數位工具將開啟台灣手工具產業另一波成長力道

數位工具以遠優於傳統機械式工具的精密度著稱，所以包括了數位扭力扳手、數位螺絲起子等都逐漸成為了手工具產業裡相當受矚目的潛力產品，可是對業者而言，雖然這一類的產品能夠為他們貢獻更豐渥的營收，但卻也需要更高的處理技術及微機電整合能力等來進行生產。

不過，也由於數位工具所具備的高利潤、高技術門檻等特性，對台灣手工具業者而言，投入數位工具的開發生產無疑是一個值得期待的藍海策略，尤其是近年來全球DIY工具市場已經被中國大陸業者，成功挾其低成本且大量生產的優勢所鯨吞，因此捨棄低階工具、朝向高檔產品市場的開發對台灣是必然的趨勢。以2008年出口值來說，中國大陸獨霸全球手工具市場，同年德國也一舉來到第二名，台灣則排名第三。

為了協助台灣手工具業者發展數位工具，經濟部工業局在2007年展開了一項為期三年的台灣傳統產業關懷計劃，並藉此機會委託了工業技術研究院於該年起投入數位工具關鍵技術及零組件的研究與開發，冀以提升台灣手工具產業於國際市場上的競爭力。

負責領導此項研究計劃小組的是工研院機械舉系統研究所、智慧機械技術組產品經理陳長雄先生，為了介紹台灣數位手工具的發展歷程，以及工研院所開發出來最新的數位工具技術，中經社特別採訪了陳經理和他的其中一位組員、同時也是專職數位工具裡機電整合工程的資深研究員卓志華先生。

台灣數位工具的起源

陳經理特別將工研院所開發出、同時也是台灣第一枝數位扭力扳手的原型展示出來，他指出，工研院其實算是台灣數位工具的發源地，而這類產品能夠在台灣興起亦是個不意外的結果，因為台灣不論在手工具、電子零件製造以及IC設計能力的表現上在全世界都是有目共睹的。

工研院其實早在半導體廣泛運用於電子設備時，就著手分析將半導體技術運用在手工具的可能性及相關技術，並成功在2004年開發出這枝導入MEMS（微機電系統）晶片的數位扭力扳手。陳經理說，由於當時還處於實驗階段，所以他們僅僅將傳統的機械式扳手在外型上做適當的改良，並將整合MEMS晶片的扭力測量模組植入了該扳手中，完成了台灣手工具產業歷史裡值得紀念的第一枝國產數位扭力扳手。

微機電系統是透過奈米製程，將感測器、致動器、電子機械系統、顯微系統等整合在一矽晶基板上的整合技術，這種技術所製造出來的晶片能夠有效並精確地從其所處的環境當中收集到各種和機械、溫度、生物、化學、光學、磁性等現象相關的資訊，而在用在測量扭力的同時，則幾乎不受到外在環境因子的影響，也因此所能提供的扭力資訊比起傳統機械式扳手更加精準無疑。

然而，陳經理指出，也由於MEMS晶片精密製造的特性，所以其成本相當高，這也迫使他們在當時不得不放棄使用MEMS晶片，並轉而尋求在扭力量測模組的生產成本面上比起MEMS晶片更可行的替代方案，也就是俗稱Strain Gage的「應變規」。雖然這枝整合了MEMS晶片的數位扭力扳手最後並未問市，但卻也激起了工研院往後針對數位工具開發的熱情。

後來，工研院運用應變規開發出了好幾枝數位扭力扳手，並透過了金屬工業研究中心的幫助，改良出適合此類扳手的生產技術，成功降低生產成本。最後，工研院邀請了11家台灣資深的手工具廠商，於2006共同合資組成了台灣第一家專職生產、販售數位工具的公司：數泓科技股份有限公司，並以工研院當初開發數位工具的部份原班人馬加入了該公司的技術團隊中。

這11家資深手工具業者包括了銳泰、向得行、久允、至光、伯鑫、防震力、東立、特典、英發、義成以及崑印，同時也獲得了工研院在數位工具開發及生產技術上的支援。陳經理說道，自從工研院成功開發出數位手工具後，台灣一些具競爭力的手工具業者，例如首君、科宏、瞬豐和優鋼等，也都受到啟發，獨自開發出了各式各樣的數位手工具，最後造就了數位手工具在台灣的興起。

藍芽技術的導入

為了更進一步地提升數位工具的功能性和附加價值，陳經理的團隊從2007年起，便開始引援工研院強大的資訊科技應用能力，希望將藍芽無線傳導技術融入了數位工具。在三年的持續努力下，他們也成功地開發出了藍芽扭力量測模組，陳經理自豪地說，現階段這種類似的應用在全世界當中只有蓼蓼可數的幾個研究機構曾開發出來，但成功應用在數位手工具上的可能只有台灣。

負責開發此藍芽模組的便是卓志華研究員，他說藍芽技術的應用對於提升數位工具的可靠度是相當關鍵的，因為這項應用能夠讓一家工廠的管理階層從遠方的電腦系統，精密地監控每一枝藍芽數位手工具所輸出的扭力。這意味著，他們能夠有效避免線上操作員對每一顆螺絲施加不當的扭力，同時也能將每一次所施展的扭力值無線傳輸並儲存到遠方的電腦中，更方便了日後進行對不良品的回溯檢查。

卓志華說到，許多實務經驗顯示了，對螺絲施加過多的扭力會破壞產品及資材的結構，這種狀況下有時候甚至會造成例如空難這種巨大的災禍。這也是為什麼工研院試圖將藍芽技術導入數位工具的原因，透過藍芽技術，每一枝藍芽數位手工具能夠從連線到遠端電腦，讓管理者能從早到晚即時監控生產線，減少每一枝工具扭力偏差的產生，並能立刻校正。陳經理的團隊也期望這個藍芽模組能夠提升台灣在全球數位手工具市場的地位，因為數位手工具的品質就取決在扭力量測的精準度上。

除了提升數位工具的精準度外，這個藍芽數位模組還有一項能夠促進數位手工具在台灣快速蓬勃發展的訴求，那就是其模組化的特性能讓台灣業者在短時間內導入數位手工具的量產，同時確保產出有一定水準的品質。陳經理說：「這個模組能直接套用在大多數規格的扭力工具上，換句話說，生產者在使用這個模組生產開發數位工具時，無須重新設計或更改他們現有產品的規格，並且能快速進行量產。」

台灣其中一家手工具業者：科宏，已經和工研院合作一段時間，並成功運用此藍芽模組開發出一系列的扭力工具，該公司已將這些產品送到其歐洲及美國客戶接受認證，最快在今年即可正式上市。工研院未來會利用這個卓越的發明，持續「數位化」其他類型的手工具，卓志華透露，未來一、兩年內他們肯定會推出新的數位工具。

提升台灣手工具業整體產值

陳經理投入數位工具發展已經相當多年了，也因此相當看好這類產品的未來。他說道：「隨著相關生產技術的成熟，數位工具的價格已經慢慢從它剛問世時每枝約6萬元新台幣降至目前平均約1萬5千元左右。合理的價格會逐步推升這種產品不論在專業使用者及DIY市場的普及度。」

陳經理深信台灣的數位工具產量將在今年起快速增長，除了全球景氣回升的因素外，台灣多年來在全球高階手工具市場所建立起的聲譽，也會成為外國買主願意大量採購台製數位手工具的關鍵。

他舉出，事實上在兩年前美國通用汽車就曾主動找上數泓，希望為其每一輛卡車配備一枝數位扭力扳手，雖然最後雙方在報價上無法取得共識，所以該採購案胎死腹中，但這卻也顯示出台灣製造的數位工具在品質上已經受到國際上的認可。

未來可期待的是，數位工具將為台灣手工具產業帶來新一波的成長力道，陳經理提到，一枝數位扭力扳手的價格是一般機械式扳手的五倍之多，而一旦前者只要未來能夠取代台灣總產量的5%，就能夠比這被取代的5%傳統機械式扳手，在產值上帶來將近10倍的增長。他也相信台灣數位工具的產業聚落將在不久後便會形成，因為有越來越多的業者已經開始投入此新興產品的開發，希望藉此開創出屬於自己的藍海策略。

相關業者一覽

現階段台灣最大的數位工具製造商是數泓，該公司每年生產約2萬枝各式各樣的數位手工具，包括扭力扳手、螺絲起子等，最大扭力值達到850n/m。此外，該公司也免費提供線上扭力校正及相關軟體，同時以自有品牌Eclatorq行銷全球

另一家值得一提的數位工具製造商則是首君，該公司在2007年獨自開發出整合了MEMS晶片的數位扭力扳手。為了確保其產品提供最可靠、精準的扭力量測，因此該公司堅持使用MEMS晶片，並已透過供應鍊上中下游的整合來降低該類產品的生產成本。

該公司強調，它的數位扳手在量測扭力時不會受到外在環境因子的影響，而且生產成本也不比一般數位工具高，因為一塊MEMS晶片就能夠取代四塊應變規，這也代表著更簡化的機構設計能夠大幅提高良率、降低成本。該公司的數位工具已經成功銷往歐洲。