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中正學生研發智慧型刀把 加值產業效能

中正大學團隊負責人展示智慧型刀把照片。(國立中正大學提供)
中正大學團隊負責人展示智慧型刀把照片。(國立中正大學提供)

【記者李擷瓔/嘉義報導】低成本高效率是業界追求的目標,全世界70%金屬都會運用到CNC加工,像車子、飛機、手機、筆電等等日常生活用品。台灣為全世界第五大CNC精密加工出口國,為讓產業更智慧化,增加產線效率及降低成本。

中正大學創新創業基地團隊「台灣智慧刀把股份有限公司」研發智慧型刀把,運用感測器偵測與計算切削率,精準掌握刀具狀態,也因具有即時監控的功能,讓產線運轉時間拉長的同時,減少人力負擔。目前中正團隊已成立公司與接洽廠商,盼持續改善技術更貼近業界,讓台灣智慧化元件的發展跟上國際發展。

中正大學學生研發智慧型刀把。中正大學學生研發智慧型刀把。(國立中正大學提供)

「台灣智慧刀把股份有限公司」是由中正機械所、台大機械所、瑞士洛桑聯邦理工學院、中正機械系教授兼團隊指導顧問姚賀騰組成團隊,所研發出的智慧刀把能提高感測切削率來抑制加工的振動。通常在加工劇烈振動下,表面就會不平滑,也會造成刀具的磨耗。團隊負責人曾泳潤表示,以切削率為研發核心,讓它能夠降低CNC精密加工10%的成本,也加快20%加工效率。

「數位化才是一切智慧化的起點。」曾泳潤說,要把加工產業智慧化,就需要先得到數據資料。智慧刀把設有感測器、Wifi,並將加工資料回傳至企業資料庫,得到切削率數據。姚賀騰表示,由於傳統刀把在加工過程中,無論是切削力多寡、刀具狀態是否正常或有斷裂可能,都較難以得知與預警,能夠分析到切削率也是團隊研發的智慧刀把優勢之一。

曾泳潤說:「傳統廠商刀具較傳統,加上我們的智慧型刀把提升準確性,讓產品良率變高,能避免失誤,也能保證產品結果是好的。」在半導體產業有很多耗材,像是氧化氯陶瓷、石英這些材料偏硬,很容易碎裂。曾泳潤指出,這些工件品加工時間又耗時,以航太產業為例,產業的加工品如果要三百萬,但加工過程導致產品損壞,那就會增加大量成本。

除了良率變好,中正團隊開發的產品更能推動智慧自動化。原本工廠使用一般刀把切削模具,產線自動化時間可能為8小時,使用智慧型刀把則能讓產線自動化時間變成24小時在運轉。曾泳潤表示,在加工的過程中,也可以監控智慧型刀把切削的狀態,保障產品結果更優良。

十年前就有廠商聯繫姚賀騰開發技術,中前期由他帶領學生們先研究智慧型刀把的理論,後半期再與團隊成員一起把理論具體化為實作,今年更成立公司並接洽廠商,透過實際接觸產業界,才能讓技術更切中客戶需求。未來中正團隊將鎖定半導體加工、航太材料加工、電動車或輪圈等產業,針對有自動化加工需求的夥伴,以策略合作聯盟方式,提供智慧製作解決方案。