自工業(yè)4.0發(fā)展迄今，因?yàn)楫?dāng)時臺灣打造CPS虛實(shí)整合系統(tǒng)的關(guān)鍵元件傳感器與控制器等，皆受歐日系品牌大廠垅斷。直到AI、MEMS感測器崛起後，經(jīng)過傳動系統(tǒng)/元件整合與上層控制器串連，而有??改善。
由於近年來機(jī)械加工技術(shù)的不斷提升及半導(dǎo)體市場熱絡(luò)的需求逐步增強(qiáng)；加上美方推動全球?qū)Φ汝P(guān)稅政策，已對全球制造與供應(yīng)鏈格局產(chǎn)生牽動；同時，新臺幣對美元升值趨勢也對臺灣出囗產(chǎn)業(yè)形成實(shí)質(zhì)壓力。
企業(yè)須迅速調(diào)整營運(yùn)策略，聚焦產(chǎn)品升級與市場多元化布局，以確保中長期競爭力。如精密傳動元件品牌全球傳動公司便指出，面對快速變動的國際環(huán)境，唯有透過技術(shù)創(chuàng)新與全球布局的雙軌推進(jìn)，才能確保企業(yè)營運(yùn)穩(wěn)健發(fā)展，并持續(xù)為全球客戶提供高效、可靠的傳動解決方案，分為：
1.深化高值化應(yīng)用，強(qiáng)化產(chǎn)品技術(shù)門檻，以持續(xù)投資於高階精密傳動元件研發(fā)，聚焦於半導(dǎo)體設(shè)備、自動化生產(chǎn)線、醫(yī)療儀器等應(yīng)用領(lǐng)域。推動產(chǎn)品朝向高附加價值發(fā)展，有助降低對價格敏感市場的依賴，并強(qiáng)化客戶長期合作黏性。
2.拓展新興市場與強(qiáng)化區(qū)域制造能力，除既有歐、美日市場布局外，更積極拓展東南亞、印度與中東等新興市場，并強(qiáng)化當(dāng)?shù)卮砼c技術(shù)支援體系。現(xiàn)正評估在亞太區(qū)設(shè)立區(qū)域制造與服務(wù)據(jù)點(diǎn)，以提升供應(yīng)鏈彈性與整體交期效率，降低單一市場或政策變動所帶來的風(fēng)險。
目前各家傳動元件/系統(tǒng)品牌廠商，正加速推進(jìn)產(chǎn)品的技術(shù)升級與AI、工業(yè)自動化工程相結(jié)合，以符合現(xiàn)今市場對其高精度、高速度，與極端環(huán)境適應(yīng)能力；以及關(guān)鍵零組件可防塵、延壽，并減少潤滑油成本等日益嚴(yán)苛的要求。
德系傳動元件驅(qū)動轉(zhuǎn)型 跨足半導(dǎo)體潔凈生產(chǎn)需求
例如隨著AI需求激增，使得半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)面臨前所未有的產(chǎn)量壓力，也推動了先進(jìn)封裝技術(shù)的需求，強(qiáng)調(diào)封裝過程中所使用的零組件必須具備低發(fā)塵特性，以確保產(chǎn)品的高質(zhì)量和可靠性。
因此有許多廠商開始針對半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中多樣化、多功能應(yīng)用整合的制程需求，投入發(fā)展高精度、模組化的零組件機(jī)構(gòu)設(shè)計與新材料研發(fā)，以確保產(chǎn)品在微米級精度下仍能提供高效率運(yùn)行，從而維持市場競爭力。
德商易格斯（igus）便擁有業(yè)界最大的研發(fā)測試實(shí)驗(yàn)室，長期致力於開發(fā)許多與「Clean plastics」主題相關(guān)的高動態(tài)工程塑膠產(chǎn)品，如拖鏈、高柔性線纜、智慧感測器等。如其針對無塵室環(huán)境提供了可開啟和擴(kuò)增的專用e-skin flat系列扁平拖鏈和電纜解決方案，不僅能替代傳統(tǒng)的PTFE技術(shù)，拖鏈可以快速更換電線，具備零磨耗、低發(fā)塵特性。還經(jīng)過在科隆總部設(shè)計并建造了客制化的無塵實(shí)驗(yàn)室，提供ISO Class 1認(rèn)證，可以快速測試拖鏈應(yīng)用的無塵室兼容性，在實(shí)際條件下進(jìn)行客戶測試和新產(chǎn)品開發(fā)。
選擇igus的耐腐蝕軸承和免上油的滑軌系統(tǒng)，不僅延長了設(shè)備的使用壽命，還降低了營運(yùn)和維護(hù)的成本，為半導(dǎo)體設(shè)備的長期穩(wěn)定運(yùn)行提供了可靠的保障。結(jié)合連續(xù)狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)i.Sense安裝感測器來測量預(yù)定義限制內(nèi)的值，例如溫度、力和振動等，讓客戶能隨時自我監(jiān)測系統(tǒng)狀態(tài)，超出限制會響警報或發(fā)送通知，決定下一步維護(hù)或關(guān)閉。
透過i.Cee將生產(chǎn)系統(tǒng)連接到物聯(lián)網(wǎng)（IoT）或本地網(wǎng)路，利用狀態(tài)監(jiān)控的要素，還可以選擇預(yù)測性保養(yǎng)，提供了廣泛的類型和高度客制化。目標(biāo)始終是最大限度地提高系統(tǒng)和使用者的安全性以及產(chǎn)品的使用壽命，并在感測器和軟體的幫助下創(chuàng)建一個系統(tǒng)，針對igus產(chǎn)品進(jìn)行動態(tài)產(chǎn)品壽命計算和最隹維護(hù)時間，這使得預(yù)測性保養(yǎng)成為實(shí)現(xiàn)智慧供能系統(tǒng)和軸承技術(shù)綜合概念的下一步。
| 圖一 : igus針對無塵室環(huán)境提供了可開啟和擴(kuò)增的專用e-skin系列拖鏈和電纜解決方案。(source：igus) |
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另一家德商博世力士樂公司（Bosch Rexroth）近年來也積極轉(zhuǎn)型發(fā)展完整解決方案，而非單一規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)的零組件，即除了傳統(tǒng)數(shù)位控制及驅(qū)動系統(tǒng)外，還有液壓動力系統(tǒng)現(xiàn)代化後，可變得更為節(jié)能、大出力，達(dá)成精準(zhǔn)定位和壓力控制的驅(qū)動元件。預(yù)計未來2年內(nèi)會透過博世Ctrl X平臺，將液壓系統(tǒng)與自家電控系統(tǒng)整合得更徹底，已達(dá)到研磨、薄化矽晶圓加工的標(biāo)準(zhǔn)，將比起傳統(tǒng)機(jī)械式結(jié)構(gòu)加工的表面品質(zhì)更隹。
博世在微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）感測器科技上的創(chuàng)新，則為臺灣AI生態(tài)系開拓另一重要領(lǐng)域。其中內(nèi)建MCU與可搭載AI功能的專用軟體，可直接在感測器內(nèi)部執(zhí)行邊緣運(yùn)算，降低延遲與資安風(fēng)險。
| 圖二 : 博世力士樂公司近年來積極轉(zhuǎn)型發(fā)展完整解決方案，而非單一規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)的零組件供應(yīng)商。(source:Bosch) |
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MEMS感測器普及應(yīng)用 加速傳動系統(tǒng)數(shù)位化
出身工研院新創(chuàng)團(tuán)隊(duì)的譜威科技經(jīng)理林宏裕也認(rèn)為，智慧化與自動化的最大差異，便在於多了感測器，再通過IoT、邏輯程式運(yùn)算以響應(yīng)動作，而能掌握終端實(shí)際加工的現(xiàn)狀。
但他強(qiáng)調(diào)「并非最貴的最好！更不可能因此，增加實(shí)際加裝於機(jī)臺的成本。」譜威透過與工研院合作開發(fā)MEMS感測器，讓振動感測不再昂貴。其有別於傳統(tǒng)振動量測系統(tǒng)架構(gòu)，機(jī)臺上可能不只搭載單顆類比感測器（電容式/壓電式/伺服型）+資料擷取系統(tǒng)DAQ的成本。
如今則可透過MEMS兩者合一，使之微型化的尺寸能夠安裝在傳統(tǒng)壓電式感測器及其線纜難以布署的位置，於「空間受限的應(yīng)用」將更節(jié)省成本與空間。并藉此用於「嵌入式狀態(tài)監(jiān)測」，可與機(jī)臺的標(biāo)準(zhǔn)功能進(jìn)行整合，且因?yàn)榫邆漭^低的總體擁有成本與PLC的直接整合能力，使之非常適合用於監(jiān)控主軸、滾珠螺桿、驅(qū)動馬達(dá)及冷卻泵等關(guān)鍵組件的健康狀態(tài)。
通過Ethernet、Modbus、WiFi、RS485/433等通訊協(xié)定，依需求輸出連續(xù)Raw Data或OA特徵值等資料，避免占用過多網(wǎng)路流量資源；并透過軟體擷取資訊，用於進(jìn)一步分析及防止機(jī)臺碰撞。
「制程控制與品質(zhì)保證」，則是對於工件表面加工精度與機(jī)臺振動等應(yīng)用，現(xiàn)可經(jīng)過譜威提供的MEMS感測器，提供即時數(shù)據(jù)給控制盒，用以優(yōu)化加工叁數(shù)，實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)的閉??路控制。加上「工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）與智慧工廠專案」，由MEMS感測再通過控制盒的乙太網(wǎng)路介面器支援網(wǎng)路架構(gòu)，而成為一個完美的邊緣設(shè)備，可用於收集數(shù)據(jù)以進(jìn)行全廠范圍的分析、預(yù)測性維護(hù)平臺建置以及數(shù)位分身Digital Twin應(yīng)用。
展??未來，順應(yīng)智慧零組件技術(shù)與工業(yè)自動化的深度融合趨勢，提升了生產(chǎn)的靈活性與效率，再加入AI在預(yù)測性維護(hù)與即時故障檢測中發(fā)揮關(guān)鍵作用，將為臺灣制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級提供了明確的方向
全球傳動打造智慧新品 展現(xiàn)傳動元件與系統(tǒng)方案
針對半導(dǎo)體先進(jìn)封測、人型機(jī)器人等應(yīng)用，全球傳動持續(xù)有配合國內(nèi)外大廠共同合作專案。在發(fā)展「智慧傳動系統(tǒng)」產(chǎn)品上，則聚焦在「預(yù)壓異常即時感測」、「即時溫度監(jiān)控」、「預(yù)知保養(yǎng)」、「故障診斷」4個方向。開發(fā)出「智慧螺桿進(jìn)給系統(tǒng)」、「智慧滑軌系統(tǒng)」、「智慧KP模組系統(tǒng)」三款產(chǎn)品。
另以關(guān)鍵核心技術(shù)為基底，發(fā)展專注於高速低慣性、輕量高精度、數(shù)位智慧化，以符合相應(yīng)市場需求，并與下游客戶合作發(fā)展模式，達(dá)到專業(yè)生產(chǎn)及互利之高CP值競爭力，協(xié)助顧客獲取市場成功。
