面對(duì)接踵而至的第四次工業(yè)革命(工業(yè)4.0)，產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈開(kāi)始朝向水平、垂直整合發(fā)展，各國(guó)政府也競(jìng)相以智慧化為核心，發(fā)展出具備適應(yīng)性，支援高效率、人因工程的智慧工廠；進(jìn)而貫穿商業(yè)夥伴的企業(yè)價(jià)值流程，創(chuàng)造產(chǎn)品與服務(wù)客製化的生產(chǎn)力，已成為國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)搶單關(guān)鍵。臺(tái)灣政府現(xiàn)也大力推動(dòng)智慧機(jī)械創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)方案，但為免再度淪為「無(wú)頭產(chǎn)業(yè)」之譏，CNC數(shù)控系統(tǒng)尤應(yīng)扮演關(guān)鍵角色。
適逢2017年臺(tái)北國(guó)際工具機(jī)展(TIMTOS)率先以環(huán)繞工業(yè)4.0智慧生產(chǎn)為主軸來(lái)設(shè)計(jì)論壇，邀請(qǐng)西門子、博世力士樂(lè)公司等國(guó)內(nèi)外專家主講，注入德系基因，將有助於臺(tái)灣廠商因應(yīng)此產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型，掌握自主技術(shù)和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵時(shí)刻。
臺(tái)灣西門子數(shù)位工廠與製程工業(yè)暨驅(qū)動(dòng)科技事業(yè)部總經(jīng)理鄭智峰便以「如何邁向未來(lái)智慧機(jī)械」為題指出，即便是德國(guó)工業(yè)4.0發(fā)起者之一的西門子公司(Siemens)，也將智慧機(jī)械定義於未來(lái)，而非現(xiàn)在。自從2011年漢諾威自動(dòng)化工業(yè)展首度提出工業(yè)4.0策略以來(lái)，已掀起各國(guó)政府競(jìng)相投入的熱潮。西門子也根據(jù)近年來(lái)蒐集客戶反饋資訊，發(fā)現(xiàn)未來(lái)智慧機(jī)械應(yīng)具備功能包括：機(jī)聯(lián)網(wǎng)Internet of Machine、嵌入式感測(cè)器Embedded Sensors、先進(jìn)加工製造能力Advanced Machining、綠色機(jī)械Green Machine、管理檢知能力Quality Management、智慧化系統(tǒng)Intelligent Systems。
西門子聚焦3大主題 展示數(shù)位化解決方案
尤其提升生產(chǎn)效率、縮短產(chǎn)品上市時(shí)間、增加生產(chǎn)彈性並維持良好生產(chǎn)品質(zhì)為工業(yè)界邁向工業(yè)4.0的4大目標(biāo)，但如何快速有效藉由數(shù)位化技術(shù)的導(dǎo)入生產(chǎn)，將成為製造業(yè)脫穎而出的關(guān)鍵。在今年TIMTOS便以「數(shù)位智造，啟動(dòng)未來(lái)」為主題，試圖透過(guò)零件加工的製造流程，展示出工業(yè)4.0中的虛實(shí)整合，彈性製造，RFID自動(dòng)識(shí)別，工業(yè)機(jī)聯(lián)網(wǎng)及IOT的整合應(yīng)用。藉此數(shù)位化的創(chuàng)新整合技術(shù)，將能有效整合CNC加工生產(chǎn)製造環(huán)節(jié)，改善加工業(yè)者生產(chǎn)效率，大幅縮短產(chǎn)品上市時(shí)間；並搭配控制器內(nèi)部的最佳化加工科技，無(wú)論在航太、汽車、3C、醫(yī)療、模具或是零件加工領(lǐng)域，都能輕鬆提升製造品質(zhì)與生產(chǎn)力，加速業(yè)者乃至於整體產(chǎn)業(yè)的智慧升級(jí)。
該公司以數(shù)位化解決方案為核心，除了可配合Cloud、Operating Services、Data Security發(fā)展，並聚焦在以工具機(jī)製造的3大主題，將使用工具機(jī)生產(chǎn)製造的零件草圖，迅速擴(kuò)展到操作及生產(chǎn)最佳化層面，分為：建構(gòu)(Bulid)、操作(Operate)、生產(chǎn)最佳化(Optimize)。期待藉此數(shù)位化平臺(tái)帶來(lái)的種種應(yīng)用的可行性，開(kāi)拓了全新的商業(yè)潛能。「然而，只有數(shù)位化概念並不夠，優(yōu)良的工具機(jī)需要正確的自動(dòng)化科技。」西門子指出，搭配SINUMERIK，始可為每一種產(chǎn)業(yè)的加工件提供理想的平臺(tái)與解決方案。
SINUMERIK數(shù)位智造平臺(tái) 提供理想的平臺(tái)與解決方案
其中，針對(duì)「建構(gòu)」主題，將涵括從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)零件完成，必須納入智慧元素，以兼顧快速而有彈性。透過(guò)直接採(cǎi)用SINUMERIK CNC核心的模擬控制系統(tǒng)SinuTrain，可在CAD/CAM圖檔程式傳輸至真實(shí)機(jī)臺(tái)前，先通過(guò)1:1的模擬操作介面及完整3D模擬驗(yàn)證，輕鬆完成加工準(zhǔn)備；再經(jīng)旗下NX軟體，實(shí)現(xiàn)模擬工具機(jī)與工業(yè)機(jī)器人的最佳軟硬體整合，以連結(jié)虛擬機(jī)臺(tái)模型與SINUMERIK系統(tǒng)的真實(shí)控制技術(shù)，大幅減少了生產(chǎn)製程的試誤過(guò)程，確保產(chǎn)線配置的最佳化。
「操作」主題，則試圖利用數(shù)位化企業(yè)平臺(tái)，讓所有數(shù)位化資料在整個(gè)生命週期被靈活應(yīng)用，將智慧機(jī)械整合至生產(chǎn)製程，達(dá)到真正水平與垂直整合。如Run MyRobot從最簡(jiǎn)易的機(jī)器人自動(dòng)化到最高階的機(jī)器人加工應(yīng)用整合，皆可經(jīng)SINUMERIK一手包辦；並利用SINUMERIK 840D sl的多核心處理器技術(shù)，進(jìn)行車/銑削、研磨到雷射加工應(yīng)用，乃至於齒輪及多重加工，滿足高效及高生產(chǎn)力的CNC加工需求。
現(xiàn)場(chǎng)並展示以永進(jìn)五軸加工機(jī)搭載SINUMERIK 840D sl控制器，透過(guò)最符合人性的操作界面，搭配RFID自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)，讓加工機(jī)臺(tái)更智慧更有效率；Smart Operation包含創(chuàng)新的觸控與智慧操作、以動(dòng)畫導(dǎo)引的加工技術(shù)編程，再加上可自由擴(kuò)充的CNC記憶體，讓操作員在工具機(jī)享有最高便利性，樹(shù)立高效工具機(jī)操作的標(biāo)準(zhǔn)；進(jìn)而利用SINUMERIK MDynamics、Top Surface等先進(jìn)的操作技術(shù)、獨(dú)特的循環(huán)程式，解決CNC銑床加工表面問(wèn)題，兼顧最高的速率、精密度，以及最佳的表面品質(zhì)。
「最佳化」主題，要讓未來(lái)智慧機(jī)械性能、產(chǎn)能表現(xiàn)更佳。有賴於機(jī)電整合數(shù)位化分析後，可清楚預(yù)測(cè)機(jī)臺(tái)表現(xiàn)，而不必等到加工完成後才開(kāi)始改善，得以在虛擬階段便完成各種分析，大幅減省材料和時(shí)間。西門子將聚焦於持續(xù)打造最佳機(jī)臺(tái)與產(chǎn)能，透過(guò)工業(yè)用積層製造解決方案，可無(wú)縫接軌CAD/CAM生產(chǎn)加工鏈、SINUMERIK 840D sl控制器的五軸與積層製造技術(shù)，整體提升先進(jìn)製造工具機(jī)性能與競(jìng)爭(zhēng)力；同時(shí)結(jié)合SINUMERIK Integrate具有的即時(shí)遠(yuǎn)端監(jiān)控與產(chǎn)線機(jī)臺(tái)數(shù)據(jù)分析，實(shí)現(xiàn)數(shù)位化全廠管理與提升加工生產(chǎn)力；搭配Ctrl-Energy有效能源管理解決方案，於機(jī)臺(tái)設(shè)計(jì)階段進(jìn)行能源管理最佳化，減少待機(jī)時(shí)耗能。
此外，由原廠認(rèn)證服務(wù)據(jù)點(diǎn)提供快速叫修、即刻除錯(cuò)等完善的客戶服務(wù)，延長(zhǎng)客服時(shí)間至晚間8點(diǎn)，將能為機(jī)臺(tái)及早做好準(zhǔn)備。西門子針對(duì)臺(tái)灣工具機(jī)內(nèi)需市場(chǎng)，還提供控制系統(tǒng)及人力3年保固；並協(xié)助客戶改造驅(qū)動(dòng)器與馬達(dá)等生產(chǎn)機(jī)器定期保養(yǎng)與更換元件作業(yè)，完成現(xiàn)代化生產(chǎn)系統(tǒng)，解決維修困難等種種問(wèn)題。
鄭智峰表示，該公司將提供機(jī)械製造商、製造公司工業(yè)軟體和自動(dòng)化科技的整合性投資組合，以支援其客製化數(shù)位生產(chǎn)之路。他強(qiáng)調(diào)：「工業(yè)的數(shù)位化並非是一種革命，而是一種演進(jìn)。」只有透過(guò)經(jīng)驗(yàn)所輔助的進(jìn)化過(guò)程，才可進(jìn)一步發(fā)展經(jīng)由數(shù)位化帶來(lái)的機(jī)會(huì)；同時(shí)利用持續(xù)的創(chuàng)新，將風(fēng)險(xiǎn)維持在可控制的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)條件限制之中。唯有使用成熟的科技，做為前瞻性及創(chuàng)新設(shè)計(jì)，始可稱為成功的生產(chǎn)數(shù)位化。
博世力士樂(lè)方案 身兼供應(yīng)商與實(shí)踐者
在TIMTOS高峰論壇次日「汽車製造業(yè)變革」場(chǎng)次，率先登場(chǎng)的臺(tái)灣博世力士樂(lè)公司工廠自動(dòng)化協(xié)理陳俊隆表示，博世集團(tuán)(Bosch Group)2015年?duì)I收達(dá)706億歐元，60%來(lái)自汽車製造相關(guān)技術(shù)、40%歸功於工業(yè)、能源及建築技術(shù)與消費(fèi)性產(chǎn)品貢獻(xiàn)。旗下的力士樂(lè)公司(Rexroth)則負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)、控制部門，服務(wù)對(duì)象不限於母集團(tuán)Bosch，還有其他機(jī)械業(yè)。「強(qiáng)調(diào)在工業(yè)4.0進(jìn)程裡扮演雙重戰(zhàn)略角色，既是卓越供應(yīng)商，也是領(lǐng)先的實(shí)踐者。」
目前不僅博世本身的IoT雲(yún)端服務(wù)，可分別因應(yīng)中小型或大企業(yè)不同需求。還以自主開(kāi)發(fā)的CNC數(shù)控系統(tǒng)的軟硬體為核心，提供多面向、具連貫性的工業(yè)4.0解決方案，涵括：
1. 從底層感測(cè)器到最上層雲(yún)端；
2. 從單一技術(shù)到跨領(lǐng)域解決方案；
3. 從全新工廠設(shè)置或舊工廠改造；
4. 從單一機(jī)臺(tái)到連網(wǎng)的整條產(chǎn)線；
5. 從簡(jiǎn)單元件到整廠輸出解決方案Turnkey。
海德漢控制器 協(xié)助打造智慧機(jī)臺(tái)
值得一提的是，專業(yè)CNC控制器大廠海德漢公司(HEIDENHAIN)雖未參與高峰論壇，但在今年TIMTOS參展主題，也因應(yīng)工廠人員與機(jī)臺(tái)間適時(shí)適當(dāng)?shù)挠嵪贤ǎ瑢⑹俏磥?lái)實(shí)現(xiàn)德國(guó)工業(yè)4.0的必要條件，訴求將協(xié)助臺(tái)灣工具機(jī)製造廠商打造智慧機(jī)臺(tái)，並提供終端使用者許多增加生產(chǎn)效益的解決方案。
其中，智慧製造解決方案?jìng)S利用該公司開(kāi)發(fā)語(yǔ)言套件RemoTools SDK，撰寫完成PC生產(chǎn)監(jiān)控軟體工具State Monitor，並在現(xiàn)場(chǎng)連線控制包含2臺(tái)五軸加工中心機(jī)在內(nèi)的5具海德漢控制器，展示其讀取機(jī)臺(tái)生產(chǎn)相關(guān)資料、快速瀏覽機(jī)器狀態(tài)、監(jiān)控機(jī)臺(tái)稼動(dòng)率；以及檢視與評(píng)估在不同時(shí)段機(jī)器間的狀態(tài)歷程、Email傳遞指定機(jī)臺(tái)的異警訊息、匯出生產(chǎn)資料等強(qiáng)大功能。
海德漢公司經(jīng)理傅彬豪表示，該軟體現(xiàn)仍與德國(guó)及世界各地客戶密集合作回饋需求，以提供更符合實(shí)務(wù)要求及效益的機(jī)臺(tái)監(jiān)控項(xiàng)目及軟體功能，預(yù)計(jì)在今年EMO展後上市。適用於尚未培植自有IT程式開(kāi)發(fā)人員的臺(tái)灣中小企業(yè)直接使用；若客戶有能力自行開(kāi)發(fā)，也能透過(guò)該公司所提供之開(kāi)發(fā)套件，設(shè)計(jì)差異性的客製化介面。
遠(yuǎn)端桌面管理員功能Remote Desktop Manager，則可直接使用外部PC的系統(tǒng)資源，實(shí)現(xiàn)於TNC控制器上使用一具或是更多搭載Windows作業(yè)系統(tǒng)的PC應(yīng)用程式，包括CAD/CAM系統(tǒng)，或能直接收取Email、使用ERP/MES程式等，方便控制器使用者並發(fā)揮最大效益。
另考量工業(yè)4.0智慧機(jī)臺(tái)的必要條件，就是要在單機(jī)上整合加工與量測(cè)製程。海德漢也在搭載TNC 640控制器及ETEL TMK高轉(zhuǎn)速/高扭力直驅(qū)馬達(dá)的銑車複合加工中心機(jī)上，實(shí)際展示智慧量測(cè)解決方案。包括內(nèi)建3D曲面量測(cè)的功能，只須透過(guò)對(duì)話式量測(cè)循環(huán)指令Cycle 444，就能指定待測(cè)工件於空間中的任一定點(diǎn)；並藉由該公司新款接觸式探針TS 460量測(cè)，讓單機(jī)也能完成複雜量測(cè)，提升機(jī)臺(tái)智慧等級(jí)與附加價(jià)值。
