聚焦欧系先进自动化技术论坛 形塑工业4.0

「聚焦欧系先进自动化技术论坛」，现场将透过倍福的XTS磁悬浮输送系统、西克3D视觉扫描检测最新产品、史陶比尔六轴机械手臂以及德国莱因如何实施安全验证于实机等现场展示。

少样多量、个性化的市场需求正在加剧制造业的生产挑战，全球制造业纷纷进入不改变就会被淘汰的阶段，然而市场需求的转变也让制造业再无法依循过去量产时代仅倚赖速度取胜的模式，这也使得近年来诸如弹性制造等议题跃上台面。弹性制造系统意味除了反应快速外，更注重的是整体系统的灵活性与协调性，从而让生产线能够在面对复杂的生产需求中游刃有余，既不是慢工却也能出细活。

倍福打造弹性输送系统 迎战复杂生产需求

根据业界调查，产品在制造过程中，仅有5%的时间用于加工制造，其余95%的时间都用在储存、装卸、等待加工和运送的过程，因此许多制造业者志在完善工厂中的输送物流系统，以减少无谓的成本浪费，其中输送系统便是生产在线相当重要的一部分。

台湾倍福(Beckhof)自动化总经理王绥隽指出，传统输送系统的「刚性」限制，往往让输送系统为配合瓶颈站点的生产速度而只能采取定速移载，反而让整体生产效率「降速」，甚至在更换产线时停机进行物理转换。而弹性的输送系统则突破这些限制，较能依据各工站的实际生产情况，透过单独控制个别物料的输送速度达到灵活调度，让完工的物料率先进入下一站，如果以高速公路来比喻，就像是不限速与限速的差异。

基于以上概念，倍福在2012年汉诺威工业展上便首次推出弹性磁悬浮输送系统XTS，其原理便是以磁力驱动导轨上的动子模块，透过PC控制其定位与速度，使得动子能够达到最大定位精度，在路径上的任何一点进行加速、停止和减慢，并且利用各种直线和曲线导轨任意组合X、Y轴的输送路径，使得输送系统的占地面积至少可减少30%。

甚至在第二代XTS中还加入了换轨设计，同时利用多组XTS达到更高的制程弹性，这样的好处是可以实现汇流跟分流，例如电子制造业将多个产线的产品混合到一个主线进行组装、或食品饮料加工产业进行混合包装等，甚至是由一条产线分别进入不同区域进行不同产品组装或包装的分流加工。自2012年推出后，现在这套系统也已大量在各行各业中应用，包括半导体、高科技制造业到传统食品、民生工业的填充、包装等。而2018年倍福也正式在台湾成立营运总部，将过去深耕长达20余年的PC-Base核心技术协助在地制造业者进入工业4.0。

检测工站成为瓶颈站点？西克开发业界最速3D视觉检测

对制造业者来说，品质与良率一直是业者最为关心的议题，而根据工研院调查则指出，其中业者对于品质检测需求所考量的关键因素，包括检测的执行速度、准确性、可追溯性及成本等。就检测速率来说，若效率缓慢，反而让像是AOI检测机台成为整条生产在线的瓶颈站点，而最直接的办法，便是提升AOI的检测效率。

德国传感器大厂西克(SICK)观察到此市场需求，在2019年推出一款将演算法芯片化，嵌入于CMOS里的3D视觉检测产品Ranger3。此举主要透过边缘运算概念，在检测最前段的取像过程中就淘汰大量不必要的成像数据，使得系统大幅降低运算负载，进而提高执行速度。

台湾西克产品管理经理朱启怀指出，传统3D线雷射取像方式中有99%都是不必要数据，除了占用带宽，也增加耗能，使得设备本体需要更大的空间进行散热，不仅如此更降低执行速率。边缘运算势必成为智能制造的推动力，朱启怀指出，过去由于检测速率不佳，相关AOI设备容易成为瓶颈站点，甚至为此仅能实施抽检，而透过边缘运算提高取像速率，最显着的差异除了产能提升外也能因此实现全检，这对于台湾大量电子制造业者来说，便可在市场竞争上形成差异化。

机器手臂需求增 史陶比尔：机动性将是未来关键

随自动化需求提高，将机器手臂导入生产线成为制造业者有效提升生产效率的一种方法。不过机器手臂无法单一移动，需要搭配周边设备组成一生产系统，史陶比尔工业机器人业务副理王振益因此指出，未来机器手臂除了关注人机协作之外，其与周边设备的协作能力也将是制造业需要关注的重点。

生产系统要能维持最大弹性，关键在于设备与设备、设备与管理系统间的连结与无缝整合。举例来说，过去生产现场OT端的信息与IT端缺少紧密链结，使得上位管理者往往无法更确实掌握生产状态，受惠于现今开放性的通讯协定如OPC UA，已能够使生产状态实时对接管理系统，让各生产流程透明化，例如机台的健康状态、产能、稼动率等。

此外，王振益也指出，随着定制化生产模式需求越来越普及，机器手臂的机动性也将变得更加重要。他举例，像是在混线生产的情况下，可透过移动性机器人依据每个产品不同的组装程序，分别在生产动线中进行半成品局部运送或组装，利用可移动调度的特质来提高生产弹性。而在人机协作方面，也因为机器手臂的普及拓展到各行各业，对于机器人制造商来说，也必须设法降低机器人使用门槛，让机器手臂易于让更多制造业者使用。

智能制造带动生产系统革新 TÜV：安全仍是重中之重

智能制造虽带动生产系统的革新，不过国际验证机构德国莱因TÜV则是提醒「安全」仍是无法回避的重中之重，尤其在系统验证上更需要制造业者共同把关。台湾德国莱因产品服务业务主任王毅指出，目前多数生产设备在安全机制上已有明确验证规范，然智能制造不断催生新的生产系统，像是机器手臂结合移动载具提升其机动性，因而诸如AMR的设备成为当红炸子鸡，从单机设备进入到系统整合，其安全机制也得从另一个面向切入探讨。

王毅指出，系统整合的安全验证更强调于设备间的连动，牵一发而动全身。而目前在工业机器人方面，则有如EN ISO 10218-2规范工业机器人系统与单元整合方面的安全要求，包括设计、制造、安装、运行、维护与保养。不过王毅也点出目前系统整合验证的挑战，有别于单机设备验证可一次过关，相较之下由于各业者的工厂配置不同，无法将其复制到其他客户工厂中，因此对于系统整合商而言，也需要一次次反覆进行验证，这可能是业者最难突破的障碍，但也成了验证机构下一步在市场主要的推动方向。

台湾是全球电子与半导体业重镇，在市场变化与内外环境压力下，供应链与终端客户纷纷朝向工业4.0迈进，电子业极其重视如何打造高灵活的自动化产线、安全的生产力以及稳定的品质，DIGITIMES将于11月25日携手欧系自动化大厂包括德国工业PC与运动控制专家-倍福(Beckhoff)、国际独立检验、检测和认证机构台湾德国莱因(TÜV Rheinland)、瑞士机电领域先锋史陶比尔(Stäubli)与德国工业智能传感器权威台湾西克(SICK)，于新竹举办「聚焦欧系先进自动化技术论坛」，现场将透过倍福的XTS磁悬浮输送系统、西克3D视觉扫描检测最新产品、史陶比尔六轴机械手臂以及德国莱因如何实施安全验证于实机等现场展示，以共同演示自动化灵活应用的无限可能，立即报名。