繼工業(yè)4.0革命之後，國際淨(jìng)零碳排趨勢也儼然成為驅(qū)動智慧自動化潮流的新一波動能。如今製造業(yè)為了兼顧從範(fàn)疇一~三等減碳需求，該如何選擇可適用於工廠內(nèi)外不同場景、各式各樣新增或既有設(shè)備的自動化需求，都能維持高效穩(wěn)定運(yùn)行的軸承便成關(guān)鍵！

其中基於驅(qū)動工業(yè)自動化及省力化需求，對於工業(yè)機(jī)器人和馬達(dá)、減速機(jī)等自動化系統(tǒng)與軸承需求不斷增加。根據(jù)國際機(jī)器人聯(lián)合會（IFR）最新統(tǒng)計(jì)，2023年全球工業(yè)機(jī)器人安裝量達(dá)55.3萬臺，成長率為7%，使用機(jī)器人的主要優(yōu)點(diǎn)包括生產(chǎn)速度提高95%、產(chǎn)能提高92%。

預(yù)估未來5年工業(yè)界可能會將25%左右的資本投入於機(jī)器人，約23%零售製造業(yè)打算在機(jī)器人和自動化領(lǐng)域投資超過5億美元、約15%食品和飲料製造商打算投資至少5億美元升級機(jī)器人系統(tǒng)。

另依Statista研究報(bào)告，全球機(jī)器人市場將在未來幾年逐步成長，今年產(chǎn)值料將達(dá)到382.4億美元、明年400.4億美元、2026年417.8億美元，之後2年分別達(dá)到433.2億美元和451億美元。未來勢必要重新審視或改善現(xiàn)場作業(yè)流程，甚至是改變產(chǎn)品或關(guān)鍵零組件設(shè)計(jì)，以提高組裝生產(chǎn)效率，在員工人數(shù)不變的前提下提升產(chǎn)能。

圖一 : 全球機(jī)器人市場將在未來幾年逐步成長，未來勢必要重新審視或改善現(xiàn)場作業(yè)流程，甚至是改變產(chǎn)品或關(guān)鍵零組件設(shè)計(jì)，以提高組裝生產(chǎn)效率。（source：thk.com）

銀泰交叉滾柱軸承 滿足高度可靠與節(jié)省空間需求

臺灣傳動元件大廠銀泰科技（PMI）近年來也持續(xù)推廣自家交叉滾柱軸承產(chǎn)品，不僅藉此高效穩(wěn)定傳輸動力，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減碳目標(biāo)；且強(qiáng)調(diào)目前該公司所提供的軸承，皆依循ISO標(biāo)準(zhǔn)檢測組合後的精度分為P2、P4、P5、P6、P0不同等級，以滿足客戶用於各項(xiàng)精密裝置需求。

例如針對業(yè)界期待解決機(jī)構(gòu)縮小體積的需求，銀泰提出以「單只軸承來取代原本需要兩只軸承」的解決方案，採取可搭配機(jī)器人減速機(jī)使用的交叉滾柱軸承。該產(chǎn)品採取於內(nèi)、外環(huán)之間設(shè)置多個滾柱交叉排列於V型軌道，和保持器相互呈90度直角交錯配列。

使得滾柱與滾動軌道表面為線接觸的區(qū)域面積較大，可同時承受來自徑向、軸向、傾覆力矩各方向的負(fù)荷，而減少彈性變形量；並利用修整線精密研磨滾柱，防止其兩端因?yàn)閼?yīng)力集中過高，從而降低所承受的最大應(yīng)力值、負(fù)荷較為平均，延長軸承使用壽命。

因此將大幅降低軸承所需組合高度，比起深溝、斜角軸承更能實(shí)現(xiàn)裝置體積小型化，又具備較高剛性和旋轉(zhuǎn)精度，而被廣泛用於工業(yè)機(jī)器人、工具機(jī)的旋轉(zhuǎn)部位軸承，以及精密量測裝置和IC製造產(chǎn)業(yè)。

目前銀泰也推出可供不同應(yīng)用端選擇的交叉滾柱軸承型式，包括：標(biāo)準(zhǔn)型CRBC/CRBB/CRBH，可視應(yīng)用端需求，選擇外環(huán)或內(nèi)環(huán)分割的構(gòu)造型式，適用於機(jī)械加工中心機(jī)的旋轉(zhuǎn)平臺本體、工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)部等要求高精度場合。另有附帶安裝孔型CRBF/CRBE，可在CRBF的內(nèi)、外環(huán)結(jié)構(gòu)上設(shè)有安裝孔，以減少裝配工序，將有助於生產(chǎn)小型、輕量化裝置，讓產(chǎn)品設(shè)計(jì)變得更緊湊，能依客戶需求組裝到各式裝置上，進(jìn)一步降低成本、縮短交貨期。

機(jī)器人安裝型CRBR，則採取外環(huán)分割、內(nèi)環(huán)為整體結(jié)構(gòu)也自帶安裝孔，所以毋須固定法蘭和支撐座以方便安裝，適用於機(jī)器人CSG（CSF）系列諧波減速機(jī)，與多軸機(jī)器人關(guān)節(jié)使用。大孔徑中空型CRBG，還因?yàn)榫邆浒惭b孔設(shè)計(jì)，使之安裝使用更為簡單，可極大簡化旋轉(zhuǎn)平臺的結(jié)構(gòu)，適用於工具機(jī)第四軸、機(jī)器人手臂關(guān)節(jié)等，要求精度高、結(jié)構(gòu)緊湊的旋轉(zhuǎn)位置。

圖二 : 銀泰科技近年來也持續(xù)推廣自家交叉滾柱軸承產(chǎn)品，將有助於生產(chǎn)小型、輕量化裝置，進(jìn)一步降低成本、縮短交貨期。（攝影：陳念舜）

igus導(dǎo)入AI應(yīng)用服務(wù)　選用最佳化設(shè)計(jì)方案

此外，由於目前創(chuàng)新技術(shù)正在徹底改變企業(yè)製造產(chǎn)品和優(yōu)化流程的方式，從選擇合適的零件開始，人工智慧（AI）就簡化了設(shè)計(jì)人員的工作，使用AI演算法來識別物體，並推薦能提高可靠性和降低成本的igus產(chǎn)品。

德商motion plastics 動態(tài)工程塑膠專家igus在今年舉行的漢諾威工業(yè)展（HANNOVER MESSE）期間，也發(fā)表旗下已導(dǎo)入免潤滑動態(tài)工程塑膠的247種產(chǎn)品，並展示了邁向碳中和目標(biāo)的先進(jìn)解決方案；利用人工智慧（AI）和虛擬實(shí)境（VR）等創(chuàng)新技術(shù)和材料來實(shí)現(xiàn)清潔革命，兼顧產(chǎn)業(yè)數(shù)位化與環(huán)境永續(xù)發(fā)展。

其中一款基於AI的應(yīng)用程式igusGO，可在幾秒鐘內(nèi)向設(shè)計(jì)工程師展示igus免潤滑動態(tài)工程塑膠應(yīng)用的優(yōu)化潛力，讓設(shè)計(jì)師只拍攝一張應(yīng)用照片，即可清楚瞭解該如何使用igus的免潤滑零組件，並針對應(yīng)用進(jìn)行產(chǎn)品優(yōu)化。目前該程式的大腦中已有超過580種不同的應(yīng)用，數(shù)量還在與日俱增，讓使用者毋須翻閱產(chǎn)品目錄、打電話或?qū)戨娮余]件，就能快速瀏覽不斷擴(kuò)長的產(chǎn)品系列。

另有igus 推出新一代iglidur自潤軸承線上商店，由4人組成的IT團(tuán)隊(duì)與其他跨領(lǐng)域團(tuán)隊(duì)在一年內(nèi)共同開發(fā)完成，自2023年底開始運(yùn)行，igus 的技術(shù)銷售人員也可在客戶現(xiàn)場使用該服務(wù)。藉此整合目錄、線上商店和使用壽命計(jì)算器，客戶從一開始就參與其中，使之無論是選購目錄零件還是特殊工程塑膠自潤軸承都變得更簡單。

只要輸入尺寸並確定應(yīng)用參數(shù)和運(yùn)行條件，就能在其現(xiàn)代化的介面上概覽適用於各種應(yīng)用的篩選條件，只需幾秒鐘就會顯示所有合適的產(chǎn)品，從而更快找到合適的應(yīng)用自潤軸承，而不必點(diǎn)擊查看50種不同的iglidur材料。

其中一項(xiàng)工具用於計(jì)算零件的產(chǎn)品使用壽命，以便於選擇材料；另一項(xiàng)用於選擇客製化產(chǎn)品最合適或最快的生產(chǎn)方案，包括價(jià)格和出貨時間，將有助於快速選擇合適的產(chǎn)品。並提供免費(fèi)下載每種iglidur 自潤軸承的技術(shù)圖紙和CAD資料，優(yōu)化使用方式，這使工程師和採購人員更容易根據(jù)自己的需求選擇適合的軸承。igus GmbH iglidur產(chǎn)品行銷經(jīng)理Lars Butenschön 說：「來自客戶和同事的回饋表示使用者介面的選擇和訂購過程明顯加快。」

當(dāng)自潤軸承需要滿足的要求越多，例如符合FDA、工作溫度或負(fù)載等條件下，就會有更多選擇。如果輸入的資訊與現(xiàn)有的尺寸不匹配，也會即時計(jì)算客製化產(chǎn)品的價(jià)格和出貨時間。Lars Butenschön 說：「透過新的igus iglidur自潤軸承線上商店，我們在數(shù)位化服務(wù)又樹立了一個里程碑，使客戶的採購過程盡可能簡單高效。」

Butenschön解釋：「與客戶的研討會和我們的經(jīng)驗(yàn)表明，設(shè)計(jì)師和應(yīng)用開發(fā)人員大多在尋找現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)，若是每種應(yīng)用的要求都不同，只能客製化產(chǎn)品時，現(xiàn)在也可以透過igus新線上商店直接訂購由FastLine射出成型服務(wù)、機(jī)械加工圓棒材或3D列印的特殊零件。」

igus自潤軸承　實(shí)現(xiàn)潔淨(jìng)及永續(xù)目標(biāo)

考量至今因?yàn)闈櫥蛔阍斐傻臋C(jī)器故障，估計(jì)每年造成全球約7,500億美元的損失，共有超過2,700萬噸潤滑油滲入水和土壤中。經(jīng)過igus和亞琛工業(yè)大學(xué)的科學(xué)家們研究過後，首次量化了使用igus免潤滑工程塑膠軸承對環(huán)境的影響，歸功於其固體潤滑劑節(jié)省了潤滑油的採購成本，替代需要經(jīng)常重新潤滑傳統(tǒng)金屬軸承的經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益。估計(jì)在不同應(yīng)用情境下，每年約可節(jié)約7,000~1,400萬歐元的潤滑劑成本、碳排放量，同時改善環(huán)境平衡。

例如，參與研究的巴西海尼根公司便透過在600個軸承點(diǎn)使用igus自潤式工程塑膠軸承替換金屬材質(zhì)產(chǎn)品，每年約可減少20噸潤滑油，相當(dāng)於450,478歐元、180kg排碳量。igus自潤軸承和線性技術(shù)執(zhí)行長Tobias Vogel認(rèn)為：「倘若海尼根的所有子公司在其全球160個生產(chǎn)工廠的所有輸送帶上，皆改用工程塑膠自潤軸承，估計(jì)每年約可減少28,814kg排碳量；還能節(jié)省8,000~200萬個人工重新潤滑軸承的工時，相當(dāng)於540萬歐元的人力成本。」

此外，為了使太陽能板有效地發(fā)電，太陽能案場經(jīng)營者或選擇可根據(jù)太陽位置，自動調(diào)整角度的太陽能發(fā)電裝置。igus還推出免潤滑保養(yǎng)的ESQM 2.0解決方案，透過更小的設(shè)計(jì)為客戶節(jié)省安裝空間；且經(jīng)過抗紫外線驗(yàn)證的工程塑膠製作軸承解決方案，可安全支援太陽能追日系統(tǒng)；其中固體潤滑劑可確保自潤乾式軸承平穩(wěn)運(yùn)行，毋須擔(dān)心潤滑和保養(yǎng)成本，在勞動力短缺時節(jié)省人力資源並保護(hù)環(huán)境，不存在潤滑油或油脂滲入太陽能案場土壤的風(fēng)險(xiǎn)。

如今igus的igubal ESQM連座軸承已成功用於這些追日模組15年，由一個剖分式連座軸承座組裝方形導(dǎo)軌，易於安裝用於支撐太陽能模組的底座，以及兩個球形半殼組成，可實(shí)現(xiàn)高達(dá)9°的角度補(bǔ)償和高達(dá)50kN的高徑向負(fù)載。

近年來更與客戶共享資訊，開發(fā)出了新款igubal ESQM連座軸承，球形半殼呈現(xiàn)U形並帶有整合導(dǎo)槽，可引導(dǎo)電纜穿過軸承；基座下方的兩個銷釘，可確保輕鬆、防滑的安裝。基於新設(shè)計(jì)更小而容易安裝，節(jié)省安裝空間和材料，金屬板固定橫桿可以輕鬆安裝在魚眼球頭上，確保固定在基座中，與前代產(chǎn)品一樣具有25年的保固。

圖三 : igus近年來更與客戶共享資訊，開發(fā)出了新款igubal ESQM連座軸承，由抗紫外線高性能工程塑膠製成，是一種免潤滑、免保養(yǎng)的解決方案。（source：igus GmbH）

igus提供獨(dú)家4年保固

值得一提的是，得益於igus內(nèi)部實(shí)驗(yàn)室數(shù)十億次的測試循環(huán)，從測試中獲得的數(shù)據(jù)被輸入到 igus 線上產(chǎn)品使用壽命計(jì)算器中，使客戶在購買之前就可以知道零件的產(chǎn)品使用壽命。繼chainflex耐彎曲電纜之後，igus現(xiàn)在為所有具有可預(yù)測產(chǎn)品使用壽命的motion plastics 動態(tài)工程塑膠大部分產(chǎn)品提供業(yè)內(nèi)絕無僅有，長達(dá)4年的保固。

因此讓客戶能受益於長時間安全和可靠的服務(wù)，保障更高的運(yùn)行可靠性、使用壽命長，從而節(jié)省資源，有助於實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的永續(xù)發(fā)展。包含：拖鏈和 chainflex 耐彎曲電纜、drylin 直線和驅(qū)動技術(shù)、dryspin 高導(dǎo)程螺桿技術(shù)以及自潤乾式軸承或用公司自有的 iglidur 自潤材料製成的棒板材等零件均享有保固。帶有保固的產(chǎn)品系列還增加了 xiros 滾珠軸承、igubal 魚眼軸承、齒輪、轉(zhuǎn)盤軸承以及線上配置器「iglidur 自潤軸承設(shè)計(jì)器」中創(chuàng)建的 3D 列印零組件。

igus 自潤軸承技術(shù)執(zhí)行長 Tobias Vogel 解釋：「有了保固讓我們的客戶可以準(zhǔn)確設(shè)計(jì)他們的客製化應(yīng)用，並選擇最經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的產(chǎn)品。」之前我們對 igus 能拖鏈和耐彎曲電纜提供 3年保固，結(jié)果深受客戶歡迎。去年，igus 已將 chainflex 耐彎曲電纜的保固期延長至4年，現(xiàn)在大多數(shù)其它 igus 產(chǎn)品也在跟進(jìn)。新規(guī)定的保固期最長為自交貨日起4年，或每種產(chǎn)品單獨(dú)計(jì)算的往返次數(shù)或運(yùn)行時間，以先到者為準(zhǔn)。

圖四 : igus為其大部分產(chǎn)品組合提供長達(dá)4年的保固。（source：igus GmbH）

igus始終致力於為客戶提供幾乎不需要保養(yǎng)且耐用的解決方案。更長的產(chǎn)品使用壽命提高了客戶的資源利用效率，同時也節(jié)省了重要的人力和財(cái)力資源。工程塑膠專家不僅為客戶提供了運(yùn)行可靠性，還為產(chǎn)業(yè)的永續(xù)發(fā)展和節(jié)省資源管理做出了貢獻(xiàn)。

在今年漢諾威工業(yè)展上，igus還展示了智慧工程塑膠，即配備智慧感測器的拖鏈系統(tǒng)、耐彎曲電纜、線性滑軌以及自潤軸承、魚眼軸承和轉(zhuǎn)盤軸承等，其不僅可以實(shí)現(xiàn)即時狀態(tài)監(jiān)測，還可以連接到各種網(wǎng)路和物聯(lián)網(wǎng)，整合到預(yù)測性保養(yǎng)概念中，避免因工廠意外停機(jī)而造成的昂貴損失。

進(jìn)而結(jié)合感測器、評估模組和軟體可實(shí)現(xiàn)動態(tài)產(chǎn)品使用壽命計(jì)算，幫助確定產(chǎn)品的最佳保養(yǎng)時間，確保只有當(dāng)產(chǎn)品的生命週期結(jié)束時才會及時更換，讓沒有深厚專業(yè)知識且預(yù)算較低的中小企業(yè)也能從預(yù)測性保養(yǎng)等趨勢中，為永續(xù)發(fā)展帶來助益。