｜工具機技術專輯主編前言

“一國之繁榮，維繫於該國的先進生產力” 這是1989年美國工業生產力調查報告（美國製造：如何從漸次衰弱到重振雄風）的開頭名言，也是預言衰退的美國經濟所發出的嚴重警訊，今日看來，格外深刻；二十年後，2011年美國總統終於提出“先進製造夥伴”方案（Advanced Manufacturing Partnership，AMP），可說是回應此真知卓見遲來的肯定，持續關注美國市場，兩項產業訊息供大家參考，其一：AMP計畫的精神不單聚焦在鮭魚返鄉，而是更強調美國的核心價值－創新力，2012年開始設立區域性製造創新研發中心，並積極推動系列特色實驗室，例如成立加法製造實驗室等，此外，並有Harry Moser等提出回岸製造計畫，以非營利組織推動製造業回流，具體作法是建立運算平台協助產業精準估算回歸美國製造的優劣，讓業者進退有據，並認知創新力及提升附加價值才是國家要推動的產業政策。其二：日本MORI SEIKI在美國加州建立智能工廠，並於2012年11月開始運轉，除了是看好美國重回製造榮耀的市場前景外，更展示MORI SEIKI因應未來全自動化發展趨勢所建立的高效能智慧化技術，工廠工作人員約200人，24小時自動化運轉，可年產臥式加工機約1000台，產值達100億台幣，核心技術來自2002年所設立的DTL（Digital Technology Lab.），DTL主要任務為自動化系統的開發及機械設計、性能的解析、模擬等，該公司認為面對高度對應統包能力的客戶（如汽車業）時，必須要有如DTL這樣如同大腦的技術中心，以上訊息，值得關心工具機發展的業者專家深思，持續深化是工具機的產業特質，設備技術及先進製造技術更是國家競爭力的關鍵指標。

“我們是根留台灣最徹底，並具有全球競爭力的產業”，這是工具機業者的自我認知及使命感，也是產業凝聚力的關鍵，長期的群聚效應、高效能的中衛體系、全球化的行銷彈性、產官學研精益求精的技術深耕，造就了小而美的堅強實力。無論是商業週刊一鳴驚人的 “影響世界的60公里中部精密機械聚落” 報導，還是上銀、鴻海、台達電等企業陸續加碼在精密機械及智動化園區的重大投資宣告，或是政府在兩岸ECFA談判的深切關注，在在說明工具機是台灣的重要資產，未來，如開場白所言：台灣之繁榮，維繫於我們的先進生產力，而工具機將是發展先進製造技術的最大的推動力量。

提升產業競爭力及產品附加價值，一直是產業努力的方向，這幾年無論是訴求生產效能的Ａ-Team，或是導入設計美學的整機開發，還是科專推動發展的高階五軸工具機研發聯盟等，皆有具體的成果，並在本次的TIMTOS展出，請大家參觀指正，整體產業發展策略也從思考產品升級質變為軟實力的建構，差異化將是未來各家廠商的發展挑戰。工研院機械所在經濟部技術處科專的支持下，對建構產業發展平台的投入不遺餘力，年度幾項成果請大家參考指正：（1）五軸研發聯盟，包括六型五軸工具機及高階製程加值軟體的開發，詳如圖1；（2）Virtual Machine設計分析模擬平台及航太研發聯盟，如圖2；（3）智能工廠控制系統及多軸控制器，參見圖3；希望藉由共通關鍵技術、軟體、零組件的開發，協助產業提升全球化競爭力。

回歸主編的職責，本期共收錄11篇，內容含發展高階工具機所需的基礎技術、分析軟體、控制技術、零組件、加工製程應用及市場趨勢等，各篇特色說明如下。應用拓樸技術於工具機設計是一相當前瞻的技術概念，有別於傳統的經驗設計方式，提供了更科學、高效率及跳躍式的設計思維，將使我國的工具機的構型及設計產生巨大的提昇及改變，“拓樸結構生成技術於高性能工具機設計” 一文可明確讓讀者瞭解該技術的演進及未來發展趨勢；“油液靜壓導螺桿技術探討” 一文提供液靜壓導螺桿技術的理論及實務的豐富技術內容，極具參考價值，為該技術入門的重要參考資料；另外，“由液靜壓專利現況分析液靜壓軸承發展趨勢” 一文分析自1967至2010年液靜壓軸承技術相關專利申請狀況，整理出主要專利申請權人與技術分類分析，並加入作者實際工作心得，對液靜壓軸承專利佈局極具參考價值。針對2012剛結束的日本工具機展，“從2012 JIMTOF工具機展探討車銑複合加工機及高速鑽孔攻牙中心機發展趨勢” 一文針對車銑複合加工機及高速鑽孔攻牙中心機進行新技術的探討分析，並與國內產品進行比較，可作為國內技術發展的重要參考。在加工製程研究部份，“CNC內嵌式熱變形補償技術研究” 一文則整合熱變形補償模組於工研院控制器，除提供CNC內嵌式熱變形補償標準流程，並進行實際加工驗證其可行性；從 “應用奈米碳管於精修放電加工之研究” 一文的實驗結果顯示，相較於傳統放電加工，本技術在加工表面粗度上改善了76 %，而在加工時間上也縮短了66 %，未來可將奈米碳管應用於3C光電等精密模具放電加工製程上，來提昇加工效率與表面品質；“泛用運動控制平台開發與應用” 一文則具體而微的建立了機械所的GMC運動控制平台的加值軟體開發流程，以發展ActiveX人機元件的建構，實為實作驗證的最佳參考；在 “伺服迴路前饋補償控制及調適” 文中，以PDFF型為設計的速度迴路，提出一個容易實現的前饋控制參數調整演算法，相當具有參考價值；工具機主從式控制架構參數調整一直以來就是影響加工性能的重要因素，“應用學習自動機方法於主從式控制參數調整” 一文則詳細將控制架構及方法說明，並且利用實際工具機剛性攻牙為標的進行相關實驗，正確驗證其效果，提供一個比傳統調整有效的步驟與方法；工具機在針對重覆性的工件進行加工時，往往CAD/CAM為了泛用性參數的設計考量，很難將加工軌跡進行最佳化，“命令式疊代學習控制技術應用於多軸循跡運動之研究” 一文以機械所M100Touch控制器為載體，實際以三軸銑床進行加工學習，其結果指出可提升50 %以上的加工輪廓精度，效果十分顯著；最後，“台灣工具機產業的價值鏈定位與轉型” 一文，從台、日、德、中各國工具機產業人均產值與附加價值率之比較，分析國產工具機業者已逐漸從 “產品” 中心轉變為以 “客戶” 為中心之營運型態，說明 “製造業服務化” 的趨勢下工具機業轉型智慧製造各國皆然，並輔以工具機生產、貿易統計資料概述業界發展現況，為產業規劃或企業營運重要參考資訊，敬請參考指正。