账号:
密码:
智动化 / 文章 /

工业软体商深化平台服务 延伸智慧制造价值链
[作者 陳念舜]   2019年11月07日 星期四 浏览人次: [1498]

面临近年来国际经济景气瞬息万变,除了已有电脑辅助设计CAD/制造CAM软体商纷纷投入智慧制造,为使用者提供所需资讯外;随着Digital twins(数位双生)概念逐渐普及,也让过去具备产品生命周期管理能力者备受重视,更藉此深化垂直平台服务,以延伸价值链。


尤其对於早期为欧美大型航太产业采行的PLM(Product Lifecycle Management,产品生命周期)的工业软体商而言,由於曾经历80~90年代CIM电脑整合制造(Computer-Integrated Manufacturing)潮流,可将工厂内部设计、生产CAD/CAM软体与业务部门各个独立的自动化系统加以整合,在2011年德国工业4.0概念问世之後更突显价值。


德国西门子公司(Siemens)继2007年宣布并购美国UG公司之後,并成立软体部门Siemens PLM Software,近年来更致力推广融合旗下软硬体产品与技术服务的MindSphere云端平台,以协助客户落实Digital twins应用,整合工具机制造厂(Maker)与加工使用者(User)的完整真实流程到数位世界模拟。实现从开发、生产到供应商的资料整合,协助全球制造业提升制程之弹性、效率,并减省产品上市时间与成本,以延伸智慧制造价值链。



图1 : 西门子工具机事业处协理谭世??表示,因应现今制造业正面临生产环境剧烈变动挑战,唯有不断彰显人类价值,成为引领产业变革的核心要素,才能不怕被数位化取代。(摄影/陈念舜)
图1 : 西门子工具机事业处协理谭世??表示,因应现今制造业正面临生产环境剧烈变动挑战,唯有不断彰显人类价值,成为引领产业变革的核心要素,才能不怕被数位化取代。(摄影/陈念舜)

西门子工具机事业处协理谭世??表示:「因应现今制造业正面临生产环境剧烈变动挑战,为了不断追逐极致效率而引进数位化与智慧化趋势,已带来非常大的冲击,唯有不断彰显人类价值,成为引领产业变革的核心要素,才能不怕被数位化取代。」


所以,该公司分别从机器制造(Machine builder perspective)、加工厂商(Product manufacturer perspective)两端,依五大步骤来深化思考,前者包含:机器概念、工程、调试、操作及服务;後者则从产品设计、规划、生产工程,到真正执行制造与服务等,并将之串接起来形成价值链,在形成机器开发设计阶段便纳入制造业者关注的功能、技术,与终端使用者要求的工业互联网和边缘运算、云端服务等目标落差。


西门子打造数位双生平台 整合制造与使用者两端需求

举例来说,目前工具机制造厂在接获顾客订单後,必须先经过机电一体化概念设计(Mechatronic Concept Designer,MCD)为基础,将虚拟调试概念导入制程模拟机台生产最隹化,以大幅节省开发时间、成本及加速上市时间。再经过机构工程,针对机构运动合理性及自由度设变清楚定义,并利用软体模拟、计算马达扭力与加速度,且经测试通过後,以满足不同客户需求。


然而,往往到了下一步机台调适阶段,将顾客定义的所有自动化动作皆经过PLC编程等机电整合作业时,还须制造厂商到场与顾客的自动化系统开发工程师合力完成,考验彼此沟通能力与耗费的时间、成本。谭世??指出:「若能沿用机械概念、机构工程阶段所累积的数位资讯,将可避免到了现场组装,才发现机台恐互相干涉、碰撞,还要浪费时间重新设变,再发包到上游物料、零组件供应商。」


如今透过软体、虚拟数位化环境完成将更有效率,让设备工程师只要到现场直接验证即可,不必耗时与自动化系统开发工程师调适又容易出错,至少节省约20%开发机器时间。进而在在机台操作阶段,可提供成熟的自动化解决方案和技术能力;并确保机器销售出囗後,还能随时随地保持机器完全透明。



图2 : 西门子分别从机器制造、加工厂商两端,依五大步骤来深化思考,前者包含:机器概念、工程、调试、操作及服务;後者则从产品设计、规划、生产工程,到真正执行制造与服务等,并将之串接起来形成价值链。(source:Siemens)
图2 : 西门子分别从机器制造、加工厂商两端,依五大步骤来深化思考,前者包含:机器概念、工程、调试、操作及服务;後者则从产品设计、规划、生产工程,到真正执行制造与服务等,并将之串接起来形成价值链。(source:Siemens)

谭世??坦言,目前透过机器搜集资料已不是问题,但选择合适的云端平台或使用方法则是很大的挑战,并避免使用者或机器制造者恐资安泄密疑虑。否则数位制造的重要关键,便是能串连所有生产环节资讯、共享使用服务,甚至反??到产品设计更新换代;甚至可在机器出囗後,比对出厂前设定叁数、加工条件,若与现场环境有别,将会通知设备制造厂商提前关心或规划服务,以协助缩短热机时间或客制化开发流程。


且除了机器设备制造者之外,数位制造的好处还可针对终端加工的使用者需求,才能将整厂所有设备的稼动率、产能、加工性能、排程都在数位虚拟软体环境里一目了然。至於该如何开始并衡量数位化?谭世??建议业者分为四大面向提高生产力:


1.加工准备和执行阶段


利用西门子提供的辅助工具和解决方案来减少浪费,包含切削条件和工法、夹治具、刀具等执行生产的流程,都能在同一平台解析,确保资讯毋须人工转换,就能相互流通。等到机器联网後执行所有排程计画,确保模拟工件外观与现场加工实体比对一致,就能直接在虚拟机台上确认、报价,省下过去往返设变的时间,甚至可预估生产、交期时间和使用资源,以提升生产力。


2.生产效率和弹性


让决策者利用透明化解决生产瓶颈,就不必花费高额成本扩充生产线,或添购设备来提升产能及生产效率,且符合现今少量多样或大批量客制化生产需求。


3.机台可用性


除了可在机台侧搜集即时回??的资讯以外,还能进行边缘运算,分析接下来路径、曲线以降低运算负载,甚至於机台磨耗系数、动态响应资料等设定来协助判断。


4.加工程序改善


包含透过西门子开放CNC控制器的核心资料到软体平台,确保虚拟机器的加工动作皆源自实体运动控制;还能藉分析使用者3D加工路径,并透过颜色区别加速度及工件表面品质,协助如航太业客户管理刀具程式;进而促使零组件/模具加工程式、控制器叁数最隹化又省时,可直接透过CNC控制器操控机器人。


透过达梭3D体验平台 联手硬体厂商加值

另一家工业软体商达梭系统(Dassault Systems)也出身自欧洲航太工业,1981年创办人Charles Edelstenne便率领一小队工程师离开当时的达梭航太(Dassault Aviation),成立了达梭系统,并透过CATIA品牌销售软体进入汽车与航空产业。2012年则为了满足不同产业链的市场趋势和客户需求推出3DEXPERIENCE业务与技术平台,支援客户为终端使用者提供出色的体验。


达梭系统DELMIA执行长Guillaume Vendroux表示,由於目前几??所有制造业客户都希??能将供应链协作透过数位化流程可视化,并连结网路,使之能将即时取得的数据用於工程设计;再加入专业知识与技术,透过互动协作机制,将生产与业务流程最隹化,以快速回应市场需求。现今制造业必须开始执行数位化转型,才能逐步实现「可持续制造(Sustainable Manufacturing)」愿景,而所有行为的核心都系於Digital twins技术的协作能力。



图3 : 达梭系统与ABB的合作夥伴关系不仅专注於工厂内部硬体设备,还包含软体和最隹应用方式,为客户提供先进的端到端开放式数位解决方案。(摄影/陈念舜)
图3 : 达梭系统与ABB的合作夥伴关系不仅专注於工厂内部硬体设备,还包含软体和最隹应用方式,为客户提供先进的端到端开放式数位解决方案。(摄影/陈念舜)

该公司3DEXPERIENCE平台所执行的商业模式规划,其实已超越现有生产场所、工厂范围的使用场景与供应商,可用於所有价值链应用,包含工程设计、市场需求、搜集工厂数据,确保供应链可视化等。


让企业从整个生态系统获取洞察力和专业知识,将所有技术和功能整合到统一的3D数位创新环境中;并透过Digital twins技术建模和模拟,实现从产品概念设计、制造各阶段工序,直到递送使用、废弃回收等完整产品生命周期的数位连续性;从而测量、评估和预测工业资产健康管理的软体解决方案组合与最隹应用方式,并以智慧方式使其自身营运最隹化。


於日前在中国大陆上海举办的「体验时代的制造业(Manufacturing in the Age of Experience)」大会上,也展示若有汽车制造业者决定投入生产新车款时,即可透过该公司3DEXPERIENCE虚拟体验平台,从工厂规划、配置新产线,到企业营运、维护的完整情境。


包含经过PLC输入客户订单等资讯,并连接真实控制系统之後,将使得生产线上机器人能随着PC萤幕里的虚拟机器人同步动作,以避免互相碰撞;并对应组装工序中的紧固件焊接点,再利用2D直觉式人机介面观察多个预设焊点、技术及紧固件料位置,协助操控真实系统,模拟失效、碰撞情况,将机器人循环周期降至最低与最短路径,大幅减少停机时间。


进而将资讯反??PLC形成闭??路,以实现可持续制造;同时达成多工站机器人最隹化配置,执行超过200项任务。现在使用者还能利用该平台分析、导入虚拟调适功能取代PLC,在开发初期透过离线编程有效模拟、远端操控机器运作,提高生产效率,即使非产业领域专家也能轻松上手。


**刊头图(source:www.plm.automation.siemens.com)


相关文章
工业4.0冲击制造业 人机介面需同步进化
以智慧制造强化产业能量 协助台湾打入全球航太供应链
新世代变频器━数位化、强固性、高整合能力
考量真实机台响应 实践虚实整合
运动控制已朝多元化技术发展
comments powered by Disqus
  相关新闻
» 易控TM协作机器人实战应用说明会实际案例分享
» NexCOBOT结合AWS云平台服务 简化智慧机器人开发及部署流程
» 产学合作创益加乘 群聚力打造科技生态链
» 金属中心协同搬运模组 实现智慧工厂搬运效益
» 强化物联网与工业设备效能 ST推出高效能MCU
  相关产品
» 明纬扩充EPP-500系列
» KNX用於现代建筑 可降低事後维护与火灾风险
» 瑞萨电子推出故障检测e-AI解决方案 简化马达型家电的维护
» 工控平台强势升级 敏博全新NVMe PCIe固态硬碟PT33系列进化登场
» 浩亭Han-Modular Flexbox 适合能源链条的模组化连接器


刊登廣告 新聞信箱 读者信箱 著作權聲明 隱私權聲明 本站介紹

Copyright ©1999-2019 远播信息股份有限公司版权所有 Powered by O3
地址:台北市中山北路三段29号11楼 / 电话 (02)2585-5526 / E-Mail: webmaster@hope.com.tw