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吉徑科技全球最快換刀系統 征服日本工具機龍頭

吉徑科技專注生產凸輪式自動換刀機構,是日本工具機龍頭供應商之一。GIZIN

未來工具機產業的發展,均以追求高速、高精度、高效率為目標,在提升生產技術能力這部分變得越來越重要。專注研發凸輪式自動換刀機構的吉徑科技,早期與日本技術合作,研發全球最快的換刀系統,滿足日本市場嚴苛的品質要求,也因此獲得日本工具機龍頭Mazak、Okuma的青睞,展開長期合作關係。

所謂自動換刀機構(automatic tool changer;ATC)是機械業加工過程中的重要組成部分,功用是將加工所需的刀具,從刀庫中傳送到主軸夾持機構上。刀具夾持元件的結構特性及其與主軸的連結方式,會直接影響加工性能,而刀庫的結構形式與刀具交換裝置的工作方式,則會影響換刀效率,因此若能在主軸與刀庫之間進行快速換刀的動作,對於非加工時間的減少就會有很大的幫助。這在當前工業4.0講求更高效的生產效率下,更加凸顯出重要性。

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吉徑科技創辦人暨董事長楊金振。廖家宜

若以ATC作動方式區分,在不斷追求速度及可靠性提升的需求中,凸輪式換刀機構就被廣泛的採用,這是因為凸輪不僅具有穩定的特性且速度快,除了換油外沒有其他消耗零件及保養需求,壽命超過百萬次以上。

如今,全世界機床自動換刀系統愈來愈普遍,速度愈來愈快。隨著切削速度提高,切削時間不斷縮短,對換刀時間的要求同樣也逐步提高,而換刀速度也成為高階工具機一項重要指標,而吉徑科技就是該領域的佼佼者之一。

成立於2001年的吉徑科技,專注於生產凸輪式自動換刀機構。早期台灣工具機普遍還採用慢速凸輪機構,但後來漸漸朝高速發展,不過許多工具機機構與凸輪箱搭配間遭遇技術瓶頸。吉徑科技也因此展開與日本的技術合作,突破瓶頸,研發出迄今為止最快速的自動換刀系統,更成為日本工具機龍頭Mazak、Okuma的重要供應商。

與日本技術合作 研發全球最快換刀系統

談到吉徑科技的創業過程,創辦人暨董事長楊金振娓娓道來,最令其印象深刻之處就在於創業之初,他一人走天下。吉徑創科技在創立時就鎖定凸輪式ATC領域,這項產品的核心不外乎就是其關鍵零組件「凸輪」,但它的技術門檻高,楊金振形容,就算買回來自己拆開研究也複製不出來,加上當時業界熟悉該領域的人又少,所幸過去在機械業的經歷,讓楊金振很快地掌握關鍵設備與生產技術的能力,順利打進市場。

「我們不一定是最大的,但是是最好的!」楊金振自信地說。台灣機械加工的換刀速度平均約在1.5~2秒、日本則是1秒以下,吉徑科技的換刀技術則是0.5秒,是迄今全球最快速的換刀系統。對工具機加工過程來說,換刀速度分秒必爭,吉徑科技在換刀速度上取得突破性的進展,這也始於一場與日本的技術合作。

楊金振解釋,與台灣市場一般做標準品不同,日本市場則大多以客製化為主,這讓一家規模不大的日本工具機業者很難在市場上找到能符合客製化需求的製造商,在遍尋不到合適對象時,恰是對方舊識的楊金振便成為這家客戶的重要合作夥伴,與日本的技術合作也就此展開。

雙方一拍即合,經過台日兩方技術深度合作,吉徑科技與日本客戶成功開發出換刀時間只需要0.5秒,具有全球最快換刀系統的鑽孔攻牙中心機(tapping center),並將其應用於汽車零件生產線中,時至今日,吉徑科技仍為這家日本工具機客戶持續出貨。

在智慧型手機、平板電腦的生產過程中,由於需要鑽孔攻牙機對機殼外框進行修磨、拋光與鑽孔等動作,對於像3C產品這種生產量日益擴大的產線來說,換刀速度越快,代表具有越快的生產效率。

台灣是蘋果(Apple)的重要供應鏈,具有豐富製造經驗的台灣機械業,卻在這部分一直無法達到日本客戶需求,「日本對換刀速度的要求很高,連0.1秒都相當重視!」楊金振說,這次與日本客戶合作,也讓楊金振真正體會到日本企業嚴苛的品質要求,以及與台灣全然不同的機械業生態。

值得借鏡的日本機械廠生存之道

汽車業可能不像3C產業,因為量大,對於生產效率分秒必爭,但為何還需要這麼快的換刀系統?其實這也與日本機械廠的「習性」有關。

在一般認知中,日本的工具機是世界一流的,但這不只來自於技術上的優勢,也源自於工具機業者具有「客製化」的系統整合能力,而系統整合,正是未來機械業的關鍵競爭力,也是台灣目前一直想要突破的終極目標。

楊金振分享與日本客戶交手的經驗,他指出,日本很多機械廠不只是「賣設備」,而是賣整條產線。因為終端客戶買設備通常只在意兩件事,一是要花多少投資成本,二是產線能實際產出多少產量,機械廠的任務就是要設法滿足客戶需求,因此也磨練出日本機械廠也必須具備產線設計規畫、配置與系統整合的能力,包括製程、夾治具、刀具、程式等的設計能力都要會。

以吉徑科技這家日本工具機客戶為例,如果換刀速度少0.1秒,產線就可以少一台機器,換言之,當每台機器的生產效率提高,整條產線的投資成本相對就會減少,這也是其與對手競爭能夠勝出的關鍵。

跳脫價格思維 台灣機械業應強化整合能力

台灣自2017年推動智慧機械產業發展,未來希望最懂機台生產技術的設備業者,扮演更重要的角色,跳脫既有商業模式,逐步發展成系統整合商,未來不僅要賣機台,更要賣服務。但可惜的是,過去台灣機械業因為缺少大型終端場域建置經驗,在轉型系整商這塊仍尚待努力。

此外,雖然機械業七十幾年發展下來形成一上下游專業分工的產業鏈,但此卻也隱含台灣機械業的不足之處。楊金振觀察,台灣機械業的協力廠雖然相當完整,能力強,但就是因為什麼東西都有人幫忙做,反而讓機械廠缺鍛鍊整合能力。

楊金振進一步指出,未來終端客戶要的其實是一套解決方案,通常客戶也不會告訴你怎麼做,只能自己想辦法做出來。因此像是日本機械廠大多具有設備加工能力,但台灣除卻大廠,大部分都是裝配廠,加工能力與人才都相對缺乏,然整條線的加工設備是需要很多不同技術的整合,如果沒有整合能力,就比較吃虧,這也是台灣機械業一直以來比較欠缺的部分。

談到未來對智慧製造的看法,楊金振則說,智慧製造不能只是單機運作,系統化的智慧化才有意義,因此未來台灣機械業在系統整合這塊仍是產業要持續努力的方向。其次,台灣機械業現在開始面臨日本跟中國往中價位市場夾殺,一方面產業無法控制匯損,另一方面中國發展積極,成長態勢已隱隱有趕超台灣的趨勢,是不可忽視的強大競爭對手,因此台灣機械業還是應設法從中找到價值,跳脫「價格」的思維去服務客戶。

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