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这些智能机械产业研发成果你都知道吗?

放大字体  缩小字体 发布日期:2018-10-11    浏览次数:10

中国台湾身为全球领先的工具机制造地区,面对少量多样的制造型态与就业人口数减少的制造环境,在既有的数字化与自动化的单机基础上,加入机器运作时所需的智慧化技术,并结合资通讯技术整合工厂内部的机器与设备系统信息、工人的技术与知识以及市场的需求讯息等资源,发展符合智能工厂生产模式所需的智能化工具机与智能自动化生产单元与系统产品,以满足全球制造转型升级所需的生产效率与质量。

 

现阶段台湾地区智能工具机产品发展成果大致可以分为智能化加工、预测性维修与可视化管理三个方向。

 

1智慧化加工

 

现阶段台湾地区五轴综合切削加工中心机制造商将3D虚拟轴进退(3D virtual axis advanceand retreat)3D切削仿真(3D cutting simulation)3D在线防碰撞(3D onlineanti-collision)等功能软件搭载于机台,透过模拟工件切削可减少加工材料的浪费以及检测非预期之碰撞而预先停机,以预防机台碰撞事故的发生(anti-collision event for machine tools)

 

再者,台湾地区工具机利用适应性切削负载进给控制(Adaptive cutting load feed control)与适应性切削颤振抑制(Adaptive cutting chatter suppression)技术,在线侦测装置于机台刀具的传感器及主轴转速,并且实时改变主轴转速与进给,避免加工刀具产生颤振的状况,减少加工误差及加工表面不良现象,以确保机台运作的寿命。

 

另一方面,台湾地区工具机为客户高速加工时机器所产生的热变形情况,通过侦测装置于机台主轴传感器的温度与主轴伸长量,并且实时改变主轴加工位置的主轴温升补偿(Spindle temperature rise compensation)技术,减少加工中热变位所产生的误差及加工表面不良现象,以提升机器加工质量。

 

此外,台湾地区工具机搭配制程优化技术结合切削动力学与优化方法,计算出加工路径上每点的刀具/工件受力状况的制程及时监控加工参数(Processing parameters)自适调整技术(Adaptive adjustment technology),达到机台加工程序的优化状态。

 

至于台湾地区冲压成形机厂商已开发出实时监控流量、压力、温度与吨数的制程质量因子的智能型冲床,并透过联网技术将生产线设备的状态及运作过程实时取得并记录留存,实时调整产线所需的人员、材料、设备、模具、制程、时间等各项生产资源的运用,结合智慧诊断及智慧决策,形成智能化生产系统。

 

最后关于台湾地区的工具机制造商应用机器手臂与工具机之整合技术、设备制造的专有技术与掌握汽车零组件的制造工艺,透过机台联机(M2M)技术,建立具有自动上下料、自动工件判别、自动定位、自动加工自动翻转和清洗与自动虚拟量测系统(AVM)的智能自动化铝轮圈生产线,达成Zero Defect的生产质量。


2预测性维护

 

台湾地区工具机制造厂应用监测造成机台关键零组件失效的特征项目,透过收集实时性数据,决定零件是否需要维护,以及维护的时间点的预测性维护技术,达到减少开销与预防意外停机的目的,以确保机器运作的效率。台湾地区的锯床产品采用机台健康预测平台技术(Machine health prediction platform)设置锯切生产中心(Sawing center)与客户端机器串连,经由中控台从远程操控机器的使用状态,将参数值回传公司或透过云端计算平台,回传使用者目前工具的工具耗损状况。

 

此外台湾地区的滚珠螺杆制造商已发展出透过装置于螺杆的传感器进行预压监控,可实时在线量测螺杆预压力变化,以及藉由润滑诊断技术可实时监控与显示螺杆润滑是否正常,可以减少高达70%的润滑油消耗,如此可防止机器的意外停机与了解滚珠螺杆的磨耗状况。

 

再者台湾地区的主轴制造商透过于主轴内建立各种感应装置,实时监控与掌握针对可能影响主轴加工精度的主轴温升或震动等因素,降低主轴耗损状况。

 

3可视化管理

 

台湾地区已有许多资通讯厂商发展出利用设置于机台传感器所采集到的数据,连同厂务讯息一同汇整并上传至云端平台,再透过战情室呈现在管理者眼前,并结合了云端技术,无论管理者身在何处,只要透过网络都能随时连进此信息平台,可实时掌握生产在线的所有状况,包括设备状态、哪些作业员在在线、生产哪些产品、工单的执行进度、生产良率等,进而提供生产现场的问题监控与改善以及优化生产策略拟定之重要信息。

 

201811711日台湾地区规模庞大的工具机展会——台湾国际工具机展(TMTS),将完整呈现多元化产业供应链搭配智能化功能,如:温升补偿(temperature rise compensation)、切削颤振抑制(cutting chatter suppression)、防碰撞(anti-collision)、制程优化(Process optimization) 、单机与搭载机器手臂及自动虚拟量测系统(automated virtualmeasureAVM)的智能自动化生产线(Intelligent automated manufacturing line),以及预测性维护(Predictive MaintenancePdM)与可视化管理(Visual management),将使所有与会者感受台湾地区工具机产业为满足智能生产模式需求所做的努力及准备。

 
 
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