智慧製造的關鍵技術：精密量測

智慧製造整合先進的數據技術和自動化系統，以實現更靈活、高效和可持續的生產運作。這包括使用大數據分析、物聯網（IoT）、人工智慧（AI）和雲端計算等技術，提升生產線的智慧化水準。隨著智慧感測器和自動化設備的普及，製造商可隨時監控生產數據、進行預測性維護，進而快速做出反應並優化生產流程。在這個轉型過程中，精密量測的角色至關重要。

精密量測的需求如此強勁，主要是為了確保產品品質和性能，以滿足嚴格的行業標準和客戶需求。以下舉例說明精密量測在各產業的重要性：

1. 半導體及封測：晶圓製造和晶片封裝

半導體製造過程中的每一個步驟（如光刻、蝕刻、離子注入等）都需要高度精確的控制和量測。即使是微小的偏差，也可能導致性能下降或完全失效。使用專業的晶圓檢測設備，分析晶圓上的線寬和間距（Line Space）、表面粗糙度（Roughness）以及薄膜厚度（Film）；以及利用CNC自動影像量測系統和X-Ray非破壞穿透式檢測設備檢測晶圓和晶片，能確保每一層結構和焊點都達到設計要求，並進行缺陷分析和故障排除。

圖片來源：https://youtu.be/oU6RFDZysyo?si=DkEv062whZTIoIZf

（Nikon NWL-200 Wafer Loader Series）

2. PCB製造及組裝：板材製作和元件焊接

精密量測在PCB（印刷電路板）製造中，利用AOI（自動光學檢測）、X射線檢測和雷射測量等先進檢測設備，確保每個電路和元件的精度與可靠性。精密量測能精確檢測出微小缺陷，例如：線路斷裂、短路和元件錯位等，避免功能失效。這樣不僅提高了產品品質和性能，更有效降低返工和維修成本，對電子產品的成功至關重要。

圖片來源：https://youtu.be/P_Y-scMtXzs?si=qQPg0DeE33wgONr9

（Nikon Nexiv VMZ S Automation Solution）

3. 航太：飛機零部件製造

航太零部件需要在極端條件下運行（如高壓、高溫、震動等），任何微小的製造缺陷都可能導致嚴重的後果，包括設備損壞和安全事故。使用三次元量測設備（CMM）和觀察顯微鏡進行精密尺寸和表面缺陷檢測，能有效確保每個零部件的形狀、尺寸和材料特性都符合設計規範。

圖片來源：www.lkmetrology.com

（圖左）（圖中）渦輪扇發動機扇葉、（圖右）飛機組件固定裝置

（LK ALTERA CMM、RENISHAW REVO^®、LK G90C 10.10.8）

4. 醫療器械：精密手術器械和植入物

醫療器械直接關係到病人的健康和生命，必須達到極高的精度和清潔度要求。任何微小的偏差都可能影響器械的功能或引起感染。使用三次元量測設備（CMM）、精密量測儀器和大行程客製化顯微鏡，檢測器械的尺寸、形狀和表面品質，並進行清潔度分析，確保產品符合醫療標準。

圖片來源：（圖左）www.lkmetrology.com 人工髖關節

（圖右）https://reurl.cc/Zem60A 手術縫針檢測，為100 根縫針正在進行快速、自動化的精密檢測

（LK ALTERA CMM、Nikon Nexiv VMZ-R3020）

5. 汽車製造：引擎零件、安全系統零件、車體、輪圈等

汽車零部件需要在運行過程中維持高度可靠性和性能，尤其是涉及安全的部件（如ABS感測器、制動系統、氣囊模組等）。利用三次元量測設備（CMM）、CNC自動影像量測系統和X-Ray檢測設備對零件進行尺寸量測和內部缺陷檢查，確保零件的精度和完整性，能有效控制和改進品質。

圖片來源：www.lkmetrology.com

（圖片由左至右）ABS感測器本體、賽車輪圈、汽車汽缸、汽車變速箱

（LK ALTERA CMM、RENISHAW REVO^®）

6. 精密機械加工：高精度工具和模具

高精度工具和模具廣泛應用於各種精密加工和製造過程，其精度將直接影響到最終的產品品質。使用三次元量測設備（CMM）、CNC自動影像量測系統和精密量測儀器，檢測工具和模具的尺寸與表面品質，確保其符合設計規範，並能穩定生產高品質的產品。

圖片來源：www.lkmetrology.com 

（圖左）步槍瞄準鏡、（圖中）塑膠射出模具、（圖右）重型機動工件

（LK ALTERA CMM、RENISHAW PH20、LK FREEDOM Arm Classis Scan）

精密量測的關鍵助力

在智慧製造的趨勢浪潮中，從原材料接收到加工過程，以至最終產品檢驗，皆是不可或缺的把關環節。對生產廠商來說，提供高精度量測和檢測能力，將為生產製程帶來關鍵助力，包括：

1.     品質控制與保證：精密量測能夠準確測量產品尺寸、形狀和表面特性，確保產品符合產業設計規範和品質標準。

2.     製程改善：透過量測數據的分析，製造商可以識別和解決生產過程的潛在問題，提高產品的一致性和生產效率。

3.     降低成本：精確的量測有助降低廢品率，同時提高資源利用率，進而減少生產成本並增強市場競爭力。

智慧製造與精密量測的未來

智慧製造不僅提升了製造業的效率和靈活性，同時也提高對生產品質的需求。隨著智慧製造技術的成熟和擴大應用下，精密量測可預見將更受重視。未來，當數據分析和人工智慧（AI）的應用不斷深入，掌握更智慧化的量測和即時反饋的需求，也才能讓製造流程持續優化與創新，幫助企業打造高效生產與品質，讓競爭力能獲飛躍性提升。