德國產線自動化專家LIEBHERR-專訪 朋吉實業

整線輸出，簡單的說就是機械廠在了解客戶所要的最終產品後，為客戶規劃所需的產線，除了必備的工具機以外，包括串連機台與機台之間的機器人等設備，乃至串連材料、成品倉庫與產線之間的物流搬運設備等。在過去，產業裡往往是由SI（System Integrator）系統整合商扮演這類產線規劃的角色。然而，近年來有企圖心的工具機業者大量投入了資源，逐步從「賣機器」轉型為「賣服務」，以提供客戶解決方案的模式，為客戶建置完整生產線，這對台灣業者的商業模式來說是非常非常棒的突破！然而俗話說，隔行如隔山，過去專注於金屬切削技術的工具機業者要跨入系統整合，要懂搬運，又要懂倉儲，還要開發軟體執行整條生產線的監控，談何容易！因此為了快速解決問題，部分工具機業著便結合了系統整合商的力量，合作建構「整線輸出」，迎頭
趕上。

近年來對於「整線輸出」有深度觀察的達勝智能鄭裔芯總經理於2022年入冬之際接受了《機械新刊》的專訪。她告訴我們：「工具機廠如果能跨越門檻，進階做到整線輸出，對於公司營收那絕對是翻倍成長！賣單機跟賣整線差多囉！整線銷售需要更多的Know How支撐，產品的附加價值非常高，客戶買單不太囉唆。」鄭總銷售德國利勃海爾LIEBHERR齒輪加工設備多年，與LIEBHERR原廠的關係非淺。近年成立達勝智能自動科技GetWin，期待將德國LIEBHERR的自動化系統技術引入台灣，讓台灣想做廠內自動化或整線輸出的機械廠商有多一個選擇的機會。

噸級重物安全高效自動搬運
德國LIEBHERR集團起家的核心事業是「起重」，LIEBHERR在貨櫃港口及建築工地的吊掛設備是全球頂尖，對於重物的安全搬運有上百年的技術累積。在電動車產業蓬勃的當下，LIEBHERR活用其起重搬運的經驗，近年來深受德國車廠的信任，為電動車重達800Kg的電池組裝產線設計了靈活又安全的自動搬運系統。

由此可見，擅長搬運重物的LIEBHERR在全自動金屬切削加工產線上，於倉儲與加工機間移動挾持著大型工件的治具平台絕對不成問題。在這部分，LIEBHERR設計出了被稱為「Double Loader」的智能搬運鏟裝系統，在同一搬運結構上設計了兩套相差90度的鏟裝架。如此，一套載著尚未加工的工件進入產線，一套把加工完成的工件鏟出，搬運機構只要來回一趟，就能順利交換數百公斤的工件與治具平台。這原理和搭載雙夾爪的機器手臂類似，不過要安全又快速的對數百公斤的物品做上下料，只有LIEBHERR做得完美。在鏟裝系統(loader system)還有另一個巧思，就是LIEBHERR設計了可調間距的鏟裝臂系統，兩隻鏟裝臂能視需要做開合調整，如此在倉儲系統內一套搬運機構便能對應「棧板」與「治具平台」等不同底層結構的物件。除此之外，面對少量多樣的產線，LIEBHERR的自動化系統在每個加工站機台邊都安裝了大型顯示看板，可說是裝夾等「作業指導手冊」無紙化、數位化的具體實踐。現場作業人員能輕鬆從螢幕上了解當前加工某特定零件的所有注意事項，安全有效率地完成所需操作。

其次，LIEBHERR的自動化系統部門，非常重視零件的模組化、可擴展性以及聯網性能，並為用戶提供整套模組化的產品系統。例如：專為重型運輸載荷而設計的搬運系統、可加快週期的線性桁架、用於複雜任務的工業機器人、存儲解決方案、內部物流和相應的控制系統等。LIEBHERR在電動車電池模組化組裝上充分採用了「積木原理」，就像在組樂高模型，能簡單輕鬆的將所有零件組裝在一起。LIEBHERR的系統配有通用型接口，就像樂高積木上的凸粒。利用這些接口能根據客戶需求配置一個完整的系統。無論是小批量半自動系統，還是大批量全自動生產線，都可以採用可擴充的方式進行設計。在機器人協作、適應性製造、3D視覺辨識Bin Picking技術，LIEBHERR是可靠的合作夥伴。談到Bin Picking，鄭總說：「Bin Picking就是利用3D視覺加上軟體的即時建模，讓機器手臂可以在被丟成一堆亂七八糟的零件中，正確穩定的將一個一個零件取出。這是德國最大應用科學機構-弗勞恩霍夫應用研究促進協會（Fraunhofer-Gesellschaft）技轉給LIEBHERR的技術，它能活用於工件尺寸相對不均的壓鑄件、鍛造件等零件的取放，可說是金屬加工廠內整廠自動化的最後一哩路！」另外，LIEBHERR設計的系統佔地面積小，且自動化密度極高。LIEBHERR用於輕鬆搬運重物的緊湊型線性桁架可與工業機器人進行靈活匹配，完成複雜的搬運和加工任務。LIEBHERR在工廠客製自動化領域早已深耕多年。

鄭總經理語重心長地說：「在台灣生產的工具機，超過80%是外銷。業者在海外的服務是個挑戰，目前多數透過各國代理商來解決機台在海外的問題。當商業模式跨入『整線輸出』後，可想像海外技術服務的複雜性與困難性又更高了。LIEBHERR是全球性的大企業，幾乎可說有工業發展的地方就有LIEBHERR。因此台灣工具機廠商如與其合作自動化產線，後續無論是遠在南美洲還是北非的客戶，自動化都可以放心交給LIEBHERR做服務。」最後她笑著補充到：「而且跟LIEBHERR配合很有彈性喔！如果老闆在工廠自動化系統的骨架、鈑金想找其他廠商做，LIEBHERR也完全沒問題。拿裝潢來比喻，LIEBHERR不是設計師，而是超級厲害的系統櫃專家！」

新事業帶給台灣嶄新機會
這兩年新冠疫情加上俄烏戰爭，全球物價上漲，晶片又缺貨，雖然鄭裔芯總經理代理銷售的LIEBHERR齒輪機械需求依然強勁，但是機台交期令人頭痛。鄭總為了服務客戶，親赴德國原廠關心生產排序。她同時把握赴德機會，展開了新品牌「Kesel」以及「F.EE」的代理服務。
德國的Kesel創立於1889年，是齒條加工、帶鋸加工的專業機械廠商。其主力產品包括加工精度高達DIN Q5的齒條研磨機、齒條銑齒機以及可加工工件最大寬度達125mm、厚度達60mm的帶鋸銑削機、帶鋸整直機、帶鋸準備機等。另外還有用於加工十字鋸齒配對、轉向接頭和軸法蘭的十字鋸齒法蘭銑削機等特殊機台。鄭總經理期待將此德國百年的齒條、帶鋸加工工藝引入台灣，提升台灣製造業的國際競爭力。

F.EE創立於1982年，是德國自動化產業的隱形冠軍，在發達的德國汽車產業裡充滿了他的身影。在自動化工廠中，我們常見機器手臂被安置於滑軌，穿梭於倉儲與產線、機台與機台之間。你知道嗎？乘載著幾百公斤機器手臂的線性馬達平面軌道，往往是自動化系統整合商很頭痛的地方。俗稱第七軸的線性馬達平面滑軌，往往因為頻繁且迅速地移動著極重的機器手臂，一段時間後定位精度便出現問題。F.EE的通用線性軸(Universal Linear Axes)就是專為此應用而設計，移動速度2m/s、重複定位精度+/- 0.02mm，標準版可乘載至1000Kg，特殊設計還可承載至2300Kg的機器手臂。平面導軌上設有彈簧式塑膠刮板，在每次運行期間能安全地清除灰塵污垢。此線性軸可隨時在兩端進行延長或縮短，還可調整為天花板軸、牆壁軸等三度空間的運用。

F.EE的另一個秘密武器是被稱為EGT (Euro-Greifer-Tooling System)的圓筒形鋁質支架。在德國的汽車組裝線上，針對形狀多樣，造型複雜的引擎蓋、車門等物件，EGT是機器手臂前端夾爪可靈活對應的關鍵，它如樂高般的自由拼裝彈性，讓各類挾持機構與治具的設計變得很容易。鄭總經理說：「除了汽車工廠，其實EGT早在德國飛機與發動機組裝線上被大量使用。我期待能把EGT介紹給台灣，讓我們的汽車產業、航太產業都能展翅高飛！」