2022-04-11
聯合新聞網 智動化／聯合報導
感測器的使用與配置是智慧製造基礎建設中的一環，它是賦予機具設備感知能力的關鍵設置。未來所有的工業機具都將離不開感測器的使用，而處處也都會有智慧感知應用的身影。
工業領域裡，感測器使用數量最多的，就屬智慧機械應用了，它不僅是先進自動控制的基礎，更是智慧化的根本所在。而隨著工業4.0概念的逐步深化，更多的智慧裝置與應用也接連興起，於是感測器的應用數量又更加節節高升。
本文即從三大主要的應用領域切入，剖析這些新興的工業智慧應用在感測器上的運用強況。
讓你可以更靠近－協作機器人
協作機器人（collaborative robot），簡稱「Cobot」，是設計用來與人類在共同工作空間、生產線上直接性物理互動，並進行良好協作的新型態機器人。它的外型通常是一個機器手臂，更先進的則會有兩個手臂，且具備人型的外觀。
要成為協作機器人，當然有一定的規範。除了體積與運轉速度和力量外，當然也要具備豐富的感知功能，才得以在工作空間裡與人類協作。也因此協作機器人具有一系列距離感測器，能夠在瞬間對周圍工人存在做出反應，有效大量製造，同時賦予智能化的應對。
除了距離感測器之外，少數的協作機器人還會進一步搭載碰撞感測器，用來啟動發生意外碰撞時的停止功能。這種用來防止碰撞的感測模組，有時會被稱為電子皮膚，它通常是採用外裝選配的方式安裝，但目前也有業者在出廠時就已完成配裝，像是川崎重工就與台灣的原見精機合作，推出具備防撞模組的機器手臂。
而先進的防撞模組不僅僅作為防碰撞使用，它還具備力量感測的性能，能夠判斷輸入的力量大小，讓產線上的工作人員來對機器手臂進行導引與轉向的功能。
協作機器人目前仍處早期發展的階段，但伴隨時代演進，現在已有越來越多的廠商進入此一市場，並讓它們的功能得到了快速的提升。早期協作機器人尺寸體積偏小，適合執行簡單的物件取放、搬運、切割、焊接等高精準度，和電子組裝、塗膠等動作，這些小快又靈活的協作機器人對於工業4.0發展至關重要。
近期這些機器手臂的力量和尺寸已進一步提升，是早期機器人的五倍，尺寸增大後更加擴展夾具和工具使用範圍，以及更直觀的程式，拓展出更廣泛的應用領域，包括重型機械加工、物料搬運、包裝、處理螺絲和螺母等。
汽車產業是最早應用領域，例如BMW使用協作機器人執行碰撞罐元件鉚接製程，對縮短週期時間產生巨大影響，完成時間從64秒縮短到52秒。根據Kenneth Research預測至今年，汽車領域協作機器人帶來的出貨和銷售收入將以每年約43%速度成長。
在金屬產業，協作機器人能夠執行重複一致性地拋光平坦和不平坦表面，對於力道的控制趨於程式化，並且針對推陳出新的產品快速更改設置、重新進行部署；而添加劑製造新創企業使用機器人提供3D列印零件個性化設置，這也是協作機器人在重視彈性的中小企業間，日益受到歡迎的原因。
在農業方面，溫室種植者可靈活運用協作型機器人摘採嬌嫩植物、將細小種子栽入盆栽等執行作業；製藥業方面，運用協作型機器人使研究、測試、標記與包裝等工作區域保持無菌狀態。
延長機具使用壽命－預防性維護
導入預防性維護（Preventive maintenance）的主要目的，是使設備避免因為人員疏忽、疲勞、或元件設備損毀而失效，尤其是在初期轉變成重大異常之前，就可以進行自主性的介入，以減少發生重大故障或造成產線停機的可能性。
預防性維護的最大優勢為預先規劃，降低意外的被動維護與其衍生出來的間接成本。它可配合生產休息時間關閉設備，同時在關閉之前，可預先收集好維護所需零件、用品，配置人力資源，以減少修理時間。這些措施能降低維修的總成本，同時提高生產安全性，從長期影響來看，預防性維護對於廠房與產線來說具備極高的效益。
近年來，多數的廠房已由人工操作快速地轉為機械化和自動化，不僅造成設備數量的增加，同時也急速邁向複雜化與大型化。因此和以前相比，對於各項製造過程生產計畫，因不適應設備而產生的問題比例遽增的趨勢。現代自動化機械發展的情況下，若人員仍尚未更新技術，將會引起使用和維修不當故障頻出，乃至修理時間增加，造成嚴重後果，進而關係到整個公司發展。
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出處：聯合新聞網
