回顧2020年上半年疫情擴散全球,包含各地供應(yīng)鏈的人力、零組件及物料因此中斷,連帶影響傳動元件廠商營收皆大幅下滑。未來其除了導(dǎo)入更多智慧化元素,跟隨客戶追求零接觸、永續(xù)經(jīng)濟目標(biāo)之外;德國大廠也可利用已掌握製程前段生產(chǎn)與後段組裝工藝的優(yōu)勢,確保提升設(shè)備使用壽命與可靠度一步到位。
面對疫情期間製造業(yè)對於能夠精進技術(shù)、降低成本的解決方案的興趣明顯增加,但2020年上半年國內(nèi)外專業(yè)展會紛紛延期或取消影響,德國傳動元件大廠igus公司首度於科隆總部舉行線上國際記者會,以雲(yún)端體驗的實境展覽現(xiàn)場,宣示該公司過去一年來推行的最新業(yè)務(wù)發(fā)展與產(chǎn)品,持續(xù)投資擴張生產(chǎn)規(guī)模、服務(wù)項目,以精進技術(shù)與降低成本,還兼顧企業(yè)永續(xù)經(jīng)營的社會責(zé)任。

圖1 : igus在科隆總部打造了一個自家線上展覽占地400平公尺的實體攤位,展示超過百種全新的工程塑膠產(chǎn)品。(source:igus) |
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igus GmbH董事總經(jīng)理Frank Blase表示,由於目前德國尚無法舉辦展覽或親自拜會客戶,igus還特別在科隆總部打造了一個自家線上展覽占地400平方公尺的實體攤位,展示了超過百種全新的工程塑膠產(chǎn)品,供虛擬參與的客戶通過雲(yún)端連線,親自探索igus的創(chuàng)新概念;還可直接安排與其專家一起導(dǎo)覽,或進行個人和小組討論。
igus舉行雲(yún)端實境展會 揭露最新產(chǎn)品與策略
Frank Blase進一步指出,該公司基於超過50年來的研究成果和實踐經(jīng)驗,清楚知道客戶想要什麼,或如何創(chuàng)新?「精進技術(shù),降低成本」固然是igus一貫的宗旨,也是每個製造業(yè)者想要發(fā)展的重點方向。未來將由顧客反饋資料繼續(xù)推進成長,igus也準(zhǔn)備好所有一切能夠提供工程塑膠製的安全解決方案。
旗下智慧工程塑膠部門也因應(yīng)現(xiàn)今「監(jiān)控」已成為產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵字之一,由igus提供使用智慧工程塑膠的監(jiān)控系統(tǒng)icom,可讓顧客從得知拖鏈和電纜等產(chǎn)品的使用壽命來獲得好處,如今在全球已有超過20處航運和離岸產(chǎn)業(yè)使用。
其中對於「小」的改變,係透過igus自行開發(fā)的微型電路板,同時連結(jié)現(xiàn)有智慧工程塑膠系統(tǒng)、顧客端,並結(jié)合EC系統(tǒng)的智慧監(jiān)控拖鏈或工程塑膠軸承,整合icom.plus模組離線監(jiān)控,只將資料儲存於離性伺服主機;或通過EC.W系統(tǒng)直接連線到igus雲(yún)端,提供拖鏈運行的相關(guān)資訊,以事先預(yù)測產(chǎn)品壽命,達到真正的「智慧」化。
對於「長」的改變代表「長行程」,因為該公司EC.P系列產(chǎn)品主要透過推/拉力來預(yù)測使用壽命,可避免像過去拖鏈行程若超過150m,就容易造成系統(tǒng)不穩(wěn)定。現(xiàn)在新款EC.PR模組已可動態(tài)調(diào)整推/拉力臨界值,再搭配最新感應(yīng)系統(tǒng),讓行程延長到1,000m也不會出問題;EC.PP模組還能整合在導(dǎo)槽內(nèi)的路徑測量系統(tǒng),讓客戶不必另外安裝量測系統(tǒng),得大幅減少相關(guān)成本,或透過預(yù)測壽命,避免意外停機。
另提供可替代傳統(tǒng)滾珠螺桿的免潤滑品,具備改良過後的乾式高導(dǎo)程螺紋,共推出5種新螺桿尺寸,包含:高效率的圓角螺紋側(cè)面,適用於要求無振動、安靜操作;不對稱的螺紋,延長使用壽命等更為經(jīng)濟高效的技術(shù)選項。

圖2 : 未來igus會持續(xù)大力投資數(shù)位化,同時更新了雲(yún)端和資訊部門等功能。(source:igus) |
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igus強調(diào),該公司20年來始終扮演全球供應(yīng)鏈角色,為客戶提供特定線纜和能源供應(yīng)系統(tǒng),更注重產(chǎn)品的使用壽命和安全性。關(guān)鍵便在自家擁有占地3,800m2的測試實驗室,可從每年20億次來回循環(huán)測試得到產(chǎn)品壽命計算的結(jié)果;現(xiàn)更成功取得UL測試機構(gòu)認證,能獨家對igus標(biāo)準(zhǔn)拖鏈和chainflex耐彎曲電纜提供36個月保固;最近還增設(shè)了一處無塵室實驗室,專門用來測試在半導(dǎo)體和電路板產(chǎn)業(yè)使用的新品,確保都能達到ISO Class1等級。
另為確保可靠的交貨能力,igus科隆總部在年初大陸爆發(fā)疫情後的1~2個月期間,便快速採取了超過150種防疫措施,將人員依早晚班分流;使用視訊軟體達成遠端工作,目前igus總部幾乎有超過90%可以在家工作的業(yè)務(wù)都不進公司,粗估約有2,000人在家上班。Frank Blase強調(diào):「igus在全球設(shè)有14個生產(chǎn)基地,可充分保證本地供應(yīng),現(xiàn)仍正常交付產(chǎn)品,沒有任何限制;平均而言,中小型訂單會在2.5天後發(fā)貨。」
未來igus會持續(xù)大力投資數(shù)位化,同時更新雲(yún)端和資訊部門等功能,不僅是從這次在家工作的狀況也可見端倪。光是2019年igus在網(wǎng)路上發(fā)表了8個使用壽命模擬器和線上工具,分別用於齒輪、滾柱和軸承;以及用於低成本工業(yè)機器人的RBTX平臺,快速、輕鬆匯集低成本機器人零件的用戶和供應(yīng)商;同時提供38個免費開放,無需註冊登入的線上工具。
博世力士樂傳動元件 強調(diào)生產(chǎn)工藝和組裝優(yōu)勢
另一家德系傳動元件大廠博世力士樂公司,日前也宣佈2019年全球營收總計近62億歐元,致力於提供高效,強大,安全的智能運動解決方案,在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)所需的線性滑軌產(chǎn)品上業(yè)績成長優(yōu)異,並致力於供應(yīng)工具機、自動化系統(tǒng)等傳統(tǒng)機械產(chǎn)業(yè)多功能感測器(Sense Connect Detect sensor),作為建立工業(yè)4.0的基礎(chǔ)。未來博世力士樂不僅供應(yīng)在地製造業(yè)數(shù)位化所需的感測器,更分別與大學(xué)及銷售夥伴合作設(shè)立培訓(xùn)中心,培育工業(yè)4.0人才。
即使受到2020年初疫情衝擊,確實影響臺灣工具機在內(nèi)的機械產(chǎn)業(yè),卻也可藉此重新盤點業(yè)者。若仍是守舊,或僅願意維持固有標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)模式的廠商,難免迎來衰退。反觀具有創(chuàng)新能力,或有意提高連結(jié)度、附加價值的廠商,便是博世力士樂願意趁現(xiàn)在人力有空閒時機,花費更多心力,支援開放系統(tǒng)研發(fā)的對象。
該公司線性滑軌的最大特色,就是滾珠導(dǎo)軌和滑塊都具有很高的精度,能達到合乎型錄手冊上標(biāo)準(zhǔn)的絕對精度等級,尤其是滾道區(qū)域,所以每個元件可以隨時互換,從而實現(xiàn)在各個精度等級內(nèi)的任意組合,同時實現(xiàn)了全球獨一無二的高標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品物流管理,每個元素都可以單獨訂購及保存。不像其他同業(yè)都必須預(yù)先配套組裝完成,才能達到所需精度,一旦故障就要整組更換;同時擁有最佳結(jié)構(gòu)設(shè)計,能有效貯油,阻絕髒污,即使錯過添加滑油,仍可保持一定壽命和精度。前幾年新品還加裝感測器,比起光學(xué)尺便宜;藉磁帶貼附於鋼軌,長度已突破4m限制。
且若針對機械業(yè)最核心的傳動元件─滾珠螺桿量身訂作,將先評估客戶的使用狀態(tài),對於鋼珠循環(huán)(cycle)路徑及背隙等要求後,選用適合的螺桿尺寸、精度和鋼珠預(yù)壓參數(shù),以確保使用壽命不會比設(shè)備短,所以從開始運行到屆齡停機的最後一刻都不必更換螺桿!
其中首要關(guān)鍵在於博世力士樂改用過去較不受重視的轉(zhuǎn)造製程,雖然過去常被客戶認為比起切削、研磨製程便宜又不夠精密,容易產(chǎn)生背隙,所以5~6年前仍保留部份切削製程。但如今全面淘汰之後,臺灣機械業(yè)已不必像過去,先設(shè)定所需C0~C5精度等級,再挑選轉(zhuǎn)造或研磨級螺桿。博世力士樂又不厭其煩跟客戶溝通:若希望能達到相同精度、零背隙,使用壽命更長的最佳螺桿,絕非經(jīng)過切削,而須要用擠壓一步到位,就不必擔(dān)心產(chǎn)生背隙!
目前該公司採用的精密轉(zhuǎn)造技術(shù)中,所有相關(guān)參數(shù)、設(shè)備及模具,都是經(jīng)歷數(shù)十年來與德國廠商密切討論、協(xié)同開發(fā)成果而嚴防外洩。即使數(shù)年前開放設(shè)備商出口到臺灣、日本等地,後者仍因為無法取得累積數(shù)十年來不同材料、尺寸螺桿的參數(shù),使之壽命及可靠性始終無法保持一致。即使新機出廠後一段時間內(nèi)達到預(yù)期精度、零背隙和導(dǎo)程誤差,還要在頻繁使用1~2個月後重新調(diào)校,以解決不該出現(xiàn)的機臺剛性改變或背隙。
因此在組裝工藝上,比起其他經(jīng)過精密切削出來的螺桿,還須先經(jīng)過1~2天運行時間,量測背隙、導(dǎo)程(pitch)誤差,接著加以補償或研磨表面拋光,直到符合外觀規(guī)範(fàn)後才上機安裝。曾有從事製造Mini LED檢測機的客戶,每週約須出貨50~100臺,最後卻因為耗時測試、磨合螺桿,讓設(shè)備在廠內(nèi)堆積如山。待建議改用博世力士樂生產(chǎn)的螺桿之後,已可完全不經(jīng)過熱機、磨合等流程,只要經(jīng)過雷射量測儀從頭到尾掃描一次補償,通過2~5μm組裝精度或與線軌整合調(diào)校測試、驗證,即可裝機出貨。
其次是博世力士樂螺桿搭配的每顆螺帽進口後,在臺灣都會先透過有經(jīng)驗的技師,選擇適當(dāng)大小的鋼珠、預(yù)壓數(shù)據(jù),甚至拆卸後重新裝配以確保零背隙,讓螺桿運行起來很「Q」,所以即使每支螺桿客製化程度再高,仍可符合精度與可靠度需求。雖然組裝過程看似耗時,但因為已省下前期須等到客戶下單才能切削的大量時間,每次可擠壓數(shù)千米(m)素材;接下來只要搭配安裝軸承、支撐座,裁切加工兩端之間所需長度,待最後完成裝配螺帽即可出貨,總體生產(chǎn)、交期還是比切削製程來得快。

圖3 : 博世力士樂量身訂作的滾珠螺桿,可確保使用壽命不會比設(shè)備短,從開始運行到屆齡停機的最後一刻都不必更換。(source:1ugn2l2m3z2y31d4y73c1m5w-wpengine.netdna-ssl.com) |
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目前博世力士樂只要在臺灣有庫存素材,約1~2週即可完成高精度等級螺桿交貨;且因為採取線性擠壓工法,到了客戶現(xiàn)場組裝之後,也不必透過控制器逐一量測、補償每個導(dǎo)程,只要先設(shè)定兩點之間量測補償,即可快速試?應(yīng)用。
甚至在安裝完成模組化產(chǎn)品後,只要經(jīng)過一次最佳化,接下來從設(shè)備裝機、出廠到壽命終止,都不必擔(dān)心螺桿會因為磨耗產(chǎn)生背隙,改變機臺剛性,影響使用壽命或可靠性;還須重新調(diào)校控制器參數(shù),以免影響加工精度。其中行星式螺桿更因為採取滾柱型鋼珠,符合高荷重要求,試用於塑膠射出機、沖壓機或動態(tài)劇院、飛行模擬器,甚至可取代油壓缸。
結(jié)語
值得一提的是,每當(dāng)機械業(yè)度過國際經(jīng)濟景氣循環(huán)低潮之後,緊接著就是「報復(fù)性」短急單需求,導(dǎo)致設(shè)備業(yè)都必須排隊搶料與零組件,才能來得及輪班生產(chǎn)交貨,零組件業(yè)者唯有「超前部署」才能趁機擴充市占率。
因此igus在疫情期間,除了陸續(xù)擴增了美國(5,500m2)、南韓(7,500m2)、中國大陸(22,000m2)等地工廠;且跟進全球共識,更能感受到享有城市裡乾淨(jìng)天空、清爽空氣的珍貴,而協(xié)助解決永續(xù)經(jīng)營、替代能源及環(huán)保問題,越來越重視將動態(tài)工程塑膠整合進入循環(huán)經(jīng)濟,推出「chainge recycling」、「plastics2oil」和ISO 14001 認證等具體措施。
其中「chainge recycling」強調(diào),無論是來自任何製造商的拖鏈達到使用壽命後,都能經(jīng)由igus每公斤價格回收並提供優(yōu)惠券,寄回總部再生加工,估計從2019年11月迄今,已經(jīng)回收將近1,200kg廢料;同時投資Mura Technology約470 萬歐元,建造能以節(jié)能方式將塑膠廢物轉(zhuǎn)化為油的設(shè)備。igus南韓分公司繼四月中旬德國總公司之後,也在五月獲得了ISO 14001:25 環(huán)境認證相關(guān)認證,下一步是達到至少10%的節(jié)能目標(biāo)。

圖4 : 博世力士樂將在2020年底於全球所有400個營業(yè)據(jù)點達成碳中和目標(biāo),並盡可能促成價值鏈上下游的生產(chǎn)活動達成氣候中和。(source:img.oemoffhighway.com) |
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此外,由於氣候行動正在加速許多業(yè)務(wù)領(lǐng)域的結(jié)構(gòu)性調(diào)整,博世集團也將在2020年底完成於全球所有400個營業(yè)據(jù)點皆達成碳中和目標(biāo),並盡可能促成價值鏈上下游的生產(chǎn)活動達成氣候中和,預(yù)計到2030年間接排放量將下降15%。同時正計畫成立博世氣候解決方案公司(Bosch Climate Solutions),彙集提供其他公司1,000多項節(jié)能專案的經(jīng)驗,期望可協(xié)助他們朝碳中和的方向邁進。
**刊頭圖(source:thepstgroup.com)