工具機綠色轉型 提升能源效率

2050淨零排放已是全球追求的目標，加上歐盟「碳邊境調整機制」（CBAM）預計2026年正式實施，各國皆大舉投入預算，以達成淨零轉型的目標。根據統計，超過三分之一的全球大型公司已公開其淨零目標，要準確實現淨零必須要做到三件事情：最佳化數位科技、打造碳智能組織、以及合作創造永續發展。

　舉例來說，西班牙跨國橄欖油加工公司Deoleo在數位轉型過程中，就應用上述三件事，實現營運效率並為公司的永續發展做出貢獻：Deoleo在西門子數位產業軟體公司的協助下，建立永續發展策略；另外透過IBM採用區塊鏈技術的Food Trust平台進行一項追蹤專案，並導入QR code，讓消費者可以了解從製造到行銷的整個過程。

　■工具機能源耗損大，三策略有效降低用電量

　製造業占全球電能需求約38％，其中的5％～10％為設備含工具機的能源需求。工具機往往具有能源損耗大的特點，可說是製造業節能的首要改善對象。除了採用低碳、無碳能源，從源頭降低碳排放外，製造廠還可以從耗能設備、製程、生產系統與生產型態等三策略，持續降低能源使用量：

　第一、提高設備能源使用效率：工廠中有許多耗能設備，包括生產設備、鍋爐、驅動器、伺服馬達、壓縮機、幫浦、空調等設備，一般來說都會有20％以上的能源無法被有效利用，這部分需要仰賴更多的機電整合，以提升使用效率。

　第二、改變製程技術：採用不同的製程方案，降低總體生產過程耗費能源，例如金屬表面硬化製程從傳統熱處理改採雷射表面硬化技術，或是原先需透過車、銑、鑽等多道機械加工程序完成的複雜結構金屬工件，可參酌實際作業條件，評估採用積層製造技術。

　第三、導入智慧製造應用：結合資通及智慧科技，例如感測、通訊網路、分析與模擬，即時掌握工廠能源使用量，透過數據分析實現控制優化；導入人工智慧提升警示及增加預測精準度，提早發現設備能耗異常進行維修或汰換。

　目前業界案例顯示，將不同的能源效率措施結合可使能源需求減少30％至52％。2023年德國漢諾威EMO展中，日本MAZAK展出利用該公司所開發的節能工具機（HCN-5000 NEO），使自動化生產線的能源消耗量相對傳統工具機有效減少46％。工具機大廠OKUMA則推出次世代CNC（OSP-P500），其具備更強大的處理速度、更簡單、更具安全性的操作介面、以及更智慧、更節能的切削加工。

　■技術突破、政府支持、經濟誘因，都是推進減碳的關鍵

　臺灣工具機產業通常處於供應鏈的上游，因此在綠色轉型中需要關注整個供應鏈的環境影響，包括從原材料採購到產品設計、生產和後續服務的各個環節。

　展望未來，下列課題可加以深究，包括機電元件的評估、開發更穩健的熱機模型、工具機的智慧待機模式研發、以及使用更節能的工具機研發策略。再者，能源效率也很大程度上取決於機台操作時的參數決定：應選擇製程參數以最大限度地提高生產率；然而，也必須考慮諸如刀具磨損增加或冷卻液要求更多等相應副作用。此外，智慧待機模式對於減少非生產時間的能源需求至關重要，而自適應冷卻供應和（近）乾式加工也具有巨大的節能潛力。

　在政府端 ，具體的指導方針及法規有助於幫助加快實施速度。對於工具機終端用戶的經濟激勵誘因也有助於減少設備攤銷時間，進而增加對能源效率措施的需求。換言之，提高工業能源效率不僅仍有技術尚待突破，也將會是一項跨國界的經濟和政府任務。