和成与工研院合作导入第一代及第二代CPS研磨抛光机器人,大幅提升产品竞争力。图左至右为和成欣业总经理陈振干、和成欣业董事长邱立坚、工研院副院长张培仁、工研院机械所所长胡竹生。(图片由工研院提供)
台湾水五金研磨抛光制程再进化!运用机器人也能打造造型奇巧、线条优雅的水五金产品,提升产能超过15%。为提升产业竞争力,卫浴大厂和成欣业与工研院携手合作,导入第二代“CPS研磨抛光机器人”,引领台湾水五金产业迈向产业升级。
线条精致优美的水五金产品,多仰赖有经验的老师傅以手工进行研磨、抛光,业界平均约9成靠人力,仅1成由机器研磨。相关制程不仅耗时费力,工作所在环境充满粉尘,导致年轻人不愿投入、人才断层,新旧交替之际还会有产品品质良莠不齐等问题。
卫浴大厂和成欣业(HCG)日前宣布与工研院合作,导入第二代虚实整合系统(Cyber Physical System;CPS)研磨抛光机器人技术,并建置第二条CPS生产线。相较前一代,产线可透过虚实整合和机器视觉,将调机时间从原本的24小时缩短为1小时、机器人研磨动作零死角,达到快速换线、提升产能的目标。
和成欣业总经理陈振干指出,和成一直以来相当重视水龙头材质的选择,必须低铅且不含重金属等,然而这样的材质就会造成水龙头硬度的提升,并增加人力研磨上的困难。早在20年前,和成已导入德国制机器手臂来辅助生产,但却面临需人工教导研磨路径,棱线与曲面研磨品质不佳,研磨覆盖率仅50%~80%,机器无法完成的部分仍须靠人工补足,且若要更换不同产品线研磨还得耗费4至14天调机。
导入CPS机器人 抛光研磨再升级
直到2016年,和成与工研院合作导入第一代CPS研磨抛光机器人,透过离线编程模拟,1天即可产生研磨路径,产线从1天只能研磨8小时提升到24小时皆可研磨。第二代研磨机器人增加了“线上编程软件”、“机器人视觉”、“复合型研磨抛光设备硬件”三大专利技术创新功能,更将研磨路径调整时间缩短至1小时,同时研磨覆盖率提升至100%,大幅提升产品竞争力。
工研院机械与机电系统研究所所长胡竹生表示,第二代CPS研磨机器人让虚实整合更精准,透过线上编程自动修正路径,大幅缩短99%传统机器手臂研磨教导时间,调机时间从第一代的24小时缩短为1小时,有效提高和成水龙头产能15%。尤其是透过Smart Vision机器人视觉,可回馈现场研磨机及研磨抛光路径上与系统模拟间产生的误差,并即时调整,调机只需1小时。此外,相较于第一代不能转动的研磨机,第二代的研磨抛光设备可依照软件动态计算作旋转,让机器手臂与研磨机相互搭配,做到研磨100%零死角,完成更复杂的设计制作。
重要经验有效传承 解决人力短缺
CPS研磨机器人协助解决过去在水五金产业制造过程中,研磨、抛光自动化不足的问题,未来也将建立数据库,将研磨师傅的工匠手艺与经验,建立参数模型,透过机器学习持续训练模型,让品质再提升,也让研磨经验可传承。
CPS研磨机器人大幅缩短调机时间,有效协助和成欣业从原本的多量少样,转为可快速支援少量多样的智慧生产模式。而原本产线上从事研磨、抛光的技术人员也透过培训转型为设备的操作者与管理者。
制造端导入CPS研磨机器人后,让产品设计部门在设计阶段就知道工件的曲面或角度极限,设计到制造可无缝接轨。和成肯定CPS研磨抛光机器人为整体制造生产端带来的贡献,尤其在劳动力持续短缺下,导入机器人是提升产能、维持品质的不二法门,也期望透过改善环境,吸引更多年轻人投入传统产业,达到人力升级的目的。
(本文转载自工业技术与资讯月刊)
第二代研磨机器人可依照软件动态计算作旋转,让机器手臂与研磨机相互搭配,做到研磨100%零死角。(图片由工研院提供)