以實機展示工業4.0 歐洲自動化論壇讓智慧製造成真
以實機展示工業4.0 歐洲自動化論壇讓智慧製造成真
劉中興
2019-05-22 02:36
經過數年的市場推廣，工業4.0的應用逐漸落地，除了各工業大國紛紛相關制定政策外，產業也開始加重布局力道，不過要讓工業4.0從概念落實到製造場域，必須透過實際案例與機台展示，才能讓業者有感，將於6月12日在台中登場的「歐洲自動化先進論壇」，除了邀請要自動化產業專業人士剖析智慧製造技術趨勢外，現場也將展出整合9家自動化大廠產品所打造的智慧化機台，以實機展示讓與會者充分掌握智慧機械的構造與設計理念。
達詳自動化
達詳自動化在工廠自動化已有多年經驗，這次論壇所展示的實機，也是由其負責系統整合工作，此機台中包括機器手臂、系統工程軟體、夾爪、機器皮膚、感測器、行走軸、伺服壓床、工安模組等各種軟硬體設備，由達詳將之整合，並以軟體串連為智慧機台。此機台的架構是以天吊式、地置式兩種走行軸，搭配ABB的兩款6軸關節機器手臂，並在機器手臂上加入機器皮膚，使其具備人機協作功能，此外系統內也規劃了自動化排程、智慧化監控系統等多種工業4.0元素，機台可以智慧化動作進行去毛刺、上下料等作業，所有的運作過程都由感測器偵測運作狀態，並將其系統狀態及數據雲端化管理，使多位使用者能同時監控管理。
ABB
在這次論壇中，機器手臂大廠ABB將旗下軟硬體產品應用於現場實機中，其中IRB 4600機器手臂負責產品上下料作業，為因應不同工件快速更換夾具需求，也配置了換爪模組，IRB 4600可由智慧管理系統定位手臂位置，並內建RFID讀取器，可確認正確工件與流程工站，另一隻IRB 1200機器手臂設計為倒吊式龍門外軸，負責夾取工件去毛刺作業，此手臂同時具備機器視覺功能，可進行定位，並將工具夾取至去毛刺的表面處理平台，在這次的機台中，IRB 4600與IRB 1200都架設於配置有ABB MU300馬達的地軌，以第7軸同步控制方式擴大活動範圍。在軟體方面，ABB的軟體平台可同時管理系統上下層的各種訊息，除了強化設備效能外，也可以此建立生產履歷，達到智慧製造目的。
NI
NI(美商國家儀器)在自動化領域深耕多年，旗下的LabVIEW與各式硬體平台，廣泛應用於各種製造系統中，此次的智慧化實機則採用了NI最新的LabVIEW NXG，全面整合IT與OT系統，打造出智慧化控操控介面。在LabVIEW NXG的功能豐富，並且鏈結了系統內所有感測器，並讓系統中各環節的數據趨勢以圖像化方式呈現，達到可視化管理目的。另外當天也將提供QR Code，現場來賓只要以智慧手機掃描，就可進入網路化人機介面，並以此遠端監控設備機台，達到無人工廠願景。LabVIEW NXG也可與NI的SystemLink軟體連結，用以管理製造現場的OT設備，降低系統建置難度。
廣生科技
機械手臂經過多年發展技術已相當成熟；不過機械手臂都為定點建置。廣生科技的走行軸透過設置於地面或架高的軌道，擴大機器手臂的活動範圍及使用彈性並串連起產線。
在此次論壇所展示的機台中，廣生科技提供了走行軸、正交型機械手與3D纜線護鏈，走行軸搭載了機台上的ABB機器手臂，負責工件夾取與移送；補足了自動化系統中機器手臂因位置固定所產生的彈性不足。而正交型機械手則提供更有效率的取放料及空間規劃。除此之外，廣生科技也提供了完整的3D纜線護鏈，讓系統中的纜線避免因外露受損而帶來的停機或導致工安事件的發生。
PILZ
全球機械設備安全自動化大廠PILZ，這次將PSENscan安全雷射掃描器建置於現場自動化設備中，相較於傳統以實體圍籬區隔作業人員與機器手臂的作法，PILZ的安全雷射掃描器可設置於開放空間，並透過區域規劃將開放空間區隔為警示與危險兩大區塊，雷射掃描器偵測到人員或物體進入警示區時，即會發出警報通知，並減緩機器手臂的運作速度，以降低手臂對人員造成的碰撞傷害，並且兼顧設備生產效率。當人員或物體進一步進入危險區時，機器手臂將立即停止動作，防止工安事件發生。除了以更智慧的方式提升安全性外，採用PILZ安全雷射掃描器可透過軟體介面設定警界與危險區域範圍，兼具彈性與快速部署特色。
SCHMIDT
SCHMIDT在此次機台中提供具備智慧監控的伺服壓床，相較目前市場上僅有數據監測功能的壓床，SCHMIDT則加入特有的閉迴路力道控制技術，在此壓床中，感測器擷取即時製造資訊，並將數據回傳至控制器，控制器處理數據後發送指令，讓壓床可即時智慧調整作出反應，彈性控制力道完成製品的精密組裝。SCHMIDT每秒可完成2000次監控循環，同時組裝過程中的力道、位移與時間數據，也可送至後端管理平台，匯整大數據，再透過AI分析回饋，達到智慧製造目的。SCHMIDT專利的閉迴路力道控制需系統高度整合，技術難度相當高，尤其所需調整的硬軟體種類繁多，並非依賴特定零組件完成，須從整體系統著手，而SCHMIDT的伺服壓床也具備易整合特色，可協助系統廠商快速打造客製系統。
SCHUNK
SCHUNK(德國雄克)是全球高效能工具機精密夾持系統和自動化抓取設備領導品牌，產品包括夾治具、車床夾頭、精密刀桿、铣床模組化夾持系統、機械夾爪、自動化抓取模組、機器人附件等。
此次論壇的實機展示中，SCHUNK提供了最具穩定性的抓取系統，包括兩指平動機械夾爪PGN-plus搭配高效能的快換工具系統(ATC)與拋光研磨去毛刺設備。兩指平動機械夾爪PGN-plus為鋸齒型導軌，比起傳統機械夾爪可增加50%夾持力，讓工件夾取更穩定，同時不會因使用過久產生磨耗或間系，而快換工具系統更能利用機器人的停工時間，機器手臂快速更換手臂末端功能，讓同一個機器手臂可以完成抓取及去毛刺的作業。拋光研磨去毛刺設備，則由汽缸工具提供恆定力量，補償機器手臂XYZ運行路徑，達到去毛刺，倒角等功能。
IFM
感測器是智慧製造系統的第一層建置，透過精準且完整的感測數據擷取，所有的智慧化功能方可啟動運作，作為專業工控感測器大廠，ifm (宜福門)在智慧機械領域已有深厚布局，在此次論壇所展示的機台，提供了近接感測器、光電感測器與RFID 標籤/讀取器。在機台運作時，先透過電感式近接感測器偵測位置，再以光電感測器確認工件有無，最後由設置於輸送帶出入口的RFID讀取器，感應工件上的標籤。 ifm此次採用13.56MHz頻段的RFID系統，並搭配最多可感測4組標籤的讀取器，協助機台追蹤並記錄工件在產線中的流程軌跡，除了建立生產履歷外，所產生的數據也可做為後台智慧化決策之用。
原見精機
人機協作是機器手臂領域近年來的趨勢之一，透過人與機器手臂的共工，讓產線更具彈性，然而傳統機器手臂並不具備此一設計，對此原見精機推出了安全皮膚，穿戴上安全皮膚的機器手臂，即有觸覺功能，並經由演算法推導出對應動作。在此次論壇中，ABB的IRB 4600機器手臂就搭配了原見精機的安全皮膚，使現場機台可以人機協作方式進行作業，穿上安全皮膚的手臂在觸碰到人之後，即可停止動作，避免工安事件的發生。另外原見精機也開發具手動拖曳的Finger Teach，可直接教導機器手臂動作，並以軟體記錄其動作，立即顯現期望的運作軌跡，一改過去需要撰寫大量程式的作法，協助機器手臂快速上線。
歡迎報名參加歐洲自動化先進論壇，感受最新的歐洲自動化科技。
