台灣小鋼珠撐起機器人關節　天工精密自研AI檢測，打入德國大廠與台積電

既要極其精密、又要海量製造。一台人型機器人裡，就要好幾萬顆滾珠，天工一年生產200億顆滾動體。

天工如何從自行車產業轉型到半導體產業，抓住升級機會？

買下日本鋼珠廠，拉高20倍精密度

天工精密創辦人林金權，當年看到新聞，二戰時盟軍刻意轟炸德國一個生產滾動體的小鎮，藉此癱瘓敵軍戰力，便敏銳判斷這是個重要生意，在1981年開啟了自行車滾珠的代工之路。

1994年，女兒林筱婷從美國卡內基美隆大學商管研究所畢業後，回台接下家業。當時台灣仍有20幾間做滾動體的企業，從辦公椅輪子、腳踏車到抽屜滑軌的珠子都做。

然而，在中國加入WTO後，低價產品傾銷全球，台灣滾珠公司大受衝擊。林筱婷做對的第一步，就是2004年果斷切入品質要求更高的工具機產業。

關鍵第二步，是買下日本一間正欲出售的精密鋼球廠。

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高階滾動體過去幾乎由德、日百年老廠獨佔。日本以極限微型技術聞名。2006年，一間日本鋼珠廠決定改做毛利更高的柏青哥機台彈珠，而把高階精密工業滾珠部門出售，就被天工買下。

為了省下高昂包裝費用，副總經理徐亞琛親自帶著包材飛往日本。在下雪寒冬裡，他們在戶外搭起帳篷，自己開著卡車與堆高機，把位於二樓的精密設備一台台吊下來包裝運輸。

這份韌性，感動了冷眼旁觀的日本技師，主動開吊車來幫忙，也讓天工順利將設備與技術帶回台灣。

藉由這次技術革新，天工將鋼珠的製造誤差從過去的5微米，一口氣壓到0.25微米。這大約是一隻病毒的大小，精密度瞬間拉高了20倍。

天工精密廠內，員工要確保每顆滾珠品質一致。

自研AI檢測，打入德國大廠與台積電

有了技術，還需要通過嚴苛的驗證，才能打入國際大廠。

德國汽車零部件巨頭舍弗勒（Schaeffler），為了降低對日系廠的依賴，開始在亞洲尋找日本以外的新供應商。

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舍弗勒當時是汽車用軸承第一大廠，對鋼球要求極高。林筱婷評估，若能打入其供應鏈，對天工而言，既是品質最高保證，也是活廣告，因此決定爭取。

她導入汽車業最嚴苛的ISO TS16949認證，要求廠內黑手師傅們，將熱處理等所有製程參數電子化、標準化。「你沒有這張證書，他（舍弗勒）根本不會跟你做生意，」林筱婷說。

經過數年磨合，天工拿下了舍弗勒離合器齒輪箱滾動體的訂單，是舍弗勒第一間台灣供應商，2016年還打敗日本同業，獲選該集團年度最佳供應商。

天工能脫胎換骨，祕密武器是他們「不假手他人」的AI與自動化檢測。

天工一年生產百億顆鋼珠，每顆的篩選檢測非常重要。早期從捷克進口設備，但機器只能用雷射光反射來分辨好壞，極限也只能做到2毫米，且維修受制於海外。

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電機博士出身的徐亞琛，帶著中興大學網羅的研究生團隊，自己開發出專屬的「AI光學影像辨識機」。這台自製設備，能對著0.8毫米的鋼珠進行360度無死角拍照；更強大的是，它不只挑出不良品，還能判斷是表面刮傷或撞傷並分類，以及提供追溯資訊，立刻判斷是哪條產線出了問題。

靠著這套底子，天工7、8年前，就已打入台灣半導體，上銀、全球傳動、直得，都是他們客戶。台積電廠房裡，許多晶圓搬運設備與機械手臂，裡面滾動的，正是天工的珠子。

天工精密自行研發AI光學檢測機，可360度掃描鋼珠並自動分類瑕疵。

馬堅勇入主，家族企業轉骨

「她（林筱婷）非常有決心，」李文彬回憶，20年前拜訪天工時，那裡還是傳產常見、地上油膩膩的鐵皮屋，如今已是架構完整的智慧製造產線。

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儘管如此，這間家族企業在往下發展時，仍遇到了天花板。林筱婷坦言，過去天工沒有外部股東，習慣領導階層拍板、隔天就執行的單打獨鬥模式；但要深耕講求嚴密體制的半導體國家隊，需要企業轉骨。

巧的是，科技界著名的「企業救火隊」馬堅勇，當時正尋找協助本土中小企業二代轉型的機會。

馬堅勇的傳奇戰績，是2016年臨危受命，接下背負百億債務的光洋科。他當時頂著巨大壓力，花7個月重編30多本財報、協調債權銀行讓股票復牌，並帶領公司回歸材料本業，成功打入台積電先進製程，一年內讓光洋科奇蹟般地轉虧為盈。

2022年底離開光洋科後，馬堅勇在一場中小企業活動中，結識了林筱婷。

天工正面臨轉型關鍵期，需要馬堅勇的材料冶金背景和半導體資源；而對他來說，天工的滾珠微製造能力，讓他看見升級的潛力，也契合他回饋產業的初衷。

「我過去做精緻冶金，希望我的材料背景能提供幫助，剛好天工的滾動體與材料高度相關。另外非常重要的是，我希望能看到台灣二代的順利傳承，」馬堅勇坦言。

經過近4年的深度互動，今年馬堅勇正式出任天工精密新任董事長。

「馬博士帶來的不只是技術，更重要的是企業文化革新，」林筱婷說。

馬堅勇領導過的光洋科，是少數打進台積電供應鏈的靶材大廠。他將半導體業的管理思維帶入天工，求主管們每天中午1點準時召開戰鬥會議，下午5點前找出妨礙生產交期的瑕疵並給出解方，隔天立刻匯報。

天工精密總經理林筱婷（左），帶領公司從自行車代工轉型精密製造。右為天工精密副總經理徐亞琛。

陶瓷珠三部曲：進口篩選 → 天工研磨 → 自主製造

以前天工做外銷，貨運在海上延宕3、4天是家常便飯；但馬堅勇要求，既然製程已做到微米級，交期與時間管理，也必須具備同等的精準控管。

在技術上，馬堅勇正督促天工，朝兩個極端挑戰。

第一是「更小」。上銀的傳動元件中，雖然八成使用天工產品，但在0.3毫米到0.2毫米這種極限微型領域，如人形機器人的靈巧手指，目前仍由日本獨佔。

第二是更高階材料，也就是陶瓷珠。

陶瓷滾珠成本是鋼珠的50倍，目前僅有少數歐洲大廠做得出來。

李文彬解釋，如果鋼珠的極限是一分鐘旋轉2萬次，陶瓷珠則能承受6萬次的高速主軸旋轉；且因為陶瓷具備高耐磨、熱傳導低、表面極度光滑的特性，是未來製造超靜音機器人不可或缺的關鍵。

這塊藍海，競爭正悄悄加劇。「如果你速度不夠快，人家先做出來了，你跟進時價格可能就只剩一半，」李文彬直言。

為此，馬堅勇為天工訂出了三部曲：先透過AI微檢測能力在全球尋找頂尖陶瓷珠進行精準篩選，第一時間滿足半導體客戶的急迫需求；接著尋找陶瓷粗胚，由天工接手研磨、拋光與清洗；最終目標，則是自主製造。

「天工目前是台灣唯一。若能成功拿下陶瓷珠，天工就會是全球前五了，」馬堅勇期許。

（責任編輯：黃韵庭）