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運用西門子的數位企業解決方案執行工業 4.0

10/12/2018

 

• 執行的時機已經來臨:供生產使用的數位企業解決方案已使機械製造商和使用者獲益於工業 4.0

• 為將搬運系統和機器人整合至數位整合式價值鏈提供解決方案

 

西門子在 2018 年自動化工業及機器人展中呈現機械製造商和使用者如何獲益於工業 4.0呼應「數位企業-就是現在!」口號,西門子將焦點放在整合式使用者導向解決方案,其中包括不同規模之企業與各產業別設計的數位企業系列產品-整條價值鏈從產品設計、生產規劃,到工程規劃流程及新的數據基礎服務都涵蓋在內。首度參展 automatica 的西門子還將展出其搬運組裝系統與機器人的整合成果,透過模擬和工程規劃,將機器與其獨步全球的自動化、驅動技術和軟體結合,完整呈現全新的可能性。自動化工程規劃和機台與生產線模擬也大幅提升靈活度、縮短產品上市時間、改善效率與品質。

西門子工廠自動化業務部執行長 Ralf-Michael Franke 在 automatica 記者會上說明表示:「我們的數位企業系列產品與 automatica 的精神標語『優化您的生產』完美吻合,西門子數位企業系列產品提供整合式軟硬體解決方案,能整合整條價值鏈並將其數位化。這說明了工程師和使用者今天為什麼已經獲益於工業 4.0 。」

運動控制業務部執行長 Wolfgang Heuring 博士表示:「機器人是製造業中成長最有活力的領域,將機器人整合到生產機具大幅提升了自動化程度。我們在此將整合區分為幾個不同程度:一開始是與我們的 Simatic 單元透過信號耦合,接著利用程式將機器人整合到機具,最後則是使用我們的 Sinumerik 單元以複雜的路徑控制全面整合,因此西門子比其他任何公司更完整涵蓋了機器人整合領域。」

業務開發製造工程規劃軟體副總 Armin Grünewald表示:「機械工程等傳統產業能否利用機器人領域以及自動化相關的新技術而朝數位化前進至關重要,這是確保全球市場長期競爭力的不二法門。」

西門子 2018 年 automatica 展示計畫一覽:

精選的數位化製造業解決方案將虛擬與現實生產世界更加融合,為生產力的提升開啟令人驚豔的潛力。在提升效率與節省生產流程成本的技術方面的解決方案,包括在工程規劃平台上進行的虛擬試車、機器人整合至機械製造,以及直覺式機器人編程。參觀者還能得知如何運用西門子的開放式物聯網(IoT)操作系統 MindSphere 和應用程式 MindApp 執行雲端解決方案,例如能大幅提升其廠房與機械生產力和可用性的全新維護概念。

這一套整合方法將在展場上從產品製造商的角度加以呈現,使用工業級筆記型電腦展示從設計、生產到數據運用,涵蓋產品設計、測試、模擬,以及生產規劃、工程規劃到生產執行和最終的服務。受益於這一套整合方法的公司可隨時、隨地進入合作模式,例如在虛擬實境的會議中透過快速、直覺式的保安偵測,登入系統並解決問題。工程師利用 VR 頭戴式裝置沉浸於數位分身中,可為廠房或機具進行完整檢查,在實質試車階段大為省時。

西門子的 Sinumerik Run MyRobot 為機器人與機具之間的連接提供了解決方案,從單純連接或透過執行傳輸任務的方便整合、到機器人運動的系統完全整合均涵蓋在內。在 CNC 負責控制機器人路徑的同時,仍可將機器人整合至現有的 CAD/CAM-CNC 加工鏈和 IT 基礎設施內。使用者的收穫包括更為準確的路徑控制、更大的靈活度以及製造上的生產力提高。

機器客製化對機器使用者來說日益重要。在高程度的客製化之外,為確保高效組裝,必須從結構上考慮生產的靈活度。這一點在物料搬運的領域裡尤其具有極大潛力。無人搬運車系統可在靈活生產策略的落實方面扮演重要角色。數位企業解決方案對機器製造業也有莫大助益,從概念設計開始到工程規劃、試車、服務,在機器生命週期內各階段都能實現端對端數位化。

展場上特別呈現一項顧客應用實例-博眾精工(Bozhon Precision Industry Technology)製造的消費性電子產品組裝機。這台機器的工程規劃和試車是由位於德國的數位分身負責,實體機器則同步在中國打造。機器將近 80% 的功能是使用虛擬試車通過驗證,因此大幅提升了生產速度及效率,進而縮短產品上市時間。

Sinamics S210 伺服驅動系統由一台變頻器、Simotics S-1FK2 專用伺服馬達和 OCC(單纜線連接)構成,西門子將使用其模型為機器人與搬運自動化示範解決方案。這套精選的驅動系統結合一台伺服馬達、變頻器的快速採樣和智慧型控制演算法、高級編碼器系統,以及低轉子慣量和高過載能力的組合,實現了出色的動態性能與精度。

西門子在展場上還利用模型展出搬運市場之運動應用系列。「Simatic Safe Kinematics」軟體程式庫可以安全監控空間中選定的動性運動,例如保護工作中的機器操作員。藉由監控選定點的速度即可達此目的,例如工具中心點以及可自由配置的區域,如工作區與保護區。