智慧製造2019.12.17

工業機器人的教練、隊醫兼保姆 三合一首問世_ AI Robot PDM

蘇菲亞 小姐

機器人 服務 創新

 

Robot Arm 工業機器人,愈形普遍應用於產業製造。隨著七軸機器人問世,工業機器人已能活動如人類手臂,其所加入產線活動的勞動職務也更趨多樣化:

 

人體危害工作,如:噴漆、鐵粉等粉塵環境;化學原料、氣體填裝等;

人體極限工作,如:極微零件組裝;重物位移;機械性重複動作(像挑撿)等;

極端環境工作,如:冷凍工廠;礦場、沙漠等惡劣環境;地下空間等。

 

上述可知,原本就是替代人類於危害、極限或極端環境等工作的前提下,對於工業機器人的工作管理、平時維護及故障偵察方面,也就構成了一定的條件限制,易於造成因如此的相關管理工作不便,疏於察覺產線或工作流程上的異常,特別是尚未造成產線或工作流程停擺的細微誤差,直至終於停擺時,只能遺憾於未能及時挽救,失於避免損害擴大的時機。

 

再者,工業機器人採用物聯溝通方式,也就是系統連線、機器連動的作業方式,那麼無論外在環境如何變化,只要不影響到作業活動被迫中止,工業機器人也將持續性按照設定作動,那麼這樣的作業方式似乎也顯得不具彈性變化,像是溫度敏感性的食品加工、振動敏感性的精密製程等,就容易導致不良率難以改進。

 

尤其現在工業機器人的應用更深入現場作業,工業機器人的數量愈發增加時,如何針對工業機器人團隊施以經濟化、效率化的工作管理、效能維護等,也成為工業機器人是否真能高度發揮效能、實質提升Smart Factory 產能的重要一環。

 

AI Robot PDM

 

這就是AI上場大顯身手的時候了。AI Robot Predictive Diagnostic Maintenance 是目前專為工業機器人團隊打造的教練、隊醫兼保姆,24小時照看工業機器團隊的一切。AI Robot PDM 為一套整合式解決方案,其硬體主要為一台類電腦主機,內含預設系統軟體,並可透過易於設定及管理的GUI 圖形式人機介面,可於數分鐘內即直覺式設定完成,迅速開工。其主要功能包括:

 

Diagnostic

診斷的功用在於即時發現問題。這也就是說,不必等到流程中斷,才知道問題的存在,而能透過像是Sensor 裝置,隨時注意Robot Arm 的工作狀態,並透過Machine Learning自動化應變調整,只要在預設的範圍內,就不需要人員察看或照應。如此,只需要在非預期變化或異常時,發出警示通知。

 

Predictive Maintenance

預測性維護,則用於工業機器人的機械維護。透過感應裝置的長期紀錄,據以預測如零組件的使用壽命、效能曲線等,可預先排程更換,避免意外被迫停機的損失。

 

如果我們將工業機器人團隊視為一支並肩作戰的球隊,那麼AI Robot PDM 就可說一手包辨從打球、體能直到生活起居的三合一角色:

 

工作指導教練

最優化工作流程,就像是球隊教練貼身指導。以我們人類作業而言,其實在工作流程當下,自是不自覺地眼觀四面、耳聽八方,特別是資深員工,總是憑經驗就能應變調整。譬如:噴漆的色度是否均勻一致、濕度對烘烤時間的微調等。AI Robot PDM則能透過 Machine Learning 最優化作業流程,像是細微的震動對產線組裝的影響、光線角度或變化對色度感測的偏差值等,就能經感測後,透過演算法微調作業流程,如:參數、噴漆次數等。像這樣的微調,不但可數據化,還能同時自動化紀錄,匯流成資料庫,以大數據分析後,定期檢討後持續優化流程作業設定,甚至像是考量是否環境劣化程度,達到需改進作業空間或遷廠等重大政策,而不需要等到不良率攀升後才發現。

 

健康守護隊醫

健康偵測,猶如球隊的隊醫。AI Robot PDM可守護著工業機器人的堪用狀況。譬如:可透過感測異常振動,判定相關部位可能出現螺絲鬆動情況;甚至也能再連動 Machine Vision 遠程視覺檢測後判定。或者,經由環境溼度變化,調整現場零件的使用時間,防範意外的異常故障。Machine Vision 還能應用於隨時感測準頭的精準度,連動調校準頭;或是鑽頭、刀鋒的銳利度等,切換備用刀片等。而這樣的健康偵測,不僅可察覺人類難以發覺的細微之處,也可憑實際數據資訊,作為後續生產計劃中,採購生產設備的參考資訊。

 

生活照護保姆

環境感測、能源供應偵察,成為球隊裡的生活保姆。環境感測可作為改進不良率的精微調整指標,並能精準化流程作業的細節,如:針對不同時段內空間氣流變化對製程中原料變化的作業影響,自動參數調整或長期紀錄後改進製程;除了上述的優化工作流程、預測性維護外,還可用於像是自動監控生產條件,例如:溫差太大、震動幅度太劇烈等足以影響成品時,立即停止作業,避免耗費原料於當然瑕疵品的生產環境;或是可能傷害機具或設備。能源供應偵察方面,水、電、油等能源供給的儲量感測、輸送狀況、流量大小等,也可自動化管理,確保不中斷以致影響作業。

 

AI Robot PDM憑藉單一主機即能24小時身兼三種角色,守護工業機器人團隊;除此之外,還能透過Cloud Edge 雲端智慧自動化製造,連線戰情室,綜觀所有旗下產線的工業機器人,實現遠程診斷與監控,提升自動化生產管理實質效益。

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