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產業動態 製造業在經濟緊縮下的獲利技術—機械人模擬(上)
先構技研 本新聞稿發佈於2008/10/20,由發布之企業承擔內容之立場與責任,與本站無關

機械人模擬是一個可以用來協助進行自動化程序設計與驗證的強大工具,下面將針對機械人模擬的定義、歷史沿革、以及其所能提供的價值進行深入的討論。

 
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作者:先構技研 郭建甫
日期:2008/10/20

如果你注意到世界工廠的動向,將會發現相關法令的制定(如:「勞動合同法」)已迫使企業的人工成本逐步攀升,這些改變將會為企業主帶來許多想像空間,而許多人馬上想到的便是—自動化,這三個字。

今日製造規模的大小與效率競爭已非同小可,加上經濟緊縮與原物料飛漲的壓力,陷入停滯性通膨的可能性也使得持續擴張的大陸製造業者不得不小心翼翼的算準每一分錢,就像是自動化這回事也絲毫不敢草率為之。不過,自動化設備導入的技術也是日新月異,已成熟的數位工廠與機械人模擬技術,遇上大陸自動化市場的初試啼聲,預期也將會大量被採納,以協助其提升導入效率與降低風險。由於大陸市場向新穎且有具有實際效益的技術出手一向毫不手軟,這一波的亞洲製造模式的改朝換代,會不會直接跳過傳統的try and error,而積極擁抱創新的事先構思技術?我想沒有人敢斬釘截鐵,但不論如何,我們都有必要對這數位工廠中最核心的「機械人模擬技術」進行了解。

機械人模擬是一個可以用來協助進行自動化程序設計與驗證的強大工具,下面將針對機械人模擬的定義、歷史沿革、以及其所能提供的價值進行深入的討論。

一、首先,什麼是模擬?

根據維基百科上的定義:Simulation is the imitation of some real thing, state of affairs, or process。簡單的說,模擬就是對真實的模仿。通常在幾種情況之下我們需要利用模擬的力量來幫助我們事先看清楚事實情況可能的樣子,像是規劃的成本過高與情境的難以重現,前者的例子像是產品設計、生產線設計、流程設計等等的規劃模擬,後者的例子則像是飛行模擬、無重力模擬等的情境模擬。而這裡所要探討的模擬偏重於第一種型態,也就是設計規劃上的模擬。

模擬常見的模擬型態可以分為兩種(如果你不喜歡太學術性的解說,以下兩段可以省略,但後面絕不能錯過):「離散事件模擬」和「連續系統模擬」。

「離散事件模擬」是將真實環境中的複雜系統簡化為個別的事件來加描述。在離散事件模擬中,我們可以定義一系統中的事件數量與特性,以及其事件間的排序與互動關係。如此一來,我們可以藉由在電腦環境下測試不同排列組合的系統概念,以預測在真實環境中複雜系統的整體行為。這種技術通常側重於模擬像是物料運送與設備互動時的路徑規劃邏輯。它通常也適用於結合統計與線性規劃方法來進行,處理像是設備故障時的系統敏感度測試與混線生產規劃的最佳化等等。總言之,離散事件模擬是一個用來確認工廠產能極佳的工具。

「連續系統模擬」技術則是應用數值計算的方法來預測物理系統裡的微小行為。這些模擬通常會使用到積分、微分方程或是其他數學方法來求解。具體應用包括有:熱力學、氣體動力學,飛航控制系統,汽車碰撞等系統的模擬。

「機械人模擬」是一種特殊形式、特定領域中的模擬技術,目的是用來解決機械人與自動化系統設計佈局上的最佳化問題。在進行機械人的動作預測和時間計算上會使用到連續系統模擬的技術,而在處理機械人與整體設備的佈局互動與排程規劃時則是使用到離散事件模擬的技術。因此機械人模擬同時結合了離散事件和連續系統模擬技術,是一種混合式的模擬工具。

- 新聞稿有效日期,至2008/11/20為止


聯絡人 :郭建甫
聯絡電話:0926030431
電子郵件:jeffkuo@prefactortech.com

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