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以物聯網為核心的跨界創新正顛覆著全球經濟、產業格局,這從三月于臺北成功舉辦的第26 屆臺北國際機床展(TIMTOS 2017)上可以明顯地觀察到,各家制造商爭先展現他們在智能化、自動化以及高效節
能的機械和系統的研發成果。這些企業大刀闊斧的行動力終于在今年的展會上,令人看到了工業4.0概念的雛形。
許多國際采購商,以及來自全球的媒體人士紛紛表示,TIMTOS 2017 將臺灣地區的機床產業推向了新高度,著實令人振奮。據展會主辦方的統計數據顯示,本屆參觀人數共計50,146人,包含了臺灣地區當地(42,807人)以及海外買主(7,339人)。
本期中,讓我們再次重溫展會現場的精彩瞬間,聆聽對于未來的那些描繪。
亮點1:航空航天制造進入沖刺階段
眾所皆知,臺灣地區正積極發展航空航天工業,并由當地政府帶頭,將該產業政策納入臺灣的長期發展重點。本屆TIMTOS 展中,臺灣的航空航天界、學界與高科技業達成了一項前所未見的協議——漢翔航空工業股份有限公司與西門子股份有限公司簽署了“航天智能機械/ 智能制造”合作協議。
這項協議意味著臺灣近年來積極推動航天產業又邁向新的里程碑,結合三大巨頭在航空航天制造、系統設計、以及技術研發的優勢,期望由此提高臺灣航空航天產業的實力并且在劇變的產業挑戰中乘風破浪。不久的將來,臺灣地區或將能夠自主制造飛機。
亮點2:高峰論壇 打開想象新“視”界
本屆TIMTOS展會期間,首度舉辦了為期兩天、共四個主題(智能機械、智能工廠、汽車制造業變革、航空業關鍵供應鏈)的高峰論壇。論壇聚集了諸多國際級專家,他們分享了未來機床產業最適合的“智能化”策略。
多年來,敏捷的中小企業與完整的產業鏈群聚效應為臺灣地區的工業奠定了厚實的基礎,專家們也提醒臺灣業者應多思考如何結合既有的優勢加速往工業機聯網與數字化邁進。
TIMTOS首屆高峰論壇激發了產業界對跨界整合的想象:臺灣工業界如何由ICT角色向IOT/IIoT轉型?未來的工具與裝備在少人化的工廠如何有效運行?自動化、精準化的下一個引爆點會是來自哪個產業?……諸如此類的議題,在本次的高峰論壇中起到了拋磚引玉的作用。
來自臺灣西門子公司總經理鄭智峰在題為《邁向未來智慧機械》報告中向與會聽眾展示了未來十年由智能機械帶來的變革——輕量化的材料結構帶來的高效率、低能耗;同時新材料的開發和混搭也驅使著未來先進的加工手法的出現;在數字化的進程中,MES、PLM,以及閉回路系統開始顯露優勢;標準化的界面也逐漸成熟,第三方的軟、硬件經由應用平臺也能被輕松整合;通過IoT(物聯網),機聯網,生產數據能夠系統地被收集和分析;未來的智能機械也能像手機一樣易于使用,各種資訊可以隨時獲取,并在需要的時候進行遙控處理。

而智能機械也是臺灣地區正在極力推進的一個重大項目。鄭智峰總經理表示,“隨著德國工業4.0 風潮的全球化,很多變革在悄然發生。而在工業界變革浪潮之前,個人的智能手機已經開始描繪‘未來’的藍圖。相較個人的數字化,工業界的數字化速度略顯緩慢。通訊、便捷無處不在的個人數字化,將會是未來工業界數字化中的一些縮影,逐漸地,工業界也開始感受并融入這些新元素,讓曾經冷冰冰的機器開始有了智慧,能夠思考?!?br/>
鄭智峰還提到,通過用戶們的反饋,未來機聯網、傳感器、環保、擁有頭腦的機械、自動診斷/ 控制等將成為“智能機械”的標簽。
接著物聯網的話題,來自美國的專家也專程趕來,為大家帶來了輕松愉快的分享。美國思科機聯網及機器人部門資深經理Bryce Barnes 回憶說,在他前不久去到一家卡車制造工廠,他見到了空無一人的卡車發動機引擎自動化生產線,他第一時間想到的是,“此刻,數控加工中心在進行哪一道工序?機床是否有發生振動?是否在做補償診斷?……他想了解更多目前無法一眼看到的“加工狀況”。但這家公司的人員并不能精確的回答出他的這些疑問,是的,他們還未能完整地將加工中的一切進行數據的交互、信息的互通。

在他分享的一則數據中可以看到,目前全球有6,400萬臺機器在運行用于制造一切我們所需的商品,其中,有92%的設備還無法實現互相通訊與交互。有意思的是,在2016年一季度的資料顯示中,網絡連接中的新業務有一半來自機聯網及汽車,可以發現,物聯網的進程正在加速。
而這些通訊、交互,對我們意味著什么?對制造業又將帶來點什么?——我們不能再重復20 年前就已經開始的單機自動化老路了。Bryce Barnes強調,“我們需要了解改變背后的重要性,并明白羅馬并非一日建成的道理,循序漸進地進行這些改變?!贝筅厔莺苊鞔_——數字世界與機械世界的相融,他在《物聯網如何翻轉全球機械業》的報告中提到,機床廠商轉型智能機械制造過程中,通過利用IoT 能帶來資產利用率、精準控制及優化成本、減少不必要的損失等。
“機械,特別是在機床領域,面臨著不斷的創新變化。在工業化的開始,機械化是從手工制品到機器支持生產的第一步。這一步驟確保了以更低的成本應對社會對更大量貨物的日益增長的需求,隨著變化更快地生產以及更好地有利于新的生產方法?!钡聡骺水a業集群機械建置部門主管Manfred Koch表示,“今天,社會可以憑借新的IT 功能,實現無紙化,靈活的訂單配置,甚至允許在智能手機上跟蹤貨物。因此,趨勢從具有‘少量變體’的大批量產品(例如汽車)改變為具有‘大批量’的日益呈現個性化需求的產品,特別是在消費產品,如運動鞋?!?/p>

這些主流趨勢迫使機器制造商迎接挑戰,如靈活自動化- 質量- 跟蹤和追蹤和安全。新的要求也需要傳感技術的全面介入。創新的傳感器使用ASIC技術,能夠更快地處理信號,降低對環境影響的敏感度和更準確的能力。此外,它們具有預處理已經在傳感器內的信息的能力。
而接下來的創新步驟將受到自動化技術的影響,通過電子傳感器和機器控制器的介入,生產過程將更為精確、可靠和靈活的機器過程,例如運動,定位和安全。
再來,智能工廠,多智能?在庫卡機器人(KUKA)機床市場經理Andreas Schuhbauer的一個視頻分享中,大家感受到了“智能”的力量。Andreas Schuhbauer提到,“智能兩字,在幾年前我們多是在談概念,但現在開始這些概念正陸續落地,進入工廠中了。在這里,我希望大家能夠走出一個誤區,很多以為智能工廠一定是‘黑暗’一片——只需要機器,連燈都不用開。但我要很明確地糾正這個錯誤的認知,未來仍然需要依靠‘人’,讓人類進行一些他們更擅長的工作?!?/p>

然后再來談智能工廠,Andreas Schuhbauer分享了一些庫卡在這方面的努力和成果。他提到了生產中的監測、數據獲取及分析、機器人的角色轉變,工廠中的物流等?!霸谖磥?,一家汽車制造廠再也不用擔憂不斷更新的新車型帶來的產線、設備方面的挑戰。只需要做簡單的切換,同時生產20款甚至更多款的新車型都不在話下?!?/p>
“未來,客戶需要更多樣、更個性化的產品,生產需要適應變幻莫測的市場?!眮碜耘_灣博世力士樂工廠自動化協理陳俊隆通過一段影片揭開了未來的汽車制造業。影片中解讀了工業4.0的真正意義,以
及對于制造業帶來的變革——隨著IoT(物聯網)邁入制造業,在工廠里,生產將會互聯。人會是第四次工業革命的掌控者,工業4.0的特征之一是貫穿工廠的價值鏈的全球互聯,例如汽車的配置和個性化定制將會在未來達到新高度,人們可以在汽車信息顯示屏上自主選擇汽車大小和車型、而不會再有兩輛完全相同的汽車。他們將被單獨訂制以滿足消費者的需求。汽車生產商通過三維模型生成生產數據,并將這些資料發送給不同的供貨商,在那里這些數據形成了最終的虛擬設計,并進行測試。

設計者接下來決定制造所需的工作模塊,特定化的機器將很難再有用武之處,設計和改進周期將會顯著縮短,工廠內部的供貨和成品流程也會最終得到優化,生產流程則從虛擬的“視界”開始?;ヂ撓到y將虛擬的世界和實際生產車間相結合,協作人員將各個模塊放入正確的位置,或模塊自動在生產線就位,自動運料小車確保了高效的車間物流。技術中心里是一番完全不同的景象,專家們已經開始為相同的工作模塊布置任務,使其獲得生產參數,這些模塊立刻進入待命狀態,并從一開始就做到零錯誤,不良品成為了過去。面板知道他需要哪一個工作模塊,根據給予和需求自動調配。一條生產在線也能生產出豐富且多樣的產品。完整的產品將被包裝后運往汽車制造廠,傳感器檢測包裝時的產品狀態和位置,并將這些信息鏈接到博世物聯網云平臺,實現實時持續監控整個供應鏈的產品質量。制造業能帶給我們的將超乎想象。
作為第一個獲得德國工業4.0大獎的公司,博世位于德國洪堡的液壓閥生產線通過改造后,原有6條生產線整變成1條生產線,能生產11種不同系列的產品,降低了30%的在線庫存,產出提高了10%,節省了2,000萬臺幣/年。同時,博世也積極為機械制造企業進行工廠改造,譬如成功為中國大陸的知名工具機制造廠商奏川機床進行了一系列的改造,為其生產齒輪的生產線帶來了產能提升10% 的效果,據介紹,防錯、糾錯是這條產線的一大亮點。
無獨有偶,對于未來的趨勢,來自臺灣奔馳公司總裁邁爾肯也暢談了一番,他透露了奔馳集團的ARENA 2036計劃——“ARENA” 是英語“Active Research Environment for the Next Generation of
Automobiles”的縮寫,意為“為新一代汽車構建積極的研究環境”?!?036”則是劍指奔馳集團誕辰150周年時的2036年,德國汽車工業能夠實現具有轉換能力的個性生產與多功能融合的節能制造。

該計劃主要包括三方面的戰略目標。一是“產品2036”,即實現材料輕質化與多功能融合。通過提高功能性,運用新材料將汽車的輕量化設計更上一層樓。二是“生產2036”,即實現高效與個性化的生產,在“可變性的工廠”中實現生產的可持續性。這里“可變性的工廠”屬于未來工廠的一種類型,即根據不同的生產需要進行模塊化的調整,通常有適應能力強、兼容性強、生產方式靈活等特點。三是“研究2036”,即提出新的研究模式,以支持創新設計和技術變革,目的是在汽車輕量化制造和生產技術創新領域建立研究與開發的橋梁。
而要實現“2036”的目標,不能再單打獨斗,而要將高校、校外科研機構和企業綁定在一個創新體系中。邁爾肯表示,“我們認為工業4.0的愿景,必需要涉足整個價值鏈的各個環節,所以需要跨界。以數字化為例,如果只是在某個領域或環節實現了數字化,那互聯仍會是個大問題?!彼€強調未來需要更快、更高效,同時也需要更多的加入諸如人體工學等的人性化考慮,“至少在戴姆勒公司,未來的高科技固然令人欣喜,但‘人’同樣重要”。
在航空業越發蓬勃前行的今天,不少制造商們面臨最大的挑戰來自于如何以最短的時間制造出更多架的飛機,且要盡量輕量化、快速又低耗。這對制造流程的優化和升級提出了前所未有的挑戰,新技術、新工藝也在不斷滲透?!斑@個市場未來的蛋糕很大,但怎么才能吃到一口?本來已經領先的歐美巨頭還在不斷精進自身的技術。臺灣如何打贏這場勝仗?”論壇上,漢翔公司副總經理杜旭純以《臺灣航空產業之機會與挑戰》為題進行了闡述,“在以前,航空產業多集中于美、歐洲等地,而近年來,考慮到人工、成本等因素,正不斷往新南亞等新興國家轉移,同時這些國家也相繼出臺相關政策積極搶攻航空產業。這對于臺灣而言并非好消息?!?/p>

但是,轉機并非沒有。在波音(BOEING)100周年慶之際就曾傳出,為了縮短與空客(AIRBUS)的距離,他們提出了希望在新的一百年中,供應商能和波音達成共識——勇于創新、不斷優化生產、降低成本。目前在波音為自己打出的評分中,在滿分為10分的價格競爭力中,他只給了自己2分。這也將是波音未來將著力提升的一大方向,亦是臺灣航空產業可以看到的趨勢。
杜旭純還提到了A-Team 4.0 聯盟,“這個在去年6 月于臺灣成立的航空產業鏈聯盟,目前有來自航空制造商、智能機械、原物料、物流、金融業、工具商、學研、及其他領域共294 家企業抱團聯盟。這一聯盟設有三大目標,分別為短期目標——號如國內航空廠商加精實體系、提升競爭力;中期目標——建立志同道合共同努力的團隊,提升供應鏈的整體競爭力;長期目標——進入國際航空市場,成為全球重要供應鏈。通過產學研的多方合力,做大做強臺灣航空產業,并使其極具競爭力。
2016年美國聯邦航空管理局(FAA)一份關于美國航空業未來20年的預測報告中提到,今后20年間,美國航企客運量每年將平均成長2.1%,略高于2015 年的預測值。報告提到了三大觀點,美國航空行業整合已結束,因為已無進一步整合空間;2024年之后,支線航企將會有大的增長;除非再次出現全球金融崩潰,否則國際旅行將會迅猛增長。

如此大好的發展情勢,那將為全球航空業帶來哪些機遇和挑戰?來自GIE 媒體總經理、發行人Mike DiFrance 分享了《美國航空業供應鏈》?!白钚碌念A測可以看到,2017 年美國商用客機的收入將增長2.3%,國防方面的投入將增長3% 以上,維護類業務(MRO)的營收有望上揚3%。
而目前,波音、空客無法提高軍用飛機或窄體機的利潤,這對供應商極具壓力。這兩家公司希望通過增加供應商的數量,迫使這些供應商能絞盡腦汁追上生產?!癘EM需要更多生產線、組裝線才能實現這些大廠商要求的訂單量,零不良率、低成本。這些聽起來都很熟悉?!盡ike DiFrance提到,美國航空業供應鏈能力可以從數字化(工業4.0,IIoT)、可視化、合作、優化幾方面來進行變革。他強調,供應鏈需要加入更多技術,虛擬實境(AR)、增材制造(是一種應用工具,快速建模及直接制造)、流程優化、不破壞的測試方式(三維掃描)等。其中,增材制造可能會是降成本低的推手,但需要做到零件加工后需要和原型一致,并非易事。
亮點3:展商展現科技之魅
科匯初登TIMTOS展現卓越涂層科技

成立于香港的科匯工業機械有限公司,多年來引進了諸多頂尖的機械設備服務大中華地區的業者。除了代理歐美頂尖品牌的機械產品,科匯另一個事業部還專門提供涂層服務。考慮到中小企業對于單獨購買涂層機械設備成本負擔較大,科匯以專業的技術,在深圳、北京、常州、溫嶺、東莞、佛山、臺北、以及昆山等主要城市設立了涂層中心與銷售服務中心,服務五湖四海的客戶。
本次是科匯首度參加TIMTOS,距科匯來臺灣已有十年,科匯工業機械有限公司董事長郭光宇認為此次的展出意義非凡,寓意著在臺十年深耕,通過與臺灣地區的高素質人才合作發展涂層科技,達到了一個里程碑階段。
展會上,科匯展出了瑞士PVD涂層機swiss-Prof 1501,以及瑞士Magnetfinish拋光機?!翱茀R提供以瑞士合作伙伴的技術為源頭,并結合中國大陸、臺灣地區與香港各地人才聚集的能量的解決方案,將涂層技術與服務推向尖峰?!?郭光宇說道。
對于刀具涂層的優勢,郭光宇表示涂層可以提升刀具壽命5-10倍,并減少10次修磨表面的需求,一共提升了近50倍的刀具效能。此外,本次展會推廣的PVD涂層解決方案是《十二 ● 五規劃》的新材料重點項目,未來潛力可期。涂層的整體優勢包含:涂層分布均勻、表面光潔度優良,刀具加工時阻力小,保持良好的刃口鋒利度。
談及未來,郭光宇透露科匯正積極引進鉆石涂層技術?!斑@項創新的涂層技術主要應用在難加工材料,例如陶瓷加工、夾持工具、以及飛航產業的碳纖維材質工件。”2017年,科匯還會加強不銹鋼加工與模具加工的刀具涂層技術。
在新技術不斷在材質與外觀探索的趨勢下,刀具的運用顯得更關鍵,例如,iPhone8的制造。未來在用于高速銑削、螺紋車削、不銹鋼加工等的精準涂層技術,科匯也將提供為車銑削等加工的理想涂層?!芭_灣擁有規模及數量龐大的高科技、電子產業,此次的首展期望能助力科匯設備深入臺灣多元的制造業與科技業。
科匯工業機械有限公司
電郵:sales@techmart.com.hk
網址:www.techmart.com.hk/Coating_Services/intro.php
普森精密引領智慧主軸旋風

普森此次展出了EMS馬達內藏式高速機主軸、新規格分度盤、以及最前沿的超聲波平面研磨主軸。超聲波平面研磨主軸應用于平面磨床上,是加工高科技產品的背后英雄,例如iPhone 8、以及相關的科技產品?;诔暡ㄆ矫嫜心ブ鬏S在技術面的突破,它適合輔助特殊材質、硬脆材料(如玻璃)的加工,為將來工業與科技界廣為采用的產品。
EMS馬達內藏式高速機主軸,則是針對高速雕銑機所開發的EMS 系列主軸具備高轉速、高精度、高功率馬達(7.5Kw)及高扭力輸出,擁有自動換刀系統及夾刀、松刀檢測信號,并提供具備剛性攻牙的選項。主軸軸承采油脂潤滑方式,可降低環境污染并降低客戶潤滑設備的成本。
采訪中,彭森榮提到,“雖然2016年整體機械產業業績下滑, 但由于普森的零組件市場分布在全球,對于2017年的市場拓展我們仍持樂觀態度。”
此外,2016年是普森的“智能化主軸”開啟的紀元年,公司的主軸均全面采用智能化組件。搭配了最新進口的傳感組件,并設有溫控以及噪音檢測、遠程檢測等等的功能。
圓滿落幕的TIMTOS展會預計為普森的新產品銷售成績帶來了15% 以上的增長。 2017-2018年也將持續的在原有市場、新興市場穩健發展。他期待與讀者們在全球的展會中見面。
普森精密主軸工業有限公司
電郵:posa.posa@msa.hinet.net
網址:www.posa-spindle.com/en
星視野:傳承龍門工藝精髓的明日之星

在TIMTOS展會首日,星視野公司的展位上就被絡繹不絕的人潮密密圍住,星視野精密機械股份有限公司總經理陳慶癸向本刊記者分享了此次的參展重點。
本次展會星視野展出了DH系列的龍門型加工中心,該加工中心有一體成型的橫梁與立柱設計,可保障加工的穩定性。此外,DH 系列的主軸配置了10,000rpm/BT-50直結式高速主軸,增加了效率,并降低了功率的耗損。陳慶癸強調:“此機最大的新亮點是智能化的機臺操作接口StarTouch,新開發的操作界面在機臺加入了監控功能,用以獲取數據。并且能夠針對數據進行分析,強化設備的功效?!?br/>
交互式科技正在不斷融入制造工業,這在星視野公司的展出中便可見一斑。在TIMTOS展會中吸引了大批國內外采購商駐足詢問的很大一部分要歸功于——他們成功的將交互式科技融入機臺設備、以及現場導覽的功能。展會中,星視野還啟用了VR、AR體驗,以及云端展場供現場來賓與未能來到展會現場的采購商在線參與盛會。
同時,通過APP讓觀眾在線以360度視野看清結構件。此外,星視野也將操作手冊數字化,讓操作員遭遇加工問題時可以手機實時掃描機臺,取得詳細的故障排除信息,可說是將交互式科技全然融入于機床里,實現工業4.0的精髓。據介紹,星視野公司目前的研發團隊占了員工總數的20%,代表星視野專注質量與技術的核心價值。 陳慶癸期望公司能繼續一步一腳印,持續地推出令人驕傲的龍門技術。
星視野精密機械股份有限公司
電郵:info@starvision-tech.com
網址:www.starvision-tech.com