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)造沉浸式體驗的「元宇宙（Metaverse）」商機。但對於工具機產(chǎn)業(yè)而言，其實延續(xù)自汽車、航太製造業(yè)的經(jīng)驗，加上近10年來推廣工業(yè)4.0虛實整合（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)，臺廠卻面臨產(chǎn)線轉(zhuǎn)移不易痛點。工研院刻正利用智慧製造技術(shù)驗證場域能量，推動智慧製造整合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)整合國家隊，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，佈建東南亞市場海外產(chǎn)線，提升臺商競爭力。
工研院智慧機械中心組長羅佐良進一步表示：「機械雲(yún)價值應(yīng)該在建立App生態(tài)系，而非平臺本身！」藉此透過共通標(biāo)準(zhǔn)串聯(lián)多個App協(xié)助製造、管理，甚至是節(jié)能減碳。讓工具機業(yè)者能同時銷售單機與雲(yún)端服務(wù)，甚至利用在元宇宙裡的HoloLens進行維修保養(yǎng)。進而與機械雲(yún)上的跨國軟體廠商合作，將SMB從新舊不同機臺蒐集到的Edge Computing資訊上傳，用於戰(zhàn)情室建構(gòu)Digital Twins、元宇宙等體驗活動。
瀧澤從合理化出發(fā) 打造智慧製造戰(zhàn)情室
臺灣瀧澤科技（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，進而打造智能製造x數(shù)位整合系統(tǒng)的戰(zhàn)情室，以實現(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)再對外選擇適合導(dǎo)入的國內(nèi)外不同機械雲(yún)平臺，開發(fā)所需軟體和SaaS微服務(wù)程式。
| 圖1 : 臺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)錦仍強調(diào)：「數(shù)位化的前提還是讓製程精簡、合理化，才能取得有用的真實數(shù)據(jù)，加以管理、最佳化。」該公司成立至今將屆滿50年，其實早已具備運用機聯(lián)網(wǎng)、MES/ERP等系統(tǒng)長達數(shù)十年經(jīng)驗，目前只是將之進一步串聯(lián)起來升級、最佳化，再增添服務(wù)比重，包括引進Analysis、PDM等分析管理系統(tǒng)來進行模組化設(shè)計，讓研發(fā)更到位。
今年參加TIMTOS x TMTS 2022展出的5部新一代暢銷機種，除了甫獲2022年臺灣精品獎的超精密加工機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)濟型NX-2000，以及獲得2021年臺灣精品獎肯定的EX-2000等車銑複合機系列機種，採取高度模組化的節(jié)省空間設(shè)計，實現(xiàn)多樣化配置；機臺外型尺寸一致，以方便廠房規(guī)劃，皆有賴於已長期穩(wěn)定使用的臺灣瀧澤模組化平臺。
戴雲(yún)錦笑著說：「這也要歸功於瀧澤自2020年邁進數(shù)位元年，落實設(shè)計、製造數(shù)位化後，開始要求業(yè)務(wù)部門不要只會賣客戶最貴、利潤最高的單機，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！」包括能藉此省下機臺周邊的設(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費、交期與材料成本。」
| 圖2 : 歸功於瀧澤自2020年邁進數(shù)位元年，落實設(shè)計、製造數(shù)位化後，強調(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:臺灣瀧澤科技） |
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「目前瀧澤開發(fā)設(shè)計均朝模組化、小型化發(fā)展，也就是只靠單一床身、零組件可供6~7種機型，在少量多樣生產(chǎn)時的成本更低，可以讓客戶有更多彈性選配空間之外，還會有一定數(shù)量規(guī)模，確保可議價的競爭力。」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、雙刀塔等具有獨特性的複合專用機，價格還比日系同級機種便宜。
原來開發(fā)一機多工新機種和自動化產(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，將一機多工機種連線後效率更高，亦可選擇加裝門型機器人+AOI；以3+2軸機種結(jié)合自動倉儲系統(tǒng)的成本，還低於一般五軸同動機種。
| 圖3 : 客戶將瀧澤一機多工機種連線後效率更高，亦可選擇加裝門型機器人+AOI；以3+2軸機種結(jié)合自動倉儲系統(tǒng)的成本，還低於一般五軸同動機種。（source:臺灣瀧澤科技） |
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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)項目，如臺積電便藉此訓(xùn)練美國工程師，也能善用既有零組件精簡、模組化和高度自製率等優(yōu)勢。
發(fā)得攜手達梭、工研院 展示機械雲(yún)整合解決方案
另一家遠(yuǎn)東機械集團旗下工具機大廠發(fā)得科技（FATEK），今年也提供CNC立/臥式車床及輪圈專用機，與工研院VMX機械雲(yún)、達梭系統(tǒng)（DASSAULT SYSTEMES）密切合作，透過旗下3DEXPERIENCE平臺，結(jié)合成功大學(xué)智慧製造研究中心（iMRC）開發(fā)的全自動虛擬量測（AVM）、智慧型預(yù)測保養(yǎng)（IPM）技術(shù)，在機械雲(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、輪圈專用機等，於工研院智慧製造技術(shù)驗證場域，整合規(guī)劃智慧自動化工廠軟硬體成果，涵括從上層PLM、ERP、MES、APS系統(tǒng)，再經(jīng)MES銜接自動化倉儲系統(tǒng)AS/RS、工研院機械雲(yún)VMX，直到下層AGV派車系統(tǒng)、工業(yè)機器人、CNC工具機等自動化設(shè)備，搭配AR裝置（HoloLens）提供客戶沉浸式環(huán)境體驗。
| 圖4 : 發(fā)得科技整合工研院機械雲(yún)、達梭系統(tǒng)3DEXPERIENCE平臺，並搭配AR裝置（HoloLens）提供客戶沉浸式環(huán)境體驗 ，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，並將工具機上運行生產(chǎn)的數(shù)據(jù)、訊號即時上傳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）驗證比對，確認(rèn)與原始設(shè)計一致。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，還能融入實際製程中，即時改善或加以優(yōu)化。
臺灣區(qū)達梭系統(tǒng)資深技術(shù)經(jīng)理許欲生進一步剖析達梭系統(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；
接著才是建置真實產(chǎn)線與設(shè)定，讓客戶按計畫生產(chǎn)，並蒐集現(xiàn)場數(shù)據(jù)、資訊，和機械雲(yún)整合打造IoT戰(zhàn)情室。
2.由於達梭系統(tǒng)將3DEXPERIENCE平臺架設(shè)在VMX機械雲(yún)上，讓AVM亦可在此接收來自現(xiàn)場層自動化光學(xué)檢測（AOI）機臺資訊演算後，將機臺動態(tài)3D影像和AVM數(shù)據(jù)都同步展示在3DEXPERIENCE平臺的儀表板上，盡快找出原因來加以改善及優(yōu)化。
許欲生指出：「現(xiàn)今使用者無論處於設(shè)計或生產(chǎn)等任何階段，只要將VR接上電腦，就能直接體驗產(chǎn)品設(shè)計或?qū)嶋H投入生產(chǎn)等過程，即時看到設(shè)計、加工和分析結(jié)果，可望大幅節(jié)省後製時間與成本。待經(jīng)AVM確認(rèn)正確並累積足夠全檢數(shù)據(jù)之後，未來只要抽檢比對機器動態(tài)和數(shù)據(jù)即可」
隨著智慧機械雲(yún)平臺正式商轉(zhuǎn)，未來達梭旗下代理商誼卡科技（ECARD）還會協(xié)助推廣工研院智慧機上盒（SMB），與機械雲(yún)VMX平臺；甚至可協(xié)助導(dǎo)入達梭3DEXPERIENCE平臺在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，還能同時搭配達梭3DEXPERIENCE平臺上的PLM軟體，將達梭系統(tǒng)SaaS雲(yún)端解決方案的設(shè)計、分析、製造管理app，在智慧機械雲(yún)平臺提供訂閱制租用，或開放API供客戶二次開發(fā)，接軌國際市場。
結(jié)語：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，達梭3DEXPERIENCE平臺也能開放供其他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，達梭系統(tǒng)則已在3D體驗應(yīng)用深耕達40年，AR/VR影像如今也不必要CAD軟體系統(tǒng)商再耗時後製，除了VR裝置外，還會呈現(xiàn)更多設(shè)備呈現(xiàn)3D即時真實數(shù)據(jù)。
包括未來當(dāng)使用者管理供應(yīng)鏈問題時，只須經(jīng)過雲(yún)平臺即可快速見到3D虛擬產(chǎn)品，而不再只是傳統(tǒng)excel形式的料號、BOM表或文字?jǐn)⑹觯贿€能在完成3D設(shè)計產(chǎn)品後，在PC模擬控制系統(tǒng)精準(zhǔn)描述並分析其行為動作，再反饋加工資訊。於實際量產(chǎn)前模擬驗證強度、測試有無電磁輻射干擾，而不是傳統(tǒng)網(wǎng)格資料，再利用3DEXPERIENCE平臺的大數(shù)據(jù)分析引擎累積經(jīng)驗，進而優(yōu)化生產(chǎn)流程。
| 圖5 : 當(dāng)製造業(yè)完成3D設(shè)計產(chǎn)品後，即可在實際量產(chǎn)前模擬驗證強度、測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，優(yōu)化生產(chǎn)流程。（source: DASSAULT SYSTEMES） |
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讓客戶只要戴上VR裝置就能即時體驗產(chǎn)品，選配更換零組件，現(xiàn)在已實際應(yīng)用於車輛設(shè)計製造時，得到1:1沉浸式體驗；2019年達梭也與Airbus合作簽署DDMS（Digital Design Manufacturing and Services）數(shù)位轉(zhuǎn)型計畫，建立起從產(chǎn)品設(shè)計、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，打造智慧製造試驗場域，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：「元宇宙概念其實不僅止於社交娛樂、電玩動畫領(lǐng)域，達梭經(jīng)過40年來深耕3D體驗應(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，將數(shù)位分身理念引進產(chǎn)品設(shè)計與製造流程。」
**刊頭圖（攝影：陳念舜）
