甫於今(2016)年11月底落幕的臺灣國際工具機展(TMTS)上，以「啟動智慧製造，邁向工業(yè)4.0」為主題，參展廠商也大方分享自家最新研發(fā)的多樣智慧化機械與生產(chǎn)方案，包含感測技術(shù)、機器聯(lián)網(wǎng)M2M、大數(shù)據(jù)決策、生產(chǎn)機器人控制與人機協(xié)同作業(yè)，以及智慧化彈性生產(chǎn)系統(tǒng)，都是臺灣工具機產(chǎn)業(yè)在行的產(chǎn)品專案。

展示臺日智慧製造實例　整合上銀關(guān)鍵零組件

其中，上銀在現(xiàn)場展示智慧製造系統(tǒng)(Intelligent Manufacturing Systems)為臺日兩地生產(chǎn)實例，係因應(yīng)現(xiàn)今物聯(lián)網(wǎng)(IoT)時代來臨，通過網(wǎng)際網(wǎng)路串聯(lián)起異地產(chǎn)線資訊，如產(chǎn)量、產(chǎn)能、稼動率、訂單狀況及物料庫等；並透過雲(yún)端即時掌握各產(chǎn)線狀況，使生產(chǎn)製造者能因應(yīng)各種客戶訂單需求，在最短時間內(nèi)自動達成生產(chǎn)調(diào)度。強調(diào)其結(jié)合自動化周邊設(shè)備、工業(yè)機器人及各式感測器、視覺系統(tǒng)、安全系統(tǒng)等，從產(chǎn)線規(guī)劃、製造組裝、系統(tǒng)規(guī)劃與整合到試運轉(zhuǎn)皆一手包辦。

圖1 : 智慧製造系統(tǒng)能夠透過雲(yún)端即時掌握各產(chǎn)線狀況(source:www.geautomation.com)

所搭配的自動化週邊設(shè)備，包括：自動送料機可準確、快速地整列送料，再經(jīng)輸送帶迴流系統(tǒng)自動回收物料；於製程中透過視覺系統(tǒng)，精準快速地辨識物料外形與位置，排除瑕疵物件；並利用荷重5kg的6軸關(guān)節(jié)型機器人高靈活，且適用於要求組裝精度高的特性，提升夾取物料的精確性與彈性。進而將生產(chǎn)數(shù)據(jù)蒐集至雲(yún)端統(tǒng)計分析，使監(jiān)控者易於掌握目前產(chǎn)線資訊；透過友善的人機介面，即時監(jiān)控物料狀態(tài)、生產(chǎn)進度、機臺異常，並可立即排除現(xiàn)場問題。「甚至可讓業(yè)務(wù)、客戶只要在外利用智慧行動裝置或POS系統(tǒng)，就能確認工廠生產(chǎn)線上的產(chǎn)能、稼動率，待機臺及物料齊備後，即時搶/接單生產(chǎn)，符合工業(yè)4.0概念。」

至於未來工業(yè)4.0最理想化目標，還有CPPS(Cyber-Physical Production System)，也就是除了如前述讓製造端充分瞭解廠內(nèi)生產(chǎn)線及物料狀況外，還應(yīng)將CPS納入供應(yīng)鏈體系，讓上下游各自建立系統(tǒng)，在缺料時自動即時通知備料，再交由物流配送，已有些汽車製造業(yè)開始導入。但上銀也指出：「因為現(xiàn)今該模式仍有資訊外流疑慮，僅限於集團內(nèi)部供應(yīng)鏈體系，須等待更久時間成熟後，客戶才會考慮逐步納入外部供應(yīng)商。」

目前上銀則仍是聚焦於設(shè)備機構(gòu)端，而非物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)領(lǐng)域，在前述智慧製造系統(tǒng)中，機器人也採用上銀滾珠螺桿傳動的電動夾爪系列，體積小又具備高速、高精度及效率等特性，可自行設(shè)定位置、力量、速度、加速度；搭配上銀滾珠螺桿傳動的單軸機器人長行程模組，適用於高精度、剛性及客製化行程的直線運動。

圖2 : 上銀最新智慧滾珠螺桿產(chǎn)品，能診斷螺桿預壓的3種狀態(tài)：無背隙、過渡區(qū)、有背隙，當預壓將消失時先提醒客戶，並記錄診斷歷程。(攝影：陳念舜)

此外，上銀還展示最新智慧滾珠螺桿產(chǎn)品，可將客戶端螺桿加裝感測器所蒐集到的資訊回傳伺服器，再透過App軟體下載預壓、精度、溫升等大數(shù)據(jù)後，納入客製化人機介面加值應(yīng)用。此預壓診斷的設(shè)計理念，係基於滾珠螺桿若因為鋼珠磨耗變小，產(chǎn)生背隙，將導致預壓不足，使得剛性降低，加工表面隨之異常。現(xiàn)在上銀能診斷滾珠螺桿預壓的3種狀態(tài)：無背隙、過渡區(qū)、有背隙，當預壓將消失時(Critical)先提醒客戶，並記錄診斷歷程。

結(jié)盟西門子簽署MOU　打造新商業(yè)模式

此外，上銀也在今年TMTS與德國西門子公司簽署發(fā)展智慧機械與智慧產(chǎn)線合作備忘錄，締結(jié)為工業(yè)4.0的合作夥伴，結(jié)合雙方科技與技術(shù)；未來還會將工具機廠納入，創(chuàng)造三贏局面，協(xié)助臺灣工具機產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。

包括以上銀豐富的產(chǎn)線規(guī)劃、提升效率等經(jīng)驗，協(xié)助西門子控制器銷往臺灣工具機廠；還能將自家運動控制部門生產(chǎn)的滾珠螺桿、線性滑軌、伺服馬達等關(guān)鍵零組件及AC軸迴轉(zhuǎn)工作臺、機器人產(chǎn)品，都能搭配西門子控制器及工業(yè)網(wǎng)路，與工具機廠整合。提供使用者在五軸、車/銑削工具機極為優(yōu)異的高動態(tài)效能與精度、智慧型對話cycle及實體圖型模擬，逐步建構(gòu)數(shù)位化的智能工廠，帶領(lǐng)客戶走向智慧化生產(chǎn)，形成競爭優(yōu)勢。相較於傳統(tǒng)生產(chǎn)製造方法，人機協(xié)同的智慧生產(chǎn)，不僅可省下3成時間成本；透過虛實整合應(yīng)用，還能達到90%預防撞機的可能。