面對接踵而至的第四次工業革命(工業4.0)，產業供應鏈開始朝向水平、垂直整合發展，各國政府也競相以智慧化為核心，發展出具備適應性，支援高效率、人因工程的智慧工廠；進而貫穿商業夥伴的企業價值流程，創造產品與服務客製化的生產力，已成為國際競爭搶單關鍵。台灣政府現也大力推動智慧機械創新產業方案，但為免再度淪為「無頭產業」之譏，CNC數控系統尤應扮演關鍵角色。

圖一

適逢2017年台北國際工具機展(TIMTOS)率先以環繞工業4.0智慧生產為主軸來設計論壇，邀請西門子、博世力士樂公司等國內外專家主講，注入德系基因，將有助於台灣廠商因應此產業轉型，掌握自主技術和國際競爭力的關鍵時刻。

台灣西門子數位工廠與製程工業暨驅動科技事業部總經理鄭智峰便以「如何邁向未來智慧機械」為題指出，即便是德國工業4.0發起者之一的西門子公司(Siemens)，也將智慧機械定義於未來，而非現在。自從2011年漢諾威自動化工業展首度提出工業4.0策略以來，已掀起各國政府競相投入的熱潮。西門子也根據近年來蒐集客戶反饋資訊，發現未來智慧機械應具備功能包括：機聯網Internet of Machine、嵌入式感測器Embedded Sensors、先進加工製造能力Advanced Machining、綠色機械Green Machine、管理檢知能力Quality Management、智慧化系統Intelligent Systems。

西門子聚焦3大主題　展示數位化解決方案

尤其提升生產效率、縮短產品上市時間、增加生產彈性並維持良好生產品質為工業界邁向工業4.0的4大目標，但如何快速有效藉由數位化技術的導入生產，將成為製造業脫穎而出的關鍵。在今年TIMTOS便以「數位智造，啟動未來」為主題，試圖透過零件加工的製造流程，展示出工業4.0中的虛實整合，彈性製造，RFID自動識別，工業機聯網及IOT的整合應用。藉此數位化的創新整合技術，將能有效整合CNC加工生產製造環節，改善加工業者生產效率，大幅縮短產品上市時間；並搭配控制器內部的最佳化加工科技，無論在航太、汽車、3C、醫療、模具或是零件加工領域，都能輕鬆提升製造品質與生產力，加速業者乃至於整體產業的智慧升級。

該公司以數位化解決方案為核心，除了可配合Cloud、Operating Services、Data Security發展，並聚焦在以工具機製造的3大主題，將使用工具機生產製造的零件草圖，迅速擴展到操作及生產最佳化層面，分為：建構(Bulid)、操作(Operate)、生產最佳化(Optimize)。期待藉此數位化平台帶來的種種應用的可行性，開拓了全新的商業潛能。「然而，只有數位化概念並不夠，優良的工具機需要正確的自動化科技。」西門子指出，搭配SINUMERIK，始可為每一種產業的加工件提供理想的平台與解決方案。

SINUMERIK數位智造平台　提供理想的平台與解決方案

其中，針對「建構」主題，將涵括從設計到生產零件完成，必須納入智慧元素，以兼顧快速而有彈性。透過直接採用SINUMERIK CNC核心的模擬控制系統SinuTrain，可在CAD/CAM圖檔程式傳輸至真實機台前，先通過1:1的模擬操作介面及完整3D模擬驗證，輕鬆完成加工準備；再經旗下NX軟體，實現模擬工具機與工業機器人的最佳軟硬體整合，以連結虛擬機台模型與SINUMERIK系統的真實控制技術，大幅減少了生產製程的試誤過程，確保產線配置的最佳化。

「操作」主題，則試圖利用數位化企業平台，讓所有數位化資料在整個生命週期被靈活應用，將智慧機械整合至生產製程，達到真正水平與垂直整合。如Run MyRobot從最簡易的機器人自動化到最高階的機器人加工應用整合，皆可經SINUMERIK一手包辦；並利用SINUMERIK 840D sl的多核心處理器技術，進行車/銑削、研磨到雷射加工應用，乃至於齒輪及多重加工，滿足高效及高生產力的CNC加工需求。

現場並展示以永進五軸加工機搭載SINUMERIK 840D sl控制器，透過最符合人性的操作界面，搭配RFID自動識別系統，讓加工機台更智慧更有效率；Smart Operation包含創新的觸控與智慧操作、以動畫導引的加工技術編程，再加上可自由擴充的CNC記憶體，讓操作員在工具機享有最高便利性，樹立高效工具機操作的標準；進而利用SINUMERIK MDynamics、Top Surface等先進的操作技術、獨特的循環程式，解決CNC銑床加工表面問題，兼顧最高的速率、精密度，以及最佳的表面品質。

「最佳化」主題，要讓未來智慧機械性能、產能表現更佳。有賴於機電整合數位化分析後，可清楚預測機台表現，而不必等到加工完成後才開始改善，得以在虛擬階段便完成各種分析，大幅減省材料和時間。西門子將聚焦於持續打造最佳機台與產能，透過工業用積層製造解決方案，可無縫接軌CAD/CAM生產加工鏈、SINUMERIK 840D sl控制器的五軸與積層製造技術，整體提升先進製造工具機性能與競爭力；同時結合SINUMERIK Integrate具有的即時遠端監控與產線機台數據分析，實現數位化全廠管理與提升加工生產力；搭配Ctrl-Energy有效能源管理解決方案，於機台設計階段進行能源管理最佳化，減少待機時耗能。

此外，由原廠認證服務據點提供快速叫修、即刻除錯等完善的客戶服務，延長客服時間至晚間8點，將能為機台及早做好準備。西門子針對台灣工具機內需市場，還提供控制系統及人力3年保固；並協助客戶改造驅動器與馬達等生產機器定期保養與更換元件作業，完成現代化生產系統，解決維修困難等種種問題。

鄭智峰表示，該公司將提供機械製造商、製造公司工業軟體和自動化科技的整合性投資組合，以支援其客製化數位生產之路。他強調：「工業的數位化並非是一種革命，而是一種演進。」只有透過經驗所輔助的進化過程，才可進一步發展經由數位化帶來的機會；同時利用持續的創新，將風險維持在可控制的經濟和技術條件限制之中。唯有使用成熟的科技，做為前瞻性及創新設計，始可稱為成功的生產數位化。

博世力士樂方案　身兼供應商與實踐者

在TIMTOS高峰論壇次日「汽車製造業變革」場次，率先登場的台灣博世力士樂公司工廠自動化協理陳俊隆表示，博世集團(Bosch Group)2015年營收達706億歐元，60%來自汽車製造相關技術、40%歸功於工業、能源及建築技術與消費性產品貢獻。旗下的力士樂公司(Rexroth)則負責驅動、控制部門，服務對象不限於母集團Bosch，還有其他機械業。「強調在工業4.0進程裡扮演雙重戰略角色，既是卓越供應商，也是領先的實踐者。」

目前不僅博世本身的IoT雲端服務，可分別因應中小型或大企業不同需求。還以自主開發的CNC數控系統的軟硬體為核心，提供多面向、具連貫性的工業4.0解決方案，涵括：

1. 從底層感測器到最上層雲端；

2. 從單一技術到跨領域解決方案；

3. 從全新工廠設置或舊工廠改造；

4. 從單一機台到連網的整條產線；

5. 從簡單元件到整廠輸出解決方案Turnkey。

海德漢控制器　協助打造智慧機台

值得一提的是，專業CNC控制器大廠海德漢公司(HEIDENHAIN)雖未參與高峰論壇，但在今年TIMTOS參展主題，也因應工廠人員與機台間適時適當的訊息溝通，將是未來實現德國工業4.0的必要條件，訴求將協助台灣工具機製造廠商打造智慧機台，並提供終端使用者許多增加生產效益的解決方案。

其中，智慧製造解決方案係利用該公司開發語言套件RemoTools SDK，撰寫完成PC生產監控軟體工具State Monitor，並在現場連線控制包含2台五軸加工中心機在內的5具海德漢控制器，展示其讀取機台生產相關資料、快速瀏覽機器狀態、監控機台稼動率；以及檢視與評估在不同時段機器間的狀態歷程、Email傳遞指定機台的異警訊息、匯出生產資料等強大功能。

海德漢公司經理傅彬豪表示，該軟體現仍與德國及世界各地客戶密集合作回饋需求，以提供更符合實務要求及效益的機台監控項目及軟體功能，預計在今年EMO展後上市。適用於尚未培植自有IT程式開發人員的台灣中小企業直接使用；若客戶有能力自行開發，也能透過該公司所提供之開發套件，設計差異性的客製化介面。

遠端桌面管理員功能Remote Desktop Manager，則可直接使用外部PC的系統資源，實現於TNC控制器上使用一具或是更多搭載Windows作業系統的PC應用程式，包括CAD/CAM系統，或能直接收取Email、使用ERP/MES程式等，方便控制器使用者並發揮最大效益。

另考量工業4.0智慧機台的必要條件，就是要在單機上整合加工與量測製程。海德漢也在搭載TNC 640控制器及ETEL TMK高轉速/高扭力直驅馬達的銑車複合加工中心機上，實際展示智慧量測解決方案。包括內建3D曲面量測的功能，只須透過對話式量測循環指令Cycle 444，就能指定待測工件於空間中的任一定點；並藉由該公司新款接觸式探針TS 460量測，讓單機也能完成複雜量測，提升機台智慧等級與附加價值。