迎合ESG浪潮 機械業打造綠色工廠刻不容緩

DMG MORI是全球首家推出符合碳中和要求工具機的業者，該公司從零件採購、生產、交貨等過程，就開始落實碳足跡的管理，堪為台灣打造綠色工廠的借鏡。DMG MORI

歐盟向來是推動節能減碳政策速度最快的區域，除會員國積極發展再生能源之外，在2021年底的第26屆聯合國氣候變化大會(簡稱COP26)上，更是聯手美國要求中國、印度等排碳大國，做出在2050年達到淨零碳排的承諾。

不光如此，2021年7月歐盟提出「碳邊境調整機制」(Carbon Border Adjustment Mechanism；CBAM)，預計2023年開始將針對未來出口歐盟的高耗能產品收取碳關稅，2026年則計畫全面生效。

機械產業是台灣第三個兆元產業，在國際舞台深具競爭力，產品早已跳脫過去低價競爭的模式，目前在中高階市場有相當不錯的成績，僅次於德國、日本、義大利。根據經濟部統計資料顯示，該計畫將影響台灣的水泥、肥料、鋼鐵、鋁、電力五大產業，其中又以鋼鐵製品影響最深，也代表機械產業若沒有儘早因應，恐怕陷入獲利被侵蝕的夢魘。

尤其全球工具機龍頭DMG MORI，從2021年1月開始從零件採購、生產、交貨等過程，就開始落實碳的管理，最終推出全球首款符合碳中和要求的工具機。台灣機械產業若不儘早跟進此趨勢，打造符合ESG浪潮的綠色工廠，彼此之間的差距將會愈來愈大。

推動智慧製造 擘劃綠色工廠基礎

綜觀工具機的碳足跡，大致上可分成零件、生產過程，乃至於後續的使用等三階段。因此，機械產業要打造綠色工廠，應該從打造智慧製造工廠、產品設計階段等兩大面向著手，才能接軌ESG趨勢。

儘管台灣機械業在全球市場頗具盛名，但僅有友嘉企業等少數屬於大型公司，其他泰半都是規模不大的中小企業，因此生產過程幾乎都是仰賴人工處理，以至於有很多生產斷點發生，不僅生產效率差、且容易資源上的浪費，無形中也會產生大量的碳足跡。

因此，邁向智慧製造自然是機械業建構綠色工廠的首要工作之一，先透過引進資通訊設備方式，可將原本獨立運作的生產設備，升級為可相互溝通的智慧設備。如此一來，管理者可在第一時間掌握產線的運作狀況、提升生產效率，若日後再進一步安裝環控設備，還能即時掌握設備的能源消耗狀況，可為日後改善的參考。

在優化產線之外，企業亦應該擴大使用數位模擬工具的範圍，設計團隊可預先透過工具軟體模擬新產品的運作狀況，除可減少新產品的試產次數與成本外，有助於降低能源消耗，以及提升工具機台的生產效率和精度。

在邁向智慧製造的過程中，機械產業也應該同步進行碳足跡盤查，了解工具機生產過程中的碳排放狀況，才能作為後續改善的參考。例如可透過在屋頂安裝太陽能板，藉由使用再生能源方式達到生產過程的碳中和，乃至於協助上游零件供應商推動減碳策略，共同邁向淨零碳排。

降低工具機耗能 助客戶實踐ESG

過往，企業採購工具機的標準，主要是看精度、可靠度、價格、技術服務等項目，在現今ESG議題興起之後，設備使用過程中產生的碳排放高低，已逐漸成為另一項評估項目。因此，機械業者在工具機的設計階段，應該採用最佳化結構設計，藉此減少設備運作時產生的電力。

因為工具機的重量愈重，使用過程中自然需要更多電力才能驅動，所以全球工具機已吹起結構輕量化的趨勢，在確保設備的安全性、耐用性和剛性等前提下，擴大使用輕量材料、減少鋼材數量等，即可達到降低能源消耗的目標。

其次，工具機應該要採用更高效率、節能的零組件，儘管會提升整體製造成本，但卻可以接軌ESG的潮流，邁向綠色工具機的願景。如以具備高效率、節能特性的DC(直流)馬達，取代傳統耗電的AC(交流)馬達，改用更節能的冷卻系統、潤滑系統等，均有助於提升整體能源使用效率。

善用工研院資源 邁向低碳製造

身為台灣技術研發重鎮的工研院，多年前即察覺到綠色能源與能源效率的趨勢，投入研發「以需求使用」、「能源供給」、「低碳製造」、「環境永續」等四領域的前瞻技術研發，期盼協助台灣產業從製造低碳化邁向低碳製造。截至目前為止，工研院已經多項成果出現，且已陸續轉移給產業使用，有助機械業加速打造綠色工廠。
如工具機的主軸結構很容易受驅動元件運轉、切削熱，乃至於環境溫度的影響，以至於結構溫度分布不均造成熱變形的狀況，易造成非線性的結構熱變形。

有鑑於此，工研院推出的工具機智慧溫控裝置，是採用冷卻機熱源回收技術，使主軸結構達到熱平衡的效果。如此一來，根據工研院提供的減碳效益資料顯示，可有效節能83.3%之能量損耗、降低熱變位40%以上，有助於提高製程效率。

至於另一項解決方案是高階工具機主軸驅動器減碳技術，滿足車銑複合所需的高響應CS主軸性能與兩軸頭式五軸加工機定位精度，以及節能減碳要求。根據工研院提供資料顯示，總體驅動模組可滿足高階工具機高剛性、高精度加工需求，同步符合2021年歐盟要求的IEC61800-9之IE2節能等級，整體可降低達能70%以上、熱損失降低73%，減少系統運作過程之碳排放量。

打造綠色工廠已是必然趨勢，更是台灣機械產業無法迴避的挑戰，唯有透過制定策略、逐步落實，才能在ESG浪潮中，奠定公司長遠發展的競爭力。