全球製造業面臨劇烈變化,當工業4.0的概念被提出,一個整合技術、銷售和產品體驗的智慧工廠立即成為全球工業發展導向。台灣積極推廣製造業升級,新政府也將智慧機械列入創新研究計畫,德國西門子台灣分公司跟著這個步伐,透過生產力、創新力、客服力黃金科技三角,協助客戶,從自動化技術整合到整體價值鏈,藉由協助工具機產業與CNC生產,逐步邁向數位化的智能工廠。相較於傳統的生產製造方法,人機協同的智慧生產不只省下三成的時間成本,透過數位化虛實整合應用還能做到90%預防撞機的可能,而Top Surface切削加工機能則可以提供25%以上的效率提升,除了所有的先進功能之外,強而有力的客服正是其最有利的後台。

Fooke GmbH╳Siemens VNCK

軟硬通吃提升生產效率

成立時間超過百年,擁有上百名員工的Fooke GmbH,原是德國一家專門製造大型加工設備的工具機製造商,公司主要提供歐美、亞洲製造汽車或特殊加工產品用的銑床設備,除了機床系統本身之外,包括夾具、刀具及測量等,Fooke從設計、製造到銷售一條龍的關鍵技術,讓印度、歐洲、中國及美國的供應商都自嘆不如。

Fooke雖然在製作大型或特殊機台等項目上居於領先地位,鑒於全球製造業市場對機床的需求,以及愈來愈複雜的技術,公司方面也開始思索轉型,除了希望不同部門可以朝一個團隊的工作模式進行新產品開發,以提高工作效率。

另外,因應數位化的發展趨勢,他們還希望能把各種不同的IT系統進行整合,至於客戶端所重視的維修、保固、擴展等售後服務,更被列入公司朝向智能工廠發展的重要項目。

因為經手的都是大型加工設備,需要進行大量的實機測試,尤其開發時間及使用效率更是產品開發過程的關鍵,經過評估,這家百年家族企業選擇了既是控制器製造商又是軟體供應商的西門子,透過西門子控制器核心軟體VNCK進行試切模擬及虛擬調機應用,達到高達90%的虛實整合,有效避開誤差與錯誤,此舉不僅降低70到80%的機器試機時間,還提升了20%的生產效率。

工業4.0從翻轉製造業開始
圖一:Fooke GmbH透過Siemens VNCK有效進行虛實整合,1%的虛擬機與實際機台差異,減少70~80%的實機測試時間,有效提升20%的生產力。

MTU Aero Engines╳Siemens Sinumerik

產能擴增七倍不是異想天開

另一個成功轉型的智能工廠是MTU Aero Engines,這家航空發動機代工製造商的引擎製造在德國以及歐洲居於領先地位,它提供引擎零件給全球重要工業廠,該公司在齒輪式渦扇(geared turbofan GTF)引擎開發史上有著顯著貢獻。但是面對嚴苛的市場需求, MTU 必須調整產能以滿足對GTF引擎必要零件大幅上升的需求,其中像是整體葉盤每年產量就必須從 500 組擴增至 3500 組,產能提升要求整整高達七倍之多。

MTU後來是透過Sinumerik 的優化加工效能以及開放式監控功能,將包括铣削、研磨、鑽孔等所有工具機相關數據整合到一個伺服器中,並透過中央監控系統蒐集回報所有資料,做到彈性化、自動化的無人生產。公司自 2016 年起在僅使用 24 個生產站的情況下,每年預計達到生產 3500 組整體葉盤的目標,而這相當於每年每台加工機不間斷切削 6,000小時。

工業4.0從翻轉製造業開始
圖二:MTU Aero Engine與西門子共同合作,除了大幅提升產能,同時使得所有加工機達到一致的品質特性, 成功打造高水平數位製造企業。

 Kapp Niles╳Siemens MCD

虛實整合讓開發效率提高六成五

除了VNCK和Sinumerik兩項關鍵技術讓Fooke和MTU成功轉型外,德國齒輪工具機製造商Kapp Niles也是西門子MCD技術的受惠者。鑒於未來的CNC將朝向一機多用途、自動化整合的複雜機型方向,西門子提出整合技術,透過軟體MCD以虛擬的方式調整電器,並將機構整合數位化,繁瑣流程一旦彙整在同一條生產線上,重新設計調整的機率自然降低,而開發及調機測試時間也獲得優化,保守估計,因為透過虛擬訊號與實際訊號作虛實整合,Kapp Niles開發效率最多達65%。

工業4.0從翻轉製造業開始
圖三:德國齒輪工具機製造廠Kapp Niles透過MCD在產品規劃初期有效整合電器與機構規劃,並節省達65%的開發效率

上述三個成功案例都是西門子將工業4.0的雛形導入數位工廠與智慧工具機製造的成功案例,有效整合網路、數據、設備三方技術,協助客戶在有效時間內提出生產計畫,在產線優化的條件下,讓現場設備效能加倍,生產彈性提升,交貨時間加速,產品上市時間縮短。那麼在客製化產線需求的智慧生產前提下,台灣西門子究竟如何透過大數據及人工智慧協助國內製造商一起轉型蛻變?

西門子客服專線:0800-202-808

客服信箱:adscs.taiwan@siemens.com

西門子官網:https://goo.gl/pqJK9F