工研院推广VMX平台 加速催生智能机械

2016/12/22 - DIGITIMES企划

对于制造企业而言，如何运用制程物理学、软件技术、传感分析技术，以实现少量多样、大量定制化、零失误、零故障(非预期性停机)，不仅可谓当务之急的课题，更称得上是艰钜挑战。以机械业为例，过去普遍对于软件技术备感陌生，如今则须快速跨越学门槛，善用软件达到快速量产、产权提升且稳定生产等目标，藉以迈向智能工厂目标，整个过程无疑具有相当难度。

工研院智能机械科技中心经理梁硕芃说，为了协助台湾机械业克服上述挑战，在2013年时，该中心整合早先之于五轴防碰撞、复合化、多机防碰撞等开发经验，针对工业界推出VMX开发套件，其如同一个庞大工具箱，功能丰富，但需要业学习操作之道，仍有相当进入门槛。考量及此，该中心决定将通讯部份予以包装，让使用者无需碰触艰涩技术，更易于快速上手。

发展至此，VMX已堪称是一套智能机械开发平台，足以解决工具机控制器的联网难题。梁硕芃进一步指出，透过VMX平台辅助，可从控制器、传感器乃至人操作过程，持续采集众多数据，除此之外，该平台也提供多项开发模型，譬如运动模型、切削力学模型、误差补偿模型、可靠度模型、生产管理模型等等，裨益开发者可藉由数据与模型的运用，打造出许许多多的创新服务。

不可讳言，在数据采集过程中，最难以修练、但也是最为关键的基本功，显然就是「通讯」，只因为每一种控制器的API设计逻辑不同，包括座标、刀具尺寸补偿表、旋转轴误差表等参数的涵盖范围不同，甚至对于工时、产量、稼动率等抽象层次的定义也不尽相同，亟需运用通讯技术统合这些差异化。

着眼于此，工研院智能机械科技中心综观产品设计、制程规划、生产履历等所有工程活动，整理出个中每个环节对应的通讯速度与带宽，据此打造一个可涵盖完整需求的数据采集架构。

藉由VMX Host  整合工业通讯需求

这个架构中透过VMX Host主程序，已将控制器、传感器、数据库的通讯全部加以结合，如此一来，机械业者便无需自己一步步突破通讯难题，从而利用一个犹如APP开发的友善环境，加速发展自身所需要的数据分析服务。

梁硕芃表示，有关VMX平台的核心，包括演算法、理论模型、核心函式库，都由工研院智能机械科技中心自行开发，至于智能设备的标准数据库，则由工研院内的资通讯专业人才共同开发，意在透过OPC UA代理程序，将撷取到数据的进行演算，继而藉由数据库通讯界面产出统一格式数据，接着援引委外开发力量，孕育出各式各样基于网络的APP；而最终用户可透过犹如APP Store的友善环境，安装与部署VMX APP。

为扩大VMX平台的推广成效，工研院积极推动示范场域的数据分享、加工设备的租用、VMX的大量授权、DAQ硬件的捐赠，并持续举办教育训练课程；另一方面，工研院为了号召更多菁英加入VMX开发社区，亦自行开发一些深具吸引力的应用程序，以期发挥抛砖引玉功效。

目前由工研院释出的VMX APP，包括了切削模拟与进给率优化、主轴监控、颤振抑制(ChatterPro)、稼动率监控。至于迄今藉由VMX所催生的实际案例，相关场域包括了加拿大普惠公司、汉翔工业、潭雅神产业聚落(金属加工供应链CPS ERP联网)。


图说：工研院智能机械科技中心经理梁硕芃。