经济部产业技术司简任技正张能凯表示,台湾工具机产业长期以中小企业为主,资本与技术投资有限,经济部产业技术司也为产业积极寻找解方。本次「经济部产业技术司科技研发主题馆」,汇集工研院、金属中心及精密机械中心等,展示24项产业合作成果。其中,由工研院与台湾光罩共同开发全球首创H型钢构雷射銲接技术,突破50年来传统使用灌铁砂、熔化铁砂的填料銲接方式生产H型钢构,翻转产业生态。

新技术改以高能量的雷射直接熔接2块H型钢本体,具有「高产速」、「低碳排」两大优势,运用钢构制程决策,生产速度可由20天缩减至3天,同时能提升产能5倍且可有效节能减碳80%。台湾光罩已于台南柳营科学工业园区量产超过1,000公吨H型钢构建材。未来台湾光罩也将透过新创公司的设立,将此新工法与产品推向国际钢构市场。

张能凯说明,在半导体产业包括台积电持续扩厂,对于H型钢构的需求日益增加,台湾光罩公司本来提供台积电扩厂的厂务工作,在H型钢构供应吃紧的情况下,决定自主开发相关技术,透过与工研院南部分院合作,引进雷射技术,提升H型钢构的加工精度,进一步满足台积电及其他高科技厂房的建厂需求。

工研院与台湾光罩共同研发H型钢构雷射銲接技术。吕承哲摄
工研院与台湾光罩共同研发H型钢构雷射銲接技术。吕承哲摄

除了H型钢构雷射銲接技术,张能凯也特别介绍AI高精度五轴工具机,随著台湾工具机产业面临转型,这项研发成果已经应用于国内三轴工具机业者的升级方案,协助向五轴技术迈进,朝著整合操控、精度与性能的完整解决方案前进,提升竞争力。

工研院透过科专计划,开发具备 AI 技术的高精度五轴工具机,让工具机拥有AI大脑。这项技术整合五轴空间精度量测与补偿技术,确保加工精度稳定;运用数位双生技术,在加工前模拟切削状态,避免碰撞与错误;透过AI切削参数决策技术,自动优化加工参数,减少废品产出。整体加工精度提升4倍,切削效率提高1.5倍。目前,该技术已成功协助国内五轴工具机业者常铭,取得高阶单车变速器厂商订单,进军E-Bike供应链。

工研院研发AI高精度五轴工具机。吕承哲摄
工研院研发AI高精度五轴工具机。吕承哲摄
工研院研发「超高速力感测器」。吕承哲摄
工研院研发「超高速力感测器」。吕承哲摄
精机中心开发国内首款「高速直驱动力刀塔」。吕承哲摄
精机中心开发国内首款「高速直驱动力刀塔」。吕承哲摄

本次经济部产业技术司科技研发主题馆也展示多项技术,包括:

全球领先之超高速力感测器,内嵌五轴工具机打入欧美航太供应链。工研院研发「超高速力感测器」反应速度优于国际感测器大厂一倍,结合AI精准切削分析软体,可准确监控高速主轴加工状态,满足高速加工品质需求,此项技术已被工具机大厂采用,成为高阶五轴工具机标准配备。协助国内工具机业者切入波音及空巴飞机引擎制造商 Honeywell产线,成为航太 Tier#1供应链的一环。

智慧非破坏钻针检测,协助提升PCB产业品质与效率。电路板加工用的钻针品质检测,传统是以人力折断钻针,再透过超高倍显微镜观察镀膜厚度是否标准。工研院研发之「智慧非破坏钻针检测」采用AI智慧化分析技术结合机器视觉取像,不需破坏钻针即可预测其膜层厚度,将人工量测误差率从5%减少至1%,减少人力需求与物料浪费,大幅缩短40倍的检测时间,从过去20分钟缩短至30秒内即可完成,有效提升PCB产业检测效率。

总统赖清德(左三)参观经济部产业技术司展示的「全球首创H型钢构雷射銲接技术」时肯定此技术的产业应用。工研院提供
总统赖清德(左三)参观经济部产业技术司展示的「全球首创H型钢构雷射銲接技术」时肯定此技术的产业应用。工研院提供
氢能燃料电池轻量化制造技术。吕承哲摄
氢能燃料电池轻量化制造技术。吕承哲摄

精机中心开发国内首款「高速直驱动力刀塔」,成功缩短刀塔长度达27%、振动量减少46%.最高12,000转的惊人转速,突破国内业界技术小于6,000转的速度限制,此外刀塔缩短后可增加工具机内部空间利用率,成为技术优势。因采用国产化开发设计,相比国外进口同等级产品,协助企业有效降低成本40%以上。目前已技转国内相关零组件厂,可望提升10%的市场占有率,增加生产力韧性,降低业者对进口产品的依赖。

氢能燃料电池轻量化制造技术,切入氢能燃料电池国际供应链。金属中心开发超薄型金属双极板成形技术,对于厚度仅为0.1mm之不锈钢板材,透过液压成形方式,使双极板内部受均匀压力形或微观流道结构,不仅能制作大于300平方公分的大面积薄型双极板,且克服薄板容易破裂问题,可轻量化氢能燃料电池重量,相比传统石墨氢能燃料电池,整体重量约下降90%。更进一步地,结合耐蚀与服效理技术一提升面腾燃科优社使府安全性;护酸性能测试建过2020/2025美国能源管理局规范,实现技术自主与国际接轨。


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