星期一, 5月 16

    中原大学智慧制造研发中心— 智能化云端射出成型服务系统

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    ■中原大学智慧制造研发中心/ 张咏翔


    前言

    中原大学智慧制造研发中心以工业4.0智慧制造概念与 核心技术导入模具与射出成型产业,打造全球独具特色 且已实际应用产线之整体解决方案。从产业最前端的模 具设计导引系统开始至智能模具加工模块,最后为智能 化云端射出成型服务系统,每一部分皆有效能改善、成 本与品质优化模块,协助产业导入之效能提升目的。
    智能化云端射出成型服务系统以Web技术为基础,打 造射出成型全流程之解决方案,如(首图)所示。从传 统射出成型机远端资料监控模块进入到试模阶段的参数 快速导引与产品品质缺陷修正,最后至量产阶段的品质 稳定虚拟全检技术,建立完整资讯架构及API接口,以 弹性资料格式与企业既有系统(ERP, MES)和设备间进行 数据交换。
    此开放及弹性架构之云端服务系统提供模块化导入的服 务模式,以企业面临之问题与需求进行导入快速帮助企 业成长,有別於以往整体大系统建立之繁琐与成本增 加,订阅服务(Subscribe)更加弹性与实用。

    为实现智能自动化目的,中原大学智慧制造研发中心 建置模具与成型产业全国最完整之自动化产线,结合 智能化解决方案实现全无人智能自动化射出成型产 线。进一步回传量产经验於AI模块,实现机器自我感 测产品品质变异与自我修正之闭回路流程,有效改善 人工缺乏与人为错误之问题。

    无人智能自动化射出成型
    为实现无人智能自动化射出成型流程,中原大学智慧制造研发中心透过所开发之云端射出成型服务系统整合百塑射出成型机的「智慧机台联网模块」、工研院的「产品自动光学检测」与虫洞科技的「资讯安全机制」实现其成果,如(图1)所示。

    图 1: 无人智能自动化注塑成型示范产线

    「无人智能自动化射出成型」主要以工业4.0的概念, 透过专业知识数据化与理论公式演算基础结合进行模 组开发,并集成外部资源,包含智慧机台联网模块整 合百塑射出成型机,可从外部修正射出机页面参数与 撷取成型回馈资讯、工研院光学检测设备即时回馈资讯进行资料集成,并透过虫洞科技资讯安全机制确保 资讯安全性,达到整体自动化的可能性。 以往於成型厂的试模流程主要透过老师傅的实务经 验,利用多年经验法则手动修改射出介面参数,由试 误法的方式将缺陷修正取得良好产品。其整体调整较 无规则,遇到缺陷所修改的方式与数值也难以纪录, 使其无法累积修正经验以解决往后遇到相似问题的方法。 由中原大学智慧制造研发中心所设计之智能自动化流 程分成四个阶段(图2):

    图 2: 无人智能自动化注塑成型生产流程

    ◆第一阶段-智能参数导引系统:能透过机台、材料、 产品几何等基础资讯即可快速计算出成型所需参数并 自动汇入成型机参数页面。
    ◆第二阶段-成型参数电子簽呈机制:确保传输资料 的正确性与完整性,以避免中途被截取与流失。
    ◆第三阶段-产品AOI检测:透过检测之重要资讯进 行数值转化为关键资讯,了解当模次产品尺寸与整体 状况。
    ◆第四阶段-缺陷排除模块自动改善缺陷:透过由 AOI检测出的关键资讯进行参数的再计算,将缺陷进 行排除直到检测出无缺陷之产品。

    透过中原大学设计的自动化流程,可自动累积产品成 型的生产履历,将整体流程数据化与透明化,纪录成 型过程中遇到的缺陷与产品尺寸,甚至是系统计算参 数与当下的时间也可一并得知。利用这些透明化的产 物可对上端集成MES与ERP系统提供即时且正确的 资讯,也可回存至AI智能演算模块做更进一部机器学 习,以预测更为精準之成型参数,进一步提升工厂竞 争力。■

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