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智慧传动元件导入数位创新科技
低成本自动化扩增虚实应用

【作者: 陳念舜】2023年06月29日 星期四

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近几年受惠於电动(自行)车、协作轻型机器人等创新自动化应用蓬勃发展,间接驱动传动元件的需求快速成长,主要制造大厂也分别透过跨域整合或是透过数位科技平台,降低成本,希??能在下一波蓝海市场抢夺先机。


其中齿轮应用相当广泛,所有会动的东西,就有齿轮,中国大陆则是全球最大的齿轮市场。齿轮大厂钧兴机电国际公司身为世界一级品牌的高端产品主要供应商,从一开始就叁与共同设计开发,或自主研发产品、再授权客户应用,也因此生产基地位於珠海的钧兴,非华语系客户就高达9成。


惟进一步分析钧兴2022年营运概况,包括电动工具、园林工具、智能制造、工业缝纫机等营收比重依序为75.44%、12.31%、6.65%、3.14%,并受惠於集团持续深化工业机器人齿轮,产品销售规模增加,??注整体营运表现。


钧兴机电财务长张朝文表示,目前该公司主力产品涵盖伞齿轮、圆柱齿轮、粉末冶金齿轮、精密五金件及齿轮箱等,因为基於客制化生产型态,每年约有2~3成营收来自新产品;既有产品生命周期约5年,营收占比将会逐年下降。


自从2014年钧兴再次转型,正式投入研发谐波减速机、工业机器人及新能源车高精密齿轮研磨的高阶产品及上市销售以来,由於减速器的技术难度及进入门槛相当高,过去都由日本及德国大厂寡占。钧兴自有专利谐波减速器,则强调具备小型、轻量、高刚性、耐超载等优异性能,不仅接单稳健,成长力道高於公司整体平均。



图1 : 由於减速器的技术难度及进入门槛相当高,过去都由日本及德国大厂寡占。钧兴自有专利谐波减速器,不仅接单稳健,成长力道高於公司整体平均。(source:khgears.com)
图1 : 由於减速器的技术难度及进入门槛相当高,过去都由日本及德国大厂寡占。钧兴自有专利谐波减速器,不仅接单稳健,成长力道高於公司整体平均。(source:khgears.com)

还凭藉积极开拓新领域、高利基市场、客制差异化产品等业务销售契机,推动谐波减速机导入新能源车、工业机器人、电动自行车(E-Bike)中置马达等产品,包括於四大家族掌握的全球机器人市场,已切入日本安川(YASKAWA)机器人供应链。


进而成功开发20多个系列、200馀款谐波减速器,并陆续通过工业机器人领域高阶客户品牌的样品测试,在2017年更拿到大陆「广东省工业机器人用核心部件谐波减速器工程技术研究中心」及「珠海市机器人谐波减速器工程技术研究开发中心」证照,主要供货大陆和日本生产机器人客户,於智慧制造产业的SCARA、6轴和协作机器人中成熟应用,并持续朝向全球最具竞争力的齿轮传动应用及高端智慧产品核心零件制造商目标迈进。


展??2023年Q2订单能见度高,钧兴仍将抱持审慎乐观看法,积极深化既有电动工具、园林工具、工业机器人等业务合作及新产品开发、出货??注;加上美系客户拉货动能已逐步攀升,又不断扩大全球业务接单表现,将带动整体订单需求增温,促升整体产能稼动率站稳一定水准之上。


另因应钧兴全球化业务布局,持续提升旗下越南厂产能,并已达规模生产效益。除了有效满足国际品牌大厂供应链生产据点分散需求,更创造集团开拓东南亚地区客户业务契机,有助於增添整体营运动能。



图2 : 钧兴凭藉积极开拓新领域、高利基市场、客制差异化产品等业务销售契机,推动谐波减速机导入新能源车、工业机器人等产品,已切入日本安川(YASKAWA)机器人供应链。(source:khgears.com)
图2 : 钧兴凭藉积极开拓新领域、高利基市场、客制差异化产品等业务销售契机,推动谐波减速机导入新能源车、工业机器人等产品,已切入日本安川(YASKAWA)机器人供应链。(source:khgears.com)

igus透过应用程式和元宇宙 低成本简化开发协作机器人

此外,基於汉诺威工业展向来是业界最新发展的重要聚集地,德商动态工程塑胶专家igus日前再度以「enjoyneering」为主题举行线上发表会,展现正彻底改变工业生产和销售模式的igus最新技术,同时直播带货igus今年多款数位新品。


台湾易格斯公司总经理林广耀表示,igus今年共推出190项动态工程塑胶产品,与一系列数位工具及易於使用并降低成本的产品和服务。透过这次直播现场和虚拟方式体验,向客户展示其部份最新技术和创新应用范例,关注可持续发展、自主化、稳定的供应链和创新的数位服务等主题。让人们轻松获得适合的运动工程塑胶产品,并在此过程中获得乐趣,同时实现碳中和,减少塑胶废料。


其中随着igus正在加快低成本自动化的步伐,透过经济实惠的硬体与数位创新融合,展示可帮助企业精进技术,并降低成本的数位产品和解决方案,降低自动化领域的门槛,如触手可及般容易实现。例如:igus推出售价约新台币160,000元的新型即装即用的工程塑胶五轴协作机器人ReBeLmini为硬体基础,包括控制软体和电源,重仅4kg、延伸范围310mm,可移动负载重达0.5 kg,每分钟7次取放次数的重复精度为±1mm,特别适合在有限的空间内使用,如测试自动化或视觉品质控制,也可用於悬空应用。


根据「先试玩再投资」的理念而开发的igus数位工具,还可协助企业快速、轻松地配置设计、整合和控制特定的机器人硬体。例如搭配用於简易商业机器人程式设计的RBTXperience控制软体和电源,能帮助企业快速、轻松地配置、整合和控制特定的机器人硬体。让客户在3D模型中组合与测试相机、夹爪、机器人,以及机器支架和输送带,就像玩电脑游戏一样简单。「设计者可根据自己的喜好拖放零件和上层构造,并始终享有相容性保证和即时显示的价格;只需点击一下,就能将 CAD 档下载到自己的规划软体中。」


igus低成本自动化业务主管 Alexander Muhlens表示:「在汉诺威工业展开始时,我们将把线上工具中配置的每个自动化解决方案保存到我们的资料库中,并将它们作为设计范本提供给其他客户。」目前RBTX线上市场中已有300多个解决方案,其中95%的投资成本低於NT.480,000,客户可从中寻找灵感,并进行叁考。igus还简化了低成本自动化的控制与配置,提供直观的软体,可在30~60mins定义ReBeL机器人运动模式,甚至无需程式设计知识。


另一项重大发展是igus在2023年推出了一系列数位工具以及易於使用和降低成本的产品和服务。其目标是:让人们轻松获得适合的运动工程塑胶产品,并在此过程中获得乐趣,同时实现碳中和,减少塑胶废料。


例如透过其协作世界和数位工具iguversum,结合扩展实境(XR)技术,使人们可以在虚拟空间中规划、控制和测试自动化解决方案。让世界各地的客户和员工可以自远端进入危险或困难的工作环境虚拟互动,使工作环境更加安全,提升员工满意度和积极性,更容易招募新的专家;且因为可支援公司的所有技术,而无需亲临现场,同时节省了时间和长途飞行的旅途,因此更加永续。


igus GmbH资深行销主管Marco Thull说:「未来,我们将看到人们在元宇宙中进行合作,并在虚拟世界中远端控制机器人。这将改变我们一起工作的方式。」igus 将为企业提供数位工具,如模拟、预测和资料分析,超越低成本自动化的范畴,使其流程更快速、更经济。


Thull认为:「基於新技术发展永无止境,透过经济实惠的硬体、软体和XR、人工智慧(AI)相互结合,将使客户能够不断精进他们的机器和系统,并迅速适应客户的需求,这是一个巨大的竞争优势。」其中包括透过VR眼镜建构igus元宇宙(iguverse)中,於虚拟世界里控制一具在身边可即时响应其确切动作的实体低成本机器人,使得人机协作变得既简单而有趣。


在这个数位空间里,让工程师、材料专家和专案规划人员会面,并建立新机器、系统和零件的3D模型;同时减少了因漫长会议或昂贵飞行里程造成的碳排放,产品开发速度反而更快、成本更低;生命周期更为永续、可靠,得以在早期阶段快速解决问题,还能将iguverse的数位分身用於训练。


经过虚拟的iguversum打造了一个完美的游乐场,可轻松运行机器人应用和程式设计;新款AnyApp软体还可进行更直观的程式设计,适合那些将不同制造商的机器人组成自动化解决方案,又不想学习多种控制软体的公司。Igus经过新型协作机器人、软体和虚拟世界构想,确保即使新手也能在很短时间内,开始使用经济高效的自动化。igus执行长Frank Blase强调:「虚拟实境技术在机械工程设计方面的可能性,绝对令人着迷。我们从一开始就积极叁与在这项技术中,并希??开发出即使是预算有限的小公司,也能轻松使用的新解决方案。」


当igus未来开放iguverse之後,企业还可经由igus 管理的平台中受益,且不必负担额外开发费用;2023年新品还有一款名为igusGO的云端应用程式,让客户只要拍摄一张例如挖土机的照片,使用智慧型手机上的人工智慧(AI)程式,就能在几秒钟内识别、分析在哪些地方可使用igus经济实惠的免上油零组件,进而订购产品。


如今,igus已透过应用程式、元宇宙和新型协作机器人简化低成本自动化,并利用「先试玩再投资」的商业模式,促进中小企业自动化的低成本机器人产品系列也在不断扩大。更小体积的新型机器人ReBeL KID已将於今年五月上市,并可选择语音控制;线上市场RBTX则展示了350多个自动化专案,都可以被复制到类似的应用,价格1,974~12,000 欧元不等。



图3 : 透过igus创新数位工具iguversum中虚拟配置 ReBeL,并进行远端控制只是众多选项之一,未来还将使igus机器人产业的客户更容易导入使用低成本自动化应用。(source:igus GmbH)
图3 : 透过igus创新数位工具iguversum中虚拟配置 ReBeL,并进行远端控制只是众多选项之一,未来还将使igus机器人产业的客户更容易导入使用低成本自动化应用。(source:igus GmbH)

除了低成本机器人技术,igus今年还扩大推出了旗下智慧工程塑胶传动元件系列,标准品如拖链和乾式自润轴承等,皆可配备感测器并整合到工业物联网中,使得中小企业能够紧跟工业4.0趋势,如状态监测和预测性保养。还能透过一种名为「superwise」的新服务扩展,与igus 现场服务团队相连。


以及另一项全新服务为igus管理平台「kopla」,利用基於云端的模组化原则,将自家在开发和使用线上工具的经验分享他人使用。专门针对那些跨国经营,并希??线上推广其产品的中型公司,使之能自主建立线上专家系统和计算工具,且比起传统的软体解决方案大幅减少了实行的时间。


「我们的目标是使世界上所有的动态应用都免保养并经久耐用。」Frank Blase认为,因为新型数位工具使得高动态工程塑胶容易被每个人使用,现今也有许多线上工具,已用来协助工程师计算igus产品的使用寿命,并提供可靠和可持续发展的解决方案。「无论工程师需要的是一个微小轴承,或为世界上最大的工程塑胶拖链的寿命,都可以经由线上计算,」


igus多年来也持续改善塑胶的生态平衡,并因此扩大了旗下「chainge 拖链回收计画」。除了自2019年以来,让客户藉此回收和重新处理任何废弃的拖链,以换取优惠券之外;chainge线上平台现在也涵盖了从聚??涞到 PEEK的所有工程塑胶,由回收的海洋塑胶废弃物(渔网)化身动态工程塑胶制成的igus:bike,计画将在今年八月正式上市。



图4 : igus多年来也持续改善塑胶的生态平衡,并因此扩大了旗下「chainge 拖链回收计画」由回收的海洋塑胶废弃物(渔网)化身动态工程塑胶制成的igus:bike,计画将在今年八月正式上市。(摄影:陈念舜)
图4 : igus多年来也持续改善塑胶的生态平衡,并因此扩大了旗下「chainge 拖链回收计画」由回收的海洋塑胶废弃物(渔网)化身动态工程塑胶制成的igus:bike,计画将在今年八月正式上市。(摄影:陈念舜)
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