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以实机验证理论 欧洲自动化论坛展示工业4.0愿景

欧洲自动化先进论坛

经过多年的市场推广,工业4.0近年开始逐步落实在制造领域。作为全球机械重镇,台中机械业者近期也着手加强智能制造的布局,然而业界的工业4.0信息多属于静态议程的分享,少有实机展示,而日前于台中举办的「欧洲自动化先进论坛」,就汇集8家海内外自动化领域厂商产品,由达详自动化(Da Shiang Automation)将之集成为智能制造系统,透过AI管理系统达到自动化弹性生产,以实机搭配现场精采演说,为与会者剖析自动化技术在智能机械的应用要诀。

达详自动化总经理黄晧伦在开场时介绍现场展出的高集成4.0 智能制造系统,此系统分别由8家国内外厂商提供旗下最高效能产品,包括ABB的IRB-4600与IRB-1200六轴机械手、实密SCHMIDT的电动压合模块、美商NI的机械视觉与LabVIEW NXG、GUDEL的ZP-双轴线性模块与Trackmotion机械手移载模块、PILZ的安全雷射扫描仪 / 安全光栅 / 安全控制器、SCHUNK的机械夹爪 / 快换模块 SWS/FDB去毛刺工具、宜福门的RFID识别系统 / 工业用近接开关、原见精机的安全皮肤。

上述8家厂商所提供的产品,由达详自动化将其软硬件集成,并设计出Web UI与App UI,透过这两类UI,管理者将可随时掌握机台的系统状态,并以此进行能源状态分析、故障分析及排除纪录、机械心电图分析、生产信息分析、信息分层管理等功能,落实智能化愿景。

关键零组件打造智能化愿景

机器手臂是智能制造自动化技术的重要设备,在这次展出的机台中,ABB的两款机器人获得现场瞩目,ABB台湾工业机器人业务经理特别指出,金属加工是多种制程的重要基础环节,ABB的机械手臂的位置控制可避开工件与工具的损坏风险,压力式力控制则以恒定速度与可控的接触力增加工具寿命,至于变速式力控制则可以固定路径、可变速度与可控接触力,提升机具寿命。对于机器手臂未来的进化,ABB则表示,简化、协作与数码化将是3大重点,ABB近年也着手加强相关层面的布局。

在自动化机台网页人机接口开发部分,NI资深专案经理吴维翰指出,大型分散式系统在制造领域的应用相当多,而系统必须因应中各环节不同需求,在不同层面产生数据,进而产生不同的可视化需求,这些可视化需求将对人机接口开发带来挑战。对此NI提供了SystemLink,SystemLink强化了系统管理效能,并可让基台资讯实时呈现,并使之易于管理,另外在自动化测试方面,也可透过软件监控其测试状态,并将结果回报至后端平台,大幅提升工作效率。

这次展出的实体机台中,位于机械手臂下方的走行轴成为会场焦点之一。这款GUDEL分公司广生科技提供的走行轴,可让机器手臂的运行更灵活,广生科技总经理傅诗唐表示,走行轴又被称为第7轴,透过机台与轨道的搭配,机器手臂在制造现场的应用可更多元。GUDEL的走行轴主要应用于制造现场中对精度、速度以及耐候性有高要求的系统,象是焊接、喷涂、上下料等,都是其应用范围。而为了保证产品质量,傅总指出GUDEL的核心元件均在瑞士原厂生产,透过良好的品控管,确保产品可靠度。而模块化的走行轴让选型更加便捷并易于系统规划。

除了走行轴外,广生科技也代理了KABELSCHLEPP的缆线护链,傅诗唐表示,此护链内的钢索可承受高拉伸力,并采用 高耐用寿命的特殊塑料材质,以开放式设计协助使用者快速布线,并易于检查护链内的缆线。KABESLCHLEPP的TKA电缆护链专为在困难环境中使用而开发,可完全密封铁屑,灰尘和喷雾,并确保对电缆提供保护。TKA护链经过测试并获得IP54认证。

工业安全是产线设计与运行最重要的基础,现有普遍制造设备的工安防护都属于传统式设计,例如传统机器手臂的栅栏防护,栅栏开启后设备电源立即移除,这类作法显得僵化而无弹性。长期致力于工业自动化安全的皮尔磁(PILZ),近年来就结合各式技术,推出智能化工安防护系统,资深技术应用暨服务部经理王绍维以现场展示的产品为例,此一工安设备以雷射扫描仪取代以往的实体围篱,人员进入防护区域可将手臂降速,进一步危险区域被触发时则停止手臂动作,让机器手臂的作业兼具效率与安全。

在机械运行过程中,力道向来是机台控制重点,代理德国SCHMIDT的浩阳工业智能冲压部经理张修豪就指出,闭回路力道控制可功能性确保稳定、无视觉死角、可100%全制程动态监控,同时提升OEE,节省后续制程成本,不过要达到上述目标,必须解决传统压床因实时性限制造成精确度不足的难题,同时制程概念也必须调整与革新,并完整监控所有过程,SCHMIDT智能压床提供完善功能与所有力道数据,协助使用者克服上述难题与4.0大数据时代的挑战。

对于机台夹治具设备选用,台湾雄克区域销售经理施信玮也提出相关看法,他指出就制造商而言,最重要的莫过于提高生产效率和确保生产过程稳定性,进而提高产品良率,而在机台设备和系统更新升级的成本效益方面,现代模块化抓取系统和夹持设备无疑是最具代表性,德国雄克SCHUNK除了高质量的抓夹产品外,其模块化的系统,也可为客户量身定制可靠和高效解决方案,协助使用者激发所有机台设备的潜能,产出最大化生产效能。

高弹性与数码化 建构工业4.0系统

近年来弹性生产成为制造业的重要趋势,而为了提升产线的弹性化,ABB旗下的贝加莱工业自动化(B&R)提出了ACOPOStrak/SuperTrak产品,贝加莱办事处经理陈鹏宇指出,ACOPOStrak为产线分流系统,SuperTrak则是智能化托盘,两者都有极高精准度,ACOPOStrak最大特点是舍弃过去分流系统常用的链条,改以磁浮式轨道设计,此设计不但可免去链条式系统的易故障问题,同时还可快速增减托盘数量,提生产线效率与弹性。

传感器是工业物联网中最基础也是最重要的关键零件,工业传感器大厂宜福门电子(ifm)亚太区培训师骆杉耘指出,随著制造系统的进化,工业传感器也必须同步提升。过去传感器主要以类比方式进行数据传输,不过在智能制造系统中,数码化已成为必须,在此趋势下,新世代感测通讯标准IO-Link将成为未来的重要方向,而针对此趋势,宜福门已有完整解决方案,将可协助客户打造完整的工业物联网架构。

协作型机器手臂是机械产业近年来的发展重点,透过协作设计,机器手臂将可在产线与人员共工,提升产线弹性,不过目前传统机械手臂仍是市场主流,为协助制造业者快速升级机器手臂协作化应用,原见精机推出了安全皮肤,安全皮肤内建传感器与智能化系统,董事长苏瑞尧表示,一般关节式机器手臂只要外挂安全皮肤,即可具备协作机器手臂功能,目前包括ABB等机器手臂大厂已与原见精机合作,将产品应用于制造业产线中。

工业4.0已然从推广期进入实际导入期,而观察市场现况,各制造业者的导入时所遇到的问题大多不同,这次欧洲自动化先进论坛透过实机展示与厂商演讲方式,让与会者从实机验证理论,有助于未来的智能机械与智能厂房的建置,厚植企业竞争力。

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