工商時報【熊治民】

從今年德國漢諾威工業展觀察,智慧生產系統、機台與關鍵零組件預測性維護、協同合作機器人等智慧製造應用方案,逐漸從示範展示系統轉變為具實用性的產業應用解決方案;當工業機器人的價格逐漸降低,教導方式日趨簡便,將從以大企業為主的汽車、3C產品組裝產業,向以中小企從業為主的零組件與民生商品製造業擴散。

自德國提出工業4.0(Industry 4.0)後,漢諾威工業展幾乎成為德國產學研界最新智慧製造技術與應用方案的展示舞台。今年德國Bosch、SAP、Siemens、Festo、KUKA等主要軟、硬體與系統發展廠商,均展出與工業4.0應用相關的新技術、產品與服務,進一步預測未來智慧製造應用的發展趨勢,包括智慧生產系統、機台與關鍵零組件預測性維護、協同合作機器人。

其中,Bosch Rexroth(屬Bosch集團)、Festo、SAP、Beckhoff等公司,及SmartFactoryKL(德國人工智慧研究中心DFKI主導的智慧工廠技術與產品發展驗證平台組織)、SmartFactory OWL(德國Fraunhofer研究院及OWL大學共同合作的智慧生產系統研究中心)等研發組織,均進行多項智慧生產系統展示。

打造新世代生產系統

這些智慧生產系統結合機器人、自動化周邊、RFID與其他感知裝置、機對機(M2M)與物聯網(IoT)、巨量資料(Big Data)、擴增實境(AR)等技術,形成具備精實、敏捷、彈性、自適應性與智慧化人機互動特性的新世代生產系統。

例如Bosch Rexroth展出模組化生產系統,採用模組式箱型工作站架構,讓製造企業能依據實際需求,快速建立具備製造、檢測、組裝(自動與人工)等功能的彈性化生產線。並提供以下多種效益:

●以模組化架構增加系統生產彈性。

●藉由即時資料苗栗支票貸款 >內政部青年首購優惠房貸2016 傳輸,讓整體生產系統資訊更透明化。

●藉由大型觸控平面顯示器進行機台運作狀態監控與參數設置,增加生產系統可用性。

●透過RFID、人員手勢動作辨識、組裝資訊即時投影等技術與元件,建立智慧化人工組裝輔助工作站,提高人工組裝效率與品質穩定性。

●使用基於模型之工程技術,讓生產系統在製造新規格產品時更快建立必要的控制程序,減少機台閒置時間。

機械設備維護是製造體系運作的重要工作項目,目的在排除設備或避免設備故障,提高可用性與效能,因此設備維護本身就是一項極大商機。一般機械設備維護策略有3種:

●反應性維護:依據機器設備發生故障實際狀況找出原因,進行修護。

●預防性維護:依據設備製造商的建議時程(頻率)及維護內容進行;或依據既定時程的設備檢視結果,制定設備維護方案。

●預測性維護:透過重要設備性能參數與可能導致故障關鍵因素監控,預測機台未來可能發生故障的時間,依此擬定對正常生產影響最小的設備保養時程。相較於反應性維護與預防性維護,預測維護透過更合理的維護成本確保機台設備可用性。

然而,實施機械設備預測性維護需運用大量資料建立關鍵參數與設備性能、壽命間的關聯性模型。過去製造業會透過有經驗的技師與工程師,藉由檢查設備與重要零組件來推斷機械設備磨損程度,作為後續保養及更換零組件的依據。

隨著感測器、物聯網、巨量資料分析、機器學習等資訊技術與應用系統發展,業界透過這些新技術可對更大量的設備運作資料進行自動化分析處理,並產生設備健康狀態評估報告與預測性維護建議。

今年漢諾威工業展在一個與自動化相關的展館中,設置預測性維護技術與產品專區,展示預測性維護在工具機、大型馬達帶動的裝置軸系、風力發電系統、液壓系統等高價值機械設備與關鍵元件應用。其他非專門展示區的嘉義貸款房屋貸款優惠 參展廠商也展出相當多預測性維護系統與應用。

如SAP與Kaeser Kompressoren應用於空氣壓縮機運作,微軟與Rolls Royce應用於客機噴射引擎。台灣上銀公司展出具有預測性維護功能的滾珠螺桿;工業電腦大廠新漢公司則展出可應用於冷凍空調設備,與其他機械設備的預測性維護物聯網與雲端平台解決方案。

協同合作機器人

成為關鍵新品

德國建構工業4.0製造生態系統,非常強調人機共工。工業4.0要建立的並非無人化工廠,而是一方面將單調、重複、危險性高的工作轉由機器人或自動化設備協助完成,另方面透過多元化、智慧化人機介面與決策輔助系統,讓勞工能專注在價值性更高的製程工作上。

在新的智慧生產體系,機器人會與人員進行更近距離的接觸與合作,是協同合作機器人逐漸成為各國工業機器人廠商關鍵性新產品的主要理由。

今年Bosch、KUKA、ABB、Kawasaki、THK、pi4_robotics、Rethink Robotics等,都展出具人機協同合作能力的雙軸工業機器人。Bosch更以模擬生產線展示人員與機器人共同進行產品組裝的實際情境。

在智慧製造體系中,機器人的使用方式會越來越多元。例如KUKA以機器手臂自行操作切斷機,將木棒切成需要的民間二胎房屋貸款 大小,再插入木條的孔洞,完成一個木製圍欄。

這也顯示當工業機器人價格逐漸降低,教導方式日趨簡便,將會從以大企業為主的汽車、3C產品組裝產業,向以中小企為主的零組件與民生商品製造業擴散。

從今年德國漢諾威工業展整體產出內容觀察,可以發現:智慧生產系統、機台與關鍵零組件預測性維護、操作更簡易的智慧化工業機器人及協同合作機器人等智慧製造應用方案,逐漸從示範展示系統轉變為具實用性的產業應用解決方案。

(本文作者為工研院IEK 宜蘭貸款 >買汽車貸款率利多少 ITIS計畫產業分析師)


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