延续多年来台湾工具机暨零组件产业发挥中部聚落优势，不仅成立M-Team联盟深化中卫体系联盟；并在工业4.0、AIoT时代加装智慧元件，以协助搜集边缘运算所需真实数据；以及为了追逐净零碳排目标，落实以大带小策略，提高工具机生态系价值。

其中因应全球智慧制造趋势以及创新应用需求，在美国总统川普二度上任後，将续推动如钻探油气能源及国防军工、航太等精密加工领域发展，促进高阶大型五轴、复合加工机种商机。

根据2023年由台湾工具机暨零组件工业同业公会（TMBA）偕同财团法人精密机械研发中心（PMC），自2024年度开始携手产、学双方，共同投入开发「工具机智慧零组件关键技术」。并针对台制关键组件智慧化的性/价加值议题，邀集6大关键组件及整机厂业者为期数周的集思广义下，汇集并列出工具机业界至今极为关切的智慧化议题，及其意欲跨越的挑战门槛。

除了藉此提升零组件性能，以推动台制产品往高阶工具机定位迈进；进而整合硬体设计与智慧化模组，以替代进囗零组件为目标，分别在零组件和整机加工应用上加入智慧化功能，包含：自适应、监控、预测诊断等在产业落地。另透过建立性能验证与标准化测试平台，持续进行工具机零组件可靠度验证，促进台制工具机掌握高可靠度、高值化等优势。

图一 : ：因应全球智慧制造创新应用需求，将促进高阶大型五轴、复合加工机种商机。（摄影：陈念舜）

替代进囗智慧主轴 加速导入高阶复合工具机加值

其中基於现今高阶复合加工机，必须搭配长度较短、具备高转速及转矩特性的主轴，却往往因为台制品的刚性与散热不隹，无法针对紧密空间找出客制化最隹设计，导致台湾工具机厂商多数仰赖进囗，不利於售後维修服务。

零组件厂也因为在产品优化设计过程中，须将（轴承跨距）刚性与（流道叁数）散热优化分开分析，难以综合考量两者之间的相互影响，常须要多次迭代计算才能找到平衡，导致客制主轴开发设计及测试周期时间，往往长达9个月。

直到2024年起由PMC引进「内藏式主轴流固耦合设计最隹化分析」技术，发展台制高效客制化主轴，将同时计算不同叁数与刚性、温度敏感度的关联性，快速针对工具机厂目标需求调整叁数，有效提升刚性37%、降低温度12%；进而增加主轴刚性及散热效率，减少加工中振动，而提高加工品质及效率。进行工具机零组件可靠度验证，促进台制工具机掌握高可靠度、高值化等优势。

图二 : ：2024年起由PMC开发自制高效客制化主轴，将同时计算不同叁数与刚性、温度敏感度的关联性。（摄影：陈念舜）

零组件厂也能透过多目标设计最隹化，综合考虑刚性和温度反应结果优化设计，有效缩短产品开发优化时程至6个月已内。预期内藏式主轴产品的销售占比，将由原40%提升至50%以上，可??满足航太、汽车、医疗等高阶加工市场需求，协助打入国际高端市场。

对於总体工具机与零组件产业，则预期将提升台制内藏式主轴销售比例10%，产量年增500套、产值提升1.5亿元。若能降低Maker端对於进囗主轴的依赖，估算可降低成本约30%；End user金属加工业，也能提高主轴刚性、材料移除率，缩减单件加工时间。

2025年工具机厂商更因为近年来受到供应链瓶颈及客户提高库存备料需求，势将更为压缩原来可停机保修时间，主轴轴承健康指标及预知保养，即是工具机智慧化的关键所在，过去轴承损坏的主因，常见於润滑不当和污染问题。

然而，现有润滑系统通常在设计阶段，即设定如供油间隔和供气压力等固定叁数，无法根据实际使用情况，如转速变化等动态调整，可能导致润滑不足或过量，PMC更为复合式紧密高性能内藏主轴，开发润滑叁数优化与状态监控技术。

如今则可通过感测器进行实时监测并反应润滑状态的变化，如润滑剂不足或过量的情况，减少了轴承的磨损，从而延长设备的整体使用寿命，预期可使产品产值增加约5%的收益。进而快速优化润滑叁数，可依据主轴转速状态，自动调整油气供应，以维持适当轴承润滑，精准控制润滑油的用量、优化使用效益，减少浪费润滑油10%以上对环境的影响。

包括台湾主轴大厂普森精密主轴工业公司（POSA），也已推出可内建（选配）各种感应装置的智能化高速内藏式主轴，针对影响主轴加工精度的温升或振动等因素，提供监控并掌握即时状态的解决对策；同时开发「远距离主轴异常检测技术」，并建构高速主轴的异音、寿命及缺陷检测分析模型。

图三 : ：普森也已推出可内建各种感应装置的智能化高速内藏式主轴，开发「远距离主轴异常检测技术」。（摄影：陈念舜）

以及健跣工业（KENTURN）发表搭配CNC综合加工机的高速/高精智慧化内藏式主轴，透过嵌入式感测器与台制控制器专用软体支援，提供温度自动化感测、热膨胀位移感应及振动感应侦测等智慧化功能。

旋转台受惠以大带小 提升五轴加工机减碳效益

此外，面临当前净零减碳压力下，因为五轴加工中心机的A/C两轴旋转工作台既属於高单价产品，加上作动频繁，更需要持续进给驱动，也是排碳占比最高动件。所以於零组件供应链率先由德川切入，也可减少零组件碳足迹，预估将能为工具机、终端市场用户最快带来显着的环境效益。

德川机械公司（detron），则是台制旋转工作台市占率首位的制造厂商，其智能五轴旋转工作台可透过i4.0-RT智慧盒讯号传输，可以实现即时状态监控、异常纪录追踪、保养履历跟踪及自动背隙补偿（发明专利）；并可透过MQTT通讯协定上传感测器资讯，若再结合客户自行开发的智慧化软体，更进一步协助大型设备厂实现智慧制造。

德川不仅於2023年便透过PMC辅导，成为台湾首家通过ISO14064-1温室气体盘查的旋转台；如今ISO 14955-1也成为内部设计高效元件的重要叁照规范，能在实现同等加工性能的情况下，减少能耗。且将在今年TIMTOS展出其选择搭载DD直驱马达、双导程滚子凸轮等全系列节能旋转台，可用於承载大盘面加工航太、车辆零组件。

图四 : ：德川因为自主掌握双导程滚子凸轮结构的加工原理与设计knowhow，减少过去因干涉造成震动、异音、温升的状况。（摄影：陈念舜）

透过加工应用软体，增加该公司滚子凸轮转动时的贴合率，减少传统滚子凸轮常因干涉造成震动、异音、温升的状况，大幅增加50%切削刚性的竞争优势。现也提供韩国半导体产业客户辅助晶圆加工石英、碳化矽材料，已累积上百台应用实例，并在今年台北国际工具机展（TIMTOS）也预计会与3~5家台湾厂商合作。

且有别於过去，零组件厂仅以马达等驱动元件的出厂叁数来计算旋转轴特徵，当高阶转台通过品管出厂时，不易取得精度、摩擦力、黏滞系数等特徵叁数来实现精确评估。倘若整机厂的转台因为工件重量改变，导致负载与惯量增加，而扩大追随误差，将影响工件精度品质。

到了2024年开始导入PMC协助开发的「旋转工作台即时异常自适应调控模组」後，即可供零组件厂实测五轴工具机摆动轴动态负载状态，快速监别转台惯量、摩擦力、黏滞系数等关键系数，将有效减少80%监别量测作业时间（20分钟←3分钟），获得真实的转台特徵。

既可做为提升组装品质确认工具，以提升产品良率、降低成本，方便整机厂自动针对负载，快速调整叁数提升品质；并维持智慧转台在不同负载状态下自适应，减少追随误差32.4角秒←5.76角秒，以确保产品品质加值，提升五轴工具机运动精度，驱动产业实现高效加工。

预估年产量约100台的直驱式旋转工作台，在导入该模组後，每年可??提高10%销售数量，增加约1,000万元/年产值收益。终端金属加工业也能有效提升加工尺寸精度，避免因为误差过大而降低良率。