█ 智慧製造大開眼界之旅—2019國際工具機展
文、圖◎大三張維哲
大學中有時聽到老師提到智慧製造或是工業4.0時，並沒有很深刻的了解，只有粗淺的認識。而這次參加工具機展後，有大開眼界的感覺，體會到現在科技的進步以及真正認識工業4.0以及智慧製造。
剛開始聽到了複合式的雙主軸雙刀塔，或是VTL950立式車床，跟自己以前對於車床等等的認知不同，透過不同的設計可以提高單一工具機的生產率，逛了一個下午感覺複合式的工具機為發展的趨勢。油機工業也特別介紹了立式加工相較於臥式的優點在於站立空間較小，在台灣人口密度高的情況下以及其他土地較少的國家可以有效減少擺放空間，除此油機工業之外也可以增加穩定性減少偏擺等等。天車式五軸也能減少站立空間，上面再移動而下面固定。「松勤」是少數看到有流力相關的攤位，透過設計冷卻劑水管的前端，能夠將亂流的加工液以直線化，更準確的噴向加工物，是透過設計星型的流道來減少亂流產生。一整天看下來心中納悶的是很多家公司設計出類似功能的工具機，後來和同學討論後，認為是不同的需求會需要不同成本和等級的工具機，因此才會有類似功能但各式各樣的工具機。
█ 松勤Rectifier
FFG友嘉集團的攤位向我們提到他們正準備將5G技術來打造未來工廠，說明5G有穩定性高以及傳輸距離遠以及快等優點，希望能用5G來打造生產線，漸進式的以5G取代4G。智慧製造需要大量資料的傳輸以及雲端運算能力，我認為在之後的工具機展時會看到更多廠商將5G應用在智慧製造，且會讓製造業有革命性的進步與變化（但可能需等到5G的標準制訂完成）！除此之外，友嘉也有向我們展示智慧眼鏡的功能，可以讓遠端的技術人員協助幫忙操作人員，也可以增快訓練人員的速度，讓他們更容易上手。看到智慧眼鏡讓我想到，在機器完全自動化以外，可以有效率的完成工作，但機器卻無法完全取代人類，例如人類的智慧，以機器完全取代人類應該是不太可能且也會有成本高的問題，因此我認為「人機合作」是一個蠻好發展的領域，完全自動化不一定可以降低成本，人還有機器一起在生產線上分別負責各自擅長的部分，可以有效提高生產效率等等，但這次在工具機展除了智慧眼鏡比較少看到「人機合作」相關的產品。
█ 友嘉集團攤位照片
來到下一個「東台」的展覽區，介紹人員和我們解釋他們是如何去做製程分析，彈性生產線去達到客製化的製造等等。雖然是客製化，卻也能讓產率和大量生產時的產率一樣高，令人欽佩。其中令我印象深刻的地方是東台提到的虛實整合製造(CPS)，可以透過整線模擬以及生產排程模擬去安排製程，來提高產率。福裕則是介紹透過 MTlinkI來達到遠端監控等等，除此之外也有工具機配合機械手臂上下料精準定位，生產大量的產品。
█ 東台展覽區虛實整合製造
後來工具機一館逛得差不多以後，我們跑去對面的工具機二館逛控制器，遇到也是臺大機械系畢業的系籃學長（B95）在新代科技的攤位，因為之前在系隊有認識所以學長很認真的跟我們介紹新代設計的控制器以及工業2.0~4.0的概念。從2.0時的電氣化，發動機與發電機到工業3.0的自動化，大幅提升生產效率與品質，再到工業4.0的智慧化，利用虛實整合系統，物聯網、設備智慧化和製成智慧化等等，大幅減少了人力成本，並且也可以產出更佳品質的客製化產品，提升生產效率等等。學長耐心的解釋讓我更佳了解工業4.0背後的意義。接著學長和我們解釋新代主要設計的控制器，讓操作人員可以用簡化的方式去操作機器，並且讓系統更簡化，裝配更容易。讓我印象很深刻的是，學長用「大腦、肌肉、手」來比喻控制器、驅動器以及馬達。先由控制器發出指令，透過驅動器控制馬達，就像我們一樣用大腦下指令，透過肌肉最後由手去執行動作。另外他也和我們提到台灣的公司既要競爭也要合作的概念，在一方面要互相競爭，爭取客戶以外，合作可以製造雙贏，抗衡大公司，讓市場不被大公司壟斷。
█ 新代控制器
一整天看下來，對於工業4.0有更深入的了解，有一個人和我們介紹時講說「以前是要做出越大越厲害的工具機，而現在則是比較誰的工具機較智能」，讓我印象非常深刻，單一的工具機的進步已經逐漸飽和，但在智能化方面，並沒有完全發展完。例如大部分的監控都是以哪一個機器故障，或是預測機器什麼時間需要更換，但整天看下來並沒有看到能夠檢測到機器的問題在哪裡，比如說是機器的哪個零件壞掉以及原因（溫度或是振動等等）。另外我有一個想法是，如果監測機台的機器壞掉，其負責監控的區域會全部都會無法監控，如果監控的機器可以互相監測（如圖五），就可以預防此狀況發生。
█ 監控想法示意圖(圖五)
而在本屆工具機展，很多廠商都有放人工智慧的標題，但大部分都沒有仔細介紹人工智慧是運用在哪一方面，唯一有看到的是利用人工智慧來做機台的熱補償。經過和老師討論後，如果要將人工智慧應用在製造方面，第一個應該是要先想如何建立資料庫，才會有更多下一步的應用，希望自己在大四時可以修人工智慧相關課程，並思考人工智慧在智慧製造方面的應用！
另外關於很多公司做類似的產品等等，雖然很理想化，但我認為類似的公司合作能夠在國際市場上有更大的競爭力，不會大家研發類似功能的介面或是程式。而在各公司的介紹下，我也體認到程式能力的重要性，如果能有機械背景，對於生產線以及製造有相關的知識，又具備寫程式的能力，可以用更廣闊的視野來為機械產業有更大的貢獻！這次參加工具機展讓我的視野更廣闊，更了解智慧製造實質上的意義還有目前的發展趨勢，和同學以及老師的討論過程中，讓我有許多不同的想法，非常的值得，希望也能參加下一屆工具機展！
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