〈工業技術與資訊〉首座國產轉向架走行測試設備

工研院與台灣高鐵攜手打造本土化「轉向架走行測試設備」(BRT)整體國產化比例高達99.66%!
工研院與台灣高鐵攜手打造本土化「轉向架走行測試設備」(BRT)整體國產化比例高達99.66%!

撰文/林玉圓

「轉向架走行測試設備」攸關軌道列車的安全、穩定及舒適,然而海外製造方案往往造價昂貴且欠缺客製化彈性。在工研院與台灣高鐵攜手下,成功開發出首套國產化「轉向架走行測試設備」,同時整合國內優秀廠商,國產自製率逾 99%,為臺灣軌道產業發展,再添技術生力軍。

軌道運輸被歐盟視為「環境友善的交通方式」,歐盟執委會在運輸白皮書(European Commission"s White Paper on Transport)中已明定軌道運輸的發展目標:「2030 年之前,300 公里以上的陸路運輸,至少有 3 成須轉向軌道或水路運輸,2050 年須達到 5 成」。藉此達成運輸減碳,有助歐盟實現碳中和目標。由此可見,全球淨零趨勢未來將更加速低碳排軌道產業的發展。

軌道有助運輸減碳 全球發展潛力大

根據歐洲鐵路工業協會(ERFA)統計,全球軌道運輸系統建設的產值,在 2023 年將達 1,920 億歐元(折合約新臺幣 6.9 兆元)。國內交通部公布的鐵道科技產業政策也指出,目前國內興建及規劃中的鐵路、捷運、輕軌等共計 57 項,未來 10 年建設經費將達 1.97 兆元;換言之,不論國內或海外,軌道運輸的商機都十分龐大。

為協助國內廠商爭取在地及全球軌道產業市場,工研院累積多年的經驗與實力,過去已與台灣高鐵合作,發展多項國產化技術,包括:輕量電動軌道巡檢系統、地下車床設備系統、高鐵轉轍器測試系統、無人機智慧橋檢系統等。近來,工研院再度與台灣高鐵攜手,成功開發出全臺第一座「轉向架走行測試設備」(Bogie Running Tester;BRT),並於 5 月在高鐵燕巢總機廠正式啟用,這項設備已通過歐盟 CE 認證,目前全球僅臺灣、日本、德國、中國大陸具備此一技術。

首套國產 BRT 設備 集結在地優秀廠商

轉向架(Bogie)是決定軌道列車安全性、穩定性、舒適性的重要元件,主要用於承載列車重量,減緩列車行駛時的震動和衝擊。也因為轉向架擔當重責大任,當高鐵列車行駛達一定里程時,即須針對轉向架進行檢修,此時 BRT 設備便派上用場。它能夠模擬時速高達 300 公里時的運轉測試,取代傳統的「廠內低速測試」。

這套國產化 BRT 設備是工研院專為台灣高鐵量身打造的測試系統,在列車進行正線運轉測試之前,加入一道轉向架測試程序,以便精準確認轉向架的各項運作指標正常無誤,以提升列車安全、降低維修成本。

工研院機械與機電系統研究所長饒達仁表示,工研院藉由多年累積的機電、控制、機構、振動噪音抑制與系統整合技術,與台灣高鐵合作開發出全臺第一座轉向架走行測試設備,整套系統的國產化比例高達 99.66%,可說是國內軌道產業的創舉。

國際級水準 在地產業鏈發展

饒達仁指出,BRT 設備國產化具有三大指標意義,一是證明我國具備軌道產業技術自主化能力,與國外技術不相上下;二是展現智慧化國產維修設備整合能力,透過國產軌道核心技術的系統開發、製造與維修,結合 AI 大數據智慧分析,將蒐集及確認轉向架大修及高速運行測試的機能數據,建立維修數據資料庫,未來將朝向智慧維修發展,提前掌握轉向架的運轉狀態;三是建立本土軌道產業鏈,透過機電、機構技術、系統整合技術開發,鏈結國內零組件廠商,建立本土軌道技術的產業鏈,未來將與台灣高鐵持續深化合作,帶動鐵道技術及關聯產業發展,進而爭取東南亞等地的海外市場商機。

台灣高鐵公司現已與 127 家國內廠商合作,成功開發出 1207 件高鐵維修物料。此次與工研院合作開發的國產 BRT 設備,則具有敏捷製造、客製化服務、可擴充性、電能回生等優勢,還附加多項功能,包括工業 4.0 預兆診斷與 AI 大數據分析技術,在設備老化之前,不僅能預防設備老化而影響測試的準確性,還能建立維修數據資料庫,以確保列車營運安全與監測效率。

這套「轉向架走行測試設備」,已獲得歐盟 CE 認證,在電磁干擾、低電壓、機械安全等方面均通過測驗,可應用於各種軌道運具的維修測試,象徵臺灣的軌道研發與製造能力獲得肯定,為行銷國際打下良好的基礎。「轉向架走行測試設備」的國產化,是工研院「2030 技術策略與藍圖」中,「智慧生活」應用領域重要的一環,不僅落實國車國造政策,目標更要透過國產化的軌道技術能量,發揮軌道產業「臺灣隊」力量,放眼新南向市場,搶攻南亞及東南亞等國的新興運輸商機。

轉載自《工業技術與資訊》月刊第 364 期 2022 年 7 月號,未經授權不得轉載。


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