這兩年來雖然疫情肆虐全球,卻也造成企業(yè)遠(yuǎn)距作業(yè)及數(shù)位轉(zhuǎn)型需求大增,甚至是創(chuàng)造沉浸式體驗(yàn)的「元宇宙(Metaverse)」商機(jī)。但對(duì)於工具機(jī)產(chǎn)業(yè)而言,其實(shí)延續(xù)自汽車、航太製造業(yè)的經(jīng)驗(yàn),加上近10年來推廣工業(yè)4.0虛實(shí)整合(CPS)、數(shù)位分身(Digital Twins)理念的過程中,或許比起現(xiàn)今聚焦社交娛樂領(lǐng)域應(yīng)用的資通訊產(chǎn)業(yè)更不陌生。
尤其歷經(jīng)美中貿(mào)易戰(zhàn)、新冠肺炎疫情推動(dòng)全球供應(yīng)鏈重組,東南亞已成關(guān)鍵一環(huán),加上今年RCEP(區(qū)域全面經(jīng)濟(jì)夥伴協(xié)定)正式生效,東南亞已成為全球供應(yīng)鏈重組下的關(guān)鍵一環(huán),臺(tái)廠卻面臨產(chǎn)線轉(zhuǎn)移不易痛點(diǎn)。工研院刻正利用智慧製造技術(shù)驗(yàn)證場(chǎng)域能量,推動(dòng)智慧製造整合AR/VR遠(yuǎn)距沉浸式協(xié)同工程輸出技術(shù),以扶植大型SI系統(tǒng)整合國(guó)家隊(duì),協(xié)助製造業(yè)建構(gòu)新南向等海外產(chǎn)線,導(dǎo)入智慧製造系統(tǒng)解決方案及創(chuàng)新生態(tài)系。
藉此從點(diǎn)線面提供單站智慧化、產(chǎn)線數(shù)位化、跨域雲(yún)端管理等全方位技術(shù)服務(wù),並以「數(shù)位雙生沈浸式互動(dòng)的遠(yuǎn)距協(xié)同工程技術(shù)」,確保工程師能在遠(yuǎn)距環(huán)境下快速解決海外產(chǎn)線的技術(shù)問題,佈建東南亞市場(chǎng)海外產(chǎn)線,提升臺(tái)商競(jìng)爭(zhēng)力。
工研院智慧機(jī)械中心組長(zhǎng)羅佐良進(jìn)一步表示:「機(jī)械雲(yún)價(jià)值應(yīng)該在建立App生態(tài)系,而非平臺(tái)本身!」藉此透過共通標(biāo)準(zhǔn)串聯(lián)多個(gè)App協(xié)助製造、管理,甚至是節(jié)能減碳。讓工具機(jī)業(yè)者能同時(shí)銷售單機(jī)與雲(yún)端服務(wù),甚至利用在元宇宙裡的HoloLens進(jìn)行維修保養(yǎng)。進(jìn)而與機(jī)械雲(yún)上的跨國(guó)軟體廠商合作,將SMB從新舊不同機(jī)臺(tái)蒐集到的Edge Computing資訊上傳,用於戰(zhàn)情室建構(gòu)Digital Twins、元宇宙等體驗(yàn)活動(dòng)。
瀧澤從合理化出發(fā) 打造智慧製造戰(zhàn)情室
臺(tái)灣瀧澤科技(TAKISAWA),便在2020年宣佈為該公司數(shù)位轉(zhuǎn)型元年,並陸續(xù)於2021、2022年完成2條智能化產(chǎn)線,還將同時(shí)串連整合既有ERP管理、CRM及B2B & B2C、資訊安全等資源,以瞭解製程真正合理化需求,進(jìn)而打造智能製造x數(shù)位整合系統(tǒng)的戰(zhàn)情室,以實(shí)現(xiàn)製造數(shù)位化、研發(fā)數(shù)位化、品質(zhì)數(shù)位化目標(biāo);後續(xù)再對(duì)外選擇適合導(dǎo)入的國(guó)內(nèi)外不同機(jī)械雲(yún)平臺(tái),開發(fā)所需軟體和SaaS微服務(wù)程式。

圖1 : 臺(tái)灣瀧澤科技串連整合既有ERP管理、CRM及B2B & B2C、資訊安全等資源,以瞭解製程真正合理化需求,進(jìn)而打造智能製造x數(shù)位整合系統(tǒng)的戰(zhàn)情室(source:瀧澤科技) |
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但瀧澤科技總經(jīng)理戴雲(yún)錦仍強(qiáng)調(diào):「數(shù)位化的前提還是讓製程精簡(jiǎn)、合理化,才能取得有用的真實(shí)數(shù)據(jù),加以管理、最佳化。」該公司成立至今將屆滿50年,其實(shí)早已具備運(yùn)用機(jī)聯(lián)網(wǎng)、MES/ERP等系統(tǒng)長(zhǎng)達(dá)數(shù)十年經(jīng)驗(yàn),目前只是將之進(jìn)一步串聯(lián)起來升級(jí)、最佳化,再增添服務(wù)比重,包括引進(jìn)Analysis、PDM等分析管理系統(tǒng)來進(jìn)行模組化設(shè)計(jì),讓研發(fā)更到位。
今年參加TIMTOS x TMTS 2022展出的5部新一代暢銷機(jī)種,除了甫獲2022年臺(tái)灣精品獎(jiǎng)的超精密加工機(jī)AX-1500之外,另有高剛性與高精度NX-2500、雙主軸雙刀塔FX-1500、高經(jīng)濟(jì)型NX-2000,以及獲得2021年臺(tái)灣精品獎(jiǎng)肯定的EX-2000等車銑複合機(jī)系列機(jī)種,採(cǎi)取高度模組化的節(jié)省空間設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)多樣化配置;機(jī)臺(tái)外型尺寸一致,以方便廠房規(guī)劃,皆有賴於已長(zhǎng)期穩(wěn)定使用的臺(tái)灣瀧澤模組化平臺(tái)。
戴雲(yún)錦笑著說:「這也要?dú)w功於瀧澤自2020年邁進(jìn)數(shù)位元年,落實(shí)設(shè)計(jì)、製造數(shù)位化後,開始要求業(yè)務(wù)部門不要只會(huì)賣客戶最貴、利潤(rùn)最高的單機(jī),若能與客戶共同創(chuàng)造最大及最佳化效益的適用配套方案更為重要!」包括能藉此省下機(jī)臺(tái)周邊的設(shè)備、鈑金數(shù)量、重量,甚至是現(xiàn)今供應(yīng)鏈瓶頸造成的龐大運(yùn)費(fèi)、交期與材料成本。」

圖2 : 歸功於瀧澤自2020年邁進(jìn)數(shù)位元年,落實(shí)設(shè)計(jì)、製造數(shù)位化後,強(qiáng)調(diào)若能與客戶共同創(chuàng)造最大及最佳化效益的適用配套方案更為重要!(source:臺(tái)灣瀧澤科技) |
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「目前瀧澤開發(fā)設(shè)計(jì)均朝模組化、小型化發(fā)展,也就是只靠單一床身、零組件可供6~7種機(jī)型,在少量多樣生產(chǎn)時(shí)的成本更低,可以讓客戶有更多彈性選配空間之外,還會(huì)有一定數(shù)量規(guī)模,確保可議價(jià)的競(jìng)爭(zhēng)力。」戴雲(yún)錦表示,不僅可因此供應(yīng)大陸客戶需求具有雙主軸、雙刀塔等具有獨(dú)特性的複合專用機(jī),價(jià)格還比日系同級(jí)機(jī)種便宜。
原來開發(fā)一機(jī)多工新機(jī)種和自動(dòng)化產(chǎn)線,只為了滿足兩岸及亞洲地區(qū)多樣少量生產(chǎn)需求,沒想到歐洲客戶也有此需求,將一機(jī)多工機(jī)種連線後效率更高,亦可選擇加裝門型機(jī)器人+AOI;以3+2軸機(jī)種結(jié)合自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)的成本,還低於一般五軸同動(dòng)機(jī)種。

圖3 : 客戶將瀧澤一機(jī)多工機(jī)種連線後效率更高,亦可選擇加裝門型機(jī)器人+AOI;以3+2軸機(jī)種結(jié)合自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)的成本,還低於一般五軸同動(dòng)機(jī)種。(source:臺(tái)灣瀧澤科技) |
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瀧澤這兩年來也積極與工研院、學(xué)界密切合作,摸索5G、AIoT、AR/VR等創(chuàng)新應(yīng)用領(lǐng)域,看好未來可將AR/VR用於培訓(xùn)、維修等售後服務(wù)項(xiàng)目,如臺(tái)積電便藉此訓(xùn)練美國(guó)工程師,也能善用既有零組件精簡(jiǎn)、模組化和高度自製率等優(yōu)勢(shì)。
發(fā)得攜手達(dá)梭、工研院 展示機(jī)械雲(yún)整合解決方案
另一家遠(yuǎn)東機(jī)械集團(tuán)旗下工具機(jī)大廠發(fā)得科技(FATEK),今年也提供CNC立/臥式車床及輪圈專用機(jī),與工研院VMX機(jī)械雲(yún)、達(dá)梭系統(tǒng)(DASSAULT SYSTEMES)密切合作,透過旗下3DEXPERIENCE平臺(tái),結(jié)合成功大學(xué)智慧製造研究中心(iMRC)開發(fā)的全自動(dòng)虛擬量測(cè)(AVM)、智慧型預(yù)測(cè)保養(yǎng)(IPM)技術(shù),在機(jī)械雲(yún)上整合發(fā)表其AVM全檢+數(shù)位分身解決方案。
除了展示發(fā)得科技多年來專注投入開發(fā)CNC臥式搪銑床、立/臥式車床、輪圈專用機(jī)等,於工研院智慧製造技術(shù)驗(yàn)證場(chǎng)域,整合規(guī)劃智慧自動(dòng)化工廠軟硬體成果,涵括從上層PLM、ERP、MES、APS系統(tǒng),再經(jīng)MES銜接自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)AS/RS、工研院機(jī)械雲(yún)VMX,直到下層AGV派車系統(tǒng)、工業(yè)機(jī)器人、CNC工具機(jī)等自動(dòng)化設(shè)備,搭配AR裝置(HoloLens)提供客戶沉浸式環(huán)境體驗(yàn)。

圖4 : 發(fā)得科技整合工研院機(jī)械雲(yún)、達(dá)梭系統(tǒng)3DEXPERIENCE平臺(tái),並搭配AR裝置(HoloLens)提供客戶沉浸式環(huán)境體驗(yàn) ,展示其AVM全檢+數(shù)位分身解決方案。 |
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由三方依序完成4道加工輪圈工序,並將工具機(jī)上運(yùn)行生產(chǎn)的數(shù)據(jù)、訊號(hào)即時(shí)上傳AVM分析,並以數(shù)位分身形式呈現(xiàn)。倘若發(fā)現(xiàn)其中有一件NG品,AVM也能即時(shí)追溯找出生產(chǎn)線上問題,並執(zhí)行換刀、調(diào)整加工速度或路徑等工作;再經(jīng)過三次元量床(CMM)驗(yàn)證比對(duì),確認(rèn)與原始設(shè)計(jì)一致。由此可見,如今數(shù)位分身已不僅止於事前模擬規(guī)劃的虛擬影像而已,還能融入實(shí)際製程中,即時(shí)改善或加以優(yōu)化。
臺(tái)灣區(qū)達(dá)梭系統(tǒng)資深技術(shù)經(jīng)理許欲生進(jìn)一步剖析達(dá)梭系統(tǒng)在其中扮演的角色,分為:
1.在加工前模擬配置生產(chǎn)線上工站、機(jī)器人與加工路徑,再經(jīng)離線編程post產(chǎn)出NC code;
接著才是建置真實(shí)產(chǎn)線與設(shè)定,讓客戶按計(jì)畫生產(chǎn),並蒐集現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)、資訊,和機(jī)械雲(yún)整合打造IoT戰(zhàn)情室。
2.由於達(dá)梭系統(tǒng)將3DEXPERIENCE平臺(tái)架設(shè)在VMX機(jī)械雲(yún)上,讓AVM亦可在此接收來自現(xiàn)場(chǎng)層自動(dòng)化光學(xué)檢測(cè)(AOI)機(jī)臺(tái)資訊演算後,將機(jī)臺(tái)動(dòng)態(tài)3D影像和AVM數(shù)據(jù)都同步展示在3DEXPERIENCE平臺(tái)的儀表板上,盡快找出原因來加以改善及優(yōu)化。
許欲生指出:「現(xiàn)今使用者無論處?kù)对O(shè)計(jì)或生產(chǎn)等任何階段,只要將VR接上電腦,就能直接體驗(yàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)或?qū)嶋H投入生產(chǎn)等過程,即時(shí)看到設(shè)計(jì)、加工和分析結(jié)果,可望大幅節(jié)省後製時(shí)間與成本。待經(jīng)AVM確認(rèn)正確並累積足夠全檢數(shù)據(jù)之後,未來只要抽檢比對(duì)機(jī)器動(dòng)態(tài)和數(shù)據(jù)即可」
隨著智慧機(jī)械雲(yún)平臺(tái)正式商轉(zhuǎn),未來達(dá)梭旗下代理商誼卡科技(ECARD)還會(huì)協(xié)助推廣工研院智慧機(jī)上盒(SMB),與機(jī)械雲(yún)VMX平臺(tái);甚至可協(xié)助導(dǎo)入達(dá)梭3DEXPERIENCE平臺(tái)在AWS雲(yún)上訂閱制服務(wù)的成熟商業(yè)模式,除了成大AVM/IPM之外,還能同時(shí)搭配達(dá)梭3DEXPERIENCE平臺(tái)上的PLM軟體,將達(dá)梭系統(tǒng)SaaS雲(yún)端解決方案的設(shè)計(jì)、分析、製造管理app,在智慧機(jī)械雲(yún)平臺(tái)提供訂閱制租用,或開放API供客戶二次開發(fā),接軌國(guó)際市場(chǎng)。
結(jié)語(yǔ):展望數(shù)位分身前景 超前部署工業(yè)元宇宙
值得一提的是,除了成大AVM/IPM之外,達(dá)梭3DEXPERIENCE平臺(tái)也能開放供其他SaaS微服務(wù)程式使用,包含元宇宙概念雖是較傾向社交娛樂領(lǐng)域,達(dá)梭系統(tǒng)則已在3D體驗(yàn)應(yīng)用深耕達(dá)40年,AR/VR影像如今也不必要CAD軟體系統(tǒng)商再耗時(shí)後製,除了VR裝置外,還會(huì)呈現(xiàn)更多設(shè)備呈現(xiàn)3D即時(shí)真實(shí)數(shù)據(jù)。
包括未來當(dāng)使用者管理供應(yīng)鏈問題時(shí),只須經(jīng)過雲(yún)平臺(tái)即可快速見到3D虛擬產(chǎn)品,而不再只是傳統(tǒng)excel形式的料號(hào)、BOM表或文字?jǐn)⑹觯贿€能在完成3D設(shè)計(jì)產(chǎn)品後,在PC模擬控制系統(tǒng)精準(zhǔn)描述並分析其行為動(dòng)作,再反饋加工資訊。於實(shí)際量產(chǎn)前模擬驗(yàn)證強(qiáng)度、測(cè)試有無電磁輻射干擾,而不是傳統(tǒng)網(wǎng)格資料,再利用3DEXPERIENCE平臺(tái)的大數(shù)據(jù)分析引擎累積經(jīng)驗(yàn),進(jìn)而優(yōu)化生產(chǎn)流程。

圖5 : 當(dāng)製造業(yè)完成3D設(shè)計(jì)產(chǎn)品後,即可在實(shí)際量產(chǎn)前模擬驗(yàn)證強(qiáng)度、測(cè)試有無電磁輻射干擾,再利用大數(shù)據(jù)分析引擎累積的經(jīng)驗(yàn),優(yōu)化生產(chǎn)流程。(source: DASSAULT SYSTEMES) |
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讓客戶只要戴上VR裝置就能即時(shí)體驗(yàn)產(chǎn)品,選配更換零組件,現(xiàn)在已實(shí)際應(yīng)用於車輛設(shè)計(jì)製造時(shí),得到1:1沉浸式體驗(yàn);2019年達(dá)梭也與Airbus合作簽署DDMS(Digital Design Manufacturing and Services)數(shù)位轉(zhuǎn)型計(jì)畫,建立起從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、製造規(guī)劃、生產(chǎn)工廠、維修服務(wù)等完整生產(chǎn)流程的一系列數(shù)位分身。
加上4年來與工研院密切合作,打造智慧製造試驗(yàn)場(chǎng)域,即可視為元宇宙的雛型,也讓工研院藉此加入許多小型ERP、MES廠商,合作建置SI系統(tǒng)整合解決方案。許欲生認(rèn)為:「元宇宙概念其實(shí)不僅止於社交娛樂、電玩動(dòng)畫領(lǐng)域,達(dá)梭經(jīng)過40年來深耕3D體驗(yàn)應(yīng)用領(lǐng)域,而將基於物理、科學(xué)產(chǎn)出模擬的數(shù)據(jù),已可直接連結(jié)生產(chǎn)系統(tǒng),改善產(chǎn)品設(shè)計(jì),將數(shù)位分身理念引進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)與製造流程。」
**刊頭圖(攝影:陳念舜)