2023年12月工具機出口金額僅約2.09億美元，已連續(xù)11個月呈現(xiàn)負成長，陸續(xù)傳出工具機廠關(guān)廠或放無薪假的消息，許多業(yè)者咬牙苦等春燕。雖然機械設(shè)備產(chǎn)業(yè)1月出口值以美元或新臺幣計價已終止先前的連17黑，但工具機出口值仍呈負成長，尚未脫離谷底。
2022年迄今，通膨、升息、戰(zhàn)爭、能源危機等黑天鵝影響全球景氣，臺灣總體經(jīng)濟自然受到影響，其中，機械業(yè)出口連續(xù)17個月負成長；2023年12月工具機出口金額僅約2.09億美元，已連續(xù)11個月呈現(xiàn)負成長，陸續(xù)傳出工具機廠關(guān)廠或放無薪假的消息，許多業(yè)者咬牙苦等春燕。雖然機械設(shè)備產(chǎn)業(yè)1月出口值以美元或新臺幣計價已終止先前的連17黑，但工具機出口值仍呈負成長，尚未脫離谷底。
關(guān)稅總局資料顯示，2023年臺灣全年總出口值約4,324.8億美元、年減69.4億美元、衰退幅度達9.8%，其中，機械業(yè)出口值約294.68億美元、年減347.80億美元、衰退幅度達15.3%；2023年臺灣全年總進口值約3,519.2億美元、年減761.6億美元、衰退幅度達17.8%，其中，機械設(shè)備進口值約468.44億美元、年減615.34億美元、衰退幅度達23.9%。
進一步檢視，2023年臺灣工具機出口總額為25.99億美元，較2022年同期減少14%；進口總額為5.93億美元，較2022年同期減少34%。其中，金屬切削工具機產(chǎn)品出口金額為22億美元，較2022年同期減少13.3%，金屬成型工具機產(chǎn)品出口金額為3.95億美元，較2022年同期減少17.7%。
至於2023年臺灣工具機關(guān)鍵零組件出口總額為14.93億美元，較2022年同期減少24.7%；進口總額為1.77億美元，較2022年同期減少31.3%。2023年臺灣工具機出口前十大國家依序為中國(含香港)、美國、土耳其、印度、荷蘭、德國、義大利、越南、泰國及日本。
| 圖一 : 2023年臺灣工具機關(guān)鍵零組件統(tǒng)計。（source：臺灣工具機暨零組件工業(yè)同業(yè)公會） |
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2023年12月工具機出口金額僅約2.09億美元，與去年同期相比為-19.8%，已連續(xù)11個月呈現(xiàn)負成長，且第四季負成長幅度多半高達20%。另一方面，日本工具機與臺灣具高度競爭關(guān)係，日圓持續(xù)貶值也對臺灣工具機出口造成一定的壓力。2024年開年即傳出，配合美國拜登政府加強對俄羅斯經(jīng)濟制裁，禁止臺灣工具機銷往俄羅斯及白俄羅斯，而未來工具機銷土耳其需先填具出貨地點才能取得出口許可。由於土耳其是臺灣工具機外銷前五大市場，此舉對臺灣工具機業(yè)者影響甚鉅，而中國可能取消ECFA早收清單優(yōu)惠措施的烏雲(yún)罩頂，對業(yè)者來說不啻雪上加霜。
臺灣工具機暨零組件公會(TMBA)理事長陳伯佳認為，這波不景氣可能要持續(xù)到2024年第三季方能迎來春燕。不過，即便迎來春燕，市場可能重新洗牌，甚至出現(xiàn)整併潮以及結(jié)構(gòu)性調(diào)整。值此之際，反而不應(yīng)悲觀，而是運用數(shù)位科技適應(yīng)市場與環(huán)境變化，才能持續(xù)維持競爭力。
逆風中展韌性：數(shù)位轉(zhuǎn)型+綠色轉(zhuǎn)型
工研院於2023年提出工具機四大主要技術(shù)趨勢：綠色與低碳化、數(shù)位技術(shù)普及化、製程複合化，以及結(jié)合機器手臂發(fā)展。工研院產(chǎn)科國際所組長岳俊豪與陳佳盟博士指出，淨零排放議題全球熱議，企業(yè)在推動碳中和的過程中，不只從設(shè)計端開始規(guī)劃，產(chǎn)品製造端也要配合綠色製造，以工具機來說，包含馬達、潤滑或冷卻等零組件的用電量設(shè)計都要一併修改。數(shù)位技術(shù)普及化首重數(shù)位分身（Digital Twin），可以在資訊化平臺內(nèi)類比物理實體、流程或者系統(tǒng)，透過資訊化平臺了解物理實體狀態(tài)，甚至可以控制物理實體中預(yù)先定義的介面元件。
至於製程複合化指的是多軸化（四軸或五軸）與複合加工，也是當前工具機的重要發(fā)展趨勢。透過不同加工方式與多種積層製造，可以持續(xù)對工件進行加工甚至線上量測，有助減少工件上下料時間，同時避免不同機臺間裝卸工件而導致加工精度變差。此外，透過標準化、自動化、智慧化、數(shù)位化的技術(shù)應(yīng)用，可以達到在地生產(chǎn)、減少物流與進出口成本的目標，而工具機整合機器手臂的應(yīng)用結(jié)合製程則有助提升整體系統(tǒng)效益，還能解決勞力短缺問題。
精密機械研究發(fā)展中心(PMC)指出，數(shù)位製造的第一步是要聯(lián)網(wǎng)。過去，製造業(yè)在舊有設(shè)備的生產(chǎn)管理中高度仰賴人力與紙本作業(yè)，成本過高，而舊有機臺設(shè)備數(shù)位聯(lián)網(wǎng)化可以有效提升資訊蒐集及處理效率。以工具機製程履歷數(shù)位化解決方案來說，就是將過去工具機製程中的紙本記錄資料轉(zhuǎn)化為數(shù)位資訊，透過數(shù)位化管理減少人為誤差與資料傳輸時間，而製程資料可追溯、分析及再利用的特性，有助提高工具機製程效率。德川機械在導入PMC MeSure數(shù)位生產(chǎn)履歷系統(tǒng)後，透過資料庫數(shù)位化幾何精度分析與QC分析掌握生產(chǎn)流程即為一例，同時還能降低人事與紙張消耗等成本。
除了數(shù)位技術(shù)普及化、製程複合化、機器手臂結(jié)合智慧倉儲等趨勢發(fā)展，工研院、TMBA與PMC均認為，低碳及碳中和議題持續(xù)發(fā)酵，隨著淨零碳排目標逼近，多由鑄鐵構(gòu)成的工具機結(jié)構(gòu)若能在設(shè)計階段即降低結(jié)構(gòu)重量，將有助減少生產(chǎn)、製作、運輸及使用過程產(chǎn)生的二氧化碳排放量，透過綠色製造提高工具機產(chǎn)品的優(yōu)勢。
TMBA近年來積極推動數(shù)位轉(zhuǎn)型及綠色轉(zhuǎn)型雙引擎，希望協(xié)助國內(nèi)工具機與零組件業(yè)者數(shù)位轉(zhuǎn)型，強化產(chǎn)業(yè)鏈韌性與永續(xù)競爭力。為推動供應(yīng)鏈綠色轉(zhuǎn)型，TMBA自2023年第四季起推動「產(chǎn)品類別規(guī)則(PCR)」，按工具機主要產(chǎn)品別分類，初步鎖定六大類別：綜合加工機、車床、鑽床/搪床/銑床/攻牙/螺紋、磨床、沖床、放電/雷射，建立具有公信力的工具機碳足跡計算範疇與規(guī)則。
此外，TMBA已和產(chǎn)業(yè)發(fā)展署、全國工業(yè)總會共同建置國內(nèi)第一條工具機減碳鏈，鼓勵國內(nèi)工具機與零組件大廠投入減碳產(chǎn)業(yè)鏈，包含東臺精機、臺中精機、永進機械、協(xié)易機械、上銀科技、源潤豐、逢吉工業(yè)等業(yè)者，加速工具機產(chǎn)業(yè)綠色轉(zhuǎn)型。
綠色工具機的數(shù)位減碳應(yīng)用
綠色製造與數(shù)位轉(zhuǎn)型結(jié)合，可以加速落實減碳目標，如透過IoT與感測裝置取得工廠碳排量資訊；透過AI取得最佳低碳生產(chǎn)方案；透過自動化工具(如AGV/AMR/機械手臂)提升能源效率；透過雲(yún)端儲存資料以減少機房碳排量。
工研院產(chǎn)科國際所產(chǎn)業(yè)分析師陳侑成指出，綠色工具機已成為新的市場商機，建議業(yè)者切入符合低碳排機種的作法，如提升馬達、齒輪、減速器或潤滑及冷卻系統(tǒng)等零組件效能，加強散熱，以及減少加工過程的摩擦與耗損，或者開發(fā)可回收複合材料。以工研院的熱固纖維複材回收技術(shù)為例，這項技術(shù)相較於傳統(tǒng)電熱爐加熱回收法，約可減少20-40%的能耗，回收過程不會產(chǎn)生有害氣體，而回收碳纖維成本較原生碳纖維降低60%以上。此外，導入AIoT、數(shù)位分身（Digital Twins）等科技有助虛實整合，強化加工精度、製程與能源監(jiān)控及產(chǎn)品整合，減少資源浪費。建立廠區(qū)能耗管理、製程優(yōu)化或建置綠色能源發(fā)電系統(tǒng)也是導入數(shù)位科技，踏入綠色製造的方法之一。
不少業(yè)者加速綠色製造進程，如永進機械已取得ISO14955綠色工具、ISO14064溫室氣體盤查、ISO50001能源管理等認證，該公司與十八家協(xié)力廠合作，從碳盤查開始，進一步思考如何減碳，比方從產(chǎn)品設(shè)計或工具機專業(yè)鑄造廠、加工廠或周邊零組件切入，或提出製程設(shè)備、採購設(shè)備方面的減碳改善方案，積極推動減碳工廠，預(yù)期每年可因此降低10%的碳排放率。
永進機械也積極數(shù)位轉(zhuǎn)型，透過自行研發(fā)的i-Direct智慧生產(chǎn)管理系統(tǒng)控管生產(chǎn)與流程，該公司的供應(yīng)鏈管理已達資訊透明化，因此供應(yīng)商可以掌握永進機械的生產(chǎn)及訂單狀況，反之，永進機械也能同步掌握供應(yīng)商的生產(chǎn)及交貨資訊。
| 圖二 : 永進機械自行研發(fā)的i-Direct智慧生產(chǎn)管理系統(tǒng)。(source：永進機械) |
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2018年底取得國際標準ISO 50001能源管理系統(tǒng)驗證、2019年完成「碳足跡盤查」的東臺精機則是將自己定位成「工業(yè)醫(yī)生」，提供智慧製造與節(jié)能減碳服務(wù)。東臺希望協(xié)助客戶花最少的能源就能使用工具機，而且生產(chǎn)過程產(chǎn)出的耗材、廢棄物最少，因此從產(chǎn)品設(shè)計著手，提供低碳解決方案，比方機臺輕量化設(shè)計，將耗能最高的6噸「底座」鑄件縮減為5噸，降低材料用量；機臺軟體配備用電監(jiān)控、碳排換算等功能，有助客戶掌握碳排量；透過數(shù)位分身打樣以達節(jié)能目的。
| 圖三 : 東臺智慧製造系統(tǒng)主畫面。(source：東臺精機) |
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CNC車床大廠臺灣瀧澤科技推出的新一代雙主軸雙刀塔車銑複合機FX-1500系列、新世代高經(jīng)濟型雙主軸車銑複合機NX-2000系列、新世代進化型立式車削中心機VTL-760系列等智慧新機，具備可視化和分析能源消耗的智慧能源監(jiān)控系統(tǒng)，具有減碳、省油、省電的效果，在落實淨零目標之餘，也能減少能源消耗和廢棄物產(chǎn)出。
| 圖四 : 臺灣瀧澤科技推出的FX-1500雙主軸雙刀塔車削中心。(source：臺灣瀧澤科技) |
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隨著數(shù)位轉(zhuǎn)型與數(shù)位技術(shù)蓬勃發(fā)展，將出現(xiàn)更多結(jié)合自動化與工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）所設(shè)計的工具機，而智慧工具機搭載智慧CNC系統(tǒng)和AI系統(tǒng)，除了在生產(chǎn)時輸出各項製程數(shù)據(jù)，還能進行自動化處理，透過機器學習改善生產(chǎn)過程；可視化資訊則能縮短設(shè)置流程與生產(chǎn)週期、簡化設(shè)備操作難度。Mazak開發(fā)的MAZATROL SmoothAi CNC即為5軸加工和多工設(shè)計的專用CNC，搭載的AI控制裝置有助管理生產(chǎn)數(shù)據(jù)、CAD/CAM軟體，以及程式、加工、刀具和座標等龐大的數(shù)據(jù)資料及參數(shù)。
3月底即將登場的「臺灣國際工具機展（TMTS）」即以數(shù)位轉(zhuǎn)型與綠色轉(zhuǎn)型為主軸，結(jié)合數(shù)據(jù)分析及雲(yún)端計算、資源再利用及區(qū)塊鏈技術(shù)等十大元素，提前展示工具機的未來趨勢，參展業(yè)者包含程泰集團、永進機械、臺中精機、友嘉集團、東臺集團、臺灣瀧澤、百德機械、三鋒機器、上銀集團、哈伯精密等，該展的接單狀況也會是觀察景氣走向的重要指標。據(jù)了解，TMBA於展中將舉辦綠色工具機節(jié)能標章評鑑，希望藉此鼓勵國內(nèi)業(yè)者積極投入綠色節(jié)能技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用、導入國際節(jié)能標準 (ISO)，提高國內(nèi)業(yè)者投入綠色技術(shù)或綠色製程的意願，及早完善工具機綠色供應(yīng)鏈的建置。
