當現(xiàn)今工業(yè)4.0智慧製造已成為全球下一波製造業(yè)變革的主流，也讓過去僅提供OEM代工或設備供應商為主的臺灣業(yè)者亟應積極轉型，從只會「製造某類產(chǎn)品」到「能協(xié)助客戶創(chuàng)造價值」的完整解決方案，包含馬達與減速機製造廠商都已投入發(fā)展產(chǎn)銷完整解決方案。

圖1 : （source：i.video-cdn.net）

如依今（2019）年4月1~5日舉行的德國漢諾威工業(yè)展（Hannover Messe）趨勢顯示，該展覽不僅在今年已正式取代停辦的漢諾威電腦展（CEBIT），並順應智慧機械的趨勢，併入部分物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和人工智慧主題，吸引製造業(yè)持續(xù)跟進關鍵技術研發(fā)與核心應用方案創(chuàng)新，以便及時在國內(nèi)外新興市場及應用領域爭取更多商機。

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

讓長年定期前往觀展的工研院產(chǎn)業(yè)科技國際策略發(fā)展所機械與系統(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、自動化設備等領域產(chǎn)品外，還有越來越多的數(shù)位製造、軟體系統(tǒng)、積層製造等智慧科技應用陸續(xù)出現(xiàn)在展會裡。」

例如過去以展示工業(yè)承包為主的館區(qū)，曾集結大部份臺灣製造廠商，卻逐年受到中國大陸、印度等亞洲新興工業(yè)國家取代，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應用方案的軟硬體業(yè)者居多，更凸顯未來製造業(yè)的核心能力須從「會製造某類產(chǎn)品」進階，轉變成為「能協(xié)助客戶創(chuàng)造價值」。

熊治民進一步指出，隨著設備與系統(tǒng)成本降低，以及應用功能多元化，工業(yè)機器人應用範疇正逐漸從汽車、3C與電子產(chǎn)品製造領域，向其他產(chǎn)業(yè)擴散，也是協(xié)助製造業(yè)維持生產(chǎn)力與競爭力的重要方法之一。

因此在今年展場上，各家廠商雖然不再以「Industry 4.0 Ready」為標語，吸引參/觀展者目光，卻因為更加瞭解公司本身產(chǎn)品定位與能力，讓實際展出內(nèi)容呈現(xiàn)出更具有技術成熟性和產(chǎn)業(yè)實用性的解決方案。

例如經(jīng)過結合協(xié)作型機器人，與加裝光學影像、光達、AI等感測元件導引的傳統(tǒng)AGV（無人搬運車）組成AMR模式運作，將具有物料搬運、自動上下料、移動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)線與工廠設施彈性更佳。

臺灣傳動系統(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)，也在會場發(fā)表常用於AGV有限空間裡的小型傳統(tǒng)AC伺服馬達，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)動器及連接元件中的電纜線材整合，成為一體化的智能型馬達abilymotor，以滿足使用者高階應用需求。

圖2 : 大銀微系統(tǒng)發(fā)表常用於AGV有限空間裡的小型傳統(tǒng)AC伺服馬達，可搭配編碼器、AC伺服驅(qū)動器及連接元件中的電纜線材整合，以滿足使用者高階應用需求。（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、模組數(shù)與工時；並透過整合式設計快速替換，降低維修時間；縮小20%機臺體積設計，提升廠房利用率。因此可省去驅(qū)動端與作動端配線，使之降低外界雜訊干擾，優(yōu)化品質(zhì)。加上彈性設計，透過優(yōu)越可程式化能力，可透過簡易程序設計介面，自行規(guī)劃繁複行為運動，以及豐富程式輔助快速上手。

另一款智能化工業(yè)機器人abilyrobot，也經(jīng)過整合工業(yè)機器人、AC伺服馬達與驅(qū)動器，提升設備製造商競爭力，因此能取代單軸機器人的連軸器，更有效減省機臺體積27%，提升廠房利用率；整合式設計能大幅減少配線及零件數(shù)量，約節(jié)省75%安裝工序；伺服增益調(diào)整較為精確，使得馬達定位（整定）時間可有效減少40%，提升機臺生產(chǎn)力。

兩者共同的特點還包含：皆可以有效抑制運動中的振動，降低因為機械結構本身弱剛性導致晃動，有效提升設備生產(chǎn)效率。驅(qū)動器還能協(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，滿足不同上位控制器的接收功能。同時具備工業(yè)乙太網(wǎng)路（EtherCAT）通訊介面，並支援CoE （CANopen over EtherCAT）伺服驅(qū)動協(xié)定，在多軸控制應用時，提供了配線簡單、低成本、抗干擾、遠端與分散式控制需求。

值得一提的是，由於大銀微系統(tǒng)的優(yōu)勢還在於能掌握自主開發(fā)馬達、驅(qū)動器、滑軌等模組的技術能力，得以自由升級，除了伺服馬達轉速皆可達到3,000rpm之外，未來也可在占用相同空間的機臺體積內(nèi)，持續(xù)更新升級馬達轉速、解析度，以及驅(qū)動器響應頻率（1k~3.2kHz）、效能或客製化設計等；若遇有較重負荷時，還能加裝減速機，藉由提高減速比來增加扭矩。

國內(nèi)外減速機廠商　導入智慧傳動解決方案

至於德國威騰斯坦公司（WITTENSTEIN）自從1992年創(chuàng)立WITTENSTEIN motion control GmbH以來，便持續(xù)將服務範圍由單純的傳動系統(tǒng)製造擴展，成為機電整合伺服傳動裝置及伺服傳動系統(tǒng)的系統(tǒng)供應商。

圖3 : 德國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，係將最新傳感、監(jiān)控技術與減速機整合一體模組化。（source：WITTENSTEIN）

由於系列產(chǎn)品線相對完整，足以滿足使用者不同需求。如主力產(chǎn)品之一的行星式減速機便透過於內(nèi)部由多顆小齒輪組合而成的設計，如同行星繞著太陽公轉，且行星齒輪還貼合外齒圈運行軌跡，具備承載能力強、體積小等優(yōu)勢。

進而於2015年漢諾威工業(yè)展率先推出全球首部零背隙減速機Galaxie，甫上市便榮獲德國赫爾梅茲工業(yè)設計大獎（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，突破以往齒輪傳動原理，顛覆了傳統(tǒng)減速機的「線接觸」設計成為「面接觸」，而增強出力，最大加速力矩較同業(yè)高出170%、空心軸/外徑70%，扭轉剛度580%。

再結合高性能伺服馬達的緊湊設計，採用中空軸與伺服馬達合一小型化，既符合現(xiàn)今工具機精簡趨勢，置入大小不等的空間。比起相同體積的減速機或直驅(qū)馬達更具有優(yōu)勢，達到絕對零背隙，與工業(yè)4.0無縫接軌，並在2017~2019年持續(xù)進化。

有別於以往減速機通常在傳動系統(tǒng)中只是伺服馬達的被動元件，威騰斯坦也隨著數(shù)位智能化趨勢年年演進，在今年漢諾威工業(yè)展發(fā)表智慧傳動解決方案。首度發(fā)表的最新產(chǎn)品Smart gearbox，係將傳感、監(jiān)控技術與減速機整合一體模組化。讓使用者只要從減速機法蘭面拉出一條導線，就能通過IO-link、EtherCAT傳遞使用時間、加速度、溫度、震動方向、角度等數(shù)據(jù)或上傳雲(yún)端，透過行動裝置可持續(xù)且即時掌握其運轉動作、速度、溫差範圍等多方訊息。

目前還推出減速機與高性能伺服馬達一體化設計Premo機種，估計約省下50%以上空間及耗能，換來較大出力，適合要求結構緊湊、大力矩使用者。也有客戶將之導入一體化設計AGV，將機架和輪子都整合到AGV驅(qū)動輪，使得下方轉臺、工作檯結構緊湊，設計更靈活，又不必再另行蒐羅多家不同零組件供應商整合；在AGV驅(qū)動器裡還有X-Y-Z方向的加速傳感器，可通過TCP/IP網(wǎng)路傳訊來偵測、分析AGV行駛或碰撞狀況，來確保AGV行駛順暢。

圖4 : 立翔機電工業(yè)公司也在今年參與漢諾威工業(yè)展期間，推出多款伺服專用減速機，讓客戶在臺灣還有替代進口品的選擇，無論是售價或交期都更有競爭力。（source：立翔機電）

至於在臺灣的老牌減速機大廠立翔機電工業(yè)公司，也自1976年起便創(chuàng)立「北工」品牌減速機，皆由該公司採取一條龍自主研發(fā)製造與生產(chǎn)流程，強調(diào)能讓客戶一站購足，選用到符合設備需求的產(chǎn)品。

面對當前世界各國對於工業(yè)4.0及智慧自動化趨勢需求，現(xiàn)在還可透過監(jiān)控系統(tǒng)提高設備稼動率，來因應國際市場越來越劇烈的競爭；立翔機電也逐步轉向歐美地區(qū)開發(fā)較為高階應用市場，現(xiàn)已取得多家夥伴長期合作。

立翔機電並在今年參與漢諾威工業(yè)展期間，共推出多款伺服專用減速機，包含：PE系列低背隙蝸桿蝸輪減速機，低背隙可達8弧分以下；SJ系列滾珠螺桿千斤頂，主要應用於自動化產(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，讓客戶在臺灣還有替代購買進口品的選擇，無論是售價或交期都更有競爭力。