、技術的轉捩點。臺廠正積極開發多軸高速龍門、立/臥式車銑複合、大型立式車床等高階機種，進行工序整合（Process Integration）模式加工，可在極短交期內提高整廠多樣少量、客製化批量生產的效率，來實現24/7不間斷自動化加工，更凸顯於五軸同動/定位加工所需的傳動系統價值！
瀧澤科引進日商營運資源 產學延壽傳動系統
| 圖三 : 臺灣瀧澤也在2023年捐贈中興大學機械工程學系共7套市價超過千萬的「預兆診斷教學研究設備」，包含FANUC控制器、檢測設備、試車臺及周邊耗材等。（攝影：陳念舜） |
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例如具備日商背景的CNC車床大廠臺灣瀧澤科技，便利用母公司日本瀧澤甫獲電動車用馬達、減速機、沖床大廠尼得科公司（Nidec）收購契機，進行技術與情報交流；也期待能為臺灣瀧澤注入更多資源，綜合行銷機會，以強化營運、銷售業務的成長；經由密切合作cost down來提高綜效，包括共同採購、零組件OEM代工釋單，產品開發、品保等。
臺灣瀧澤科技董事總經理戴雲錦表示，目前日本工具機強項就是在高速機構、傳動系統，將會直接影響機臺效能與價值。例如一般臺廠使用的傳統主軸售價不過3萬餘元，但是日系品牌用於鑽銑加工機（Tapping Center）的BT40主軸維修費，可能就高達百萬元，可見品級價值相差之遠，對於研究主軸、傳動系統壽命預測設備的重要性。
臺灣瀧澤也在2023年捐贈中興大學機械工程學系共7套市價超過千萬的「預兆診斷教學研究設備」，包含FANUC控制器、檢測設備、試車臺及周邊耗材等。強調不僅可為學生增添實體學習的機會，深入瞭解及延長智能化主軸使用壽命、滾珠螺桿運行預兆診斷等維運技術，達到減少碳足跡與資源最佳利用，進而改善能源及生產效率，共同引領綠色製造復興！
德川智慧五軸轉臺 推進臺廠AIoT減碳成效
至於旋轉工作臺也是高階五軸工具機不可或缺的關鍵零組件，以滿足次世代產業對於高度複雜與高精度零組件加工需求，對於工具機產業升級轉型，推動智慧化和高效率發展至關重要。
在臺灣具備高市占率的德川機械，便訴求將透過自製產品、技術和服務能力，獲得全球高階工具機用戶肯定，突破德、日系大廠寡占市場的態勢；再利用富有競爭力的高價值生產設備與高性價比服務，提供差異化產品，在全球供應鏈上占有關鍵地位。
包括針對碳中和的創新技術，須從機器本身在製造階段的技術開發、應用階段的節能、有效減碳等多方面創新技術，滿足未來綠色工具機需求。德川也根據ISO-14955規範，加強轉臺的輕量化，於機械結構端導入合金元素、採用一體式主軸設計，大幅有效提升剛性與減輕重量；並選用高耐磨耗的蝸輪材質來增加使用壽命，實現節能減碳。
同時順應目前自動化與彈性化趨勢，德川也將快速交換模組全面導入於旗下轉臺系列產品，當客戶若有快速交換盤需求時，不必重新設計就能快速導入，將大幅降低工件交換的週期時間（cycle time）。待工具機廠引進後，還能彈性擴充自製的分配器，再結合客戶的夾治具應用，達成高度自動化功能，可大幅降低驅動產品能耗，延長使用壽命週期。
據悉，目前包括國際轉臺大廠NIKKEN、LEHMANN等，均已導入工業物聯網（IIoT）模組；以及德、日工具機百年大廠，都陸續向德川提出共同開發需求，未來目標將致力於導入資訊化、可視化管理系統強化，並結合人工智慧（AI）遠端監控及減碳關鍵技術建立競爭門檻，成為世界級轉臺製造廠。
近期推出的「智能搖籃式五軸旋轉工作臺GTFA（E）-350H」，便結合德川自行開發的i4.0 RT智慧盒及軟體，再透過MQTT通訊協定上傳感測器資訊，實現即時狀態監控、異常紀錄追蹤、保養履歷跟蹤和「自動背隙補償」功能，達到預知保養目標，滿足客戶在彈性製造及數位化監控管理上的需求。
進而導入產品品質數位管理、耐磨合金鋼材料、精度驗證量測系統、故障檢測與診斷系統、AIoT零組件智慧售服系統，協助大型設備廠實現智慧製造，提升產品的品質與後續售服價值。另為了滿足工業4.0和遠端售服需求，德川也持續透過產學合作，投入創新研發及整合工程，提升機臺加工效能並創造新價值。
並利用廠內建置IAS售服平臺，以便未來將地端的故障資訊回報，與平臺的集中化管理，為各大工具機廠和代理商帶來精確售服、產品改善等效益；可支援自建的AR數位指引和MR遠端專家協作系統，實現精準售服而快速復工。
| 圖四 : 德川近期推出的「智能搖籃式五軸旋轉工作臺」，便結合德川自行開發的i4.0 RT智慧盒及軟體，滿足客戶在彈性製造及數位化監控管理上的需求。（source：臺灣精品獎） |
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威騰斯坦齒輪＋齒條方案 協助提升大型五軸機競爭力
此外，因應航太製造加工業所需龍門銑床具備超大工作區，要求極高動態與銑削能力，以及優異的表面加工性能。德商威騰斯坦公司（WITTENSTEIN）也提出以低背隙行星/伺服直角減速機＋齒條成套的傳動單元，並率先推出Galaxie傳動系統及cymex 5選型軟體。
其中採取「模組化」設計的HPLS（High Performance Linear System）齒條齒輪傳動系統，可讓開發團隊信任利用齒條來滿足極長工作軸的需求；並提供高扭轉與側傾剛度的RP高性能行星式減速機，使之完整軸長上具有極高的系統剛度。
如此一來在進行高速切割（High Speed Cutting，HSC）精密加工時，X-Y-Z線性軸均能達到極高速度、加速度和精準度；Z軸上高性能行星式減速機則能吸收所有的力量，完全捨棄所謂的液壓補償配重，並且減少組件數量，降低組裝與控制的需求。
並藉此讓機器的工作區在所有線性軸上（X軸40,000mm-Y軸6,000mm-Z軸3,000mm），均能完成平順而有力的運動導引；表面加工精度完全符合最高標準，容積精度達到55μm，而成為滾珠螺桿望塵莫及之處；與其他使用線性馬達的解決方案相較之下，該公司的系統運作上顯然具有更高的能源效益。
| 圖五 : 亞太菁英感謝威騰斯坦多年以來，總是可以透過選型軟體，精準提供設計上選型的最佳化馬達、減速機及模數配比，明確分析技術參數對於設備整體規劃的成本和耗能效率。（source：威騰斯坦） |
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由於在臺灣的東臺集團也看好航太、電動車等次世代產業應用需求，將帶來一線曙光，旗下榮田、亞太菁英等大型機種，也藉此成為貢獻2023年營收的少數亮點，將延續成為2024年動能。其中亞太菁英長期以生產高速線性馬達龍門型加工機為人熟知，基於線性馬達驅動固然有很多優點，但在於重型移動件和長行程驅動的應用上，將面臨成本及耗能上的議題。
對應現今航太業一體式長桁型零件加工需求，務必要採用10m以上長行程的龍門型加工機，並於軸向採用減速機齒輪+齒條的配置，才能在切削鈦合金或高剛性鋼材時，有效率提供所須快進給、大推力的加工特性需求，與滿足優異的加工表面品質。
在這樣的應用條件上，齒輪＋齒排解決方案將具有相對優勢及性價比，所以亞太菁英多年來與威騰斯坦密切合作，分別導入旗下符合前述應用條件的GF系列（GF5080）、G系列（G50100）、GM系列（GM3040）、MC系列（MC30200/MC50170/MC30100）機種。
並感謝雙方合作多年以來，威騰斯坦總是可以透過選型軟體，精準提供亞太菁英設計上選型的最佳化馬達、減速機及模數配比，明確分析技術參數對於設備整體規劃的成本和耗能效率，更有助於達到平衡點以避免浪費，在目前實施減碳的全球化議題上，會是顯著有效的做法。
易格斯擴大在地研發能力 帶動臺德產業同步成長
臺灣易格斯公司（igus）也即將在今年TMTS展示最先進的工業科技與製造解決方案，包括毋須工具即可開/關的E4Q拖鏈，確保簡易安裝和填充，可節省約40%的裝配時間和減輕10%重量；YE混合型拖鏈則可確保安全及可靠，向上引導軟管和電線電纜。
首件3D列印的readychain p-rack全裝配拖鏈輸送架，強調所有零附件都可以玉米澱粉材質列印，還能完全重新造粒和重複使用，有效減少安裝時間66%、重量80%而節省資源，並使搬運更加輕鬆、安全。
再透過triflex三維拖鏈收納管線，完美結合FANUC工業機器人，並展示Low Cost Automation低成本自動化產品系列、drylin ZLW電動滑臺、PRT轉盤軸承、drylin WJRM免上油線性滑塊、guidelok 導向系統、歐日系接頭等。基於過去10年來在內部實驗室中進行的200多億次循環測試，igus現在可為整個chainflex耐彎曲電纜系列提供業界獨一無二的4年保固，為客戶提供了更多的選擇和規劃保障。
| 圖六 : 臺灣易格斯公司將在今年TMTS展示最先進的工業科技與製造解決方案，包括毋須工具即可開/關的E4Q拖鏈，可節省約40%的裝配時間和減輕10%重量（source：igus） |
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值得一提的是，易格斯也在今年農曆春節前，獲準成為首家進駐中科中興園區的德商，母公司德國igus GmbH為全球最大動態工程塑膠製造商，並擁有業界最大研發測試實驗室；且與英國Mura Technology公司合作，將回收的混合塑膠廢料重新組合成新的工程塑膠產品，可達成循環經濟之效益。
預計廠房建設完成後將超過本案投資金額的1億元。於進駐後將結合中部精密機械軟硬體實力及臺灣在地產業特性，設立動態工程塑膠、智慧製造、智慧機器人3大應用技術研發中心，引進高性價工業機器人，提供臺灣企業在地客製服務，增進其生產效率及降低生產成本，增加臺灣企業產品於世界上的競爭力。
並將臺灣研發成果反饋母公司，成為igus GmbH亞洲技術研發中心，服務涵蓋產業面更廣。藉此將帶動臺灣整體產業升級、技術累積及人才養成，增進國家及產業的成長動力，有助於臺灣推動智慧製造及循環經濟。
**刊頭圖（source：ins-news.com）
