TMTS2016:智慧制造从这里开始

作者:文/乔宇 文章来源:MM《现代制造》 发布时间:2016-08-09
由台湾区工具机暨零组件工业同业公会主办的第四届台湾国际工具机展(TMTS2016),将于2016年11月23~27日在大台中国际会展中心(Greater Taichung International Expo Center,GTIEC)隆重登场。

“2015年台湾地区工具机产业全年产值为41.67亿美元,在全球排名第7。台湾工具机行业以外销市场为主,其中近8成出口营销到全球138个国家,为世界工具机领域第四大出口地。根据统计,2016年第一季台湾工具机销往前十大国家分别为中国、美国、土耳其、德国、泰国、荷兰、越南、印度、日本、南韩。”台湾工具机暨零组件公会副理事长严瑞雄先生在TMTS2016展前记者会上介绍说。

台湾地区是全球工具机主要生产及消费市场之一。台湾工具机产业上、中、下游厂商数超过1600多家,其中近九成集中在大台中地区。台中是台湾设备制造及使用的最大群聚中心,媲美德国及日本,在汽车工业设备生产制造与用户群聚模式。因此,TMTS2016选择在台中地区召开,“承蒙政府及国内外厂商和媒体的支持,短短七年间,总摊位数从1200摊,到今年超过4000个摊位。本公会在此承诺,将永保初衷,持续为台湾工具机暨零组件产业尽心尽力。”严瑞雄先生代表台湾工具机暨零组件工业同业公会(TMBA),表达了对TMTS2016的期许。

发布会上,台湾工具机暨零组件公会副理事长游进坤先生对TMTS2016展会主题进行了解读,他说,本届展会主题为“启动智能制造,迈向工业4.0”,包含传感技术、机器联网M2M、大数据决策、生产机器人控制与人机协同作业,以及智能化弹性(定制)生产系统,这些都是台湾工具机产业在推行的产品项目。“TMTS2016不但是今年台湾地区最大的国际工具机展,也是历年来台湾地区最大单一展区的商展。作为全球工具机产业生产者与消费者间的重要交易平台,保守估计今年展览现场订单金额仍可望超过2.5亿美元,交易规模更胜上届。”(图1)

为了让TMTS2016的展示效果达到最佳,TMBA组织了一系列的市场推广活动,其中最重要的一环就是邀请来自全球各地具有代表性的制造业内媒体来到台湾,参观即将参展TMTS2016的台湾地区具有代表性的机床工具行业制造商,为展会预热。此次媒体团就由来自16个国家的24名专业媒体记者组成,TMBA对本届展会的投入力度和重视程度可见一斑。此次走访的企业一共十家,各具特色,有机床整机制造企业,有机床零部件供应商,更有全球领先的OEM企业,无论是哪家,都在向着智慧制造、工业4.0的方向努力发展,从他们身上,我们了解了台湾机床工具制造业的精髓,即时刻把握市场和客户需求的变化,储备自身技术能力,为未来发展做好充分准备。

迈向工业4.0的台湾机床业

面对工业4.0智慧制造时代的来临,起源自远东机械,茁壮于全球市场的远东关系企业发得科技工业股份有限公司,已成功研发出搭载有全自动虚拟量测系统(AVM)的铝轮圈自动化生产线,率先台湾地区工具机同业跨入工业4.0领域。该套设备除可对生产中的铝轮圈进行即时监测,减少过程中的损失与不良外,最大的特色为铝轮圈产出后可自动同步完成品质与精度的量测,而所量测出的数据也会同步传送至云端储存,将数据作为往后参考值;也可同时将部分记录发送给特定人员或客户,即时监控生产流程;储存后的资料可应用于生产时的即时的刀具补偿作用,以维持产品的高品质和高稳定性,所有程序都会在车削时间内同步完成,大幅减少以往工时。

在经历了10000多个铝圈的严格测试后,他们收到了来自7成用户所给予的正面评价,证实该套系统确实减少了生产时的所需要大量的人力,为用户们带来了绝大的益处。此外,董事长庄国辉强调,该套具备全自动虚拟量测系统(AVM)的铝轮圈自动化生产线所运用虚拟量测出来的铝轮圈精度,与运用三次元检查设备量测出来的精度几乎没有差异,带给研发人员相当大的鼓舞,增添公司未来要全面进军工业4.0自动化设备市场的信心。(图2)

而对于创立于1969年的东台精机股份有限公司而言,对于工业4.0的有着不同的理解和实施。2016年,东台集团利用四大增值策略提升市场竞争力:工业4.0,积极发展智慧化工具机研发;航空产业,以集团力量提供各式全部解决方案的加工技术;先进制造应用产业,发展3D金属打印、超声波加工、镭射加工设备等先进制造技术;绕行线路板及半导体行业:镭射钻孔、刻印及roll to roll生产。

TMTS2016东台精机将展出VTX-7立式小型加工机、VP-8立式加工中心、VC-610立式加工中心(高速精密轮廓加工)、MT-2000卧式平行双主轴车床、TD-2000Y车铣复合加工中心、SH-4000P卧式加工中心共六台。展机均为NC+PC的结构,搭载东台智能制造系统(TIMS-Tongtai Intelligent Manufacturing System),包括生产管理、智能监控、刀具管理及工件管理四大管理功能,籍由开发各式可于PC端执行之应用程式,能有效提升现有操作环境以及自动化生产设备所需具备的资讯管理和智慧制造,让客户在单机操作上更为便利,多机连线时若每台机台都有PC端,就能组成智慧自动化和智慧型工厂的基本构架。在未来应用上,东台相信将因PC的效能提升、感测器的微型化与更高的感测范围,使得智慧生产的时代更快来临,东台也将持续耕耘智能化软体开发,提供客户一套全面性的智能生产系统与友善的人机操作界面。此外,工业4.0,东台也持续以“机联网”模式努力运行,目标是能创造以客户为导向的平台,从模拟技术开始到创造智慧产线,乃至智能工厂的数位整合,与客户共同迈向工业4.0。(图3)

拥有全台湾最大的一贯化生产流程设备的协鸿工业股份有限公司,创立于1965年并专心于制作与研发CNC加工中心的领域,从铸件加工到机台出货,全都是在协鸿厂内完成的。至今,已销售超过4600机床至全球各地并拥有累计超过37000位客户。近年来,协鸿积极投入研发自有品牌控制器Hartrol plus,这是台湾仅有的自主研发的数控系统。但协鸿的核心竞争力除此之外,还包括自主生产的核心零部件,比如主轴;拥有六大类产品;以及八大技术,包括温度策略、环境友好、抗振、五轴加工、超级加工技术、3D加工模拟、智能主轴、预测诊断。协鸿的研发实力源于其拥有全台湾地区机床工具业最多人数的研发设计人员,共计100人左右。

在TMTS2016期间,协鸿将发布全新的五轴系列机型5A以及5BC系列,5A系列速度、产能、多功能性的极致表现:除了5A-650天车式的结构设计,更推出5A-600T及5A-800T小龙门架构的五轴加工中心机,并提供五轴以及4+1轴给客户做选择。5A系列更强化了三轴热温升控制于三轴进给系统,籍由此设计有效降低机台受热变形的影响,使机台精度达到一定的水准。此外,独创的i-Tech高速内藏24000r/min智慧型功能主轴,具多项智慧型功能提供主轴安全保护,提升主轴加工精度及减少停机时间。专为大型航空航天加工件设计的5BC系列,搭载由协鸿自行研发及制造的240°五轴摇摆头,为客户的加工提供了最宽阔的加工范围。

成立于1974年,由程泰机械、亚葳机电及益全机械所组成的程泰集团,为台湾地区最专业且最具规模的工具机集团之一。40年来,程泰机械始终专注于车床产品的研发与生产,产品线广泛分布于多轴车铣复合机、走心式车铣复合机、立式车铣复合机与卧式车铣复合机等超过500种规格的系列机种,并持续向高级复合化的机种发展与创新。近年来,基于“工业4.0”的产业趋势下,集团亦全力发展智能化软体以及自动化的周边设备,期待在未来的五年内,能再创下一个高峰。

展望未来,除了2017年即将落成的占地10万m2的嘉义新厂可为产能提供重大的贡献外,集团近十年来所积极研发的G.Linc350与I Console智能化软体。历经多年市场商品化的验证,已经成为程泰集团与竞争对手最为显著的差异。尤其在所有制造业尽力于迈向工业4.0的关键阶段,程泰集团的智能化与自动化技术基础,不仅可为客户提供可靠的先进设备,亦可为集团本身的产业升级,持续提供向上提升的力量。

整个参观过程中的主机制造厂还包括台湾丽驰科技股份有限公司和油机工业股份有限公司。

台湾丽驰科技股份有限公司成立于1987年,除了生产自有品牌“LITZ”外,亦兼顾OEM与ODM的产品。并于2004年成立丽驰精密机械(嘉兴)有限公司,设立于中国浙江省嘉兴经济开发区,占地25000平方公尺,生产制造加工中心设备。丽驰科技主要产品有:立式加工中心、卧式加工中心、数控车床、龙门加工设备、五轴加工设备。与瑞士托纳斯2012年合作,生产自动车床;与德国WEMAS2011年合作,生产五轴加工中心;与瑞士Strausak于2014年合作,生产工具磨床;2001年就与MIKRON合作生产立式加工中心;2008年与瑞士ACNT合作生产激光加工设备。

目前油机在立式车床方面有全世界最齐全机种、加工卡盘直径200~8000mm,是台湾立式车床最早通过欧洲C.E及EMC的认证也是最早进入欧美市场的厂商。油机更是台湾最大立式车床制造商、外销厂商。2009年台湾工具机产业销售业绩第一名;年产600台CNC立式车床,工作盘尺寸200~8000mm;也是台湾最大型卧式加工中心机制造商,最大工作盘尺寸2400~2600mm;台湾最大型落地式镗铣床制造商,X轴可达14m,Y轴可达6m。未来,油机将投入更多精力于航空航天零部件制造。

“隐形”冠军助机床增值

机床零部件制造商是台湾工具机行业不可或缺的一部分,也是决定上层建筑品质的基础。在台湾,有这样一批机床零部件供应商,为台湾工具机行业做出不可磨灭的贡献,是台湾工具机领域真正的“隐形”冠军。

普森精密主轴工业成立于1994年,产品种类包含车床主轴、加工中心主轴、磨床主轴以及伸臂式镗铣床主轴。为了响应全球客户对于节能、高品质、高效率的要求,研发了CNC车床内藏式主轴LMS-S20,一体成形的设计方式,使主轴确实达到体积小、低振动、低噪声及维修便利等节能特性。内藏式主轴的“智能化主轴设计概念”,也透过内建各种感应装置,针对可能影响主轴加工精度的主轴温升或振动等因素,达到及时的监控并掌握,使主轴的效能及寿命得到了大幅提升。(图4)

中国大陆劳动力成本上涨,正逐渐改变传统制造业的生产模式。许多国际大厂纷纷投入机器人或无人工厂的研发及建设。适应自动化的趋势,未来精密主轴产业势必会朝向智能化主轴领域发展。为此,普森精密主轴工业早在2000年就领先同行建设了全台湾地区第一座智能化主轴检测中心。并相继与逢甲大学、动益科技大学等台中地区知名大学合作成立主轴模拟实验室。针对精密智能化主轴的设计及检测来进行相关的验证与研究开发。

普森精密主轴工业近期研发的“远端噪振检测系统”,以高速主轴表面声震耦合检测技术及告诉主轴内部缺陷之检测技术,应用于高速主轴之自动化异音检测。普森可针对客户传来的声音进行初步对比分析,了解主轴发生异常的原因何在,大大缩短了维修的时间,并降低了因为误判异常状况而衍生出来的维修成本。普森也是主轴业界唯一拥有远端侦测技术及服务的专业主轴厂。未来,在物联网科技发展成熟之后,智能化的主轴可以将主轴效能相关资讯反馈给普森,随时知道主轴的使用状况,主轴本身也能协助进行自我诊断,并获取服务资讯。让主轴产品在其使用寿命期间维持在最佳的使用状况,并提供给客户最高的附加值。(图5)

台湾地区最大的线性驱动控制产品(滚珠丝杠和直线导轨)制造商上银科技股份有限公司始终是高精密、高科技、高附加值工业产品的代表,上银传动控制产品可取代油压、减少污染、噪声、节省能源,让人类生活的更美好更长久,工作环境更舒适。

精密关键零部件的产业特性与其他产业不同,技术本身就是核心竞争力;代工只能为人做嫁衣,如果不能技术自主,就无法在国际舞台上竞争。因此,上银在创立之初,就决定要走一条与众不同的路,也就是研发与品牌作为企业永续经营的主轴。HIWIN源自“HI-tech WINner”的缩写,用意是让客户使用上银的传动控制产品而创造价值、增强竞争力,成为市场赢家。当然,也有上银的自我期许,成为创新科技的赢家。(图5)

台湾工具机分度盘龙头大厂旭阳国际精机公司,即将迈入40年,是全台湾第一家做分度盘的专业制造厂,其每月生产数控回转工作台和大尺寸工作台300套,液压/伺服/动力刀塔700套。董事长游进坤先生介绍说,旭阳主要生产“电脑数控分度盘”及“电脑车床刀塔”,在两岸均设立工厂进行组装,并于日本工具机大厂配合OEM生产,与此同时,经由客户对品质严苛的要求,以及组装制程等技术的改善,一步步地提升在整个业界中以品质为指标的地位。

旭阳国际精机在CCMT首次展出了自制直驱式马达第四轴DDR-170,拥有超大的扭矩,能与欧洲大厂匹敌,加上兼具无损耗、精度高及使用寿命长等亮点。游总支出,首款直驱式马达第四轴研发过程相当顺利,且各项测试数据表现都让人相当满意,公司增强了信心,并持续研发工作台盘面直径170~1000mm的各款直驱式马达第四轴,充实其产品线阵容,印证旭阳是业界的龙头品牌厂商。旭阳在今年年初启动大陆嘉善新厂,落成加入生产行列,新厂面积达20000m2,将目前大陆的产能一举扩增,嘉善新厂建成后,分度盘每月的产量将达到500套左右。(图6)

1983年成立的台湾引兴是专业工具机零部件制造商,主要产品为伸缩护罩、鳞片护罩、风箱护罩、输送机及外观钣金。多年来不仅致力于新产品的开发,更积极研发CSPM等多项技术,2007年3月起,导入KAPS(KeyArrow Production System)生产管理系统,以“5S+TPM”为基础,效法TPS(Toyota Production System)的精神,务求“将良品准时送到客户生产线上”为目标,朝向零不良及客户零库存的方向持续改善。2016年通过JIPM TPM优秀供应商,成为全世界第一家通过翻查的伸缩护罩、风箱护罩、输送机、工具机钣金等的“完整机械防护方案”之专业设计制造厂。引兴的未来愿景是,到2020年实现年销售收入3.5亿美元,并且每两年建造一座工厂,每五年研发一款新产品。

短暂的旅途很快结束了,三天,十家工厂,很遗憾没有更多的时间与这些工厂进行深入的交流。在此,也只能用只言片语去描述每家企业给我留下的最深印象。如果有机会,应该对台湾机床制造业进行更深入的了解,好在TMTS2016还未开始,好在我们还有这样一个机会可以近距离感受台湾机床制造业的魅力。那么你还在等什么呢?11月23日,让我们相约台湾,携手台湾工具机,走进智慧制造,走向未来。

图1 台中市经发局局长吕翟志先生(前排右三)、台湾工具机暨零组件公会主要成员与主要参展商代表出席了TMTS2016展前发布会

图2 远东机械全自动虚拟量测系统(AVM)的铝轮圈自动化生产线

图3 东台精机股份有限公司整洁一新的工厂环境

图4 普森精密主轴产品

图5 上银科技的直线驱动产品

图6 旭阳工作人员正在为产品做最后的检查

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