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以實機驗證理論 歐洲自動化論壇展示工業4.0願景

歐洲自動化先進論壇

經過多年的市場推廣,工業4.0近年開始逐步落實在製造領域。作為全球機械重鎮,台中機械業者近期也著手加強智慧製造的布局,然而業界的工業4.0資訊多屬於靜態議程的分享,少有實機展示,而日前於台中舉辦的「歐洲自動化先進論壇」,就匯集8家海內外自動化領域廠商產品,由達詳自動化(Da Shiang Automation)將之整合為智慧製造系統,透過AI管理系統達到自動化彈性生產,以實機搭配現場精采演說,為與會者剖析自動化技術在智慧機械的應用要訣。

達詳自動化總經理黃晧倫在開場時介紹現場展出的高整合4.0 智慧製造系統,此系統分別由8家國內外廠商提供旗下最高效能產品,包括ABB的IRB-4600與IRB-1200六軸機械手、實密SCHMIDT的電動壓合模組、美商NI的機械視覺與LabVIEW NXG、GUDEL的ZP-雙軸線性模組與Trackmotion機械手移載模組、PILZ的安全雷射掃描器/安全光柵/安全控制器、SCHUNK的機械夾爪/快換模組 SWS/FDB去毛刺工具、宜福門的RFID識別系統/工業用近接開關、原見精機的安全皮膚。

上述8家廠商所提供的產品,由達詳自動化將其軟硬體整合,並設計出Web UI與App UI,透過這兩類UI,管理者將可隨時掌握機台的系統狀態,並以此進行能源狀態分析、故障分析及排除紀錄、機械心電圖分析、生產資訊分析、資訊分層管理等功能,落實智慧化願景。

關鍵零組件打造智慧化願景

機器手臂是智慧製造自動化技術的重要設備,在這次展出的機台中,ABB的兩款機器人獲得現場矚目,ABB台灣工業機器人業務經理特別指出,金屬加工是多種製程的重要基礎環節,ABB的機械手臂的位置控制可避開工件與工具的損壞風險,壓力式力控制則以恆定速度與可控的接觸力增加工具壽命,至於變速式力控制則可以固定路徑、可變速度與可控接觸力,提升機具壽命。對於機器手臂未來的進化,ABB則表示,簡化、協作與數位化將是3大重點,ABB近年也著手加強相關層面的布局。

在自動化機台網頁人機介面開發部分,NI資深專案經理吳維翰指出,大型分散式系統在製造領域的應用相當多,而系統必須因應中各環節不同需求,在不同層面產生數據,進而產生不同的可視化需求,這些可視化需求將對人機介面開發帶來挑戰。對此NI提供了SystemLink,SystemLink強化了系統管理效能,並可讓基台資訊即時呈現,並使之易於管理,另外在自動化測試方面,也可透過軟體監控其測試狀態,並將結果回報至後端平台,大幅提升工作效率。

這次展出的實體機台中,位於機械手臂下方的走行軸成為會場焦點之一。這款GUDEL分公司廣生科技提供的走行軸,可讓機器手臂的運作更靈活,廣生科技總經理傅詩唐表示,走行軸又被稱為第7軸,透過機台與軌道的搭配,機器手臂在製造現場的應用可更多元。GUDEL的走行軸主要應用於製造現場中對精度、速度以及耐候性有高要求的系統,像是焊接、噴塗、上下料等,都是其應用範圍。而為了保證產品品質,傅總指出GUDEL的核心元件均在瑞士原廠生產,透過良好的品控管,確保產品可靠度。而模組化的走行軸讓選型更加便捷並易於系統規劃。

除了走行軸外,廣生科技也代理了KABELSCHLEPP的纜線護鏈,傅詩唐表示,此護鏈內的鋼索可承受高拉伸力,並採用 高耐用壽命的特殊塑膠材質,以開放式設計協助使用者快速佈線,並易於檢查護鏈內的纜線。KABESLCHLEPP的TKA電纜護鍊專為在困難環境中使用而開發,可完全密封鐵屑,灰塵和噴霧,並確保對電纜提供保護。TKA護鍊經過測試並獲得IP54認證。

工業安全是產線設計與運作最重要的基礎,現有普遍製造設備的工安防護都屬於傳統式設計,例如傳統機器手臂的柵欄防護,柵欄開啟後設備電源立即移除,這類作法顯得僵化而無彈性。長期致力於工業自動化安全的皮爾磁(PILZ),近年來就結合各式技術,推出智慧化工安防護系統,資深技術應用暨服務部經理王紹維以現場展示的產品為例,此一工安設備以雷射掃描器取代以往的實體圍籬,人員進入防護區域可將手臂降速,進一步危險區域被觸發時則停止手臂動作,讓機器手臂的作業兼具效率與安全。

在機械運作過程中,力道向來是機台控制重點,代理德國SCHMIDT的浩暘工業智慧沖壓部經理張修豪就指出,閉迴路力道控制可功能性確保穩定、無視覺死角、可100%全製程動態監控,同時提升OEE,節省後續製程成本,不過要達到上述目標,必須解決傳統壓床因即時性限制造成精確度不足的難題,同時製程概念也必須調整與革新,並完整監控所有過程,SCHMIDT智慧壓床提供完善功能與所有力道數據,協助使用者克服上述難題與4.0大數據時代的挑戰。

對於機台夾治具設備選用,台灣雄克區域銷售經理施信瑋也提出相關看法,他指出就製造商而言,最重要的莫過於提高生產效率和確保生產過程穩定性,進而提高產品良率,而在機台設備和系統更新升級的成本效益方面,現代模組化抓取系統和夾持設備無疑是最具代表性,德國雄克SCHUNK除了高品質的抓夾產品外,其模組化的系統,也可為客戶量身定製可靠和高效解決方案,協助使用者激發所有機台設備的潛能,產出最大化生產效能。

高彈性與數位化 建構工業4.0系統

近年來彈性生產成為製造業的重要趨勢,而為了提升產線的彈性化,ABB旗下的貝加萊工業自動化(B&R)提出了ACOPOStrak/SuperTrak產品,貝加萊辦事處經理陳鵬宇指出,ACOPOStrak為產線分流系統,SuperTrak則是智慧化托盤,兩者都有極高精準度,ACOPOStrak最大特點是捨棄過去分流系統常用的鏈條,改以磁浮式軌道設計,此設計不但可免去鏈條式系統的易故障問題,同時還可快速增減托盤數量,提生產線效率與彈性。

感測器是工業物聯網中最基礎也是最重要的關鍵零件,工業感測器大廠宜福門電子(ifm)亞太區培訓師駱杉耘指出,隨著製造系統的進化,工業感測器也必須同步提升。過去感測器主要以類比方式進行數據傳輸,不過在智能製造系統中,數位化已成為必須,在此趨勢下,新世代感測通訊標準IO-Link將成為未來的重要方向,而針對此趨勢,宜福門已有完整解決方案,將可協助客戶打造完整的工業物聯網架構。

協作型機器手臂是機械產業近年來的發展重點,透過協作設計,機器手臂將可在產線與人員共工,提升產線彈性,不過目前傳統機械手臂仍是市場主流,為協助製造業者快速升級機器手臂協作化應用,原見精機推出了安全皮膚,安全皮膚內建感測器與智慧化系統,董事長蘇瑞堯表示,一般關節式機器手臂只要外掛安全皮膚,即可具備協作機器手臂功能,目前包括ABB等機器手臂大廠已與原見精機合作,將產品應用於製造業產線中。

工業4.0已然從推廣期進入實際導入期,而觀察市場現況,各製造業者的導入時所遇到的問題大多不同,這次歐洲自動化先進論壇透過實機展示與廠商演講方式,讓與會者從實機驗證理論,有助於未來的智慧機械與智慧廠房的建置,厚植企業競爭力。

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