在目前推動(dòng)製造業(yè)競相邁向工業(yè)4.0終極目標(biāo)的過程中，再加入5G垂直應(yīng)用之後，除了將更提升電動(dòng)、感測元件發(fā)展外，液氣壓元件也因?yàn)閹缀蹩刹患偻饬︱?qū)動(dòng)自動(dòng)化設(shè)備，而更受重視，包含臺(tái)灣氣立公司、德國Festo等國內(nèi)外大廠均加碼投資建廠，並改造營運(yùn)管理模式。

其中上市大廠臺(tái)灣氣立公司以「氣立可（CHELIC）」品牌行銷國內(nèi)外，主要生產(chǎn)氣壓調(diào)理組合、閥類，以及多樣氣壓缸、驅(qū)動(dòng)與接頭組件等氣動(dòng)元件，並廣泛應(yīng)用於智慧型手機(jī)、汽車及工具機(jī)等各種不同產(chǎn)業(yè)的工廠生產(chǎn)、維修與自動(dòng)化設(shè)備。

圖1 : 氣立最新獲得臺(tái)灣精品獎(jiǎng)的模組化多功能聯(lián)座型真空發(fā)生器，不僅可省下安裝與配線的空間；還能讓客戶依實(shí)際使用需求從遠(yuǎn)端調(diào)配、控制真空發(fā)生與破壞，而極富有彈性。（攝影／陳念舜）

隨著工業(yè)4.0已成主流，該公司也在近年來逐步加入電控、線軌等元件整合應(yīng)用；進(jìn)而放眼未來5G時(shí)代，由於從自動(dòng)化升級(jí)的智慧工廠需求加速，在生產(chǎn)製程變更與降低勞工生產(chǎn)成本趨勢下，製造業(yè)增加資本支出，投入設(shè)備汰換需求增溫，預(yù)期可望受惠。

臺(tái)灣氣立公司研發(fā)中心副總經(jīng)理李世榮指出，由於氣動(dòng)元件主要透過空氣驅(qū)動(dòng)而省下大量外部電力來源，即使空壓機(jī)耗電仍低於一般電動(dòng)設(shè)備；以及現(xiàn)今氣動(dòng)元件廠商也不斷改善節(jié)約、控制能力，未來將部份氣動(dòng)產(chǎn)品搭配電控元件發(fā)展，仍會(huì)相對(duì)優(yōu)於液壓、電壓驅(qū)動(dòng)模式。

同時(shí)考量氣壓自動(dòng)化系統(tǒng)的採購、維運(yùn)成本，也相對(duì)低於電壓驅(qū)動(dòng)的每具夾爪、自動(dòng)化設(shè)備，都須要各搭配一部馬達(dá)、編碼器、驅(qū)動(dòng)器、控制器、線軌/螺桿等元件，就約占總成本2/3~3/4，相對(duì)高於前者每部空壓機(jī)透過氣壓缸，就能同時(shí)驅(qū)動(dòng)5~8部自動(dòng)化設(shè)備或夾爪的成本3倍以上；且即使未來若有缺/跳電危機(jī)，洩?dú)馀c漏電造成的危害仍不可同日而語。

強(qiáng)化氣動(dòng)元件通訊能力 迎向5G、AI應(yīng)用加值　

因應(yīng)未來5G、工業(yè)4.0應(yīng)用勢必聚焦於產(chǎn)品對(duì)外溝通能力，目前該公司也逐步將氣動(dòng)元件導(dǎo)入通訊功能，繼成立電控研發(fā)中心以來推出的多款電控比例閥、電子流量計(jì)產(chǎn)品。僅能將蒐集到的反饋（feedback）資料「可視化」，或通過D-Sub接口輸出，既讓使用者得知，並監(jiān)控管路空氣即時(shí)流量，一旦發(fā)生洩漏或氣動(dòng)元件穩(wěn)定性衰退後示警、替換；甚至可配合客戶需求，提供自家產(chǎn)品的真實(shí)使用壽命，以協(xié)助精準(zhǔn)執(zhí)行預(yù)測診斷功能，均獲得臺(tái)灣精品獎(jiǎng)肯定。

如製造業(yè)為了保護(hù)更輕薄、高值化產(chǎn)品，對(duì)於自動(dòng)化真空吸附夾取功能的需求越來越大，加上為了節(jié)省設(shè)備安裝空間，氣立最新獲得臺(tái)灣精品獎(jiǎng)的模組化多功能聯(lián)座型真空發(fā)生器，不僅在單體上採取輕薄設(shè)計(jì)，當(dāng)組成聯(lián)座時(shí)通過單一接頭整合進(jìn)/出氣口，省下安裝與配線的空間。在加裝電磁閥、感測器之後，還能讓客戶利用電源開關(guān)，依實(shí)際使用需求從遠(yuǎn)端調(diào)配、控制真空發(fā)生與破壞而極富有彈性，一旦吸附完成自動(dòng)斷氣節(jié)能，待達(dá)到低壓下限時(shí)再起動(dòng)空壓機(jī)，提高真空度。

還能讓使用者透過內(nèi)裝LCD顯示真空壓力的數(shù)位傳感器，即時(shí)觀察真空壓力變化，並輸出數(shù)位及類比訊號(hào)，切換壓力單位；且可快速拆裝替換濾心耗材、調(diào)整真空破壞的流量；搭配可替換式接頭設(shè)計(jì)，快速更換不同管徑大小的接頭，以滿足不同作業(yè)需求。

等到未來5G、AI應(yīng)用成熟，氣立還能順勢搭上高速發(fā)展列車，包含可通過CC-Link、IO-Link輸出資訊管理，以隨時(shí)檢修設(shè)備、元件預(yù)防洩?dú)猓蚬〢I學(xué)習(xí)、分析、判斷、預(yù)測，解決現(xiàn)今空壓機(jī)產(chǎn)氣後往往有50%流量虛耗，而無法被充份利用的問題；進(jìn)而促使空壓機(jī)僅產(chǎn)出合宜空氣量，屬於主動(dòng)式節(jié)能手段之一。

李世榮表示，待進(jìn)入5G時(shí)代後能傳送大量資料，除了有利於工廠自動(dòng)化之外，還能加入業(yè)務(wù)、交貨、研發(fā)平臺(tái)；甚至有利於邊緣運(yùn)算（Edge champing）分散處理運(yùn)算、儲(chǔ)存資訊，只有非必要資訊才上傳雲(yún)端，同時(shí)減輕初期昂貴的建置成本，也避免雲(yún)端運(yùn)算過於緩慢或有資安疑慮。

且即使在5G除了導(dǎo)入自身垂直應(yīng)用之前，也有半導(dǎo)體、面板、電路板業(yè)者已開始藉投入次世代先進(jìn)製程獲利。氣立已除了提供暢銷多年的PR系列機(jī)械式無桿缸，既節(jié)省空間也讓移動(dòng)更為穩(wěn)定、易用，甚至通過大廠認(rèn)證導(dǎo)入製程。最新獲得臺(tái)灣精品獎(jiǎng)的MRBT磁偶式無桿缸，則採取了磁力原理作動(dòng)與精密壓鑄的鋁材本體，比起一般鋁擠型氣缸特性的優(yōu)勢，便在於不會(huì)產(chǎn)生微量漏氣，適用無塵及氣流影響限制較高的作業(yè)環(huán)境；且無須耗費(fèi)較大氣壓推動(dòng)氣缸，節(jié)能效果較佳。

圖2 : MRBT磁偶式無桿缸採取磁力原理作動(dòng)與精密壓鑄的鋁材本體，比起一般鋁擠型氣缸少了微量漏氣，適用無塵及氣流影響限制較高的作業(yè)環(huán)境，且節(jié)能效果更佳。（攝影／陳念舜）

另由於受力點(diǎn)不在本體，還能增加氣缸本身所乘載重量，得以透過加裝鋼製主軸和精密研磨滑軌，大幅提升氣缸整體的剛性、作動(dòng)精度與穩(wěn)定性；或配合客戶所需，將氣源接頭安裝於氣缸兩側(cè)或同側(cè)，再行選用油壓或氣壓緩衝裝置，以減少所受到的衝擊力，延長使用壽命；若搭配自動(dòng)化場合使用磁性感應(yīng)器，將更容易掌控氣缸的作動(dòng)狀態(tài)。

擴(kuò)建智慧工廠與平臺(tái)　落實(shí)一貫化垂直整合

值得一提的是，即使面臨當(dāng)今中美貿(mào)易戰(zhàn)衝擊，氣立仍堅(jiān)守本業(yè)，追求一貫化垂直整合上游材料、熱處理、壓鑄等生產(chǎn)流程。繼去年已在中國大陸新併購一家壓鑄廠之後，接著還會(huì)在位於浙江平湖的「氣可立科技園區(qū)」設(shè)立新廠，溯及上游整合模具設(shè)計(jì)製造、澆注鋁壓鑄件之外，還規(guī)劃下游金屬陽極處理與表面烤漆等製程，並納入廢水處理設(shè)施。以確保未來新品開發(fā)的所有問題都能在廠內(nèi)解決，省下長途搬運(yùn)的時(shí)間、成本；還能透過連網(wǎng)監(jiān)控來提升良率、排程效率和稼?率。未來還將投入智慧型手機(jī)、電動(dòng)車所需二次再生電池，將內(nèi)部結(jié)構(gòu)改變?yōu)椴荤n鋼，取代易受電解液腐蝕的陶、鋅、鎳等材質(zhì)。

圖3 : 即使面臨當(dāng)今中美貿(mào)易戰(zhàn)衝擊，氣立仍堅(jiān)守本業(yè)，追求一貫化垂直整合生產(chǎn)流程，接著還會(huì)在位於大陸平湖的「氣可立科技園區(qū)」設(shè)立新廠。（source:氣立）

近年來氣立也透過內(nèi)部資訊研發(fā)部門逐步改善自家工廠管理能力，除了已通過機(jī)上盒（SMB）聯(lián)網(wǎng)蒐集所有機(jī)臺(tái)稼動(dòng)率、換刀時(shí)機(jī)和開機(jī)時(shí)間等更大量製程數(shù)據(jù)，持續(xù)在集團(tuán)內(nèi)所有廠區(qū)導(dǎo)入資訊化；並將原來已是半自動(dòng)/全自動(dòng)化工廠，再加入測試機(jī)臺(tái)分析、預(yù)警，結(jié)合製造流程與ERP、MES生產(chǎn)排程、刀具管理制度；進(jìn)而建立私有雲(yún)，整合其他上游供應(yīng)商，或讓業(yè)務(wù)使用CRM資料庫與倉儲(chǔ)部門共享資訊，成為對(duì)外搶單利器。

臺(tái)灣氣立公司總經(jīng)理特別助理游博勳指出，由於該公司臺(tái)灣廠內(nèi)共有多達(dá)40~50部CNC工具機(jī)，也將自家產(chǎn)品用於線上組裝機(jī)臺(tái)；於大陸工廠規(guī)模更是臺(tái)灣4倍大，唯有先在臺(tái)灣廠試煉完善後，再將這套制度引進(jìn)大陸工廠。」

估計(jì)等到明年平臺(tái)、系統(tǒng)架構(gòu)完善後，將先主要用於改善自家製程，蒐集戰(zhàn)情數(shù)據(jù)等資料庫應(yīng)用，並留有介面供未來多機(jī)聯(lián)網(wǎng)溝通、傳輸稼?率、耗電量等更多參數(shù)運(yùn)行資料，或供集團(tuán)內(nèi)部管理。一旦有機(jī)會(huì)與大陸工廠連線，就能讓使用者或供應(yīng)商藉此平臺(tái)共享，無紙化瞭解雙方交期或認(rèn)證資訊；進(jìn)而妥善分配資源，期許5年後走向高度智能化工廠。

打造亞洲智能工廠與平臺(tái)　強(qiáng)化氣動(dòng)元件競爭力

無獨(dú)有偶的是，2016年12月德國Festo集團(tuán)也在大陸濟(jì)南投資總額超過3億歐元，建造了新的全球最大生產(chǎn)中心，總面積43萬m2將建有生產(chǎn)車間、物流中心、雙元制培訓(xùn)中心、實(shí)驗(yàn)室、智能製造平臺(tái)、辦公樓等。

Festo濟(jì)南全球生產(chǎn)中心總經(jīng)理陳宏表示，「該公司建成後的新工廠將會(huì)採用智能製造和自動(dòng)物流系統(tǒng)，大量採用全球頂端的工具機(jī)設(shè)備和自動(dòng)化的加工和組裝技術(shù)，達(dá)到與德國工廠相同的製造技術(shù)水平。主要生產(chǎn)供應(yīng)本地市場的暢銷產(chǎn)品，包括單片閥、閥島和氣缸等本地市場暢銷的產(chǎn)品，推進(jìn)在大陸本地化進(jìn)程的核心戰(zhàn)略。」

此外，F(xiàn)esto作為德國「工業(yè)4.0平臺(tái)」的發(fā)起領(lǐng)導(dǎo)企業(yè)，既不斷努力於工業(yè)的數(shù)位化革新外，也在臺(tái)灣成立體驗(yàn)中心，呈現(xiàn)最先進(jìn)新穎並適合本地客戶需求的應(yīng)用方案概念，切實(shí)提高客戶的生產(chǎn)效率、產(chǎn)品品質(zhì)、創(chuàng)新程度、以及最終提升市場競爭力。

回顧40年前Festo臺(tái)灣由Festo家族代表Dr. Wilfried Stoll親自建立後，經(jīng)歷了臺(tái)灣製造業(yè)的發(fā)展、轉(zhuǎn)型、升級(jí)；進(jìn)入21世紀(jì)後，以中小企業(yè)為主體的經(jīng)濟(jì)則遭遇了強(qiáng)烈挑戰(zhàn)而進(jìn)行組織調(diào)整，並在2019年Q1正式成立大中華業(yè)務(wù)區(qū)，將生產(chǎn)、銷售、研發(fā)統(tǒng)一管理，以展示Festo集團(tuán)總部對(duì)大中華市場的認(rèn)識(shí)與授權(quán)，除了更好立足與服務(wù)本地外，更能充分達(dá)成產(chǎn)銷研的資源協(xié)同利用，強(qiáng)而有力地服務(wù)臺(tái)灣客戶。

為了針對(duì)不同行業(yè)客戶的訴求，提供滿足客戶需求的產(chǎn)品和服務(wù)，該公司還在銷售體系中建立起以行業(yè)為導(dǎo)向的分類方式，F(xiàn)esto認(rèn)為唯有以瞭解各行業(yè)市場的專家來服務(wù)客戶，才能為客戶做出適切的貢獻(xiàn)。基於臺(tái)灣在製造電子元件和設(shè)備居於世界領(lǐng)先地位，F(xiàn)esto除了提供該公司核心產(chǎn)品和更高附加價(jià)值的服務(wù)外，更以圍繞高科技元件、客製化產(chǎn)品、系統(tǒng)化業(yè)務(wù)等範(fàn)疇，以及諸如節(jié)能、設(shè)備安全等議題上，提供實(shí)質(zhì)的協(xié)助與服務(wù)。

包含近年來與未來提供的核心產(chǎn)品、新產(chǎn)品、解決方案皆包含：氣動(dòng)、電動(dòng)、物聯(lián)網(wǎng)和數(shù)位化技術(shù)，且大部分都採用模組化設(shè)計(jì)理念，以外觀小巧的產(chǎn)品節(jié)約安裝空間，可靈活接入無線通訊網(wǎng)路；並藉友好及使用便捷的使用者介面，滿足各行業(yè)自動(dòng)化工藝的專業(yè)需求，得以滿足未來電子與輕組裝產(chǎn)業(yè)要求產(chǎn)品小型化與輕量化的趨勢，協(xié)助客戶「以小博大」創(chuàng)造巨大價(jià)值，滿足廣大製造業(yè)客戶對(duì)於模組化、節(jié)省空間、無線設(shè)備的需求。

圖4 : Festo在2019年最新發(fā)表的新一代分散型遠(yuǎn)端IO系統(tǒng)自動(dòng)化平臺(tái)CPX-AP-I，能容納多達(dá)500個(gè)模組，靈活適應(yīng)各種主站系統(tǒng)與拓?fù)渑渲茫档椭飨到y(tǒng)總成本。（source:Festo）

其中Festo早在1989年發(fā)明的閥島產(chǎn)品及其控制平臺(tái)，就是一種典型的順應(yīng)工業(yè)4.0發(fā)展趨勢，將氣動(dòng)和電動(dòng)彼此個(gè)性化融合的成功產(chǎn)品。如今更持續(xù)擴(kuò)大投入研發(fā)，以真正實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0數(shù)位雙生（Digital Twin）世界，解放人類生產(chǎn)力，已經(jīng)在未來為客戶提供更多創(chuàng)新的電動(dòng)類、數(shù)位客制化、預(yù)測診斷的產(chǎn)品和服務(wù)；另可提供選擇搭配產(chǎn)品的專業(yè)諮詢服務(wù)，則包含：FEC體驗(yàn)中心服務(wù)、應(yīng)用工程師諮詢與產(chǎn)品支援服務(wù)等。

以及該公司2019年最新發(fā)表的新一代分散型遠(yuǎn)端IO系統(tǒng)自動(dòng)化平臺(tái)CPX-AP-I，採用了Festo自主創(chuàng)新開發(fā)的基於工業(yè)乙太網(wǎng)的AP通訊連接技術(shù)，資料速率可達(dá)200Mbaud、掃描週期15μs，模組與模組之間的線纜長度可以長達(dá)50m；打造的電氣連接平臺(tái)可以容納多達(dá)500個(gè)模組，包括：Festo閥島、數(shù)位信號(hào)與模擬信號(hào)模組，以及IO-Link主站和設(shè)備等，靈活適應(yīng)各種主站系統(tǒng)與拓?fù)渑渲茫蠓档椭飨到y(tǒng)總成本。

將於2020年發(fā)表的CPX-IOT邊緣計(jì)算工業(yè)物聯(lián)閘道及其雲(yún)端服務(wù)，則可望能實(shí)踐Festo氣動(dòng)與電動(dòng)自動(dòng)化元件全面的資料上雲(yún)，將OT與IT融合為一體，為客戶打造真正的數(shù)位化工廠智慧製造控制系統(tǒng)。讓使用者能透過基於CPX-IOT的各種雲(yún)端服務(wù)與軟體產(chǎn)品構(gòu)建，並落實(shí)「數(shù)位雙生」運(yùn)行理念，真正賦能智慧製造。

圖5 : Festo即將發(fā)表的CPX-IOT邊緣計(jì)算工業(yè)物聯(lián)閘道及其雲(yún)端服務(wù)，則可望能實(shí)踐Festo氣動(dòng)與電動(dòng)自動(dòng)化元件全面的資料上雲(yún)，將OT與IT融合為一體。（source:festo）