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遠東機械汽車鋁輪圈智慧產線 結合AI+AR打造零缺陷目標

遠東機械整合AI與AR技術開發智慧化汽車鋁輪圈生產線。廖家宜

全球有45%比例的工具機皆應用於汽車工業,其次則是航太與國防產業。由於汽車產品與生命安全息息相關,一向為工具機主要市場的汽車零件加工也因此對良率有相當嚴苛的要求。具有70年歷史的遠東機械身老心卻不老,在搶攻工業4.0全力轉型之際,這間老牌機械廠也結合AI與AR創新科技,開發智慧汽車鋁輪圈自動化生產線,以突破過去品檢流程,打造零缺陷的生產目標。

遠東機械開發智慧化汽車鋁輪圈生產線有兩個特色,一是結合AI與大數據開發全自動虛擬量測,以即時線上全檢取代過去僅能採取離線抽檢的方式。二則是導入AR創新技術,將生產狀態直覺化呈現,鎖定給上位管理者與經驗不足的工程師簡易操作與使用。

汽車零件品質關乎人身安全,差之毫釐失之千里,因此對於汽車零件製造商來說,要求最高良率是汽車零件加工過程中確保安全性的最高原則,但目前現實中能夠實現理想全檢的作法,只有透過量測機台對所有半成品與成品進行一對一檢測,但這樣的作法無疑是在消耗生產時間,因此業界目前普遍多採取離線抽檢或線上量測,但相對來說,前者無法達到全方位控管,而後者則是佔用機台加工時間而降低稼動率。

遠東機械旗下發德科技與擅長工業AI、大數據的成大智慧製造研究中心主任鄭芳田團隊合作,在汽車鋁輪圈生產線中導入全自動虛擬量測(AVM)系統,是全球第一套鋁輪圈生產線採用雲端線上檢測手法。近年包括2018台北國際智慧機械暨智慧製造展、台灣國際工具機展,以及2019台北國際工具機展等大型展會中,都可以看得到遠東機械透過2部車床與1部鑽孔機所組成的製造單元展示這套系統。

全自動虛擬量測的概念簡言之,是讓鋁輪圈在尚未或無法進行實際量測的情況下,利用生產機台參數推估輪圈品質,進行線上且即時的輪圈品質預測。實際做法來看,則是在加工流程中透過視覺辨識針對待加工的鋁輪圈取得量測資訊,例如分別在內側加工、鑽孔、外側加工等3道工序中,量測包含中心孔尺寸、PCD孔直徑、外徑、外蓋孔徑等資訊。

同時,AVM系統蒐集機台在加工過程時的參數,並利用來自合格良率的資料庫進行大數據分析計算出虛擬量測值,如此一來,便可提供產線工程師判斷加工精度是否符合規範,以達到邊加工邊全檢的目的,進而最終打造零缺陷的生產目標。而加工過程所產生的精度結果,還可提供日後需要追溯該輪圈之生產履歷用途。

此外,營運邁入70周年的遠東機械也早早嗅到AR商機。今年在台北國際工具機展中發表將AR結合3D虛擬動畫運用在設備線上故障排除,是全球第一個發表的案例。發得科技營業部副理徐崇豪表示,這項技術主要先藉由在工具機中導入大量感測與聯網功能,讓生產線上所有動態資訊上傳到雲端平台後,再立刻轉換以AR與3D動畫的方式呈現於終端裝置如手機或平板。

對於管理者而言,身在遠端就可即時監控工廠的實時運作情形,包括加工資訊,例如正在加工什麼產品、不良品有多少,或是機台的狀態資訊如主軸轉速、扭力、電流等。而另一個作用則是透過AR與3D動畫,在設備疑似異常或遭遇故障時,除了異常資訊的呈現,亦可以提供線上維護操作建議與程序,這使得非原廠人員,例如客戶本身或經銷商,在缺乏設備業者的支援下,也可以按照動畫的操作建議,依循步驟快速檢視異常的原因為何,並按照步驟進行初步排除,儘可能減少停機損失。

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