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PMC发展智能机器人技术 催生智动化生产线

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精密机械研究发展中心处长萧仁忠。
精密机械研究发展中心处长萧仁忠。

在2011年,媒体将中台湾喻为「影响全世界的60公里」之黄金纵谷,当时精密机械产业至为风光,迈向万亿元产业仅差临门一脚;无奈尔后3年,产值大减26%,距离万亿元产值目标愈来愈远,被媒体形容为「褪色的黄金60公里」。为了挽回机械产业失去的荣光,政府积极推动「智能机械产业推动方案」,帮助业者从精密机械升级为智能机械,创造下一波成长新动能。

精密机械研究发展中心(PMC)机器人智动化发展处处长萧仁忠指出,精密机械强调的是机器本身所拥有的精准度,智能机械则诉求机器具有智能,有能力根据周遭环境改变而做出对应判断;具体来说,精密机械拥有强壮身体,跑得又快又精准,但头脑并不灵活,视力也不太灵光,然而在加入智能模块后,精密机械摇身变为智能机械,大脑、视觉功能即获得强化。惟智能机械范畴,并不限于大家普遍认知的工具机,包括机器人、产业机械,也都需要迈向智能化。

展望今后,在基于工业4.0与物联网应用的未来工厂之下,所有事物都将彼此交握、自我觉知,例如设备在自知即将发生故障时,便对外释出相关信息,以便企业及早因应,把对于产线的冲击降至最低。

萧仁忠强调,基于上述逻辑,智能机器人对于智能工厂的重要性,甚至比智能工具机、智能产业机械还来得高,因为假使某工厂拥有10台设备、1支负责搬运的机器手臂,若其中1台设备坏掉,仅影响1/10产能,惟一旦机器手臂坏掉,10台设备将同步丧失作业能力,影响的是100%的产能。

截至目前,工业机器人最大宗的应用场域在于汽车产业,主要负责喷漆、焊接等工作,接着才是电子、金属加工等产业。对于台湾而言,想要切入已经成熟的汽车产业机器人应用,其实并不容易,反观3C、电子产业机器人所需之轻量组装或移载功能,便是台湾的主战场,故如何好好练兵打进国际赛,将是今后最重要的课题。

智能机器关键技术  首重CPS与控制器

萧仁忠说,论及智能机器人的关键技术,包括几个重要项目,首先是网宇实体系统CPS,乃是让机器人拥更有更多自我认知、智能加值功能的关键所在,它涵盖了Physical端工业4.0高弹性生产单元,Cyber端智能化维护系统(预测性检修)、设备健康特徵分析技术、虚实模拟制程生产管理技术,及Decision端经由云端大数据所构筑的智能决策系统。

其次是控制器。机器人控制器与机器人模拟器之间的界线,将随着软件控制技术的发展而趋于模糊,将同样的软件控制器接上机器人机体,即为实体机器人控制器(Physics),接上虚拟系统,即为虚拟机器人(Cyber Agent),藉以组成虚实合一生产系统。

其余关键技术,包括了机器人联网技术,重点在于藉由各厂程序转译器,将获取的数据数据转为统一格式,以解析机器人健康相关参数并建立机联网界面程序,此外还有非接触电力?信号传输技术,透过具备运算处理能力的端效器,实现在线的实时更换。

PMC已参与几个智能机器人案例,包含藉助SkyMars机器人联网系统的监控?预诊功能,打造iPhone拆卸组装机器人产线;以及透过SkyMars为基底,发展出兼具上下料、刀具长度检测、加工程序分派、随时更换刀具等全方位功能之弹性混线金属加工4.0产线。