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資策會輔導業者,進行數位優化打造智慧沖壓設備產線
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沖壓設備業者數位轉型需求缺口
沖壓加工是一種常見的機械加工方法,而其所生產出來的沖壓零件,應用領域極為廣泛,包括家電、文具、自行車、汽機車、五金工具、航太、國防、電子資訊零組件、醫療器具等組裝廠。我國沖壓工業由小到大、由粗糙而精緻、由高人力而自動化的發展歷程,可說是台灣工業奇蹟的縮影。而產業自動化更被視為下一波振興全球工業發展關鍵技術,自動化技術所創造的產值與市場規模也呈現穩定的成長,2014年全球產值約達1,316.8億美元,2014-2020年複合成長率高達8.96%。

近年來各類型電腦3C 產品以及汽車的發展趨勢主要採輕合金材料應用以減少成品重量,提升產品附加價值,在此類金屬加工之特殊曲線的需求下,沖壓加工部品形狀多樣化趨勢亦急遽地發展,沖床產線由過去強調單機高速及高精度的機構性能改善,開始朝向整線多機台連線模式發展,透過整線串聯整合控制,整合進出料品質檢測、流程診斷等智慧型自動化,以達到高速生產及降低模具成本之目標。

目前沖壓生產線整線輸出服務,所提供給客戶的設備參雜各家沖壓機與自動化輸送設備,各機台各自運作,各自管理,故單機管理所能提供給使用者的資訊僅限於單機的產量。至於整線的生產稼動效率,人員的稼動,設備健康狀態等資訊,唯有藉由統一的智慧感知診斷服務平台,取得完整整線生產稼動資訊,才有辦法進行設備生產狀態掌握,進而提升整廠生產效能,預知診斷機台狀態,降低停工損失風險。綜觀目前在沖床整線應用於加工廠之問題如下:(如圖1)

1.未具備自動化故障診斷協助:客戶在生產過程中所遇之機台技術性問題往往需要即時處理以避免產線延宕,但目前作法還是以由當地代理商至現場進行維修,時間上缺乏效率。

2.未能連結後端售後服務及專家系統,導致國外客戶遇到問題時,如當地代理商無法克服,則必須透過信件或人員往返至總公司尋求解決方案,如此ㄧ來會造成客戶長時間停機之損失。

3.市售應用軟體無法支援控制器之封閉系統:沖床整線系統搭載之控制器主要為日系廠牌(包含三菱、西門子等),雖已少部分提供函式庫,但若要與其他管理軟體整合仍需個別開發相關的應用程式,且所費不貲。

4.缺乏機台特性分析與訊號擷取技術:因沖壓生產環境複雜,且沖壓動作所產生之震動與高溫環境下,都會影響到感測器(load cell、溫度感測器等)精確度與穩定性;故必須不斷的進行自我校正與補償,目前市售NI感測器雖然精準但價格昂貴。


圖1、國內沖壓設備業者供應鏈現況與問題

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