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機械工業雜誌

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編者的話|賦予工具機大智慧 - 數位轉型、綠色轉型、製造轉型

作者 連豊力

任職單位: 工研院機械與機電研究所

刊登日期:2025/03/04

在工業4.0浪潮下,全球製造業正站在一個歷史的十字路口:一方面,市場競爭加劇、產品生命週期縮短、客戶需求多樣化等挑戰迫使企業不斷提升效率和靈活性;另一方面,資源短缺、環境污染、氣候變化等問題又要求企業走可持續發展道路。智慧製造作為新一輪工業革命的核心,正引領著傳統工廠向高效率、超智慧、高靈活的未來工廠轉型。智慧製造的核心是利用數位化、網路化、智慧化等技術,實現生產過程的優化和效率提升。工具機作為智慧製造的基石,透過數位轉型 (DX)、綠色轉型 (GX) 和製造轉型 (MX) 的整合,以數位資訊化、人工智慧應用和多軸工具機精度提升為技術主軸,滿足高階工具機及自動化的終端應用需求,實現無人工廠智慧製造及自動生產的目標。

數位轉型強調利用數位資訊技術提升效率和價值;綠色轉型則關注環境保護和資源效率;而製造轉型則是以使用者為中心,實現產品和服務的創新。三者相互促進,共同構建了可持續的智慧製造體系。在工具機領域,數位轉型可以通過數據採集和分析,優化生產流程,提高效率;綠色轉型可以通過節能減排技術,降低能源消耗和環境污染;製造轉型 則可以透過客製化生產和服務,滿足客戶的多樣化需求。以虛實整合的數位化轉型,打造智慧製造的基石。虛實整合是智慧製造的重要核心概念之一,將物理世界的工具機、感測器等設備與虛擬世界的數位雙生模型等工具連接起來,透過虛擬環境中模擬工具機的加工過程,優化加工參數、刀具路徑和生產流程,結合智慧化控制、智慧化診斷、智慧化排程等人工智慧AI演算法的加值,可以減少試錯成本,縮短產品開發週期;從收集工具機的運行數據即時監控生產狀態,利用大數據分析和機器學習等技術,實現對生產過程的優化和決策;透過性能預測和故障診斷,可以幫助企業了解工具機的運行狀況,及早發現潛在問題,提高生產效率與產品品質和設備利用率。

透過 DX、GX 和 MX 的整合,以數位資訊化、人工智慧化為技術主軸,可以不斷提升工具機與控制器的性能和效率,滿足高階工具機及自動化的終端應用需求,朝向更高智慧化、柔性化、高效化和綠色化智慧製造與無人工廠自動生產的方向邁進,在全球競爭中取得優勢,開創全新的製造模式。

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