迎合ESG浪潮 机械业打造绿色工厂刻不容缓

DMG MORI是全球首家推出符合碳中和要求工具机的业者，该公司从零件采购、生产、交货等过程，就开始落实碳足迹的管理，堪为台湾打造绿色工厂的借镜。DMG MORI

欧盟向来是推动节能减碳政策速度最快的区域，除会员国积极发展再生能源之外，在2021年底的第26届联合国气候变化大会(简称COP26)上，更是联手美国要求中国、印度等排碳大国，做出在2050年达到净零碳排的承诺。

不光如此，2021年7月欧盟提出「碳边境调整机制」(Carbon Border Adjustment Mechanism；CBAM)，预计2023年开始将针对未来出口欧盟的高耗能产品收取碳关税，2026年则计划全面生效。

机械产业是台湾第三个万亿元产业，在国际舞台深具竞争力，产品早已跳脱过去低价竞争的模式，目前在中高端市场有相当不错的成绩，仅次于德国、日本、意大利。根据经济部统计数据显示，该计划将影响台湾的水泥、肥料、钢铁、铝、电力五大产业，其中又以钢铁制品影响最深，也代表机械产业若没有尽早因应，恐怕陷入获利被侵蚀的梦魇。

尤其全球工具机龙头DMG MORI，从2021年1月开始从零件采购、生产、交货等过程，就开始落实碳的管理，最终推出全球首款符合碳中和要求的工具机。台湾机械产业若不尽早跟进此趋势，打造符合ESG浪潮的绿色工厂，彼此之间的差距将会愈来愈大。

推动智能制造 擘划绿色工厂基础

综观工具机的碳足迹，大致上可分成零件、生产过程，乃至于后续的使用等三阶段。因此，机械产业要打造绿色工厂，应该从打造智能制造工厂、产品设计阶段等两大面向着手，才能接轨ESG趋势。

尽管台湾机械业在全球市场颇具盛名，但仅有友嘉企业等少数属于大型公司，其他泰半都是规模不大的中小企业，因此生产过程几乎都是仰赖人工处理，以至于有很多生产断点发生，不仅生产效率差、且容易资源上的浪费，无形中也会产生大量的碳足迹。

因此，迈向智能制造自然是机械业建构绿色工厂的首要工作之一，先透过引进资通讯设备方式，可将原本独立运作的生产设备，升级为可相互沟通的智能设备。如此一来，管理者可在第一时间掌握产线的运作状况、提升生产效率，若日后再进一步安装环控设备，还能实时掌握设备的能源消耗状况，可为日后改善的参考。

在优化产线之外，企业亦应该扩大使用数码模拟工具的范围，设计团队可预先透过工具软件模拟新产品的运作状况，除可减少新产品的试产次数与成本外，有助于降低能源消耗，以及提升工具机台的生产效率和精度。

在迈向智能制造的过程中，机械产业也应该同步进行碳足迹盘查，了解工具机生产过程中的碳排放状况，才能作为后续改善的参考。例如可透过在屋顶安装太阳能板，藉由使用再生能源方式达到生产过程的碳中和，乃至于协助上游零件供应商推动减碳策略，共同迈向净零碳排。

降低工具机耗能 助客户实践ESG

过往，企业采购工具机的标准，主要是看精度、可靠度、价格、技术服务等项目，在现今ESG议题兴起之后，设备使用过程中产生的碳排放高低，已逐渐成为另一项评估项目。因此，机械业者在工具机的设计阶段，应该采用最佳化结构设计，借此减少设备运作时产生的电力。

因为工具机的重量愈重，使用过程中自然需要更多电力才能驱动，所以全球工具机已吹起结构轻量化的趋势，在确保设备的安全性、耐用性和刚性等前提下，扩大使用轻量材料、减少钢材数量等，即可达到降低能源消耗的目标。

其次，工具机应该要采用更高效率、节能的零组件，尽管会提升整体制造成本，但却可以接轨ESG的潮流，迈向绿色工具机的愿景。如以具备高效率、节能特性的DC(直流)马达，取代传统耗电的AC(交流)马达，改用更节能的冷却系统、润滑系统等，均有助于提升整体能源使用效率。

善用工研院资源 迈向低碳制造

身为台湾技术研发重镇的工研院，多年前即察觉到绿色能源与能源效率的趋势，投入研发「以需求使用」、「能源供给」、「低碳制造」、「环境永续」等四领域的前瞻技术研发，期盼协助台湾产业从制造低碳化迈向低碳制造。截至目前为止，工研院已经多项成果出现，且已陆续转移给产业使用，有助机械业加速打造绿色工厂。
如工具机的主轴结构很容易受驱动元件运转、切削热，乃至于环境温度的影响，以至于结构温度分布不均造成热变形的状况，易造成非线性的结构热变形。

有监于此，工研院推出的工具机智能温控装置，是采用冷却机热源回收技术，使主轴结构达到热平衡的效果。如此一来，根据工研院提供的减碳效益数据显示，可有效节能83.3%之能量损耗、降低热变位40%以上，有助于提高制程效率。

至于另一项解决方案是高端工具机主轴驱动器减碳技术，满足车铣复合所需的高响应CS主轴性能与两轴头式五轴加工机定位精度，以及节能减碳要求。根据工研院提供数据显示，总体驱动模块可满足高端工具机高刚性、高精度加工需求，同步符合2021年欧盟要求的IEC61800-9之IE2节能等级，整体可降低达能70%以上、热损失降低73%，减少系统运作过程之碳排放量。

打造绿色工厂已是必然趋势，更是台湾机械产业无法回避的挑战，唯有透过制定策略、逐步落实，才能在ESG浪潮中，奠定公司长远发展的竞争力。