2022 日本JIMTOF 展工具機商業推展配套模式及關鍵發展動態

摘要：2022 JIMTOF東京國際工具機展重點為自動化、數位化轉型和碳中和，自動化和數位化轉型主要是解決勞動力短缺的問題，而碳中和對地球永續發展是非常重要的。本文為工具機展之重點分析，主要內容包含有五軸設備廠對於五軸商業推展配套模式、工具機業者(控制器業者)發展動態、工具機節能發展動態等相關國際前瞻資訊，相關資訊能提供工具機相關業者發展方向參考。
Abstract：The 2022 JIMTOF machine tool fair focuses on automation, digital transformation and carbon neutrality. Automation and digital transformation are mainly to solve the problem of labor shortage, and carbon neutrality is very important to the sustainable development of the earth. This article is a key analysis of the machine tool fair. The main content includes relevant international advanced information such as five-axis equipment manufacturers, supporting models for five-axis business promotion, development trends of machine tool manufacturers (controller manufacturers), and energy-saving development trends of machine tools. Finally, this article provides a reference for the development direction of machine tool related industries.

關鍵詞：工具機、關鍵模組、綠色節能
Keywords：Machine tools, Key module, Green technology

前言
受COVID-19疫情影響，日本JIMTOF工具機展四年來首次以實體方式舉辦展覽。本屆2022 JIMTOF展覽主軸為透過數位轉型推動「尖端製造的現在和未來」，展出重點鎖定智慧製造應用科技及其關鍵零組件的數位化智能系統，並呼應節能減碳與綠色環保議題推出對應的解決方案。本文為針對觀展後之資訊收集與匯整分析後，提出幾項該展覽之關鍵發展動態，提供給讀者參考。其中要點項目包含工具機業者對於高階工具機之商業推展配套模式、工具機業者(控制器業者)發展動態、工具機節能發展動態資訊及關鍵零組件的數位化智能系統。
高階工具機之商業推展配套模式
透過具像化的應用案例，體現高階工具機的整合與創造價值，為本次展出廠商於商業推展配套模式的展出重點。以往終端使用者針對業者所提出之高科技解決方案，看不懂其所創造的具體價值為何。以展場整機展出最大量之五軸機型為例，展出之核心主軸在於說明三軸到五軸的轉變是日本製造業的生存之道，勞動力的成本為首要考量，推動了自動化的軟硬體配套。再者於長周期自動化運轉程序中，是否需要人力的介入(如刀具損耗、切屑的清除等)，本次會展中也出現了各種的創新巧思模組。透過具體整合案例說明創造的價值點，其中整合之內容集中於精度維持及刀具設置補正配套方案、交換式及零點治具於高效加工之運用，乃至加工輔助分析之軟體機能。其重點如下列。
‧讓使用者降低操作負擔，快速且高效的使用五軸工具機。使用 Technology Cycle快速滿足類專用機之加工程序運用，強化五軸機的多工運用功效，如滾/插齒加工、機上量測巨集循環，乃至工件設置和測量可以通過標準工具和夾具輕鬆完成設置誤差座標系旋轉補正。
‧高效的五軸加工運用之精髓可於本次展出案例中具體展示。透過五軸空間幾何精度的掌握，經由座標系之設定轉換，可於單一工作盤面執行複數工件之加工。其中該運行的整合配套包含具備零點治具的交換式工作台(Automatic Pallet System)及精適型之刀倉進行高效加工運用配套。針對工作台的管理，於控制器人機介面增列管理模組，可快速進行工件交換台狀態判別及工程安排(如YASDA之Pallet State Screen)。標榜彈性製造系統滿足量產或是混線生產應用(ATC+APC為主要對應如Matsuura之MAM72)。
‧製程輔助的軟硬體配套上，對於高精模具之加工需求，配刀具輪廓動態掃描，透過雷射光學進行刀具輪廓掃描，一可免除刀具幾何及補正設定問題(半徑補正)，二可確認刀具磨耗狀態進行刀具管理。於五軸空間精度的管理上，對準五軸精度校正需求提供接觸式探針及參考治具(建議於每次製程更換前，進行之一次五軸校正約需20 min)，可快速進行4/5旋轉中心之校正，確保五軸高精加工(如YASDA之i-CAL模組、OKUMA之5-AATS模組、DMG之VCS Complete模組。
‧單打獨鬥走向產業整合，在本次會展中MAZAK提供了最佳示範案例。MAZAK宣告與MISUMI三住進行合作，提供一個線上採購平台(MEVIY)。使用者可直接於平台端匯入產品需求之3D圖檔(車床工件)，平台中之AI模組可自動進行加工路徑生成與即時估算加工數據，達成最快一天可交貨之目標。該系統為一個創新的應用，設備商與業者共同開發，進行車床加工零件加工服務，消除了客戶零件採購中的低效率問題。一來創新營運模式可帶動商機，二來工具機業者可建構更為穩定之客群。
‧本次展會中強調產業升級的關鍵在五軸及車銑的導入成效，其中成敗關鍵在高階人才的培育，尤其是軟硬整合及高階加工應用工藝人才。對此DMG認為五軸的商業推動上不是只有機械本身，對於五軸的使用教育及加工案例的解決，DGM也看出商業推動模式。透過提供100式以上之五軸加工案例(網路資料庫)，可協助五軸使用者快速搜尋運用解決方案，藉此推動運用需求的擴增。雖然產出的五軸案例都為定軸加工的工件，但已足見其推廣趨勢。MAZAK針對使用者黏著度上，推出MAZAK e-learning，可以根據客戶的目的進行安排課程，縮小與客戶資訊連結距離。
工具機業者(控制器業者)發展動態
發展動態大體上以對應EV零件的支援性應用進行展出，主要是工序密集型/複合加工為主軸，創新的人機介面，提供了多軸或複合加工機的易用性(Easy automation和5-axis machining)。混合加工的運用上，透過AM、拋光、摩擦接合、淬火等整合，說明為擴大商業導入，混合加工的運用端擺脫之前以航太運用為主流的觀點，本次是以大型的電動車零組件為展出應用主流。本次工具機業者(控制器業者)發展動態，其中幾個重點各別說明如下:
‧創新的人機介面模組:減輕操作負擔及多資訊整合，大面版的導入(19吋及24吋)尤其在用戶介面訊息上，資料的呈現更為直觀。如OKUMA新型P500系列，在人機的UI上比前一期的更為華麗，尤其在用戶介面訊息上。操作輔助上包含有加工程式自動編輯模組(線上CAD/CAM)，刀具資料庫及切削模擬，機上量測循環配套及原本OKUMA就具備之Machining NAVI機能進行加工優化的協助。