【月刊生産財マーケティング專刊 02】全球重厚長大產業需求活化 追求「極致」的可靠性

Okuma 社長 家城淳
(圖片來源:Okuma)
全球設備投資需求正逐漸活化。
Okuma(大隈)社長家城淳一開口便如此形容重厚長大產業目前的景氣感。重厚長大產業中大型工件居多,一旦產生不良品將造成巨大損失。家城社長強調:「在重厚長大產業中,因為需要極高的加工可靠性,因此高可靠性的工具機至關重要。此外,在智慧化技術與人工智慧(AI)運用方面表現優異的日本工具機產業,也更容易發揮其強項。
重厚長大產業正逐漸蓬勃發展
目前在重厚長大產業中,全球的設備投資需求正在活躍化。在航空航太、能源相關以及造船等市場中,呈現供不應求的狀況。
造船方面,在環境法規與去碳化趨勢的推動下,液化天然氣(LNG)運輸船以及以氨為燃料的船舶需求旺盛,使得船舶引擎相關大型工件的加工需求擴大。在日本國內,以西日本地區為中心呈現活況。
此外,商用飛機的訂單積壓量已創下歷史新高,民間火箭與人造衛星也呈現驚人的成長速度。能源相關領域方面,因應資料中心需求而表現強勁。發電設備零件、空調設備大型框架以及隔震裝置零件等,資料中心所使用的零件產業鏈非常廣泛,各種需求持續湧現。
重厚長大產業活絡的原因
可歸納為地緣政治風險上升與AI崛起兩大因素。在美中脫鉤(分裂)的背景下,美國推動製造業回流,中國也強化國內生產能力。日本也因應這樣的全球情勢,提出針對「17個戰略領域」進行重點投資的政策。這17個領域中包含AI、半導體,以及造船、航空航太等多個與重厚長大產業相關的產業。
此外,由於AI的崛起,全球資料中心建設需求急速增加,也使能源相關設備投資需求持續擴大。
重厚長大產業的特徵
重厚長大產業的特色在於,產品被要求具有極高的可靠性。首先,由於大型工件眾多,因此加工時間很長。此外,作為產品本身,也常使用高附加價值零件,因此一旦加工失敗,其損失將相當巨大。因此,進行加工的工作機械本身的可靠性也變得極為重要。
提升可靠性的要素
所謂可靠性,包含以下幾項要素:
- 穩定且高吞吐量(單位時間處理量)與生產力
- 能穩定維持製程能力的性能與精度
- 高精度壽命長
為滿足這些條件,包含精細調校在內的製造基礎技術,以及智慧化技術都非常重要。因此,重厚長大產業是日本工具機產業容易發揮優勢的市場。
製造現場的需求
如今在重厚長大產業中,製程整合與自動化已逐漸成為必須。在航空航太及造船領域,從傳統NC車床與三軸加工中心(MC),轉向複合加工機、五軸加工中心與五面加工龍門機的趨勢正在加速。
與以往相比,更高精度與更複雜形狀的大型工件增加,加上這些產業普遍為多品種少量生產,使得製程整合需求顯著上升。
然而,隨著製程整合推進,多軸設備的累積誤差會導致精度下降。但本公司的複合加工機與五軸加工中心具備高精度穩定性、機械剛性與加工能力,且高精度壽命長,能確保製程能力穩定維持。
此外,自動化亦不可或缺,將製程整合設備與自動化單元結合導入的案例也持續增加。
何謂高精度壽命?
在重厚長大產業中,由於轉換至其他廠商產品的門檻高,因此回購案件多。此時客戶高度評價的是具備長高精度壽命的工具機。
所謂高精度壽命,是指能在多長時間內穩定維持高精度。如果高精度壽命短,便無法穩定維持製程能力,在推動製程整合或自動化時,將無法充分發揮可靠性。
要打造長期保持高精度的工具機,需要在設計上考量動剛性與靜剛性,同時也需要包含精細調校在內的熟練技術。此外,本公司的大型機種搭載可簡易校正空間精度的「3D校準」以及補償熱變位的「熱親和概念(Thermo-Friendly Concept)」等技術,透過智慧化技術來支撐高精度壽命。這些技術是歷經10年開發的成果,我們認為這是與他社明顯不同的優勢。
大型工件加工不容失誤,因此設備選型時提供的支援很重要
正如所說,工件越大型,事前進行試切驗證(Test Cut)越重要。然而,在重厚長大產業中,也包含宇宙與衛星等高度機密的案件。
為了安全地支援客戶的試切與自動化系統建構,在愛知縣丹羽郡的大口工廠內,OKUMA設有「工程應用中心(Engineering Center)」,積極活用此類測試切削環境的提供,作為建立客戶信賴感的一環。
對未來重厚長大產業的製造現場的期待
多品種少量生產將進一步加速,並且需要更具彈性的生產體制。符合這些需求的加工手段與工具機,如何協助客戶提升生產力將是關鍵。
首先,透過在自家工廠實踐能應對多品種少量及需求波動的彈性生產,能夠實現「究極」穩定性與高可靠性的工作機械,將成為未來不可或缺的重要存在。
本文轉載自月刊生産財マーケティング (2026年4月號), source: https://seisanzai-marketing.jp/backnumber/backnumber.php?id=1010