【2016/10/20經濟日報】
想像一下，當你想把一顆蘋果刻出鏤空的雕花圖案，愈是精細的地方愈須要小心運刀，速度自然也要跟著放慢。
同樣地，用以切削各種金屬零組件的工具機，當遇上渦輪葉片等多曲面複雜工件時，為避免刀具斷裂或工件損壞，工具機的刀具移動速度自然也要跟著放慢，連帶使得生產效率難以提升。然而，對於航太零組件加工廠商而言，「速度」就是拿訂單的關鍵，在品質相同的前提下，廠商的交期愈快愈有競爭力。
2011年，在工研院小鴻鵠計畫的支持下，智慧機械科技中心組長羅佐良前往加拿大的英屬哥倫比亞大學MAL研究室跟隨Yusuf Altintas院士進修，揭開邁向「加工數位化」的研發序幕。
「當時想的，就是希望將工具機的加工製程模擬化，要達到這樣的願景，不僅需要許多專業人才投入、量測各式機器，還要蒐集數據建立資料庫」，羅佐良指出。
這一趟遠渡重洋，除了將數位製造軟體的核心技術帶回國內，在回台灣之後，延請了英屬哥倫比亞大學博士Dr. Doruk Merdol擔任智能化軟體開發技術顧問，讓既有研究團隊注入全新的開發思維，打破過往不斷往上疊加各類功能的軟體開發思維，改成針對使用者需求、聚焦不同功能的軟體開發模式。
歷經無數次實驗、蒐集各式材質、刀具的切削應用數據，建立龐大資料庫後，工研院研究團隊逐步構建出SpeedPro製程優化軟體，讓工具機彷彿內建虛擬的專業技師，能夠計算出加工路徑上每點的刀具與工件受力狀況，就像專業廚師在快速雕刻蘋果一般，能將每個工件完美且一致地生產出來，並確保刀子不斷裂，達到保護高價零組件及發揮製造設備最大產能等目的。
「所有加工產品就屬航太零件的製程最費時、成本也最高。研究團隊做過實測，人工操作機器得花20幾個小時才能切削出來的航太零件，透過製程優化軟體SpeedPro，最快可在六小時就完成精度極佳的產品，效率提升了四倍之多」，羅佐良興奮地表示。
事實上，隨著航空產業走向節能、省碳的大趨勢，其零組件必須兼具輕量、安全、可靠等嚴苛要求，多數航太零組件廠商會將整塊胚料直接加工，一個工件的切削移除量往往超過九成，且零件形狀極其複雜。
一般的輔助製造軟體，只考慮切削位置的準確度，忽略切削力學對加工品質的影響，往往得仰賴資深工程師、老師傅的經驗，在做壞一件又一件工件後，才能找出合適的進給率參數來控制工具機的刀具速度，且一段加工路徑只能設定一個固定的進給率，無法根據直線、曲面等不同路徑連續變化進給率。
SpeedPro製程優化軟體結合切削動力學與最佳化方法，協助人們更精確地駕馭工具機。SpeedPro會根據不同工件的材質、形狀，計算出加工路徑上每點的刀具與工件受力狀況，規劃出最佳化的製程參數，並依據不同加工路徑連續調整進給率，「讓加工過程在該快的時候快、該慢的時候慢。」
羅佐良進一步指出，在不久的未來，透過不同的智能化軟體，可讓航太零組件等複雜工件的生產流程，變得像3Ｄ列印技術般簡單，只要輸入工件圖檔與材料，工具機就能精準計算出所有加工流程，包含把圖檔轉換為加工路徑、加工路徑自動優化等，讓渦輪葉片等複雜工件可在首次加工就完美呈現。
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