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机械资讯 744期

专访工具机专委会会长—台中精机总工程师陈灿辉

报导/许淑玲
台湾机械工业同业公会 专员

陈灿辉:TIMOTS 2019聚焦工业4.0 智慧制造
智慧机上盒 助中小企业一臂之力
2019年台北国际工具机展(TIMTOS 2019)即将在3月4~9日盛大登场,台湾机械工业同业公会(以下简称机械公会)自2015年以「智慧机械制造元年」为起点启动智慧机械。台湾机械业产值也在2017年达到新台币1.1兆元,挑战兆元产业目标达阵,2018年更达到1.18兆元;期待在2025年藉着智慧机械及智慧制造双引擎达到2兆元产业目标。
近3年来,智慧机械可以说是当红炸子鸡,在TIMTOS 2019,智慧工具机及智慧制造的发展,势必成为各方瞩目的焦点。在2019年台北国际工具机展前夕,本刊特别专访机械公会工具机业专业委员会会长陈灿辉(台中精机厂总工程师),分享近2年,台湾工具机产业在转型智慧机械及智慧制造的现况、展望与未来。

台湾工具机产业概况

2018年台湾工具机出口值达36.56亿美元,较上年同期成长9.5%。出口前五大市场,大陆排名第一,出口值约11.5亿美元,占全部出口31.6%,较上年同期成长2.0%。美国排名第二,出口值约4.8亿美元,占出口13.1%,较上年同期成长29.2%。土耳其排名第三,出口值约1.6亿美元,占出口4.4%,较上年同期成长11.7%,印度及泰国居第四及第五名。
2018上半年,延续前一年,滚珠螺杆及线性滑轨等被半导体及汽车产业抢走,还是处于缺货状态,当时工具机业生意还不错。美中贸易战在2018年3月开打,到了下半年8月出口开始出现下降,订单也开始衰退,因为上半年出口还很畅盛,全年出口成长9.5%,实属不易。
美中贸易谈判仍然不明朗,像在迷雾森林,不知道路在哪里?投资者采取观望态度。陈灿辉表示,比较乐观的预期仅2019年第一季不好,希望第二季会慢慢变好。
美中贸易摩擦及关税问题是2019年景气的最大变数,其次是英国脱欧及中国经济加速衰退,对2019全年的景气仍然抱持审慎乐观看法。期望藉着TIMTOS 2019展出,带动投资买气,让景气回春。
中国大陆是台湾的主要出口市场, 对不能轻忽大陆市场,从另一面看,大陆政府当局也会从刺激内需、增加基础建设,端出牛肉来救经济。
不管全球景气如何的风雨飘摇,业者都要自立更生,陈灿辉说:「做最坏的打算,做最好的准备」。2008~2009年金融海啸时大家都挺过来了;趁这时候来练兵,先蹲后跳,加强培养人员的技术能力、提升品质,景气来时可以跳得更高、更快、更远。

TIMTOS 2019聚焦工业4.0 智慧制造

TIMTOS 2019年台北国际工具机展将以「工业4.0 智慧制造」为主题,展出以智慧化,IoT为主。
各家厂商将展出各式智慧单机机械、智慧生产线、整合单机工具机、Edge端智慧感测器、光学视觉影像技术、智慧机器人、雷射雕刻机等设备,透过工业网路与TCP/IP网路,将所有设备连结成一个数位工业物联网(IIoT),依任务需求可分为Edge端智慧平台,与Fog端及云端智慧平台。
依任务需求及大数据资料适当分配到各平台中,进行各式演算、控制、可视化等任务。其目的都是为了整合数位化资讯,进行相关具价值APP的开发,进而协助客户端创造更大价值,满足少量多样的客制化需求。
针对单机智慧议题大概需求为:1.如何提升机器稼动率?2.如何更简单方便操作机台?3.如何提高加工性能?等议题为主,例如:轴向预诊系统APP开发、热补偿APP开发等。智慧产线部分相关议题如下:1.可视化,2.网路安全,3.大数据收集与分析,4.相关APP开发等。
其中一个关键是如何把资讯流与控制流传送到Edge层、Fog层或Cloud层?那就是依设备任务需求去做各式通讯协定。目前主流可分为不需要即时资讯流,其透过一般TCP/IP通讯协议进行资料传递。另一种为需要即时控制资料流,采工业即时网路通讯协议,例如:EtherNet/IP、PRPFNET等即时工业通讯协议。目前OPC UA及MTConnect通讯标准也慢慢导入到一般不需要即时资讯流中,做为跨不同设备或平台的通讯标准。现况大多做为非即时资料采集转可视化为主。
目前不管哪种通讯标准都会造成资料交换格式多样化的困扰,也会造成硬体成本增加。未来趋势可能为OPC UA + TNS(Time Sensitive Network,注1)通讯,解决大量资料传递频宽与即时控制、安全通讯等问题。但最终是由谁引导趋势,可能还要进一步观察。
TSN能够在标准乙太网路上建立分散式、可同步式的Hard Real-Time系统。这些系统使用同样的架构执行Real-Time控制与传递所有标准资讯科技(IT)资料。驱动着控制、量测、设定、人机介面(UI)与档案交换架构的整合。其网路整合、安全控制流量与高效能等特性,可能会彻底改变系统的设计与维护。注1:TNS(Time Sensitive Network简称TSN,时效性网路也称为时间敏感网路,TSN标准将有望于2020年底订定。

智慧机上盒助中小企业一臂之力

经济部主导智慧机械推动办公室在2018年开始推动智慧机上盒(Smart Machine Box, SMB)带动机台联网,SMB计画在2018年达到1,100台机器连网的目标;实际成果计有辅导厂商21家投入,转导61个案子,计1,300机台联网。由于推动SMB联网,成绩斐然,2019年将继续推动,接引更多台湾机械厂投入SMB,加速智慧机械的联网。
陈灿辉指出,SMB这个方向是对的!帮中小企业很多忙,中小企业普遍缺乏整合型人才,缺少网际网路、ICT通讯、IoT等专业人才,要做工业4.0实在是相当困难。SMB像个引信,让业者先体验享受联网的好处,往后要是愿意投资人力来做会更好完善。

百不闻不如一做做就对了

智慧生产线是累积了很多客户的经验与需求而开发,需要不断的改善、精进,才能迎合现在与未来客户的需求,与客户共创双赢。
陈灿辉说,百闻不如一「做」,做了就对了!不做永远不知道到底缺少什么?会遇到什么困难?要实际去做,一步一步去解决问题,让工业4.0产线更加完善。
智慧机械时代工具机厂要和零组件厂携手一起成长、升级,共同分工开发自己专属领域产品,朝向智慧化目标前进,为客户创造更大价值与利润。
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