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看數位化平台整合智動設備與元件(上)
亞洲工業4.0暨智慧製造系列展會後報導之一

【作者: 編輯部】   2017年09月30日 星期六

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於日前落幕的「亞洲工業4.0系列暨智慧製造展」總計4天來,由自動化工業、機器人、智慧物流、模具及3D列印組成5大主題展區,共吸引累計近18萬參觀人次,約比去年成長21%。


因為參展效益明顯,預計明(2018)年亞洲工業4.0暨智慧製造系列展甚至將擴大為兩個檔期舉辦。8月1~4日將由台北國際自動化工業大展率先登場;8月29日~9月1日則由台灣機器人與智慧自動化展、台北國際物流暨物聯網展、台北國際模具暨模具製造設備展及台灣國際3D列印展接棒,同期還加入「台北國際數位化機械要素展覽會」,將為台灣推動5+N創新產業計畫持續添薪加火。


以下介紹今年參展的重點廠商之產品與技術:


寶帝


圖一
圖一

於今年再度參展的寶帝公司(Burkert)為100%純德系血統廠商,除了曾實際參與制定歐洲製藥業高潔淨製程等多項工業4.0規範,近年來也持續在台灣半導體、面板濕製程及製藥產業持續成長,發現雖然現今台灣於工業4.0尚屬奠基階段,新建廠case雖然不多,系統更新需求卻與日俱增。該公司主要提供可補齊基層設備所需感測器、閥件、Remote I/O.、PLC等產品,尤其在工業物聯網基層架構中數量最多且複雜,必須先確保精準後再向上發展。


進而改善過去太依賴氣動電磁閥等類比機構,納入數位化平台,防止一旦斷氣或迴路中斷,造成高價設備受損更划不來。今年共發表驅動電磁閥島整合方案,支持所有相關的現場總線協議和數位通訊平台,以方便進行現場維護,降低製程風險;高效能電動比例控制閥,即便無氣源還能精準控制,既降低營運成本也節能減碳。


歐洲機械


圖二
圖二

歐洲機械今年展出雅特生科技的iHP系列電源產品,且由於機身體積在市面上同等功率的產品中最小,約節省1/4空間和工時、配線、運費等無形成本,現也與迅得機械合作,加裝於空間有限的無人搬運車上。


其除了強調是業界首款可配置的智慧型大功率電源系統,提供一個可程式設定的電壓或電流源,且符合輸出的準確性、解析度和穩定性要求,包含輸出功率高達24kW,並以3kW為一單位逐步遞增;鋁軌型產品還可瞬間輸出1.5倍電流,以達到所需功率,避免因為電流不足而跳脫保護或動作延遲;利用最多達8個不同的插入式模組而配置輸出,足以滿足不同電壓和電流需求,讓開發商能利用系統的類比或數位介面,支援如CANbus、乙太網和RS485等標準的通訊協定。同時具備併聯埠,若使用者為了增加功率須併聯多顆電源時,不怕因為出廠設定電壓無法平衡,導致一方負載過大,縮短使用壽命。


東佑達


圖三
圖三

東佑達是目前台灣所有投入機器人製造領域的廠商中,少數具備完整自主開發線性滑軌、馬達、控制器等關鍵零組件能力的公司,甚至於廠內引進或訂製專用研磨加工機,提高交期彈性,不怕一時景氣復甦而搶料缺貨。


進而使之產品更新快速、品質穩定,從最早期單純不帶馬達控制滑台模組,發展到目前整組馬達與控制系統皆能自製,向來秉持「發現市場需求、主動改變」的初衷。今年起更推出全國首例的胖卡巡迴展示車,既加深客戶第一印象,且機動性高,可多次造訪台灣各地不同客戶或部門,直接將產品帶到面前演示、體驗實品樣貌。在會場展出多樣自製產品中,包括:滑台模組、單軸/直交/桌上型/SCARA機器人、無人搬運車AGV、閉迴路步進電動缸、新式軌道內崁式模組等。


其自製線性馬達定/轉子及控制系統,共分為平板、軸棒、U字型式,不僅同樣具備長行程、高速及加減速特性,符合高精準定位要求;還強調可搭配各廠牌慣用驅動器,以因應加工環境、條件客製化,貼近終端客戶突出差異化需求。


全球傳動


圖四
圖四

傳動元件專業製造大廠全球傳動科技,除了受惠於美、韓與中國大陸的智慧型手機大廠Q4陸續推出旗艦新機搶市,促使設備客戶對於滾珠螺桿、花鍵及線性滑軌等關鍵零組件需求增溫,會場約有20餘家設備及系統整合商客戶參展。


自家發表的主力產品螺帽旋轉式滾珠螺桿,則強調具有高導程、超長行程(1.5m)特性,與日系產品同級的定軸式設計,卻是最快量產的台灣廠商。其採一體成型的強度較高,可延長使用壽命;再加上馬達帶動單顆螺帽旋轉前進,而不易增加熱伸長量、晃動,得以在高速運行時的效能更為穩定;且因外徑較細而方便配置,同時具有高性價比優勢,更有利於下游設備廠商搭載使用。目前除可應用於龍門加工機、搬運設備外,未來甚至能搭配齒排系統,兼顧輕重負載需求。


精浚科技


圖五
圖五

精浚科技(OME)今年宣示主題「由微米製造躍升奈米致動」,強調從自有線軌品牌(STAFF)起家,已先行掌握機械、機構及關鍵零組件優勢,並陸續成功開發共軌設計、三面同磨、鍵帶與防塵設計等產品,目前除了部份關鍵零組件仍須外購,從製造、組裝到開發軟體、控制器皆有能力自主。


待熟悉線軌特性,以順利搭配馬達、螺桿後,近年來精浚再於內部成立新團隊,以進一步整合奈米致動器的壓電材料及控制、量測軟硬體、技術與運動模式,來控制通過光線的透鏡模組;並配合光學尺構成閉迴路控制,提高移動精度達1nm,符合同時檢測及組裝的高良率要求;得以達到客戶要求致動精度、荷重,並通過國際驗證,切入半導體、光電產業製程,已順利從線性傳動元件跨足致動領域,產品精度由微米提升到奈米等級


雷尼紹


圖六
圖六

雷尼紹公司(Renishaw)今年除了發表最新生產自動化的量測解決方案,包括利用可安裝於Universal Robots協作機器人減速機末端的RLS AksIM系列磁力旋轉絕對式編碼器,可在開機後即精準回饋定位,以直接監控機器人關節的實際旋轉角度,確保安全並消除系統誤差,提升機器人重覆精度達±0.1mm。


最新發表的AM 400金屬積層製造系統,則具有PlusPac機器最新升級的所有特性,包括加大的安全濾芯,與改良後的光學控制軟體和氣流、視窗保護系統;並提供雷射束(光斑)直徑縮小到70μm、雷射功率增至400W的光學系統,能量密度增加且可與原有平台兼容,以更高的熔融溫度加工材料,通過更快的掃描速度開發出更高加工效率的參數,同時仍保持細節特徵和精度。現已從自行車擴及競賽用汽機車、船舶零組件製造,並打入台灣醫療、模具生產體系;未來若能將領先的積層製造技術與40多年積累的精密加工、檢測和程序控制經驗緊密整合,可望進一步提高積層製造後的工件表面光潔度。


庫卡


圖七
圖七

台灣庫卡公司(KUKA)展示可透過機器人與雲端網路的展出主題,呈現工業4.0與物聯網相關自動化解決方案,以滿足不同產業需求。該公司立即可用的ready2_use整合解決方案,經預先完成安裝、紀錄與測試,特別適用於沒有技術背景的使用者,現在只須用手拖拉教導機器人移動路徑,就能快速投入生產行列。


進而因應彈性已是現今智慧工廠重要的環節之一,KUKA現場展示的多工混線傘型工作站,可用來去除多種類工件、多工序自動澆道口與毛邊餘料作業。即先將工具機與所有周邊機器人通訊協定統一,減省大量控制配線,得以符合工業4.0規範,將生產、管理資訊上傳物聯網,和大數據資料庫相通,提高設備和生產配置彈性。使得所有運動與邏輯控制均經由單一窗口的人機介面控制,省下多餘操作介面;再搭配自動治具辨識RFID,毋須現場人員操作,節約40%以上時間且提高良率。


四零四


圖八
圖八

工業通訊大廠四零四科技(Moxa),以「智慧工廠 智慧連網」為主題,結合Moxa Solution Partner 創新聯盟夥伴艾維達系統,於攤位現場展示智慧工廠連網解決方案與行動影像監控應用,協助客戶打造從邊緣至雲端(設備層至資訊層)的可靠傳輸網路,讓資料擷取、分析、遠端安全監控與網路管理,一次輕鬆到位。預約參觀攤位者就有機會抽PS4 Pro。


此次自動化展覽,將透過現場大型Live Demo展示的Moxa智慧連網解決方案,在異質設備多元通訊協定的互通性部分,Moxa擁有完整工業通訊產品線,包括串列設備伺服器,能提供前端智能邏輯設定的智慧型遠端I/O,乙太網路閘道器,嵌入式工業電腦,以及無線通訊設備,不僅可達到不同通訊協定的互通性,也能讓網路佈署的彈性達到最佳化。


光寶


圖九
圖九

2014年開始投入自動化產業的光寶科技,今年在自動化展展出整合應用、運動控制、同步性能與共振抑制等尖端技術與相關產品,將製造業從自動化延伸到智慧化,串聯 CPS(網宇實體系統)、IoT(物聯網)、大數據與行動設備,搶攻工業 4.0 商機。


光寶科在工業自動化範疇投入大規模研發資源,不僅創建自主研發團隊,更經由策略性投資,快速積累技術並加速產品化的進程;同時,透過推動自身與全球眾多廠商工廠的自動化變革,撙節營運成本且建立示範性成功案例,達成驗證工業 4.0 的目的。


未來光寶將結合多年研發與製造 3C 產品的經驗優勢,希望透過參展來展示過去數年來累積的研發成果,提供客戶完整的產品選擇與解決方案,協助其增加效能與效率、節省成本與人力,同時符合節能環保的全球城市永續發展趨勢,希望以後起之秀之姿,強力衝擊工業自動化領域。


NI


圖十
圖十

NI國家儀器在2017年台北國際自動化工業大展中,展出量測與控制應用,以及邊緣運算最理想的解決方案,並透過現場實機展示讓與會者體驗工業4.0的技術新思維。


此次展覽NI攜手台耀科技與均鈺科技進行實機展示。台耀科技-FPGA高速視?檢測機台透過LabVIEW開發視覺檢測的相關應用,並搭載NI Single-Board RIO單板嵌入式系統,以使用FPGA技術實現彈性噴嘴控制與觸發功能;均鈺科技-FPGA雷射修阻機(Laser Trimmer)則以PXI模組化量測控制系統,搭配PXI FPGA與SMU完成高速雷切功率控制與精準電阻值的量測,建構節省空間且靈活運用的FPGA雷射修阻機。


(本文由王明德、陳念舜、廖家宜共同執筆)


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