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中国台湾电加工研发机构
阅读:712 发布时间:2010-6-3學術與研究機構對中国台湾放電加工設備產業的研究不少,近年來不僅投入學校與機構增多,且研究項目逐漸外擴至新的領域,如太陽能晶片切割、聚晶鑽石、液靜壓滑軌等。 | |||
善用政府資源,吸收學研力量,是企業增強研發能量的秘訣,也是持續成長、維持技術*的策略作法,所以產、官、學、研四股力量,是左右產業興衰發展的關鍵因素,其中產業身兼科技運用與帶動新技術需求的雙重角色,學術及研究機構是將科學理論轉化為應用技術與工具的催化者,而政府則負責營造利於成長及維持公平競爭環境的場主。 企業研發-產品設計與改良 從成功者的經驗會發現,企業的研發資源與目標應優先執行現有產品性能改良而不是新產品開發,原因有二:現有產品性能改良目標明確、範圍較小容易執行,特別是已賣到客戶端的設備經常發生問題時,就是產品改良的時機,若無法及時改善,恐怕也難有下一的交易了。其次是,新產品開發成功的基礎,是建立在現有產品一連串的問題與改良成果上,當累積到一定的改良項目後,就會衍生出新的機型或激發出新的產品,所以說機械產品的技術演進,沒有捷徑是需要一步步累積出來的。 企業的研發層次大致可以分成三類(圖上),分別是: 1. 生產技術改善-位在zui底層,從 廠內發料開始到出貨前流程皆屬 之,主要項目包含製程變更、材 質變更、零組件加工與組裝、治 夾具、檢驗標準,影響範圍有生 產效率、成本、品質變異性、可 靠度與設備穩定度等。 2. 產品改良-針對已出貨設備之缺 失執行改善、高故障率料件或機 構件改善、操作程序修正、增設 ∕修改保護線路、年度大保養兼 作性能提升等,可適度延長平均 故障間隔(MTBF)、延長設備或 重要組件使用壽命、縮短維修與 保養時間、以及降低加工件變異性。 3. 新產品-對企業來說凡屬於新機 種、新設計概念產出、導入新技 術等之成品,都可劃分在新產品 的範圍,因為是用新的料件、新 的生產程序及客戶端會有新的適 應時間,一般說來,上市初期zui 較容易發生大小不一的瑕疵,若 處理不當極可能造成新產品滯銷 與退單。 另外,上圖的不同研發層次,代表每一項上層的修改,都可能牽動下層相關項目或作業的改變。
從中国台湾放電加工設備產業進展圖(見下圖)可以看出,中国台湾*家推出放電加工機與線切割機的業者,分別是台一電子機械股份有限公司(位於台南)與亞特精密機械股份有限公司(位於八里),並不是目前的龍頭業者-慶鴻機電,但慶鴻卻後來居上把市場做大,做到今日成為中国台湾*大、*五大的放電加工設備製造業者,其中的關鍵之一就是慶鴻做到「先一步一步改良,再累積成新產品設計」。 目前業界zui矚目的研發案當數工研院邀集徠通、慶鴻、喬懋、哈伯與統達等五家公司聯盟研發的「A+旗艦級精細線切割放電加工機WEDM整合性計畫」,計畫開發加工精度達2μm,與日本三菱、Sodick等先進大廠技術指標一致,達到A+工具機技術等級,產品線從大型設備到微細設備都有,單價將由原本的200萬元提升為500萬元: 1. 徠通科技股份有限公司:主導廠商,負責高剛性動柱結構線切割放電加工技術開發。 2. 慶鴻機電工業股份有限公司:負責低摩擦微進給線切割放電加工技術開發。 3. 喬懋機電工業股份有限公司:負責高精度微細線切割放電加工技術開發。 4. 哈伯精密工業有限公司:負責多點變頻式溫控設備技術開發。 5. 統達電腦股份有限公司:負責智慧型六軸WEDM CAD/CAM技術 開發。 其他重要研究如慶鴻繼完成「線性馬達」開發後正加緊「液靜壓滑軌」研發、精呈科技股份有限公司的「航空器引擎渦輪輪環加工用線切割機開發計畫」等,對將來精度控制與進入航太加工領域有重大影響。 研究機構-應用開發與技轉 在放電加工領域的研究機構,除了工研院機械所zui早投入外,還有金屬工業研究發展中心(Metal Industries Research & Development Center;MIRDC)、精密機械研究發展中心(Precision Machinery Research Development Center;PMC),目前主要研究項目概述如下: 1. 工研院機械所(智慧機械技術組)- 目前位居產業應用技術研發的龍 頭,技術移轉與專利件數皆相當 可觀,近年研究方向為:多線式 太陽能晶片之放電切割加工控制 技術、精細線切割加工機(上頁 圖右)與控制技術、高節能放電 加工電源技術、放電及精密研磨 之複合加工機、智慧型控制系統 以及利用微放電技術製作3D量 測用微細探針(取代紅寶石探針, 圖左)等。
2. 金屬工業研究發展中心-自2005 年投入微細放電加工技術研究, 近年成績有「三軸線性馬達之微 放電加工機」、與聯盛機電合作 開發出「高精度微放電加工機」、 以及與雲林科技大學合作開發出 「超微細放電加工技術」,可加工 出3微米電極與只有頭髮直徑五 分之一的細孔(約10微米)。 3. 精密機械研究發展中心-雖然zui 晚成立但研究項目卻選擇位居機 台結構的中心位置,對將來微細 放電加工精度控制有決定性影 響,研究項目分別為「人造花崗 岩機身結構(圖左中)」與「氣浮 線性移動平台建立(圖右中)」,前 者利用人造花崗岩約有鑄鐵10倍 的吸振特性,來改善結構振動的 問題;後者則計畫建立高穩定 性、高剛性之氣浮式旋轉平台結 構設計,建構迴轉式氣靜壓軸承 組件開發技術,達到快速運動、高剛性、低磨耗、高扭矩、無背隙及組裝維修容易之目標。 學術單位-基礎與應用技術研究 大學研究所是人才培養的搖籃,有些需要連續操作時間的實驗、或放電效果比對、或基礎理論與加工技術開發的專題,研究所都有能力操作,除了與業界作經驗交流外,大學與研究機構比產業更熟悉國外技術文獻的搜尋與知識吸收,例如曾參與慶鴻、聯盛、群基、億曜、徠通等企業研發的台大廖運炫教授,早期剛投入放電加工領域研究時,即利用原有工具機專長,再吸收國外放電加工研究文獻,從放電加工設備性能改良切入,再逐漸深入到加工技術與設備開發,到這幾年,除智慧型線切割加工技術(上頁圖右)外,已逐漸專注在難切材料的理論基礎研究,如鈦合金加工、聚晶鑽石(Polycrystalline diamond;PCD)、鉑銥合金、以導電鑽石當電極之形雕加工,當這些材料的特性與加工參數掌握後,技術應用與商品化就可望水到渠成。
另*大學顏炳華教授負責的切削與放電加工實驗室在「多晶矽太陽能晶片之放電切割加工技術開發」方面,經與工研院合作後陸續取得突破進展,可應用於晶片疊加後之切割,同時已可作複雜形狀之切割,打破傳統太陽能電池晶片單調的形狀,相信未來對有特殊幾何形狀需求之太陽能電池片有很大的競爭優勢,如下圖左及下圖右。 |