【產業脈動】經濟部以科技力打造智慧製造平台 工研院多機控制器技術大突破 衍生新創挑戰億元募資

張貼日期:2022/08/30

經濟部技術處2022 TAIROS法人科專主題館於8月24日在「2022臺灣機器人與智慧自動化展」(TAIROS)登場,展現科技專案支持工研院、金屬中心、精密機械中心及資策會等法人與產業在智慧製造、人機共工等技術發展趨勢的旺盛能量。圖左起外交部無任所大使林佳龍、智動協會理事長絲國一、經濟部部長王美花、總統蔡英文、經濟部技術處處長邱求慧、工研院機械所所長饒達仁、金屬中心副執行長王俊傑。

「2022臺灣機器人與智慧自動化展」(TAIROS)法人科專成果館今日正式登場!工研院結合時下最夯的智慧製造、元宇宙等主題,展出在科技專案支持開發的「多機器人協同控制技術」、「元宇宙智慧工廠」等10項先進製程及整合服務,展現智慧製造、人機共工等技術發展趨勢的旺盛能量,協助產業導入智慧製造,搶攻疫後製造業新商機。

根據日本市調機構富士經濟(Fuji Keizai)指出,2025年全球機器人市場規模將成長2.5倍,達到267億美元。工研院機械與機電系統研究所所長饒達仁表示,當前國內製造業在疫情下面臨轉型壓力,以機器人為核心、符合遠端作業情境的智慧製造需求迫切,工研院率先呼應產業需要,研發可協助廠商突破國內外機械手臂廠牌限制的「多機器人協同控制技術」,已導入造船產業的柔性玻纖布積層製造,此外,扣緊元宇宙趨勢,研發「元宇宙智慧工廠」,讓生產加工、模擬換線直接在元宇宙裡達成,協助廠務產線佈建更高效,已導入東元國際合作電動車馬達產線的規劃及佈建,未來期能實現在遠端或跨國運作上,讓巡檢人員透過單一戰情室就能在元宇宙中穿梭,掌握機台狀況及排程最佳化,提升產線品質,進而建立新時代智慧製造生態系。


工研院擘畫「2030技術策略與藍圖」中,應用AI人工智慧研發機器人及智慧製造技術,協助企業實踐數位轉型邁向智慧製造,提升國際競爭力,快速佈局全球市場。

本次由經濟部科技專案支持工研院展出之智慧製造亮點包括:

● 單一系統整合多手臂應用 機器人次系統控制器提升產能50%以上

為因應複雜的加工生產流程,智慧工廠發展已從單機邁向多機自動化,多手臂應用為下一階段的發展趨勢,然而不同廠牌設備的多機協作,也面臨人員維護、營運成本增加的挑戰。因應多機器人協同控制技術的需求,技術處投入科技專案資源,透過工研院自主研發的「多機器人協同控制技術」能跨平台整合國內外大廠的機器手臂共同工作,讓機器人之間互相溝通協調,絕對精度超越一般機器人,達±0.25mm以內!更整合AI視覺辨識周圍人員的行為意圖,即時避障防護、兼顧人員安全。目前已與國內醫材廠商合作進行人工關節醫材研磨,此研磨拋光機器人預計衍生新創公司,挑戰億元募資。未來這項控制技術也會導入新漢公司共同開發出智慧機器人控制器,並逐步擴散應用於車用、航太及橡塑膠等產業。


● 數位雙生元宇宙智慧工廠 模擬佈建效率高、已導入馬達大廠產線

「數位雙生元宇宙智慧工廠」建立在數位雙生系統上,整合國際AI大廠nVIDIA之高運算單元,結合人機混線互動模擬技術,以實際數據模擬出一座虛擬工廠,透過VR虛擬實境裝置連接廠務模擬器,具沉浸感及真實感,可預測並找出產線上的營運瑕疵,甚至是預防性維修。未來專家可遠端透過VR裝置連上元宇宙智慧工廠,協助高複雜度產線的故障排除、硬體佈建,以及設備操作教育訓練。此技術已導入馬達大廠合作電動車馬達點膠作業,可培訓產線作業員升級為管理工程師,預期提升產能50%,生產週期縮短20%。


● SmithOS金屬形貌迭代研拋技術-工藝數位化跨足高值化醫材產業

「SmithOS金屬形貌迭代研拋技術」是全臺第一套智慧瑕疵辨識自動補磨系統,克服人力檢測耗時且主觀的限制,升級轉型高階醫材市場、投入髖關節股骨柄研磨拋光的機器人,以多機快速調機技術、多機協作品質檢測、研磨拋光墊磨估測與AI人工智慧輔助決策系統等為核心技術,能精準控制產品不良率低於5%,已與國內醫材廠商合作進行人工關節醫材研磨,並且複製技術擴散應用導入廚具業的刀具研磨上。


● 沉浸式互動系統:協助臺商越南自動化產線,加速打樣時間30%以上

透過XR擴展現實技術的可視化特性,將設備、製程數位雙生運算結果投射在沈浸式互動裝置,如手機、平板、頭戴式顯示等,使設備操作員可以更直覺地掌握並排除製程異常。「沉浸式互動系統」運用物理特性疊加在真實畫面,經過後端計算處理,即時呈現製程優化的數據,與機台3D模型串接互動,使用者透過平板裝置,就能直覺存取跨領域數位雙生的資訊,達到縮短製程規劃、遠距教導智慧機械的目的。技術已協助臺商於越南建立鞋模自動化產線,遠端技術指導與工藝轉移,加速少量多樣製程打樣時間30%以上;此外,已於場域建置驗證系統,與面板廠、工具機廠合作導入,開發遠端驗機與技術服務,產線故障排除時間縮短50%。


● 自主移動防疫清潔機器人

因應疫情影響,機器人替代人與人接觸之防疫需求,為公共場所執行環境全面清潔、重點消毒,有效落實防疫,工研院研發「自主移動防疫清潔機器人」,具備智慧無人化清潔的功能,具備客制化清潔排程,全自動無人化洗地/人員手動複合使用等優點,適用於醫院、機場等場所進行地面清潔消毒。已在國內大型車站、機場等場域完成驗證。


● 分散式派車管理系統

傳統式派車管理系統易發生壅塞、跨機擴充困難,須以優化派車系統為主要技術策略。工研院研發「分散式派車管理系統」,提供最佳化跨樓層任務排程,有趕車服務功能,在二車路徑相交會時,不需回報派車管理系統主機,提高通訊品質,此外,以距離最近的車輛法則決定最佳派車法則,能縮短等待時間,提升效率。技術已導入國內半導體封測大廠,並協助全球最大螺絲生產商提升運載效能1.3倍以上,為整合智慧運籌管理實際典範。


經濟部整合國內各大法人研發能量,於「2022臺灣機器人與智慧自動化展」法人科專主題館展出12項先進製程及整合服務,展現科技專案支持工研院、金屬中心、精密機械中心及資策會等法人與產業在智慧製造、人機共工等技術發展趨勢的旺盛能量。圖左起為工研院智機中心執行長陳來勝、金屬中心副執行長王俊傑、經濟部技術處處長邱求慧、工研院機械所所長饒達仁、精機中心總經理賴永祥、資策會軟體技術研究院院長洪毓祥。

2022 TAIROS法人科專主題館展出科技專案支持開發的「多機器人協同控制技術」,能跨平台整合國內外大廠的機器手臂共同工作,讓機器人之間互相溝通協調,絕對精度超前一般機器人10倍,更整合AI視覺辨識周圍人員的行為意圖,即時避障防護、兼顧人員安全。

2022 TAIROS法人科專主題館展出科技專案支持開發的「機器人柔性材料加工技術」,挑戰最薄(0.3mm)的柔軟布料加工,可用在造船玻纖布的塗膠貼合。技術已導入新昇發造船廠,幫助業者進行船體玻纖布的塗膠及貼合作業,有助提升船體製作效率,可縮短2個月製作時間,後續將向遊艇製造商洽合作,協助廠商爭取國外市場商機,提升國際競爭力。