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      建立元宇宙智慧製造生態系
      • 工商時報,
      • 2023/3/22 上午6:49
      • 556

      產業分析

      文/節錄自工業技術與資訊

      隨著AI人工智慧高速發展,近來成為人們關注的話題,除了生成式AI聊天機器人,AI人工智慧在產業中的智慧製造中已有廣泛的應用,尤其製造趨勢朝向少量多樣發展,加上疫情影響使得製造業面臨轉型壓力,對於AI智慧機器人、遠端作業的智慧製造需求更加迫切,從智慧製造、人機共工等先進研發,都可協助產業邁向智慧製造,搶攻AI人工智慧的嶄新商機。

      近年,全球製造業面臨供應鏈成本上升、市場競爭激烈等挑戰,各國製造業者皆積極透過5G、AIoT等科技導入,期待藉此鞏固自身的國際競爭力。

      根據Market.us研究機構預測,工業用機器人市場規模到2032年將有1,428億元,未來10年的年均複合成長率也達到11.4%。在疫情影響下,自動化且高度彈性的製造情境快速成長,歐美日等先進工業國家已啟動新一代工業革命,結合物聯網、機器人來發展智慧製造,因此機器人的需求不斷成長。

      目前臺灣對於機器人產業的布局策略,是朝向多機化、智慧化與系統化發展。首先是發揮臺灣先進IT技術與高階科技人才的優勢,將科專資源投入開發國產多機高階智慧控制器,能跨平台整合國內外大廠的機器手臂,朝向多機化協同工作。此外,整合多元感測與視覺辨識,開發機器人AI套件,賦予機器人更豐富的工藝技能,利用更聰明的智慧化機器人幫助產業提升量產效率。未來將朝向智慧機器人系統整合服務的系統化發展,由機器人整合周邊的加工設備,進行複雜的加工。

      單一系統整合多手臂 提升逾50%產能

      現今加工製造的流程愈來愈複雜,促使智慧工廠從單機邁向多機自動化發展的階段;然而,要將不同廠牌的設備整合起來,進行多機協作,往往面臨著人員維護、成本增加,甚至人員安全等挑戰。

      在經濟部技術處補助下,工研院自主開發的「多機器人協同控制技術」可跨平台整合國內外大廠的機械手臂共同工作,讓機器人之間互相溝通協調,藉由同步控制多達14軸以上的機械手臂,完成複雜的生產任務,絕對精度更超越一般機器人,大幅提升至±0.25mm以內。還可外接AI視覺感測器,即時辨識周圍人員的行為意圖,當有人員靠近設備時,機器人會自動進行降速,保護人員的安全。

      這項技術也同時具備「機器人軌跡避障技術,」及可視覺化的程式編輯系統,除了可以快速運算出障礙規避的軌跡,避免機器人在進行路徑運動過程中發生碰撞外,也降低技術人員操作難度,讓整個生產流程更加方便、有效率。

      目前「多機器人協同控制技術」,除了已與國內的醫材廠商「聯合骨科」合作,進行人工關節醫材研磨外,後續也預計衍生新創公司,挑戰億元募資。未來這項控制技術也會與新漢公司合作,共同開發出智慧機器人控制器,並逐步導入到車用、航太、橡塑膠等不同產業。

      元宇宙智慧工廠 場域模擬布建效率大升級

      疫情爆發以來,遠端工作成為新常態,一般文書工作只要有網路、通訊軟硬體即可順暢遠距作業,但同樣面臨國境封鎖的製造業,又要如何解決遠距作業的問題?這就不得不尋求全新的技術解決方案。

      工研院開發的「數位雙生元宇宙智慧工廠」,在經濟部技術處的補助下,整合國際AI大廠NVIDIA的高運算單元,結合人機混線互動模擬技術,以實際數據模擬建構出一座虛擬智慧工廠。技術人員透過VR虛擬實境裝置連接工廠模擬器,操作過程具真實感受,可以即時掌握產線上的運作狀態,並針對瑕疵問題進行預防性的維修工作,藉此降低成本、提升生產效率。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、硬體布建,也可以透過這套系統協助設備操作的教育訓練。

      目前這項技術已導入東元國際合作電動車馬達產線的規畫與布建,進行電動車馬達點膠作業,原本產線作業員,經培訓後升級為管理工程師,預計產能可提升50%以上,生產週期則有望縮短20%。

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