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轉為 設計 製造 一個個 功能 模組 , 產生 了 高度 的 分工 , 各 模組 也 出現 龍頭 廠商 , 例如 主力 產品 是 滾珠 螺桿 與 線性 滑軌 的 上銀 科技 公司 , 是 全球 前 三 大 的 滾珠 螺桿 廠 ; 另外 專擅 生產 伸縮 護蓋 的 台灣 引興 公司 也 是 代表性 廠商 。 電腦 數值 控制 : 工具機 最 具 革命性 的 技術 突破 從 工業 革命 到 一九五○年代 這 一百多 年 以來 , 工具機 的 技術 進步 其實 十分 有限 , 因此 「 數值 控制 」 ( Numerical Control , NC ) 可 說 是 工具機 一 項 重大 的 技術 變革 。 十八世紀 源自 英國 的 工業 革命 以 大量 機械 代替 手工 的 生產 活動 , 開啟 了 「 機械化 」 時代 , 昔日 大力士 才 能 做 的 工作 , 如今 透過 機械 操作 就 可以 輕易 辦到 。然 而 , 每 個 人 的 手眼 協調性 、 力氣 和 熟練度 的 差異 , 使得 機械 操作 的 工作 成果 仍 有 很 大 變異 , 衍生出 產品 不良率 相當 高 和 製造 成本 的 問題 。 二次大戰 後 , 機械 自動化 有 更 進一步 的 發展 , 即 在 機械 上 裝設 自動 控制 裝置 , 用以 代替 人為 的 機械 操作 , 協助 操作 冗長 而 複雜 的 工作 程序 。 例如 為 了 航空 工業 的 需要 , 美國 麻省理工 學院 於 一九五二年 做出 世界 上 第一 台 數值 控制 的 工具機 。 等到 七○年代 出現 大型 積體電路 ( IC ) 後 , 逐漸 應用 於 所有 機器 設備 , 工具機 也 不例外 。 所謂 的 「 電腦 數值 控制 」 ( Computer Numerical Control , CNC ) , 便是 把 數值 控制 資料 ( 即 機械 加工 的 步驟 ) 透過 電腦 輸入 機械 而 直接 控制 之 。 __UNDEF__ 工具機 的 控制 系統 分成 三 個 部分 , 包括 控制器 、 驅動器 及 伺服 馬達 , 由 控制器 下 命令給 驅動器 , 驅動器 傳給 伺服器 , 伺服器 再 傳給 馬達 , 最後 馬達 根據 指令 而 做出 前進 或 後退 等 運動 。 此外 , 機器 會 接上 感測器 , 測量 現在 位置 , 讓 控制器 比對 原先 輸入 的 數值 與 運動 後 的 數值 , 若 出現 差值 , 則 指示 機器 繼續 運動 補足 差值 。 早 在 七○ 至 八○年代 , 台灣 部分 業者 已 開始 嘗試 摸索 開發 數值 控制 工具機 , 如 一九七四年 楊鐵 工廠 率先 研製 數值 控制 車床 成功 , 但 銷售量 極少 , 主要 因為 業界 對數 控 技術 應用 並 不 熟悉 , 也 就 無法 建立 市場 優勢 。 此 階段 屬於 業者 自我 學習 成長 的 階段 。 同 一 時期 , 工業 技術 研究院 於 一九七七年 成立 精密 工具機 中心 , 負責 引進 國外 新 技術 。 當時 體認到 唯有 進一步 研發 控制器 , 才 能 建立 台灣 的 數 控 工具機 工業 , 故 開始 研究 各 式 數值 控制器 及 步進 馬達 驅動器 。 然而 當時 國外 的 控制器 廠商 均 為 專業性 大廠 , 台灣 業界 於 人力 、 財力 或 技術 資源 等 方面 均 難以 抗衡 ; 國外 控制器 進步 很 快 , 價格 逐年 下降 , 反觀 台灣 業者 的 開發 時程 相當 長 , 無法 跟上 腳步 , 等到 產品 推出 時 已 缺乏 市場 競爭力 了 。 例如 在 控制器 發展 初期 , 日本 發那科 ( FANUC ) 公司 也 才 剛 起步 , 還 向 美國 奇異 ( GE ) 等 大 廠 學習 技術 , 現在 發那科 已 成為 全球 CNC 控制器 市占率 最 大 的 品牌 。 至於 台灣 , 剛 開始 只有 工研院 投入 控制器 的 研發 工作 , 未 能 成功 衍生出 公司 , 沒有 形成 產業 拉力 的 環境 , 於是 台灣 成為 生產 中低階 工具機 、 向 日本 外購 控制器 的 供應鏈 關係 。 到 了 八○年代 上 半 葉 , 工業 先進 國家 留下 的 傳統 機械 市場 空間 相當 大 , 台灣 工具機 業者 大舉 進入 全球 市場 。 一九八三年 , 我國 工具機 產值 占 全 世界 產值 的 百分之一 , 世界 排名 第十三 位 , 不過 數值 控制 工具機 產值 甚 低 。 在 此 之後 , 工具機 逐步 數值 控制化 , 比例 由 一九八七年 的 百分之十九點八 , 逐年 成長 至 一九九一年 的 百分之二十九 , 占 全球 產值 的 百分之二點三 , 世界 排名 第九 位 。 以 個人電腦 為 基礎 的 控制器 台灣 發展 CNC 控制器 已 逾 二十 年 。 早期 由於 使用 專用 電路 來 完成 各 模組 的 運作 , 因此 一 台 控制器 內 必須 含 三 到 五 顆 中央 處理器 ( CPU ) , 軟硬體 的 研發 負荷量 相當 龐大 , 一直 無法 商品化 。 一九八九年 , 工研院 機械 工業 研究所 改採 個人電腦 ( PC ) 作為 主 架構 , 以 PC 發展 相關 軟硬體 , 大幅 精簡 研發 工作 , 各 項 機種 才 紛紛 上市 。 控制器 是 自動化 事業 不可或缺 的 關鍵 零組件 , 目前 日本 發那科 為 CNC 控制器 大廠 , 台灣 則 以 生產 PC-Based 控制器 為主 。 PC-Based 控制器 是 以 PC 為 控制 中心 , 附於 製造 系統 或 機械 上 , 運用 其 數值 運算 能力 , 協助 工業 系統 及 機械 設備 進行 一般 或 特殊 的 監測 和 控制 , 以 達成 部分 或 完全 的 機能 。 在 工業 控制 領域 , 早期 大部分 工廠 採用 CNC 控制器 , 許多 自動化 工程師 總是 懷疑 PC 的 穩定性 和 可靠度 , 認為 會 經常 當機 ; 隨著 PC 性能 的 快速 提升 、 價格 平民化 及 品質 提升 ( 耐 雜訊 、 耐 振動 、 耐高溫 等 ) , 才 逐漸 消弭 原先 的 疑慮 。 台灣 的 PC-Based 控制器 廠商 幾經 努力 , 終於 在 放電 加工機 產業 發展 得 很 成功 , 不過 仍 無法 撼動 日本 發那科 和 德國 西門子 等 CNC 控制器 大廠 的 壟斷 局面 ; 西門子 能夠 占 有 一席之地 , 除了 控制器 的 專業 技術 外 , 全球 一百多 個 服務 據點 的 布局 也 是 擁有 優質 競爭力 的 因素 之 一 。 簡單 來 說 , 放電 加工 的 原理 是 利用 電能 轉換成 熱能 , 使 工件 急速 融熔 的 一 種 熱性 加工 方法 。 這 種 加工 方式 特別 適合 難 切削 的 導電 材料 , 目前 廣泛 應用 在 模具 開發 。 台灣 PC-Based 控制器 在 放電 加工機 產業 發展 得 相當 成功 , 主要 源於 一九九○年代 , 當時 業者 無法 由 發那科 等 廠商 買到 放電 加工機 專用 的 控制器 ( 即便 買 得 到 , 價格 也 是 一般 CNC 控制器 的 二 到 三 倍 ) , 若 按照 日系 廠商 的 開發 模式 , 專用 CNC 控制器 的 開發 成本 過 高 。 後來 台灣 業者 發現 美國 許多 廠商 均 採用 PC-Based 控制器 , 一致 同意 走 這 個 路線 , 開始 與 工研院 合作 研發 。 如今 在 台灣 , 放電 加工機 搭配 使用 的 PC-Based 控制器 已 可 不 假 他人 之 手 , 更 成功 打入 原屬 日製 產品 的 市場 , 走出 自己 的 一 條 路 。 然而 , 台灣 的 工具機 控制器 市場 長年 為 日系 控制器 的 天下 , 影響 所及 , 使得 配電 系統 及 操作 習慣 普遍 採用 日系 標準 , 後進 的