〈工業技術資訊月刊〉CPS機器人打造產業競爭力

※來源:工業技術資訊月刊
和成與工研院合作導入第一代及第二代CPS研磨拋光機器人,大幅提升產品競爭力。圖左至右為和成欣業總經理陳振乾、和成欣業董事長邱立堅、工研院副院長張培仁、工研院機械所所長胡竹生。圖片來源:工業技術資訊月刊
和成與工研院合作導入第一代及第二代CPS研磨拋光機器人,大幅提升產品競爭力。圖左至右為和成欣業總經理陳振乾、和成欣業董事長邱立堅、工研院副院長張培仁、工研院機械所所長胡竹生。圖片來源:工業技術資訊月刊

台灣水五金研磨拋光製程再進化!運用機器人也能打造造型奇巧、線條優雅的水五金產品,提升產能超過 15%。為提升產業競爭力,衛浴大廠和成欣業與工研院攜手合作,導入第二代「CPS 研磨拋光機器人」,引領台灣水五金產業邁向產業升級。 

和成與工研院合作導入第一代及第二代 CPS 研磨拋光機器人,大幅提升產品競爭力。圖左至右為和成欣業總經理陳振乾、和成欣業董事長邱立堅、工研院副院長張培仁、工研院機械所所長胡竹生。
和成與工研院合作導入第一代及第二代 CPS 研磨拋光機器人,大幅提升產品競爭力。圖左至右為和成欣業總經理陳振乾、和成欣業董事長邱立堅、工研院副院長張培仁、工研院機械所所長胡竹生。

線條精緻優美的水五金產品,多仰賴有經驗的老師傅以手工進行研磨、拋光,業界平均約 9 成靠人力,僅 1 成由機器研磨。相關製程不僅耗時費力,工作所在環境充滿粉塵,導致年輕人不願投入、人才斷層,新舊交替之際還會有產品品質良莠不齊等問題。 

衛浴大廠和成欣業(HCG)日前宣布與工研院合作,導入第二代虛實整合系統(Cyber Physical System;CPS)研磨拋光機器人技術,並建置第二條 CPS 生產線。相較前一代,產線可透過虛實整合和機器視覺,將調機時間從原本的 24 小時縮短為 1 小時、機器人研磨動作零死角,達到快速換線、提升產能的目標。 

和成欣業總經理陳振乾指出,和成一直以來相當重視水龍頭材質的選擇,必須低鉛且不含重金屬等,然而這樣的材質就會造成水龍頭硬度的提升,並增加人力研磨上的困難。早在 20 年前,和成已導入德國製機器手臂來輔助生產,但卻面臨需人工教導研磨路徑,稜線與曲面研磨品質不佳,研磨覆蓋率僅 50%~80%,機器無法完成的部分仍須靠人工補足,且若要更換不同產品線研磨還得耗費 4 至 14 天調機。 

導入 CPS 機器人 拋光研磨再升級

直到 2016 年,和成與工研院合作導入第一代 CPS 研磨拋光機器人,透過離線編程模擬,1 天即可產生研磨路徑,產線從 1 天只能研磨 8 小時提升到 24 小時皆可研磨。第二代研磨機器人增加了「線上編程軟體」、「機器人視覺」、「複合型研磨拋光設備硬體」三大專利技術創新功能,更將研磨路徑調整時間縮短至 1 小時,同時研磨覆蓋率提升至 100%,大幅提升產品競爭力。 

工研院機械與機電系統研究所所長胡竹生表示,第二代 CPS 研磨機器人讓虛實整合更精準,透過線上編程自動修正路徑,大幅縮短 99% 傳統機器手臂研磨教導時間,調機時間從第一代的 24 小時縮短為 1 小時,有效提高和成水龍頭產能 15%。尤其是透過 Smart Vision 機器人視覺,可回饋現場研磨機及研磨拋光路徑上與系統模擬間產生的誤差,並即時調整,調機只需 1 小時。此外,相較於第一代不能轉動的研磨機,第二代的研磨拋光設備可依照軟體動態計算作旋轉,讓機器手臂與研磨機相互搭配,做到研磨 100% 零死角,完成更複雜的設計製作。 

重要經驗有效傳承 解決人力短缺

CPS 研磨機器人協助解決過去在水五金產業製造過程中,研磨、拋光自動化不足的問題,未來也將建立資料庫,將研磨師傅的工匠手藝與經驗,建立參數模型,透過機器學習持續訓練模型,讓品質再提升,也讓研磨經驗可傳承。 

CPS 研磨機器人大幅縮短調機時間,有效協助和成欣業從原本的多量少樣,轉為可快速支援少量多樣的智慧生產模式。而原本產線上從事研磨、拋光的技術人員也透過培訓轉型為設備的操作者與管理者。 

製造端導入 CPS 研磨機器人後,讓產品設計部門在設計階段就知道工件的曲面或角度極限,設計到製造可無縫接軌。和成肯定 CPS 研磨拋光機器人為整體製造生產端帶來的貢獻,尤其在勞動力持續短缺下,導入機器人是提升產能、維持品質的不二法門,也期望透過改善環境,吸引更多年輕人投入傳統產業,達到人力升級的目的。 

第二代研磨機器人可依照軟體動態計算作旋轉,讓機器手臂與研磨機相互搭配,做到研磨 100% 零死角。
第二代研磨機器人可依照軟體動態計算作旋轉,讓機器手臂與研磨機相互搭配,做到研磨 100% 零死角。

轉載自《工業技術與資訊》月刊第 328 期 2019 年 04 月號,未經授權不得轉載。


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