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精準振動分析深化工業底蘊 基太克為台灣智慧化打下紮實基礎

智慧化近幾年成為製造業最重要的趨勢,多數業者都將之視為企業邁入新世代的必要策略,不過智慧製造系統必須要有足夠的工業技術底蘊,後續所建置的系統,其功能效益才能穩定浮現。而在所有的工業技術中,容易為業界忽視的振動偵測,卻在各領域扮演了吃重角色,基太克國際董事長兼技術長丁明岳指出,振動分析的精準度,對機台設備的效率影響至深,有了紮實的振動分析技術,自動化系統的可用性方能提升。

丁明岳表示,基太克成立於1998年,其研發與技術團隊中,有將近80%的成員具有碩博士學歷,從團隊成員的組成就可看出公司對技術研發的重視。至於研發方向,該公司英文名稱「G-TECH」中的G就是重力加速度的符號,這也代表基太克的核心技術,是透過頻譜分析儀進行聲學與振動測試,並將振動噪音與動平衡技術應用於電子業、機械與製造業、鋼鐵、石化、船舶、交通運輸、電廠等各領域,近年智慧機械中的刀具狀態偵測就是其中一環。

基太克國際董事長兼技術長丁明岳(左)與總經理馮治中(右)表示,基太克透過頻譜分析儀測試振動,可協助各領域業者建構高品質系統。王明德攝


精準振動分析 提升廠房效率與工安

丁明岳進一步指出,刀具是工具機的重要部件,對加工品質的影響甚鉅。從積極面來看,精準的振動分析,可加快刀具的切削速度、提升切削經度,而且不會讓工件出現紋路,優化產品品質。而即便不考量品質,振動分析也是工具機的必要程序,原因在於損傷或是斷裂的刀具,將導致機台故障,影響整體產能。因此刀具狀態偵測就成為工具機業者智慧化布局的首要選擇。

目前此類功能的做法,是在刀具上安裝感測器,偵測切削時的振動狀態,基太克則可先將刀具材質、切割路徑等數據輸入到電腦輔助製造(CAM)平台中,在加工前先進行動態模擬與分析,協助業者找出刀具不同動作時的振動參數,日後機台的參數出現異常時,系統就會通知管理者維護,確保機台稼動率。

除了工具機的刀具偵測外,基太克總經理馮治中表示,傳統重工業與半導體兩大類型製造業中,也需要到高精準振動分析。傳統重工業的機具既大且重,稍有不慎就容易產生工安意外,以鋼鐵業為例,冶煉過程中,須依靠同步的滾輪傳動,將半溶融狀態鋼鐵傳送到下一工站,如果滾輪故障,高熱的鋼胚將可能傷及一旁的工作人員。

為了避免此狀況,基太克協助台中豐興鋼鐵建構振動分析平台,偵測產線滾輪的狀態,在故障前先進行維修,除了降低工安事故的發生機率外,也讓讓廠內產線維持穩定運作。

至於半導體製造,馮治中提到,半導體體積快速微縮,在奈米製程中,輕微的振動都有可能造成良率不佳,之前台積電在南科設廠時,遠處的高鐵振動就對製程造成影響。由於外在震源不易掌控,因此半導體製造業在建廠時,都會將樓板懸空,並在其中建置隔振平台,將振動降到最低。在這方面基太克可協助建廠人員,偵測懸空樓板的振動數據,並讓隔震平台的振動數值達到半導體產業標準。

另外振動分析也被用於能源產業,此領域的應用主要是偵測發電機渦輪與風力發電機葉片。針對風力發電機的動力來源,丁明岳表示葉片一旦破損,整座風機就失去效益。

由於風機所設置的地點,環境往往相當惡劣,設備容易出現故障,但離地極高風機的葉片與控制器,導致工程團隊維修不易,對此基太克設計出分析軟體,透過破壞指標研判葉片有無裂縫,並由於判定維修必要性與壽命評估。

擁有自主技術 能源轉型不再受制於人

丁明岳表示,台灣正值能源轉型時刻,希望強化綠色能源的比例,因此積極引入外商,在台灣的重要風場建置風力發電機,不過從風機的設計、施工到維修,絕大多數技術都掌握在外商手中,而能源系統是國家運作的重要指標,台灣必須積極培養自主技術能力。

馮治中接著點出,風機葉片的維修需要極高專業,他表示現在此類葉片材質多為玻璃纖維,破損後如果黏合不當,3片葉片會因為重量不均出現連鎖反應,造成更大的損壞,要讓3片葉片的重量相當,並使轉動時的動態保持平衡,就必須依靠精準的振動分析。

過去台灣因沒有相關技術,風機的維修只能受制於人,現在基太克的分析平台則可提出相關數據,除了可讓台灣風機在地修復,即便仍採委外維修,也有更多的談判籌碼。

雖然振動分析的應用多元,但相較於資通訊、電子電機等熱門學科,此類技術在台灣並非顯學,願意投入者並不多。馮治中指出,這將會影響到台灣的工業發展。振動分析的案子都屬於專案性質,除了技術外,還需有深厚的經驗,才能快速找出分析的機構重點,解決客戶的難題,因此此一產業需要長期蹲馬步練功,藉此累積出獨特價值。

致力開發更貼近客戶與使用者的系統與產品.另外我們更導入歐美先進國家的量測設備與感測器,搭配自行研發的儀器與系統,提供客戶全方位的振動噪音解決方案。
不過丁明岳也表示, 振動分析雖非熱門技術,但其重要性不亞於與其他技術,在智慧化時代,這類基礎工業更將是先進系統能否順利運作的關鍵,因此未來基太克除了持續開發貼近客戶與使用者的系統、深化相關技術、累積專案經驗外,還將導入新技術,例如在平台中加入AI運算法,在分析振動的同時,也能預測機構的未來變化,為振動數據賦予更多元的價值,也協助客戶制定更精準的生產策略。

基太克重視技術研發,團隊中有將近80%的成員具有碩博士學歷。王明德攝

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