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工具機專輯前言

摘要"

由於產業產品的生命週期(life-cycle)愈來愈短,且新的應用與外在環境的變化快速, 面對市場瞬息萬變的競爭環境下,在工業4.0的智慧製造的浪潮下,工具機業者必須具有快速的新機台研發能力,且必須能依照客戶需求來訂定功能規格與客製化機台。以系統工程(system engineering)與可靠度工程(reliability engineering)技術為基礎的工具機數位化原型設計技術(digital prototyping)和健康監控與預診技術(dynamic-model based condition monitoring, diagnosis and prognosis)是本次工具機專輯的邀稿重點。我們邀請了國內相關單位的專家學者,針對工具機機電一體化分析、工具機熱變形抑制、主軸熱變形與軸承監控與工具機螺栓鎖固結合面剛性提升與可靠度等議題進行探討與分享研究成果。

關鍵詞:工業4.0、智慧製造、工具機、系統工程、可靠度工程、工具機動力學

經由系統工程、可靠度工程與工具機動力學所發展出的工具機數位原型設計技術,不僅可以提供工具機場在開發新機台時以virtual prototyping技術來縮短機台開發時間(time-to-market),並可更精準地預測進給軸零件的壽命可靠度;而在現有機台上也可以提供更佳的機電匹配參數以提升現有機台在高速高精度加工時的動態輪廓誤差。我們要強調的是,工具機系統的品質與可靠度是由系統工程技術所設計出來的「果」,也就是所謂的「固有可靠度 (Inherent Reliability)」是「產品」的特性之一,這是由設計發展所主導並賦予給產品的可靠度。生產製造只是將設計理想實現複製出來,對產品可靠度只會減分,不太可能有加大或補強的作用。而且根據調查資料顯示,一個產品的可靠度問題最有效的解決途徑,是在構想設計階段就給予排除,如果這個產品可靠度問題留到細部設計、雛型品驗證、量產品階段再被發現,那就需要花費十倍、百倍與千倍以上的成本來克服這個產品的可靠度問題。

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