以实机展示工业4.0 欧洲自动化论坛让智能制造成真
- 刘中兴／台北
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经过数年的市场推广，工业4.0的应用逐渐落地，除了各工业大国纷纷相关制定政策外，产业也开始加重布局力道，不过要让工业4.0从概念落实到制造场域，必须透过实际案例与机台展示，才能让业者有感，将于6月12日在台中登场的「欧洲自动化先进论坛」，除了邀请要自动化产业专业人士剖析智能制造技术趋势外，现场也将展出整合9家自动化大厂产品所打造的智能化机台，以实机展示让与会者充分掌握智能机械的构造与设计理念。
达详自动化在工厂自动化已有多年经验，这次论坛所展示的实机，也是由其负责系统整合工作，此机台中包括机器手臂、系统工程软件、夹爪、机器皮肤、传感器、行走轴、伺服压床、工安模块等各种软硬件设备，由达详将之整合，并以软件串连为智能机台。此机台的架构是以天吊式、地置式两种走行轴，搭配ABB的两款6轴关节机器手臂，并在机器手臂上加入机器皮肤，使其具备人机协作功能，此外系统内也规划了自动化排程、智能化监控系统等多种工业4.0元素，机台可以智能化动作进行去毛刺、上下料等作业，所有的运作过程都由传感器侦测运作状态，并将其系统状态及数据云端化管理，使多位使用者能同时监控管理。
ABB
在这次论坛中，机器手臂大厂ABB将旗下软硬件产品应用于现场实机中，其中IRB 4600机器手臂负责产品上下料作业，为因应不同工件快速更换夹具需求，也配置了换爪模块，IRB 4600可由智能管理系统定位手臂位置，并内建RFID读取器，可确认正确工件与流程工站，另一只IRB 1200机器手臂设计为倒吊式龙门外轴，负责夹取工件去毛刺作业，此手臂同时具备机器视觉功能，可进行定位，并将工具夹取至去毛刺的表面处理平台，在这次的机台中，IRB 4600与IRB 1200都架设于配置有ABB MU300马达的地轨，以第7轴同步控制方式扩大活动范围。在软件方面，ABB的软件平台可同时管理系统上下层的各种信息，除了强化设备效能外，也可以此建立生产履历，达到智能制造目的。
NI
NI(美商国家仪器)在自动化领域深耕多年，旗下的LabVIEW与各式硬件平台，广泛应用于各种制造系统中，此次的智能化实机则采用了NI最新的LabVIEW NXG，全面整合IT与OT系统，打造出智能化控操控界面。在LabVIEW NXG的功能丰富，并且链结了系统内所有传感器，并让系统中各环节的数据趋势以图像化方式呈现，达到可视化管理目的。另外当天也将提供QR Code，现场来宾只要以智能手机扫描，就可进入网络化人机界面，并以此线上监控设备机台，达到无人工厂愿景。LabVIEW NXG也可与NI的SystemLink软件连结，用以管理制造现场的OT设备，降低系统建置难度。
广生科技
机械手臂经过多年发展技术已相当成熟；不过机械手臂都为定点建置。广生科技的走行轴透过设置于地面或架高的轨道，扩大机器手臂的活动范围及使用弹性并串连起产线。
在此次论坛所展示的机台中，广生科技提供了走行轴、正交型机械手与3D缆线护链，走行轴搭载了机台上的ABB机器手臂，负责工件夹取与移送；补足了自动化系统中机器手臂因位置固定所产生的弹性不足。而正交型机械手则提供更有效率的取放料及空间规划。除此之外，广生科技也提供了完整的3D缆线护链，让系统中的缆线避免因外露受损而带来的停机或导致工安事件的发生。
PILZ
全球机械设备安全自动化大厂PILZ，这次将PSENscan安全雷射扫描仪建置于现场自动化设备中，相较于传统以实体围篱区隔作业人员与机器手臂的作法，PILZ的安全雷射扫描仪可设置于开放空间，并透过区域规划将开放空间区隔为警示与危险两大区块，雷射扫描仪侦测到人员或物体进入警示区时，即会发出警报通知，并减缓机器手臂的运作速度，以降低手臂对人员造成的碰撞伤害，并且兼顾设备生产效率。当人员或物体进一步进入危险区时，机器手臂将立即停止动作，防止工安事件发生。除了以更智能的方式提升安全性外，采用PILZ安全雷射扫描仪可透过软件界面设定警界与危险区域范围，兼具弹性与快速部署特色。
SCHMIDT
SCHMIDT在此次机台中提供具备智能监控的伺服压床，相较目前市场上仅有数据监测功能的压床，SCHMIDT则加入特有的闭回路力道控制技术，在此压床中，传感器撷取实时制造信息，并将数据回传至控制器，控制器处理数据后发送指令，让压床可实时智能调整作出反应，弹性控制力道完成制品的精密组装。SCHMIDT每秒可完成2000次监控循环，同时组装过程中的力道、位移与时间数据，也可送至后端管理平台，汇整大数据，再透过AI分析回馈，达到智能制造目的。SCHMIDT专利的闭回路力道控制需系统高度整合，技术难度相当高，尤其所需调整的硬软件种类繁多，并非依赖特定零组件完成，须从整体系统着手，而SCHMIDT的伺服压床也具备易整合特色，可协助系统厂商快速打造定制系统。
SCHUNK
SCHUNK(德国雄克)是全球高效能工具机精密夹持系统和自动化抓取设备领导品牌，产品包括夹治具、车床夹头、精密刀杆、铣床模块化夹持系统、机械夹爪、自动化抓取模块、机器人附件等。
此次论坛的实机展示中，SCHUNK提供了最具稳定性的抓取系统，包括两指平动机械夹爪PGN-plus搭配高效能的快换工具系统(ATC)与抛光研磨去毛刺设备。两指平动机械夹爪PGN-plus为锯齿型导轨，比起传统机械夹爪可增加50%夹持力，让工件夹取更稳定，同时不会因使用过久产生磨耗或间系，而快换工具系统更能利用机器人的停工时间，机器手臂快速更换手臂末端功能，让同一个机器手臂可以完成抓取及去毛刺的作业。抛光研磨去毛刺设备，则由汽缸工具提供恒定力量，补偿机器手臂XYZ运行路径，达到去毛刺，倒角等功能。
IFM
传感器是智能制造系统的第一层建置，透过精准且完整的传感数据撷取，所有的智能化功能方可启动运作，作为专业工控传感器大厂，ifm (宜福门)在智能机械领域已有深厚布局，在此次论坛所展示的机台，提供了近接传感器、光电传感器与RFID 标签/读取器。在机台运作时，先透过电感式近接传感器侦测位置，再以光电传感器确认工件有无，最后由设置于输送带出入口的RFID读取器，感应工件上的标签。 ifm此次采用13.56MHz频段的RFID系统，并搭配最多可传感4组标签的读取器，协助机台追踪并记录工件在产线中的流程轨迹，除了建立生产履历外，所产生的数据也可做为后台智能化决策之用。
原见精机
人机协作是机器手臂领域近年来的趋势之一，透过人与机器手臂的共工，让产线更具弹性，然而传统机器手臂并不具备此一设计，对此原见精机推出了安全皮肤，穿戴上安全皮肤的机器手臂，即有触觉功能，并经由演算法推导出对应动作。在此次论坛中，ABB的IRB 4600机器手臂就搭配了原见精机的安全皮肤，使现场机台可以人机协作方式进行作业，穿上安全皮肤的手臂在触碰到人之后，即可停止动作，避免工安事件的发生。另外原见精机也开发具手动拖曳的Finger Teach，可直接教导机器手臂动作，并以软件记录其动作，立即显现期望的运作轨迹，一改过去需要撰写大量程序的作法，协助机器手臂快速上线。
欢迎报名参加欧洲自动化先进论坛，感受最新的欧洲自动化科技。
