標竿日商發展智慧化技術於製造業之創新應用-FANUC
發布時間:2020-03-26

2018年日本經產省發布的製造業白皮書指出日本製造業正面臨嚴峻的課題,在少子高齡化趨勢下,未來持續性勞動力不足是可預見的,因此須善用各種新興技術來提高生產效率,透過大數據蒐集、人工智慧分析各種生產數據,將能有效預防與減少製程中的故障和損耗。故日本企業持續提出智慧製造解決方案,本單位整理近期FANUC推動智慧製造相關資料,藉由分享日本智慧製造技術與智慧化工廠發展動向,期能作為台灣智慧製造產業發展之參考。

FANUC為Fuji Automatic NUmerical Control縮寫,創立於1982年,為日本工廠自動化機器設備製造商,主要負責工作機械用的電腦數值控制工具機(CNC, Computer Numerical Control)及多關節機器手臂。工作機械用的CNC裝置、產業用機器設備市占率全球第一,是全球四大產業用機器設備公司之一。

本次整理FANUC應用於工廠的自動化生產技術。透過AI實現高度Servo(伺服馬達)調整自動化,AI前饋避免掉Servo加減速時機械的擺動,高精度實現AI Servo調整機能。以往無法人手作業調整,故利用先進的AI前饋,搭載機械學習的Servo guide會自動變更參數值,執行測試動作與評價並自動調整成最適當的參數值(兩軸調整約花15分鐘完成),實現高度Servo調整自動化。為預防進給傳動軸及主軸突然故障造成機器停止,帶來生產線長時間停止的問題,必須在故障前掌握異常前兆。對進給傳動軸及主軸控制數據高速採樣,提取用於深度學習的異常狀態數據,開發出AI Servo監視機能。藉由輸入正常運轉馬達的力矩數據後取出特徵值,製作正常運轉狀態的學習模型,再將實際運轉得到的力矩數據與正常狀態的數據比較,計算出「異常程度」並提醒。操作員透過監視異常程度,可在加工現場掌握故障前兆,在故障前先行維修,提高機器運轉效率。

另外,開發出AI判定狀態好壞應用,只要給予目標物數十張OK及NG照片進行機器學習,就能進行高精準度的判定。可確認螺帽的熔接狀態、該組裝的零件是否組裝完、是否裝反等,且確認作業不需外接電腦,透過機器人控制裝置內建的機器視覺即可做到。

FANUC亦推出FIELD system(FANUC Intelligent Edge Link & Drive system),作為提高效率與生產力,製造業的開放應用平台。第三方供應商的開發者可自由進行應用程式及裝置轉換器的開發與販賣。因為超越版本及製造商的壁壘,可以自由連接,促進製造設備、數據的集中式管理、數據共享。

參考資料:
2018年製造業白皮書 (2018年版ものづくり白書)
FANUC news 2019-I
機械学習・深層学習を活用したファナックのAI新機能
FIELD system について