助產業升級轉型，工研院發表 ROBOT inside 五軸同動控制器及智慧產線系統技術
工業 4.0 口號喊了許多年，全方位智慧化發展已是必然趨勢。以製造業為經濟命脈的台灣正面臨轉型挑戰，連最先進的台積電都謙稱只有到工業 3.8 的程度，那麼其他企業進展又到哪裡了呢？在本屆（11/7~11/11）台灣國際工具機展上，工研院便發表多項 5+2 產業創新政策的智慧機械成果，包括全球首創具複合功能的 ROBOT inside 五軸同動控制器、智慧化雙系統車銑複合控制技術；以及導入 AI 演算法的生產排程管理系統、可遠端監控的稼動率監控系統等，供台灣企業依據自身屬性、規模跟需求，打造升級方針，開拓智慧機械新藍海。
根據 Mind Commerce 統計，製造業在工業 4.0 趨勢帶動下；市場規模將從 2016 年的 3,240 億美元成長到 2021 年的 5,680 億美元，複合成長達 21%；尤其傳統工具機將搖身一變，往高階、多功能邁進，亦即具備可自我檢測與環境感知能力的智慧型生產設備。
工研院智慧機械科技中心主任陳來勝表示，智慧製造帶來龐大商機，不僅可解決產業少量多樣、生產快速且週期短之生產需求，也為缺工問題帶來轉機。此外，台灣製造業多數仍為中小企業，往往面臨規模不大、資金及技術人才短缺的問題，難以快速導入國外大廠的相關解決方案，所以工研院致力研發並提供廠商客製化及智慧化加值模組等先進技術，同時具備成本較低、容易導入等特性，協助國內工具機廠商轉型，搶攻國外工具機金字塔頂端市場。
本次工研院發表的多項智慧化產線系統，可適用於國內的航太、汽機車、自行車、精密機械零組件等不同產業，並藉由台中示範產線中的整合模擬分析、虛實整合系統（CPS）、物聯網、雲端、巨量資料、智慧機械手臂系統與資訊可視化等工業 4.0 核心技術與驗證平台，優化生產管理排程。陳來勝強調，能夠在不用擴廠的前提下提升產能，將能幫助廠商排除大量風險，為產業創造最大效益。工研院本次發表多項智慧機械成果，包含以下亮點：
ROBOT inside 五軸同動控制器
ROBOT inside 五軸同動控制器，為全球首創二合一解決方案，同時兼具控制工具機與機械手臂雙重功能，將銑削工具機與機械手臂的控制整合於一套控制器內，搭配一鍵切換的圖像化操作介面，以及可自動協助上下補料的機械手臂，讓使用者更有效率操控，節省近 50% 控制器取得成本，可實際應用在汽車渦輪葉片產線以及自行車花鼓產線中。目前 ROBOT inside 五軸同動控制器技術能以 6 分多鐘便完成 1 顆汽車渦輪葉片銑削，媲美德國五軸控制器領導廠商實際加工效率。目前也已技轉給友嘉實業進行系統整合，協助導入企業產線中。
▲ ROBOT inside 五軸同動控制器，同時兼具控制工具機與機械手臂雙重功能。（Source：工研院）
智慧化雙系統車銑複合 B 軸走心式加工控制器技術
搶搭「製程複合化」最夯趨勢，智慧化雙系統車銑複合 B 軸走心式加工控制器技術同時兼備車削與銑削功能，用一台機器同步進行兩條加工路徑，並用機器自動將第一隻主軸加工完的工件換至第二隻主軸，使正反面加工一次到位，將可提升加工效率 50%，可應用於汽車零組件（傳動軸、輪圈）加工及自行車花鼓產線中，大幅降低工時與人力成本，達到 1+1 大於 2 的效果。如今台達、寶源及程泰科技均已導入生產線。
▲ 智慧化雙系統車銑複合 B 軸走心式加工控制器技術兼備車削與銑削功能，使正反面加工一次到位。（Source：科技新報）
稼動率監控及生產排程管理系統
透過稼動率監控系統的可視化介面，能實際反應工廠生產狀況，以資訊串流雲端平台，管理者可遠端監控世界各地工廠的生產線安排與運作效率，讓資訊無縫接軌，提升智能工廠整體生產力和投資報酬率。
而生產排程管理系統如同智能工廠的大腦，幫管理者考量工廠機台、人員、工具等資源限制，整合企業資源規劃（ERP）及製造執行系統（MES）的工單資訊，導入 AI 演算法，自動產出生產排程，若中途有訂單異動，還可隨時插單重排。工業 4.0 的發展重心不再只是硬體設施，更重要的還包含軟體與服務平台，尤其是資料的分析與應用，透過 ERP 跟 MES 的控制，並透過雲端平台和 APP 來執行，而其間所收集的資料數據也可進一步進行研究和分析，並再回過頭來改善生產與設計，能建立一個包含硬體、軟體與平台的完整解決方案。
工研院在本次工具機展中展示的相關技術，應用領域擴及航太、自行車、汽機車加工與模具加工等產業，充分展現軟硬虛實整合的研發能量，預期能為台灣工具機產業提升競爭力，創造更多市場機會。
▲ 稼動率監控系統示範遠端監控台中智慧製造示範產線，透過可視化介面讓資訊無縫接軌。（Source：科技新報）
▲ 生產排程管理系統導入 AI 演算法，能自動產出排程，較傳統人工排單提升 50% 的生產效率。（Source：工研院）
（首圖來源：工研院）