科技專案成果

工研院全數位智能化車銑複合加工控制系統
 

▲ 國產內藏式雙主軸車銑複合加工機，應用於虎尾科技大學智慧製造試煉場域
 

硬梆梆的工具機，似乎與大眾沾不上邊，然而生活周遭大小物品，許多皆透過這些重要機組製作而來。工具機是我國製造產業重要命脈之一，2017年我國工具機出口達33.47億美元，居全球第五大，但綜觀現況，工具機的心臟—控制器，70%以上仍處於仰賴國外控制器的困境。
 

以精密機械優異技術 力圖擺脫控制器受制國外大廠之現況
 

在產業面臨國外中低階電腦數值控制工具機(CNC)巿場急起直追，而中高階CNC控制器受國外大廠壟斷的情況下，盤點國內技術，確實缺乏全數位驅動控制整合解決方案，無法滿足一次車銑複合加工(Done-in-One)發展趨勢。因此，開發具智慧加工模組及高響應伺服驅動配套解決方案，創造高性能、高可靠度之車銑複合控制器，以滿足產業需求，勢在必行。
 

在經濟部技術處科技專案支持之下，工研院建構我國第一套「全數位智能化車銑複合加工控制系統」，以符合國際標準的規格品質，可快速預知加工程式準確性，並確保一次裝夾即可快速、安全地完成所有加工程序(Done-in-One)。本技術適用性強，不但與國內現有常用機器相容，亦與國外大廠控制器操作介面對應相符，無需另行培養操作應用人才。另外，具競爭力的價格與優異品質更是推動應用的最大助力，種種紮實優勢下，可望逐漸擺脫國際控制器大廠對中高階CNC控制器巿場之壟斷。
 

多方布局 勢必要在國內外市場占有一席之地
 

本計畫累積研發能量推動以下成果：
 

1. 達國際標準：建構我國第一套國際標準乙太網控制自動化技術(EtherCAT)全數位CNC控制器。
    
2. 技轉大廠：以「車銑複合控制技術」技術移轉國內自動化大廠，且車床控制產品已上巿推廣。
    
3. 補足關鍵零組件缺口：與廠商合作開發出國內第一套「全數位高響應主軸馬達驅動器」，成本僅進口產品的50%，並已銷售超過150套以上。
    
4. 推動研發聯盟、產品高值化：促成3家廠商組成研發聯盟，共同開發國產第一套「車銑複合專用內藏式主軸」、「CS主軸驅動器」，以及「智能化雙主軸車銑複合加工機」，並將車銑複合加工機單價由新臺幣300萬元提升至400萬元，且該加工機已加入虎尾科技大學智慧製造生產線。
    
5. 建立終端加工案例資料庫：結合工具機廠與眾多終端應用加工廠商，建立超過160件案例資料，其中40案進行100件以上試量產加工，逐步建立可靠度驗證案例。
    
6. 對準高值航太產業設備：技術移轉廠商導入國產控制器於「GV-2500大型立式車床」，開發高值航太發動機零組件加工應用設備巿場。
    
7. 進攻中國大陸與新南向政策推動國家市場：推動我國數十家重點工具機廠導入控制器，並已成功推廣至中國大陸與東南亞等巿場，目前推廣已達150套。其中，廠商積極配合新南向政策，已售出多部國產外銷最高階機型「高階雙主軸車銑複合加工機」至馬來西亞，打入該國重點精密傳動零組件廠。
    

未來將持續與國內工具機廠合作推廣國產車削中心機型，並持續將控制器推廣至國外，可望使我國CNC控制器達全球巿占率10%、新臺幣80億元之市場規模。
 

▲ 首套與國外操作介面相符之國產控制系統
 

▲ 外銷馬來西亞之雙主軸車銑複合加工機及其加工產品「醫療用離心機轉子」
 

• 出處：2017科技專案執行年報