回顧2023年初因疫情初步解封，造就供應(yīng)鏈瓶頸之際，臺灣工具機產(chǎn)業(yè)固然也難免遭遇CNC數(shù)控系統(tǒng)中的控制器、驅(qū)動器晶片，乃至於伺服馬達等關(guān)鍵零組件缺料等困境。惟若從臺制控制器廠商的視角來看，此或也是能藉掌握應(yīng)用趨勢，突破歐日品牌垅斷的契機。

近幾年來臺灣工具機產(chǎn)業(yè)連續(xù)面對智慧自動化、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）、工業(yè)4.0等智慧制造浪潮來襲才剛站穩(wěn)腳步，緊接著又迎來美中、俄烏等地緣政治沖突與疫情，造成全球供應(yīng)鏈重組而發(fā)生缺料及缺工等危機，其中CNC數(shù)控系統(tǒng)更是素來擁有「機械工業(yè)之母」稱譽的工具機大腦，但在臺灣則長期受日、德大廠掌控，甚至被譏為「無頭產(chǎn)業(yè)」，更不利於自主掌握核心數(shù)據(jù)應(yīng)用，以提升工具機的附加價值。

所幸在經(jīng)濟部技術(shù)處持續(xù)推動投入關(guān)鍵零組件自主化的努力下，近年來臺制CNC控制器也逐漸獲得工具機產(chǎn)業(yè)的認同擴大采用，全球市占率大幅提升至10%~15%，強化了臺灣工具機產(chǎn)業(yè)在供應(yīng)鏈重組時代的韌性。更是未來支援上下游產(chǎn)業(yè)開創(chuàng)低碳節(jié)能與智慧制造等多元應(yīng)用價值不可或缺的關(guān)鍵角色，進而持續(xù)研發(fā)高階多軸機種所需專用軟硬體等模組和解決方案，打造更完整的供應(yīng)鏈體系。

如依工研院剖析臺灣工具機產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷程，約可分為3層次：首先是硬體性能及精度持續(xù)改善、其次為導(dǎo)入五軸及車銑復(fù)合等高階多軸機種深耕驗證、最後則是提供完整智能工廠解決方案。進而納入大量自動化、數(shù)位化模組、AI大數(shù)據(jù)以及即時線上量測的整合應(yīng)用等，才能應(yīng)對當前日趨競爭的市場需求，已從單純的工件加工，走向提供完整的制程工程方案。業(yè)者還須將上述各項技術(shù)單元串連整合，讓客戶愿意付費買單，如何掌握於產(chǎn)業(yè)趨勢的實用性，并為客戶轉(zhuǎn)型加值，已成為工具機及CNC數(shù)控系統(tǒng)等關(guān)鍵零組件廠商的一大挑戰(zhàn)！

圖1 : 臺灣工具機產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷程至今，已須提供完整智能工廠解決方案，讓客戶愿意付費買單，已成為工具機及CNC數(shù)控系統(tǒng)等關(guān)鍵零組件廠商的一大挑戰(zhàn)！（source：臺達）

新代與聯(lián)達兄弟同心 供應(yīng)智造單元模組化方案

新代集團也基於近年來產(chǎn)業(yè)環(huán)境變動迅速，包括5G、IIoT、機器人及人工智慧（AI）、云端、雷射加工等智慧元素影響，已經(jīng)深刻地改變了智慧制造的面貌，而在2018年成立了子公司聯(lián)達智能與合作夥伴正鉑雷射，采取與以往不同的營運模式。并對照智慧制造的3大層面，分別支援：（1）單機智慧化，提供新代CNC數(shù)控系統(tǒng)和視覺感測器，使機器運行更為精準、智慧，甚至可連網(wǎng)上云；（2）單元智慧，以聯(lián)達機器人連結(jié)周邊工站、料倉來取代人力；（3）整線智慧化，利用SymFactory管理所有設(shè)備，并提供上法庭準備程序。

新代科技公司總經(jīng)理蔡尤鏗表示，該公司在國際供應(yīng)鏈瓶頸時期，也無可??避市場萎縮與削價競爭，此時唯有擴大原先在金屬加工業(yè)使用的CNC數(shù)控系統(tǒng)本業(yè)的應(yīng)用領(lǐng)域，希??能藉此彎道超車，進而增加營收，增添中小企業(yè)轉(zhuǎn)型升級的能量，更容易說服客戶。

且有別於過去新代主要為臺灣工具機、機器人等OEM設(shè)備制造廠商提供控制器解決方案，聯(lián)達更專注於制造業(yè)聆聽終端客戶的需求，進而整合了旗下機器人智慧單元和智慧工廠等周邊生態(tài)系廠商資源，擴充自動化解決方案完整性，經(jīng)過兄弟公司齊心協(xié)力，為設(shè)備業(yè)和制造業(yè)打造一站購足服務(wù)，貫徹成為客戶「最值得信任的智慧制造夥伴」理念！

為了支援產(chǎn)品跨域加值應(yīng)用，新代從過去主要聚焦於增加感測器達到預(yù)防檢知、叁數(shù)調(diào)整單機智慧化，直到結(jié)合機器人單元自動化；近年來再透過整合設(shè)備、資訊流及數(shù)據(jù)串接，建構(gòu)更彈性、更靈活的智慧生產(chǎn)數(shù)位方案，適用於少量多樣、混線生產(chǎn)的生產(chǎn)模式。

聯(lián)達則屬於系統(tǒng)整合平臺，可與不同系統(tǒng)整合商夥伴合作，并利用開放式通訊協(xié)定的特色，擅長將客戶想要的SaaS軟體打包導(dǎo)入地端工廠，符合許多制造業(yè)客戶不愿聯(lián)網(wǎng)上云，恐不利資安的生態(tài)；同時可形成機器人智慧單元，逐步取代工廠人力，在金屬加工業(yè)應(yīng)用不僅止於單臂上下料，還可囊括品檢、故障排除等，直到與生管系統(tǒng)連結(jié)的完整解決方案。

另因應(yīng)當今新能源、電動車、航太、智慧制造等新興高階市場蓬勃發(fā)展，帶動工具機、金屬加工業(yè)紛紛朝向更高附加價值的產(chǎn)品與服務(wù)邁進，新代也叁與其中，相信在市場變動快速挑戰(zhàn)同時也充滿機會，并樂觀看待工具機產(chǎn)業(yè)能助力電動車、航太等精密金屬加工市場發(fā)展。

包括以其強化控制器本質(zhì)，打造更高速高精的智慧CNC控制器為核心，導(dǎo)入高階、復(fù)合型工具機應(yīng)用，打造車銑/銑車復(fù)合等機臺控制器，透過單一設(shè)備完成復(fù)雜工序，確保生產(chǎn)的精度與品質(zhì)；進而加入智慧化應(yīng)用，搭載了各式感測器、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)功能而減少異常損失，優(yōu)化設(shè)備加工效果及可控狀態(tài)，打造更智慧、開放和彈性應(yīng)用，帶給機臺更多附加價值。

目前新代已有客戶搭配的CNC工具機已成功切入中國大陸新能源車產(chǎn)業(yè)，并在2022年見到成效之後，鎖定未來5~10年搶先布局智慧制造，將面向市場趨勢而開發(fā)可滿足中高階、車銑與銑車復(fù)合機種與智慧聯(lián)網(wǎng)等方案，打造更智慧、更開放以及更彈性的應(yīng)用。

同時推出專為金屬加工廠打造的模組化方案「聯(lián)達生產(chǎn)云SynFactroy」，讓業(yè)者導(dǎo)入智慧制造就像堆積木一樣簡單，可針對不同工廠生產(chǎn)類型與數(shù)位化程度，分別透過Robot Cell、機臺聯(lián)網(wǎng)整合周邊系統(tǒng)循序漸進導(dǎo)入單元智慧化元素或搜集數(shù)據(jù)可視化，為每座工廠量身打造多元化智慧工廠解決方案。

讓機臺快速聯(lián)網(wǎng)、上傳資料，整合關(guān)鍵生產(chǎn)數(shù)據(jù)產(chǎn)出的車間管理看板，透過各功能模組提供不同對象所需Raw Data；并搭配正鉑雷射智能打標機，產(chǎn)出生產(chǎn)履歷，針對產(chǎn)品追蹤管控。目前也鎖定手工具、扣件、水五金、自行車及汽機車零配件等重點產(chǎn)業(yè)耕耘，協(xié)助升級智慧制造，皆各有代表性客戶的成功案例。

圖2 : 新代集團也基於近年來產(chǎn)業(yè)環(huán)境變動迅速，而在2018年成立了子公司聯(lián)達智能與合作夥伴正鉑雷射，采取與以往不同的營運模式。（攝影：陳念舜）

如曾服務(wù)的某跨國手工具大廠，即因為廠內(nèi)產(chǎn)品種類多元，從扳手到螺絲起子組合等品項多達上千種。但就在全球訂單蜂擁而至的背後，也凸顯廠內(nèi)生產(chǎn)制造長久以來的嫜疾。除了面臨生產(chǎn)排程與制造現(xiàn)場進度落差之外，也飽受成品品質(zhì)不穩(wěn)定、設(shè)備資訊不透明，難以即時排解狀況等棘手問題困擾。

聯(lián)達則可扮演金屬加工業(yè)設(shè)備管理專家的角色，先透過設(shè)備聯(lián)網(wǎng)、透明即時圖像看板及系統(tǒng)應(yīng)用功能，搭建產(chǎn)線與辦公室之間資訊流橋梁，暢通雙方的溝通管道，以串起接單到生產(chǎn)的關(guān)鍵第一步。接著利用工單系統(tǒng)提高工單即時性，以因應(yīng)突發(fā)需求與減少人為操作疏失；導(dǎo)入品質(zhì)管理系統(tǒng)，以完整記錄生產(chǎn)履歷并維護品質(zhì)；再經(jīng)由工藝管理系統(tǒng)，讓老師父的工藝得以數(shù)位化、標準化，并將經(jīng)驗完整保留。使得管理單位可快速掌握產(chǎn)線機臺與生產(chǎn)資訊，真正落實了從看得到、管得了到做更好，「可視可控如期如質(zhì)」的智慧制造目標。

此外，面對全球在供應(yīng)鏈追求低碳轉(zhuǎn)型甚至到凈零碳排，新代在硬體成本、物料控管、能源浪費等方向上也都做足了低碳轉(zhuǎn)型的功夫。包括在客戶導(dǎo)入聯(lián)達自動化產(chǎn)線之後，只須一條網(wǎng)路線與中控系統(tǒng)相連，硬體之間不須配線交握，就可以有效節(jié)省硬體成本；且相對於傳統(tǒng)人力上下料流程，自動化導(dǎo)入省去了圖紙、報工等紙本作業(yè)，也減少人為上下料可能的失誤而造成的材料浪費；且自動化產(chǎn)線因此不必外移，將大幅減少供應(yīng)鏈距離的運輸成本對於環(huán)境的沖擊。

目前聯(lián)達的解決方案也搭配了智慧工單系統(tǒng)，可依據(jù)當前設(shè)備運行狀態(tài)調(diào)整工單順序，降低不必要的待機時間產(chǎn)生的能源浪費；最後藉由將能源可視化及在中控室撈取各設(shè)備耗能資訊，去監(jiān)控一整天的加工效率，進而調(diào)整加工策略、生產(chǎn)排程決策，監(jiān)控能耗、提升效率，將有效達到能源控管的目標。

今年將在臺北國際自動化展再度扮演「金屬加工業(yè)的設(shè)備管理專家」，展出3大主題包含：工廠自動化、智慧化、雷射加工等完整解決方案。其中於「機床取放ROBOT CELL-模組化彈性自動單元中控平臺」將鎖定工具機在金屬加工廠中的取放工件、物料應(yīng)用，整合了機器人、臺車、比對式量測站、生產(chǎn)履歷及云端串接功能，以Robot Cell中控平臺為核心，對上能將資料上云，對下可整合控制多個設(shè)備。

有效解決了傳統(tǒng)多站點工序制程又多變化的工具機取放產(chǎn)線情境，普遍都只能列為高度客制化的專案，投入開發(fā)成本超過百萬新臺幣且耗時1年以上，同時以其產(chǎn)品協(xié)助客戶使用設(shè)備更節(jié)能、減少碳足跡。聯(lián)達推出的ROBOT CELL方案，則能有效解決過往痛點，針對不同情境提供客制平臺并取得設(shè)備資訊，可用來控制跨品牌多臺設(shè)備的軟體平臺，有效降低系統(tǒng)整合門檻，協(xié)助中小型制造企業(yè)跨過工業(yè)4.0的門檻，克服近年來招工難、用工貴、培訓長等依賴人力的危機。

臺達NC5系列控制器升級 整合硬軟體及工藝

臺達近年來也針對工具機產(chǎn)業(yè)進階高精高速、五軸加工與一機多工應(yīng)用需求成長，推出硬體架構(gòu)及運算能力皆較前代機種升級的NC5系列新款高性能泛用型CNC控制器，強調(diào)可為用戶實現(xiàn)高精高速、高光潔表面加工品質(zhì)目標。

除了可藉單機自主整合多軸加工機與垂直多關(guān)節(jié)機械人控制器之外，并利用其中旋轉(zhuǎn)刀具尖點控制（Rotation Tool Center Point；RTCP）、多軸/多通道等功能，搭載於CNC車/銑/鉆/磨床、木工開料、鋁型材加工等專用機臺設(shè)備，執(zhí)行真五軸加工。例如達奈美克生產(chǎn)的五軸機，即可導(dǎo)入OPEN CNC控制器NC50E及RTCP功能，快速精準完成復(fù)雜加工。

依照不同產(chǎn)業(yè)需求而整合控制器、軟體功能和工藝，協(xié)助終端加工業(yè)者（End user）提高機臺價值和競爭力。包含新增內(nèi)建工具機專用3D CAD/CAM軟體，以完整支援標準車/銑削控制器指令；且擁有自動辨識特徵圖像、一鍵生成G-code程式碼、加工耗能運算等功能，滿足加工路徑預(yù)覽及最隹化、自動刀具匹配、干涉模擬與工藝整合等需求。

藉此簡化繁復(fù)操作而加速用戶導(dǎo)入、降低人員培訓資源。如勝杰的車銑復(fù)合機、?程的平面磨床，便皆采用NC-MOT系列控制器，支援圖形化對話式編程，讓使用者毋須編輯G-code就能輕松操作機臺、管理加工法。

圖3 : 臺達依照不同產(chǎn)業(yè)需求而整合控制器、軟體功能和工藝，協(xié)助終端加工業(yè)者（End user）提高機臺價值和競爭力。（攝影：陳念舜）

另針對有同時雕銑多個工件需求的加工業(yè)者，臺達也提供了多主軸加工解決方案，可獨立校正各Z軸刀尖位置、自動補償?shù)毒吣p，進行高精快速加工；同時整合高階型多軸交流伺服系統(tǒng)ASDA-W3系列，提供直流母線可有效利用能量回升，落實節(jié)能減碳低排放。

此外，因應(yīng)融入工業(yè)4.0智慧工廠生態(tài)，臺達現(xiàn)也提出了全新智慧CNC數(shù)控系統(tǒng)架構(gòu)，透過CNC控制器為核心，串聯(lián)臺達豐富產(chǎn)品。且基於NC5系列控制器具備優(yōu)異的擴充彈性，已內(nèi)建Ethernet/RS485雙介面來支援多樣化通訊協(xié)議，進行多工位同步加工；同時提供API函式庫以兼顧內(nèi)/外網(wǎng)應(yīng)用，而能整合或?qū)又悄墚a(chǎn)線平臺。

伴隨硬體規(guī)格與效能大幅升級，NC5系列支援開放式EtherCAT泛用運動總線，相容性高且線纜長度長達1,000m，可高速穩(wěn)定地整合臺達交流伺服驅(qū)動系統(tǒng)ASDA-A3 / ASDA-B3系列與I/O模組R2-EC / R1-EC，組成完整加工方案。

臺達也推薦客戶在多通道智能工具機解決方案中，引進控制響應(yīng)、預(yù)覽和運算能力全面升級的OPEN CNC控制器NC50E，并透過EtherCAT通訊總線串聯(lián)ASDA-A3/ASDA-B3系列交流伺服系統(tǒng)，實現(xiàn)同時控制車床、鉆孔/攻牙、雕銑與機器人四工位操作的「一機多工」自主整合能力，滿足於智慧制造趨勢下的進階應(yīng)用與需求。

進而支援CNC機聯(lián)網(wǎng)，串聯(lián)制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）、可視化管理平臺等，幫助業(yè)者優(yōu)化管理效率，藉以縮短制程、增進產(chǎn)能和良率，并兼顧環(huán)境永續(xù)，勾勒出新時代智能加工樣貌，臺達也在NC5系列控制器的能源管理項目下，內(nèi)建加工耗能運算并提供工件碳足跡報表，以協(xié)助產(chǎn)業(yè)節(jié)能減碳，放眼ESG未來。

圖4 : 因應(yīng)融入工業(yè)4.0智慧工廠生態(tài)，臺達提出全新智慧CNC數(shù)控系統(tǒng)架構(gòu)，基於NC5系列控制器具備優(yōu)異的擴充彈性，進行多工位同步加工。（攝影：陳念舜）

結(jié)語

近年來受到國際地緣政治沖突影響，造成原物料價格大漲、晶片短缺及制造業(yè)缺工，并導(dǎo)致國外CNC數(shù)控系統(tǒng)的控制器、驅(qū)動器、伺服馬達、感測器等元件供貨短缺。供應(yīng)商除了要求漲價外，在交期與下單數(shù)量上也訂下苛刻條件，有時甚至須長達8個月以上才取得貨源。讓臺灣工具機業(yè)者取得控制器相對不易，造成接單後無機可出；或因無法滿足客戶下單後，平均要求在6個月內(nèi)交機的限制而陸續(xù)丟單。

反觀臺制控制器則具備成本優(yōu)勢、能在2個月內(nèi)快速交貨，或搭配不同需求的驅(qū)動器和伺服馬達等調(diào)整彈性隹。若能如前述品牌大廠，在這波供應(yīng)鏈重組及轉(zhuǎn)型低碳智慧制造趨勢下化危機為轉(zhuǎn)機，勢將提高臺灣高階多軸工具機制造廠商、終端加工業(yè)者選購意愿。