精密機械如何升級為智慧機械?
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政府推行的五加二計畫,而智慧機械產業為五大創新產業之一,其主要目的是將精密機械升級為智慧機械,為智慧生產線帶來差異化的競爭優勢。
導入動機
精密機械升級為智慧機械
精密機械結合智慧技術
面對客製化訂單趨勢,要如何幫助中小企業轉型為智慧製造工廠? 還需仰賴機械智慧化搭配人為經驗,缺一不可。
全球製造業的產業升級 4.0,主要朝向技術智慧化的發展,結合物聯網、AI 人工智慧實現智慧製造。政府推行的五加二計畫,而智慧機械產業為五大創新產業之一,其主要目的是將精密機械升級為智慧機械。
智慧機械之定義指整合各種智慧技術元素,使其具備故障預測、精度補償、自動參數設定與自動排程等智慧化功能,並具備提供 Total Solution 及建立差異化競爭優勢之功能。
而智慧製造係指產業導入智慧機械,建立智慧生產線需具備高效率、高品質、高彈性(客製化)特徵,提供大量客製化之產品,並加入物聯網形成製造服務體系。精密機械結合智慧技術( AI人工智慧、物聯網、大數據、感測器等)的智慧機械,為智慧生產線帶來差異化的競爭優勢。
精密機械結合智慧技術(AI人工智慧、物聯網、大數據、感測器等)的智慧機械
常遇痛點
精密機械如何升級為智慧機械?
智慧機械搭配人為經驗升級智慧製造?
目前製造供應趨勢逐漸以客製化訂單為大宗,中小企業對於技術升級的能量有限,再加上生產工法與品質仰賴經驗的傳承,所以升級為智慧生產線需要逐步邁進。
若將製造機械設備賦予智能化,便能大幅降低人為疏失及損耗率。製造機械設備又該如何被賦予自我檢測或智慧化的能力? 現在有最簡單的方式為機械升級為智慧機械,就是在機械上加設監測模組,並搭配人為經驗,進而調整參數與作業流程。再附加部分自動化設備如機械手臂、物聯網等,再依市場訂單需求逐步調整建置智慧生產線。
如何執行
1. 感測器偵測機械問題
引入物聯網技術
物聯網(IoT)技術是智慧機械的基礎。透過在機械設備中加入感測器,如溫度、壓力、震動、電流等多種感測器,精密機械可以即時收集其運行數據,並通過網路將數據傳輸到中央管理系統。這些數據將作為後續分析與判斷的依據。
要如何了解機械設備問題?機械在運轉使用中必然會發生振動情況,透過振動量測技術,加裝適合的感測器,幫助了解機械設備問題。在關鍵部位安裝感測器,確保數據涵蓋設備的關鍵運行狀態。使用無線傳輸技術,如 Wi-Fi、藍牙、LoRa 等,將數據傳輸到雲端或本地數據中心。
機械設備透過感測器量測,累積數據後,更需要透過物聯網,幫助使用者了解設備狀態,設備能夠在第一時間停機或發出警報,提醒使用者使用狀況。
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2. 大數據了解運轉品質
實現數據分析與 AI 模型應用
要如何了解機械設備問題? 機械在運轉使用中必然會發生振動情況,透過振動量測技術,加裝適合的感測器,幫助了解機械設備問題。在物聯網技術的基礎上,精密機械需要搭配數據分析與人工智慧(AI)技術,將收集到的數據進行處理,以便發現潛在問題並進行預測性維護。AI模型可以分析設備運行趨勢、異常行為,並根據數據進行診斷和預測。
建立數據收集與存儲架構,確保長期收集的數據可供分析。導入預知保養監測系統,包含即時數據展示、報警系統、歷史數據查詢等功能。利用數據分析設備的磨損趨勢,預測潛在故障點。利用機器學習算法,如異常檢測、回歸分析,分析設備的磨損趨勢,預測潛在故障點。
知道了機械設備問題,還需要經過數據累積,結合人為經驗,分析結果了解機器損耗的趨勢,以達到預知保養的目的,預防無預警停機。透過機器學習監測系統了解週期性生產設備的品質,幫助分析設備的磨損趨勢,預測潛在故障點。
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3. 導入遠端監控與維護系統
整合遠端維修支援系統
藉由監測系統數據分析後,有了精準的決策依據,企業可以對智慧機械進行遠端監控與管理,透過可編程邏輯控制器(PLC)或分散控制系統(DCS)整合控制功能,縮短維修反應時間。遠端監控還能讓管理者即時掌握生產進度,並在異常發生時迅速介入。整合遠端維修支援系統,使工程師能透過遠端連線協助解決故障。