當(dāng)現(xiàn)今工業(yè)4.0智慧制造已成為全球下一波制造業(yè)變革的主流，也讓過(guò)去僅提供OEM代工或設(shè)備供應(yīng)商為主的臺(tái)灣業(yè)者亟應(yīng)積極轉(zhuǎn)型，從只會(huì)「制造某類(lèi)產(chǎn)品」到「能協(xié)助客戶(hù)創(chuàng)造價(jià)值」的完整解決方案，包含馬達(dá)與減速機(jī)制造廠商都已投入發(fā)展產(chǎn)銷(xiāo)完整解決方案。

圖1 : （source：i.video-cdn.net）

如依今（2019）年4月1~5日舉行的德國(guó)漢諾威工業(yè)展（Hannover Messe）趨勢(shì)顯示，該展覽不僅在今年已正式取代停辦的漢諾威電腦展（CEBIT），并順應(yīng)智慧機(jī)械的趨勢(shì)，并入部分物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和人工智慧主題，吸引制造業(yè)持續(xù)跟進(jìn)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與核心應(yīng)用方案創(chuàng)新，以便及時(shí)在國(guó)內(nèi)外新興市場(chǎng)及應(yīng)用領(lǐng)域爭(zhēng)取更多商機(jī)。

且因其同時(shí)也是2011年工業(yè)4.0革命問(wèn)世的發(fā)源地，今年更以「產(chǎn)業(yè)整合─工業(yè)智慧」為主題，分別于27個(gè)展館內(nèi)展出：數(shù)位工廠及工業(yè)4.0應(yīng)用方案，包含軟硬體系統(tǒng)；自動(dòng)化設(shè)備，共有機(jī)器人/自動(dòng)化元件/傳動(dòng)設(shè)備與系統(tǒng)；以及空壓與真空技術(shù)；創(chuàng)新研究與科技等豐碩成果。

讓長(zhǎng)年定期前往觀展的工研院產(chǎn)業(yè)科技國(guó)際策略發(fā)展所機(jī)械與系統(tǒng)研究組經(jīng)理熊治民不禁感嘆：「今年展覽內(nèi)容除了傳統(tǒng)工業(yè)承包OEM、電力、自動(dòng)化設(shè)備等領(lǐng)域產(chǎn)品外，還有越來(lái)越多的數(shù)位制造、軟體系統(tǒng)、積層制造等智慧科技應(yīng)用陸續(xù)出現(xiàn)在展會(huì)里。」

例如過(guò)去以展示工業(yè)承包為主的館區(qū)，曾集結(jié)大部份臺(tái)灣制造廠商，卻逐年受到中國(guó)大陸、印度等亞洲新興工業(yè)國(guó)家取代，規(guī)模也持續(xù)縮小。如今已改為提供數(shù)位工廠及工業(yè)4.0應(yīng)用方案的軟硬體業(yè)者居多，更凸顯未來(lái)制造業(yè)的核心能力須從「會(huì)制造某類(lèi)產(chǎn)品」進(jìn)階，轉(zhuǎn)變成為「能協(xié)助客戶(hù)創(chuàng)造價(jià)值」。

熊治民進(jìn)一步指出，隨著設(shè)備與系統(tǒng)成本降低，以及應(yīng)用功能多元化，工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用范疇正逐漸從汽車(chē)、3C與電子產(chǎn)品制造領(lǐng)域，向其他產(chǎn)業(yè)擴(kuò)散，也是協(xié)助制造業(yè)維持生產(chǎn)力與競(jìng)爭(zhēng)力的重要方法之一。

因此在今年展場(chǎng)上，各家廠商雖然不再以「Industry 4.0 Ready」為標(biāo)語(yǔ)，吸引參/觀展者目光，卻因?yàn)楦恿私夤颈旧懋a(chǎn)品定位與能力，讓實(shí)際展出內(nèi)容呈現(xiàn)出更具有技術(shù)成熟性和產(chǎn)業(yè)實(shí)用性的解決方案。

例如經(jīng)過(guò)結(jié)合協(xié)作型機(jī)器人，與加裝光學(xué)影像、光達(dá)、AI等感測(cè)元件導(dǎo)引的傳統(tǒng)AGV（無(wú)人搬運(yùn)車(chē)）組成AMR模式運(yùn)作，將具有物料搬運(yùn)、自動(dòng)上下料、移動(dòng)式工作站等多重功能，除了可減少人力需求、增加生產(chǎn)效能之外，還能促使產(chǎn)線(xiàn)與工廠設(shè)施彈性更佳。

臺(tái)灣傳動(dòng)系統(tǒng)大廠　推出驅(qū)控整合方案

今年參與漢諾威工業(yè)展的大銀微系統(tǒng)，也在會(huì)場(chǎng)發(fā)表常用于AGV有限空間里的小型傳統(tǒng)AC伺服馬達(dá)，輸出功率分別為200W/400W、最大扭力1.94/3.8Nm以協(xié)助定位；另可搭配編碼器、AC伺服驅(qū)動(dòng)器及連接元件中的電纜線(xiàn)材整合，成為一體化的智能型馬達(dá)abilymotor，以滿(mǎn)足使用者高階應(yīng)用需求。

圖2 : 大銀微系統(tǒng)發(fā)表常用于AGV有限空間里的小型傳統(tǒng)AC伺服馬達(dá)，可搭配編碼器、AC伺服驅(qū)動(dòng)器及連接元件中的電纜線(xiàn)材整合，以滿(mǎn)足使用者高階應(yīng)用需求。 （攝影／陳念舜）

且經(jīng)由高度整合而提升系統(tǒng)整合效率及可靠度，得以有效減省使用者配線(xiàn)、模組數(shù)與工時(shí)；并透過(guò)整合式設(shè)計(jì)快速替換，降低維修時(shí)間；縮小20%機(jī)臺(tái)體積設(shè)計(jì)，提升廠房利用率。因此可省去驅(qū)動(dòng)端與作動(dòng)端配線(xiàn)，使之降低外界雜訊干擾，優(yōu)化品質(zhì)。加上彈性設(shè)計(jì)，透過(guò)優(yōu)越可程式化能力，可透過(guò)簡(jiǎn)易程序設(shè)計(jì)介面，自行規(guī)劃繁復(fù)行為運(yùn)動(dòng)，以及豐富程式輔助快速上手。

另一款智能化工業(yè)機(jī)器人abilyrobot，也經(jīng)過(guò)整合工業(yè)機(jī)器人、AC伺服馬達(dá)與驅(qū)動(dòng)器，提升設(shè)備制造商競(jìng)爭(zhēng)力，因此能取代單軸機(jī)器人的連軸器，更有效減省機(jī)臺(tái)體積27%，提升廠房利用率；整合式設(shè)計(jì)能大幅減少配線(xiàn)及零件數(shù)量，約節(jié)省75%安裝工序；伺服增益調(diào)整較為精確，使得馬達(dá)定位（整定）時(shí)間可有效減少40%，提升機(jī)臺(tái)生產(chǎn)力。

兩者共同的特點(diǎn)還包含：皆可以有效抑制運(yùn)動(dòng)中的振動(dòng)，降低因?yàn)闄C(jī)械結(jié)構(gòu)本身弱剛性導(dǎo)致晃動(dòng)，有效提升設(shè)備生產(chǎn)效率。驅(qū)動(dòng)器還能協(xié)助使用者調(diào)整上位控制器脈波指令的解析度，得與各式不同解析度的位置編碼器搭配，或能調(diào)整模擬編碼器輸出解析度予上位控制器，滿(mǎn)足不同上位控制器的接收功能。同時(shí)具備工業(yè)乙太網(wǎng)路（EtherCAT）通訊介面，并支援CoE （CANopen over EtherCAT）伺服驅(qū)動(dòng)協(xié)定，在多軸控制應(yīng)用時(shí)，提供了配線(xiàn)簡(jiǎn)單、低成本、抗干擾、遠(yuǎn)端與分散式控制需求。

值得一提的是，由于大銀微系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)還在于能掌握自主開(kāi)發(fā)馬達(dá)、驅(qū)動(dòng)器、滑軌等模組的技術(shù)能力，得以自由升級(jí)，除了伺服馬達(dá)轉(zhuǎn)速皆可達(dá)到3,000rpm之外，未來(lái)也可在占用相同空間的機(jī)臺(tái)體積內(nèi)，持續(xù)更新升級(jí)馬達(dá)轉(zhuǎn)速、解析度，以及驅(qū)動(dòng)器響應(yīng)頻率（1k~3.2kHz）、效能或客制化設(shè)計(jì)等；若遇有較重負(fù)荷時(shí)，還能加裝減速機(jī)，藉由提高減速比來(lái)增加扭矩。

國(guó)內(nèi)外減速機(jī)廠商　導(dǎo)入智慧傳動(dòng)解決方案

至于德國(guó)威騰斯坦公司（WITTENSTEIN）自從1992年創(chuàng)立WITTENSTEIN motion control GmbH以來(lái)，便持續(xù)將服務(wù)范圍由單純的傳動(dòng)系統(tǒng)制造擴(kuò)展，成為機(jī)電整合伺服傳動(dòng)裝置及伺服傳動(dòng)系統(tǒng)的系統(tǒng)供應(yīng)商。

圖3 : 德國(guó)威騰斯坦公司在今年漢諾威工業(yè)展首度發(fā)表的最新產(chǎn)品Smart gearbox，系將最新傳感、監(jiān)控技術(shù)與減速機(jī)整合一體模組化。 （source：WITTENSTEIN）

由于系列產(chǎn)品線(xiàn)相對(duì)完整，足以滿(mǎn)足使用者不同需求。如主力產(chǎn)品之一的行星式減速機(jī)便透過(guò)于內(nèi)部由多顆小齒輪組合而成的設(shè)計(jì)，如同行星繞著太陽(yáng)公轉(zhuǎn)，且行星齒輪還貼合外齒圈運(yùn)行軌跡，具備承載能力強(qiáng)、體積小等優(yōu)勢(shì)。

進(jìn)而于2015年漢諾威工業(yè)展率先推出全球首部零背隙減速機(jī)Galaxie，甫上市便榮獲德國(guó)赫爾梅茲工業(yè)設(shè)計(jì)大獎(jiǎng)（Hermes Award）肯定，具有全球首創(chuàng)的「高剛性x高加速力x短中空軸x零背隙」4大亮點(diǎn)，突破以往齒輪傳動(dòng)原理，顛覆了傳統(tǒng)減速機(jī)的「線(xiàn)接觸」設(shè)計(jì)成為「面接觸」，而增強(qiáng)出力，最大加速力矩較同業(yè)高出170%、空心軸/外徑70%，扭轉(zhuǎn)剛度580%。

再結(jié)合高性能伺服馬達(dá)的緊湊設(shè)計(jì)，采用中空軸與伺服馬達(dá)合一小型化，既符合現(xiàn)今工具機(jī)精簡(jiǎn)趨勢(shì)，置入大小不等的空間。比起相同體積的減速機(jī)或直驅(qū)馬達(dá)更具有優(yōu)勢(shì)，達(dá)到絕對(duì)零背隙，與工業(yè)4.0無(wú)縫接軌，并在2017~2019年持續(xù)進(jìn)化。

有別于以往減速機(jī)通常在傳動(dòng)系統(tǒng)中只是伺服馬達(dá)的被動(dòng)元件，威騰斯坦也隨著數(shù)位智能化趨勢(shì)年年演進(jìn)，在今年漢諾威工業(yè)展發(fā)表智慧傳動(dòng)解決方案。首度發(fā)表的最新產(chǎn)品Smart gearbox，系將傳感、監(jiān)控技術(shù)與減速機(jī)整合一體模組化。讓使用者只要從減速機(jī)法蘭面拉出一條導(dǎo)線(xiàn)，就能通過(guò)IO-link、EtherCAT傳遞使用時(shí)間、加速度、溫度、震動(dòng)方向、角度等數(shù)據(jù)或上傳云端，透過(guò)行動(dòng)裝置可持續(xù)且即時(shí)掌握其運(yùn)轉(zhuǎn)動(dòng)作、速度、溫差范圍等多方訊息。

目前還推出減速機(jī)與高性能伺服馬達(dá)一體化設(shè)計(jì)Premo機(jī)種，估計(jì)約省下50%以上空間及耗能，換來(lái)較大出力，適合要求結(jié)構(gòu)緊湊、大力矩使用者。也有客戶(hù)將之導(dǎo)入一體化設(shè)計(jì)AGV，將機(jī)架和輪子都整合到AGV驅(qū)動(dòng)輪，使得下方轉(zhuǎn)臺(tái)、工作臺(tái)結(jié)構(gòu)緊湊，設(shè)計(jì)更靈活，又不必再另行搜羅多家不同零組件供應(yīng)商整合；在AGV驅(qū)動(dòng)器里還有X-Y-Z方向的加速傳感器，可通過(guò)TCP/IP網(wǎng)路傳訊來(lái)偵測(cè)、分析AGV行駛或碰撞狀況，來(lái)確保AGV行駛順暢。

圖4 : 立翔機(jī)電工業(yè)公司也在今年叁與漢諾威工業(yè)展期間，推出多款伺服專(zhuān)用減速機(jī)，讓客戶(hù)在臺(tái)灣還有替代進(jìn)囗品的選擇，無(wú)論是售價(jià)或交期都更有競(jìng)爭(zhēng)力。（source：立翔機(jī)電）

至于在臺(tái)灣的老牌減速機(jī)大廠立翔機(jī)電工業(yè)公司，也自1976年起便創(chuàng)立「北工」品牌減速機(jī)，皆由該公司采取一條龍自主研發(fā)制造與生產(chǎn)流程，強(qiáng)調(diào)能讓客戶(hù)一站購(gòu)足，選用到符合設(shè)備需求的產(chǎn)品。

面對(duì)當(dāng)前世界各國(guó)對(duì)于工業(yè)4.0及智慧自動(dòng)化趨勢(shì)需求，現(xiàn)在還可透過(guò)監(jiān)控系統(tǒng)提高設(shè)備稼動(dòng)率，來(lái)因應(yīng)國(guó)際市場(chǎng)越來(lái)越劇烈的競(jìng)爭(zhēng)；立翔機(jī)電也逐步轉(zhuǎn)向歐美地區(qū)開(kāi)發(fā)較為高階應(yīng)用市場(chǎng)，現(xiàn)已取得多家伙伴長(zhǎng)期合作。

立翔機(jī)電并在今年參與漢諾威工業(yè)展期間，共推出多款伺服專(zhuān)用減速機(jī)，包含：PE系列低背隙蝸桿蝸輪減速機(jī)，低背隙可達(dá)8弧分以下；SJ系列滾珠螺桿千斤頂，主要應(yīng)用于自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)的升降裝置；R系統(tǒng)/K系列，符合歐規(guī)高精度的齒輪減速機(jī)，讓客戶(hù)在臺(tái)灣還有替代購(gòu)買(mǎi)進(jìn)口品的選擇，無(wú)論是售價(jià)或交期都更有競(jìng)爭(zhēng)力。