帳號:
密碼:
智動化 / 文章 /

工具機硬軟整合造分身
虛實跨雲創數位商機
[作者 陳念舜]   2022年02月21日 星期一 瀏覽人次: [2714]

這兩年來雖然疫情肆虐全球,卻也造成企業遠距作業及數位轉型需求大增,甚至是創造沉浸式體驗的「元宇宙(Metaverse)」商機。但對於工具機產業而言,其實延續自汽車、航太製造業的經驗,加上近10年來推廣工業4.0虛實整合(CPS)、數位分身(Digital Twins)理念的過程中,或許比起現今聚焦社交娛樂領域應用的資通訊產業更不陌生。


尤其歷經美中貿易戰、新冠肺炎疫情推動全球供應鏈重組,東南亞已成關鍵一環,加上今年RCEP(區域全面經濟夥伴協定)正式生效,東南亞已成為全球供應鏈重組下的關鍵一環,台廠卻面臨產線轉移不易痛點。工研院刻正利用智慧製造技術驗證場域能量,推動智慧製造整合AR/VR遠距沉浸式協同工程輸出技術,以扶植大型SI系統整合國家隊,協助製造業建構新南向等海外產線,導入智慧製造系統解決方案及創新生態系。


藉此從點線面提供單站智慧化、產線數位化、跨域雲端管理等全方位技術服務,並以「數位雙生沈浸式互動的遠距協同工程技術」,確保工程師能在遠距環境下快速解決海外產線的技術問題,佈建東南亞市場海外產線,提升台商競爭力。


工研院智慧機械中心組長羅佐良進一步表示:「機械雲價值應該在建立App生態系,而非平台本身!」藉此透過共通標準串聯多個App協助製造、管理,甚至是節能減碳。讓工具機業者能同時銷售單機與雲端服務,甚至利用在元宇宙裡的HoloLens進行維修保養。進而與機械雲上的跨國軟體廠商合作,將SMB從新舊不同機台蒐集到的Edge Computing資訊上傳,用於戰情室建構Digital Twins、元宇宙等體驗活動。


瀧澤從合理化出發 打造智慧製造戰情室

台灣瀧澤科技(TAKISAWA),便在2020年宣佈為該公司數位轉型元年,並陸續於2021、2022年完成2條智能化產線,還將同時串連整合既有ERP管理、CRM及B2B & B2C、資訊安全等資源,以瞭解製程真正合理化需求,進而打造智能製造x數位整合系統的戰情室,以實現製造數位化、研發數位化、品質數位化目標;後續再對外選擇適合導入的國內外不同機械雲平台,開發所需軟體和SaaS微服務程式。



圖1 : 台灣瀧澤科技串連整合既有ERP管理、CRM及B2B & B2C、資訊安全等資源,以瞭解製程真正合理化需求,進而打造智能製造x數位整合系統的戰情室(source:瀧澤科技)
圖1 : 台灣瀧澤科技串連整合既有ERP管理、CRM及B2B & B2C、資訊安全等資源,以瞭解製程真正合理化需求,進而打造智能製造x數位整合系統的戰情室(source:瀧澤科技)

但瀧澤科技總經理戴雲錦仍強調:「數位化的前提還是讓製程精簡、合理化,才能取得有用的真實數據,加以管理、最佳化。」該公司成立至今將屆滿50年,其實早已具備運用機聯網、MES/ERP等系統長達數十年經驗,目前只是將之進一步串聯起來升級、最佳化,再增添服務比重,包括引進Analysis、PDM等分析管理系統來進行模組化設計,讓研發更到位。


今年參加TIMTOS x TMTS 2022展出的5部新一代暢銷機種,除了甫獲2022年台灣精品獎的超精密加工機AX-1500之外,另有高剛性與高精度NX-2500、雙主軸雙刀塔FX-1500、高經濟型NX-2000,以及獲得2021年台灣精品獎肯定的EX-2000等車銑複合機系列機種,採取高度模組化的節省空間設計,實現多樣化配置;機台外型尺寸一致,以方便廠房規劃,皆有賴於已長期穩定使用的台灣瀧澤模組化平台。


戴雲錦笑著說:「這也要歸功於瀧澤自2020年邁進數位元年,落實設計、製造數位化後,開始要求業務部門不要只會賣客戶最貴、利潤最高的單機,若能與客戶共同創造最大及最佳化效益的適用配套方案更為重要!」包括能藉此省下機台周邊的設備、鈑金數量、重量,甚至是現今供應鏈瓶頸造成的龐大運費、交期與材料成本。」



圖2 : 歸功於瀧澤自2020年邁進數位元年,落實設計、製造數位化後,強調若能與客戶共同創造最大及最佳化效益的適用配套方案更為重要!(source:台灣瀧澤科技)
圖2 : 歸功於瀧澤自2020年邁進數位元年,落實設計、製造數位化後,強調若能與客戶共同創造最大及最佳化效益的適用配套方案更為重要!(source:台灣瀧澤科技)

「目前瀧澤開發設計均朝模組化、小型化發展,也就是只靠單一床身、零組件可供6~7種機型,在少量多樣生產時的成本更低,可以讓客戶有更多彈性選配空間之外,還會有一定數量規模,確保可議價的競爭力。」戴雲錦表示,不僅可因此供應大陸客戶需求具有雙主軸、雙刀塔等具有獨特性的複合專用機,價格還比日系同級機種便宜。


原來開發一機多工新機種和自動化產線,只為了滿足兩岸及亞洲地區多樣少量生產需求,沒想到歐洲客戶也有此需求,將一機多工機種連線後效率更高,亦可選擇加裝門型機器人+AOI;以3+2軸機種結合自動倉儲系統的成本,還低於一般五軸同動機種。



圖3 : 客戶將瀧澤一機多工機種連線後效率更高,亦可選擇加裝門型機器人+AOI;以3+2軸機種結合自動倉儲系統的成本,還低於一般五軸同動機種。(source:台灣瀧澤科技)
圖3 : 客戶將瀧澤一機多工機種連線後效率更高,亦可選擇加裝門型機器人+AOI;以3+2軸機種結合自動倉儲系統的成本,還低於一般五軸同動機種。(source:台灣瀧澤科技)

瀧澤這兩年來也積極與工研院、學界密切合作,摸索5G、AIoT、AR/VR等創新應用領域,看好未來可將AR/VR用於培訓、維修等售後服務項目,如台積電便藉此訓練美國工程師,也能善用既有零組件精簡、模組化和高度自製率等優勢。


發得攜手達梭、工研院 展示機械雲整合解決方案

另一家遠東機械集團旗下工具機大廠發得科技(FATEK),今年也提供CNC立/臥式車床及輪圈專用機,與工研院VMX機械雲、達梭系統(DASSAULT SYSTEMES)密切合作,透過旗下3DEXPERIENCE平台,結合成功大學智慧製造研究中心(iMRC)開發的全自動虛擬量測(AVM)、智慧型預測保養(IPM)技術,在機械雲上整合發表其AVM全檢+數位分身解決方案。


除了展示發得科技多年來專注投入開發CNC臥式搪銑床、立/臥式車床、輪圈專用機等,於工研院智慧製造技術驗證場域,整合規劃智慧自動化工廠軟硬體成果,涵括從上層PLM、ERP、MES、APS系統,再經MES銜接自動化倉儲系統AS/RS、工研院機械雲VMX,直到下層AGV派車系統、工業機器人、CNC工具機等自動化設備,搭配AR裝置(HoloLens)提供客戶沉浸式環境體驗。



圖4 : 發得科技整合工研院機械雲、達梭系統3DEXPERIENCE平台,並搭配AR裝置(HoloLens)提供客戶沉浸式環境體驗 ,展示其AVM全檢+數位分身解決方案。
圖4 : 發得科技整合工研院機械雲、達梭系統3DEXPERIENCE平台,並搭配AR裝置(HoloLens)提供客戶沉浸式環境體驗 ,展示其AVM全檢+數位分身解決方案。

由三方依序完成4道加工輪圈工序,並將工具機上運行生產的數據、訊號即時上傳AVM分析,並以數位分身形式呈現。倘若發現其中有一件NG品,AVM也能即時追溯找出生產線上問題,並執行換刀、調整加工速度或路徑等工作;再經過三次元量床(CMM)驗證比對,確認與原始設計一致。由此可見,如今數位分身已不僅止於事前模擬規劃的虛擬影像而已,還能融入實際製程中,即時改善或加以優化。


台灣區達梭系統資深技術經理許欲生進一步剖析達梭系統在其中扮演的角色,分為:


1.在加工前模擬配置生產線上工站、機器人與加工路徑,再經離線編程post產出NC code;


接著才是建置真實產線與設定,讓客戶按計畫生產,並蒐集現場數據、資訊,和機械雲整合打造IoT戰情室。


2.由於達梭系統將3DEXPERIENCE平台架設在VMX機械雲上,讓AVM亦可在此接收來自現場層自動化光學檢測(AOI)機台資訊演算後,將機台動態3D影像和AVM數據都同步展示在3DEXPERIENCE平台的儀表板上,盡快找出原因來加以改善及優化。


許欲生指出:「現今使用者無論處於設計或生產等任何階段,只要將VR接上電腦,就能直接體驗產品設計或實際投入生產等過程,即時看到設計、加工和分析結果,可望大幅節省後製時間與成本。待經AVM確認正確並累積足夠全檢數據之後,未來只要抽檢比對機器動態和數據即可」


隨著智慧機械雲平台正式商轉,未來達梭旗下代理商誼卡科技(ECARD)還會協助推廣工研院智慧機上盒(SMB),與機械雲VMX平台;甚至可協助導入達梭3DEXPERIENCE平台在AWS雲上訂閱制服務的成熟商業模式,除了成大AVM/IPM之外,還能同時搭配達梭3DEXPERIENCE平台上的PLM軟體,將達梭系統SaaS雲端解決方案的設計、分析、製造管理app,在智慧機械雲平台提供訂閱制租用,或開放API供客戶二次開發,接軌國際市場。


結語:展望數位分身前景 超前部署工業元宇宙

值得一提的是,除了成大AVM/IPM之外,達梭3DEXPERIENCE平台也能開放供其他SaaS微服務程式使用,包含元宇宙概念雖是較傾向社交娛樂領域,達梭系統則已在3D體驗應用深耕達40年,AR/VR影像如今也不必要CAD軟體系統商再耗時後製,除了VR裝置外,還會呈現更多設備呈現3D即時真實數據。


包括未來當使用者管理供應鏈問題時,只須經過雲平台即可快速見到3D虛擬產品,而不再只是傳統excel形式的料號、BOM表或文字敘述;還能在完成3D設計產品後,在PC模擬控制系統精準描述並分析其行為動作,再反饋加工資訊。於實際量產前模擬驗證強度、測試有無電磁輻射干擾,而不是傳統網格資料,再利用3DEXPERIENCE平台的大數據分析引擎累積經驗,進而優化生產流程。



圖5 : 當製造業完成3D設計產品後,即可在實際量產前模擬驗證強度、測試有無電磁輻射干擾,再利用大數據分析引擎累積的經驗,優化生產流程。(source: DASSAULT SYSTEMES)
圖5 : 當製造業完成3D設計產品後,即可在實際量產前模擬驗證強度、測試有無電磁輻射干擾,再利用大數據分析引擎累積的經驗,優化生產流程。(source: DASSAULT SYSTEMES)

讓客戶只要戴上VR裝置就能即時體驗產品,選配更換零組件,現在已實際應用於車輛設計製造時,得到1:1沉浸式體驗;2019年達梭也與Airbus合作簽署DDMS(Digital Design Manufacturing and Services)數位轉型計畫,建立起從產品設計、製造規劃、生產工廠、維修服務等完整生產流程的一系列數位分身。


加上4年來與工研院密切合作,打造智慧製造試驗場域,即可視為元宇宙的雛型,也讓工研院藉此加入許多小型ERP、MES廠商,合作建置SI系統整合解決方案。許欲生認為:「元宇宙概念其實不僅止於社交娛樂、電玩動畫領域,達梭經過40年來深耕3D體驗應用領域,而將基於物理、科學產出模擬的數據,已可直接連結生產系統,改善產品設計,將數位分身理念引進產品設計與製造流程。」


**刊頭圖(攝影:陳念舜)


相關文章
高效能與低功耗雙軌併進 工業MCU注入智能工廠新動能
PLC串起物聯網智慧製造
產研協力推進積層製造應用
「機、廠、鏈」三大環節形塑「智」造樣貌
數位及綠色雙軸轉型 淨零碳排擴大成效
comments powered by Disqus
  相關新聞
» SoftBank完成Altaeros ST-Flex自主浮升器電訊測試
» Igus推出全球首輛由再生塑膠製成的城市自行車
» 東元力推全方位節能減碳方案 聚焦養殖與食品加工應用
» 雙重認證優勢多:igus控制電纜為拖鏈和電纜線槽加保證
» 金屬中心智慧多椎節手術輔助系統 獲德國reddot產品設計獎
  相關產品
» UR全新協作型機器人UR20高負重 協助製造商實現端到端自動化
» 新型igus PRT-04 micro轉盤軸承緊湊且高效能
» Aerotech開發Automation1運動控制平台新功能
» 洛克威爾自動化發表全新微型控制器和設計軟體
» 德承新款嵌入式工業電腦DV-1000提升邊緣運算功效


刊登廣告 新聞信箱 讀者信箱 著作權聲明 隱私權聲明 本站介紹

Copyright ©1999-2022 遠播資訊股份有限公司版權所有 Powered by O3
地址:台北市中山北路三段29號11樓 / 電話 (02)2585-5526 / E-Mail: webmaster@hope.com.tw