工具機產業創新加值 推動策略與成果

1. 工具機產業創新加值推動策略與成果 經濟部工業局 中華民國102年12月18日

2. 大 綱 壹、工具機產業發展現況 貳、我國工具機在全球市場地位 參、產業結構轉型之背景 肆、工具機製造服務化之典範 伍、工具機製造服務化之推動策略 陸、工具機製造服務化之具體作法 柒、工具機製造服務化之發展情形 捌、預期效益 玖、案例說明 拾、後續規劃作法 拾壹、附件

3. 壹、工具機產業發展現況 台灣工具機廠家員工規模分佈比例 員工數 我國工具機產業發展概況 • 產業背景資料(2012年) • 2012年產值達新台幣1,605億元 • 廠商家數：1,505家 • 從業人員：31,998人 • 我國工具機出口率77% • 我國工具機自給率65% • 中小企業比率高達90% • 研發設計 • 缺乏與客戶及協力廠協同機制 • 產業聚落卻使產品同質性高 • 產品拓銷 • 整體性行銷能力待加強 • 代理商模式產品報酬率低 • 銷售服務 • 國外市場仰賴代理商服務 • 產品設計到服務未緊密串連 • 人員經驗傳承問題 • 產品製造 • 不易掌握供應鏈生產進度 • 生產工法與品質仰賴經驗傳承 台灣工具機產業分佈 北部(28.2%)424家 沖床、車床、綜合加工機、磨床… ★產業問題 中部(58.3%)878家 綜合加工機、車床、沖床、磨床、銑床、放電加工機… 南部(13.5%)203家 綜合加工機、車床、PCB鑽孔機…

4. 貳、我國工具機在全球市場地位 我國工具機在全球市場之地位 2012年全球生產總值達 932.05億美元，日本為第一大出口國，其次是德國、義大利，台灣出口排名達全球第四。 我國工具機多為市場需求量最大之中價位機種，對於新興市場所需的中價位機種，我國工具機有大力拓展市場的空間。 就高速、高精度、複合化的技術能力，我國有機會挑戰高級機種。

5. 參、產業結構轉型之背景 一、產業結構轉型背景 　　　　　　：我國工具機雖為全球出口排名第4位，但歐、日工具機由於精度、穩定性與信賴度的差異，附加價值約為我國工具機的3~5 倍。 通路受制於人：工具機產業技術侷限於製造思維，國外市場長期仰賴代理商/經銷商，囿於無法掌握市場通路與終端客戶需求。 產品同質性高：產業聚落專業分工提升生產效益，也造成工具機產品高度同質化與價格競爭，迄需差異化以提高價值。 二、產業政策依據 • 行政院101年推動「三業四化」，工具機智慧製造(製造業服務化)為5個「亮點產業」之一。 • 依據101年12月「產業結構優化轉型，再造經濟成長引擎」全國產業發展會議中「製造業服務化」 之「推動製造業系統整合，延伸價值佈局」。 德日附加價值為我國3~5倍

6. 肆、工具機製造服務化之典範 不只賣機器，也提供服務，讓機器更好用。 • 德國DMG公司為全球工具機大廠，設備價格為台灣工具機3-5倍。 • 2011年服務收入達5.99億歐元，占公司總營業額的35.52% • 2011年投注服務人力約2,500人，占公司總人力的30.9% 二手設備 訓練 軟體 大修 應用服務 功能升級 進料 零配件 自動化 刀夾治具 資料來源：DMG網站,2013;PMC整理

7. 伍、工具機製造服務化之推動策略 以「建構設計開發與驗證能力」及「推動智慧化加工服務中心」雙引擎策略提升工具機製造產業之產品設計能力、創新生產製造價值及強化全球銷售服務，推動我國工具機製造業成為提供整體解決方案的全球最佳選擇。 製造業服務化 (朝微笑曲線發展) 與控制器廠商合作，提升系統整合能力 推動智慧化加工服務中心 (學習日本Mazak或Fanuc服務模式) 建構設計開發與驗證能力 (結合控制系統技術應用研發能量)

8. 陸、工具機製造服務化之具體作法 • 輔導業者掌握客戶需求建立應用領域加工製程能力，結合機台設計之模擬分析，以達最佳化設計 • 發展系統化之設計、測試與驗證技術與作業程序 • 輔導業者建立加工、問題診斷等應用技術服務能力。 • 建立加工條件資料庫及控制器開放介面，發展智能化軟體模組 • 運用ICT技術提供全球加值服務 作法 與控制器廠商合作，提升系統整合能力 雙引擎 推動智慧化加工服務中心 (學習日本Mazak或Fanuc服務模式) 建構設計開發與驗證能力 (結合控制系統技術應用研發能量) 預期成果 (2020年) • 20家廠商應用設計製造模擬分析技術。 • 應用於工具機整機設計開發共80型，減少設計時間10%。 • 結合以下廠商導入智慧化軟體及系統整合。 • (控制器廠商5家) • (系統周邊廠商20家) • 20家廠商建立應用技術中心 • 20家廠商建構雲端服務平台 • 30%工具機具智慧化加值功能

9. 柒、工具機製造服務化之發展情形

10. 捌、預期效益 成為全球製造業整體解決方案的最佳選擇 • 長期 • 提供整合性解決方案 • 加深使用者忠誠度 2020 • 中期 • 建立機電模擬設計分析技術 • 提高產品信賴度 2018 2015 • 近期 • 建立技術應用中心 • 提供產品加值服務 2013 工具機產值(新台幣億元) 服務營收占總營業額(%) 智慧化工具機達總產量(%) 1,650 5% 4% 1,850 8% 10% 2,350 15% 25% 2,550 20% 30%

11. 玖、案例說明(1/5) 一、輔導建立工具機設計與驗證能力 1.促進工具機廠商與控制器廠商例如西門子等合作發展機電模擬設計，以電腦模擬先行驗證設計雛型，強化工具機產品驗證。 2.結合國內中興大學、中正大學、機械所、精機中心等學研機構共同研發，建立國內自主技術。 1.提供銷售服務支援： ․故障診斷：東台、台中精機、勝傑等 ․報修服務：東台、台中精機、程泰等 ․異警通知：東台、台中精機、慶鴻、百德等 ․遠距監控(影像、訊號)：東台、台中精機、百德、陸聯、福裕等 2.提供應用技術服務： ․生產排程(整線)：東台、台中精機、永進等 ․加工程序與刀夾治具規劃：東台、台中精機、永進、百德等 ․工件試作與打樣：東台、台中精機、慶鴻等 ․問題分析診斷：東台、台中精機、永進、崴立等 ․加工應用教育訓練：東台、台中精機、永進、協鴻等 3.開發智慧加值軟體： ․高效率優化模組：友嘉、勝傑等 ․3D碰撞防干涉模組：東台、程泰、亞崴等 ․機台精度補償：東台、程泰、勝傑等 ․控制器客製化人機介面：程泰、亞崴等 二、輔導建立工具機智慧化加工服務能力

12. 玖、案例說明(2/5) 案例 1 • 一、企業名稱：東台精機股份有限公司 • 二、主要產品/服務：立式加工機、臥式加工機、綜合加工機、車床等 • 三、近1年營業額：新台幣 87 億元 • 四、員工人數：650 人 • 五、製造業服務化： • (一)執行內容 • 1.成立技術應用中心：提供成品量產方案、加工解決方案、人才培育等，。 • 2.提供整廠規劃與監控系統 • (1)提供Turn Key整體解決方案，並搭配「智動化產業規劃」 • (2)掌握機台動態操作、異常警報、產品維修履歷等，協助客戶整廠監控，提升產能利用率與整廠設備使用率。 • 3.發展智能化軟體：開發控制器客製化人機介面作為智能化軟體發展的基礎。 • (二)預期效益 • 1.轉型升級 • (1)東台從機台供應商改以解決方案提供者為企業經營方向。 • (2)提出客戶導向解決方案(3 Easy Solutions):絕佳操作性(Easy to Set Up)、卓越稼動率(Easy to Keep Productivity)、保養更便利(Easy to Maintain)。 • (3)以德國、日本工具機大廠服務收入達到20%營業額為目標。 • 2.產品加值 • 維持客製化核心能力，並整合軟體及硬體，預期可以提升產品價值10-30%。

13. 玖、案例說明(2/5) 案例 1 一、企業名稱：東台精機股份有限公司 二、主要產品/服務：立式加工機、臥式加工機、綜合加工機、車床等 三、近1年營業額：新台幣 87 億元 四、員工人數：650 人 嵌入客戶生產管理、幫客戶訂規格 Tongtai 雲端服務 • 從單機、整線擴展至整廠規劃 • 深入客戶生產製造管理系統，參與規格制定、綁規格。 全方位服務 貼近客戶的心 過去 現在 未來 東台技術應用中心 整線多機彈性模組化 智能化軟體 提供專用機(單機) 預期效益 • 依客戶特定加工物需求，提供並整合部分改造之標準機， 並規劃提供相關治夾具、刀具等，提供Total Solution。 • 客戶僅提出加工物需求，由東台設計製造專用設備。 • 整合軟體、硬體及應用技術，預期提升產品價值10-30%。 • 訓練、諮詢、整體解決方案的服務收入占營業額可達20%。 `

14. 玖、案例說明(3/5) 案例 2 • 一、企業名稱：盈錫精密工業股份有限公司 • 二、主要產品/服務：工具機專用精密螺帽、刮刷片、螺紋加工等 • 三、近1年營業額：新台幣 3.6億元(國內精密螺帽市場占有率達80 %， • 外銷比例占其總盈收50 %) • 四、員工人數：177 人 • 五、製造業服務化： • (一)執行內容： • 1.工具機價值鏈體系、在地緞練製造服務化 • (1)體系參與者：盈錫(設備使用者)、勝傑(設備供應者)、上研機電(機械手臂供應者)等公司，以系統整合觀點發展解決方案。 • (2)勝傑提供刀具振動預警系統：偵測加工時的振動狀態，能經由分析、建立特徵模型之步驟，若有異常則進行參數調整或預先停機等動作。 • (3)盈錫導入刀具振動預警系統於生產線：系統整合包含軟體、控制器、切削加工中心機、料件輸送裝置、自動上下料等，導入生產線中。 • (二)預期效益 • 1.在地服務 • 將促使勝傑與國內客戶緊密聯結，具體實現工具機製造業服務化。 • 2.經營績效 • (1)盈錫：A.提升螺帽生產管理效能，每人管理4部機。 • B.準確更換受損刀具，提升產品生產品質20％。C.預期年營業額成長25% • (2)勝傑：由於提供加值服務及智能化模組，預期增加8~10%機台價格並爭取新訂單

15. 玖、案例說明(3/5) 案例 2 一、企業名稱：盈錫精密工業股份有限公司 二、主要產品/服務：工具機專用精密螺帽、刮刷片、螺紋加工等 三、近1年營業額：新台幣 3.6億元(國內精密螺帽市場占有率達80 %，外銷比例占其總盈收50 %) 四、員工人數：177 人 工具機使用者 (也是零組件供應商) Machine Tool Plus: MT+ 互為供需體系、相互影響 提高客戶滿意度 創造機台的價值 降低產品生產成本 提高產品生產品質 協同改善現況、提升價值 提升品質 • 生產線 • (硬體及控制器系統整合) • 切削加工中心機 • 料件輸送裝置 • 自動上下料 • 刀具振動預警系統 • (感測器及軟體整合方案) • 評估刀具損耗狀況 • 評估加工狀況 • 決定後續處理動作 交付零組件 勝傑 (工具機) 盈錫 (精密螺帽) 效益(盈錫) 效益(勝傑) 交付工具機 1.提升螺帽生產管理效能，每人管理4部機 2.準確更換受損刀具，提升產品生產品質20％ 3.預期年營業額成長25% 1.鍛鍊工具機產業鏈服務系統，擴張服務能量 2.預期可增加8~10%機台價格並爭取新訂單 提供服務 自動回饋控制

16. 玖、案例說明(4/5) 案例 3 • 一、企業名稱：慶鴻機電工業股份有限公司 • 二、主要產品/服務：CNC放電加工機、CNC線切割機、CNC高速加工機及CNC深孔機，模具設備製造服務提供者。 • 三、近1年營業額：新台幣 14.69億元(集團合併營收)，我國放電加工機 • 及線切割機業第一大品牌廠商，全球前五大放電加工機製造廠。 • 四、員工人數：320 人(集團總人數) • 五、製造業服務化： • (一)執行內容： • 1.控制器自主研發，發展智能化軟體 • (1)開發網路監控軟體，可透過手持通訊裝置，即時的正確 • 掌握故障資訊，便利技術支援與外地維修，降低維修成本。 • (2)可搭配客戶ERP系統，提供客戶即時性稼動率及生產履歷等生產管理資訊。 • 2.成立應用技術中心 • 提供刀、夾治具、CAD/CAM整合應用方案，客戶應用技術教導與問題處理。 • 從被動叫修轉變為主動的機台健康診斷保養。 • (二)預期效益 • 1.高度垂直整合，提供軟硬體整合解決方案 • 慶鴻自行發展控制器，產品重要零組件自主性高達90%以上，從機台設計開發、驗證測試、量產、銷售、售後服務全為總公司主導。 • 2.在台投資 • 台中精密機械園區二期設廠投資3.2億，預期106年完工。集團內舜鵬控制器於嘉義大埔美設廠投資3.6億，預期107年完工。

17. 拾、後續規劃作法 • 提供整體解決方案的背後，需要更積極的資源整合與運用。 業界資源整合 服務 提供整體解決方案，建立服務系統 提升產品設計能力 產品 產品組合、產品範疇與經營規模 技術 創新生產製造價值 建立機電模擬設計、加工應用技術 人才 加工應用、問題診斷分析及軟體設計人才 強化全球銷售服務 互補資源 刀具、夾治具、自動化、資通訊服務等 輔導廠商建立客製化產品開發驗證能力。 政府資源整合 工業局 輔導廠商提升機械、電控、軟體及資通訊等系統整合能力。 技術處 推動工具機產業形成服務體系，發展全球服務並永續經營製造業服務化。 建立控制器自主研發能力，掌握核心技術作為發展智能化模組之基礎。 國科會 深化工業基礎技術，提升精密組裝、控制、加工等基礎技術能力。 教育部 系統及軟體人才養成，運用產學合作，校園內培訓，彌平產業人才缺口。

18. 拾壹、附件

19. 附件1 工具機智慧製造之產業現況與缺口 ○東台 ○台中精機 ○百德 ○永進 ○協鴻 ○崴立 ○程泰… △東台 △台中精機 △崴立 △百德 △友嘉 △永進 ○東台 ○台中精機 ○永進 ○大立 ○百德 ○程泰 △東台 △台中精機 △崴立 △永進 △協鴻 △東台 △永進 △大立 △崴立△麗馳 ○東台 ○發得 ○台中精機 △油機 ○東台 ○易立威 ○上研 ○歐特嘉 ○台中精機 ○程泰 ○勝傑 △哈廷 △東台 △台中精機 △崴立 △永進 ○東台 夾 治具 切削力 (刀具、材料) CAD /CAM 伺服 匹配 製程 Know-how 自動化 系統整合 生產 管理 高效率優化 加工模組 3D干涉 防護模組 機台精度量測 補償模組 有供應能力 Δ開發驗證中 加工應用 智能化模組 Turnkey 系統 △ △ △ △ ○ △ ○ △ △ X ○ ○ ○ △ ○ △ ○ △ ○ △ 註：○-具備研發製造能量 ； △-具備部分供應能力；X-不具備供應能力

20. 附件2 具體作法與案例說明(1/4) 一、輔導產業發展機電模擬設計 整合性製造服務能力 機電模擬設計＋系統整合＋加工應用 與控制器廠商合作發展機電模擬設計，結合國內學研機構共同參與，累積經驗及建立國內自主技術。 中興、中正大學 研究團隊 機電模擬設計 （以Tapping Center為載具） • 推動項目 • 機電模擬設計導入 • 系統整合人才養成 • 加工應用人才培育 加工應用 控制器業者 技術應用服務中心 系統整合 機電匹配 結構設計分析模擬 機台檢測驗證 機電模擬設計 從案例中累積經驗... 機電模擬設計（Case 1） 廠商：工具機業者(Maker) 機型：臥式加工機 作法：法人媒合、檢測驗證 合作對象：西門子等控制器業者 • 機電模擬設計（Case 2） • 廠商：工具機業者(Maker)、加工業者(User) • 機型：Tapping Center(小型高速加工機) • 作法：1.規劃使用機構模擬軟體進行開發機台動態模擬 • 2.進行機台測試與調機，讓法人輔導開發之T/C性能可以等同或超越Fanuc機台。

21. 附件2 具體作法與案例說明(2/4) 二、成立應用技術中心 東台 台中精機永進 成品導向服務系統(Result-Oriented Systems) • 整線生產方案，例如汽車零組件、鋁輪圈等。 百德 慶鴻 • 單機生產方案，例如模具。 使用導向服務系統 (Use-OrientedSystems) 崴立友嘉協鴻 • 提升功能應用及加工性能 產品導向服務 (Product –Oriented Services) 執行現況: 已有東台等8家業者成立加工應用中心。 • 維持產品正常使用 一般工具機業者之服務部門

22. 附件2 具體作法與案例說明(3/4) 三、發展雲端服務平台 執行現況： 1.規劃雲端服務的業者包含東台、永進、陸聯、勝傑、台中精機等5家。 2.國內最大電信業者中華電信與精機中心合作，投入機械雲營運，提供安全、彈性運用的雲端服務平台。 USER 1 Maker 1 加工參數建議 USER 2 Maker 2 雲端服務平台 USER 3 Agent1 Agent2 Agent3 Maker 3 資料庫 訊號分析

23. 附件2 具體作法與案例說明(4/4) 競賽目的 培育軟體人才 促進產學合作 提升軟實力能量 四、舉辦雲端CNC應用APP • 衍生效益：產學合作軟體人才養成 • 競賽主題：1.工具機與機械手臂整合應用 • 2.CAD/CAM • 3.感測器應用 • 參與對象：全國大學校院在學學生組隊參加。 • 決賽時間：2013/09/27 - 決賽評比與頒獎典禮 • 推廣活動：舉辦北中南各乙場說明會，累計3場次、136人次 • 人才培訓：1.舉辦2次遠端連線程式設計課程，計26人次 • 2.專題研究課程導入：高雄應用科技大學機械工程系 • 贊助廠商：永進、油機、榮田等