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【智能制造专辑】结合AI、数码双胞创新应用,「工业之母」拚智能化翻身

远东机械汽车铝轮圈智能产线 结合AI+AR打造零缺陷目标

远东机械集成AI与AR技术开发智能化汽车铝轮圈生产线。廖家宜

全球有45%比例的工具机皆应用于汽车工业,其次则是航天与国防产业。由于汽车产品与生命安全息息相关,一向为工具机主要市场的汽车零件加工也因此对良率有相当严苛的要求。具有70年历史的远东机械身老心却不老,在抢攻工业4.0全力转型之际,这间老牌机械厂也结合AI与AR创新科技,开发智能汽车铝轮圈自动化生产线,以突破过去品检流程,打造零缺陷的生产目标。

远东机械开发智能化汽车铝轮圈生产线有两个特色,一是结合AI与大数据开发全自动虚拟量测,以实时在线全检取代过去仅能采取离线抽检的方式。二则是导入AR创新技术,将生产状态直觉化呈现,锁定给上位管理者与经验不足的工程师简易操作与使用。

汽车零件质量关乎人身安全,差之毫厘失之千里,因此对于汽车零件制造商来说,要求最高良率是汽车零件加工过程中确保安全性的最高原则,但目前现实中能够实现理想全检的作法,只有透过量测机台对所有半成品与成品进行一对一检测,但这样的作法无疑是在消耗生产时间,因此业界目前普遍多采取离线抽检或在线量测,但相对来说,前者无法达到全方位控管,而后者则是占用机台加工时间而降低稼动率。

远东机械旗下发德科技与擅长工业AI、大数据的成大智能制造研究中心主任郑芳田团队合作,在汽车铝轮圈生产线中导入全自动虚拟量测(AVM)系统,是全球第一套铝轮圈生产线采用云端在线检测手法。近年包括2018台北国际智能机械暨智能制造展、台湾国际工具机展,以及2019台北国际工具机展等大型展会中,都可以看得到远东机械透过2部车床与1部钻孔机所组成的制造单元展示这套系统。

全自动虚拟量测的概念简言之,是让铝轮圈在尚未或无法进行实际量测的情况下,利用生产机台参数推估轮圈质量,进行在线且实时的轮圈质量预测。实际做法来看,则是在加工流程中透过视觉辨识针对待加工的铝轮圈取得量测信息,例如分别在内侧加工、钻孔、外侧加工等3道工序中,量测包含中心孔尺寸、PCD孔直径、外径、外盖孔径等信息。

同时,AVM系统搜集机台在加工过程时的参数,并利用来自合格良率的资料库进行大数据分析计算出虚拟量测值,如此一来,便可提供产线工程师判断加工精度是否符合规范,以达到边加工边全检的目的,进而最终打造零缺陷的生产目标。而加工过程所产生的精度结果,还可提供日后需要追溯该轮圈之生产履历用途。

此外,营运迈入70周年的远东机械也早早嗅到AR商机。今年在台北国际工具机展中发表将AR结合3D虚拟动画运用在设备在线故障排除,是全球第一个发表的案例。发得科技营业部副理徐崇豪表示,这项技术主要先藉由在工具机中导入大量感测与联网功能,让生产在线所有动态信息上传到云端平台后,再立刻转换以AR与3D动画的方式呈现于终端装置如手机或平板。

对于管理者而言,身在远程就可实时监控工厂的实时运行情形,包括加工信息,例如正在加工什么产品、不良品有多少,或是机台的状态信息如主轴转速、扭力、电流等。而另一个作用则是透过AR与3D动画,在设备疑似异常或遭遇故障时,除了异常信息的呈现,亦可以提供在线维护操作建议与程序,这使得非原厂人员,例如客户本身或经销商,在缺乏设备业者的支持下,也可以按照动画的操作建议,依循步骤快速检视异常的原因为何,并按照步骤进行初步排除,尽可能减少停机损失。

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