工研院推廣VMX平台 加速催生智慧機械

工研院智慧機械科技中心經理梁碩芃。

對於製造企業而言，如何運用製程物理學、軟體技術、感測分析技術，以實現少量多樣、大量客製化、零失誤、零故障(非預期性停機)，不僅可謂當務之急的課題，更稱得上是艱鉅挑戰。以機械業為例，過去普遍對於軟體技術備感陌生，如今則須快速跨越學門檻，善用軟體達到快速量產、產權提升且穩定生產等目標，藉以邁向智慧工廠目標，整個過程無疑具有相當難度。

工研院智慧機械科技中心經理梁碩芃說，為了協助台灣機械業克服上述挑戰，在2013年時，該中心整合早先之於五軸防碰撞、複合化、多機防碰撞等開發經驗，針對工業界推出VMX開發套件，其如同一個龐大工具箱，功能豐富，但需要業學習操作之道，仍有相當進入門檻。考量及此，該中心決定將通訊部份予以包裝，讓使用者無需碰觸艱澀技術，更易於快速上手。

發展至此，VMX已堪稱是一套智慧機械開發平台，足以解決工具機控制器的聯網難題。梁碩芃進一步指出，透過VMX平台輔助，可從控制器、感測器乃至人操作過程，持續採集眾多數據，除此之外，該平台也提供多項開發模型，譬如運動模型、切削力學模型、誤差補償模型、可靠度模型、生產管理模型等等，裨益開發者可藉由數據與模型的運用，打造出許許多多的創新服務。

不可諱言，在資料採集過程中，最難以修練、但也是最為關鍵的基本功，顯然就是「通訊」，只因為每一種控制器的API設計邏輯不同，包括座標、刀具尺寸補償表、旋轉軸誤差表等參數的涵蓋範圍不同，甚至對於工時、產量、稼動率等抽象層次的定義也不盡相同，亟需運用通訊技術統合這些差異化。

著眼於此，工研院智慧機械科技中心綜觀產品設計、製程規劃、生產履歷等所有工程活動，整理出箇中每個環節對應的通訊速度與頻寬，據此打造一個可涵蓋完整需求的資料採集架構。

藉由VMX Host  整合工業通訊需求

這個架構中透過VMX Host主程式，已將控制器、感測器、資料庫的通訊全部加以結合，如此一來，機械業者便無需自己一步步突破通訊難題，從而利用一個猶如APP開發的友善環境，加速發展自身所需要的資料分析服務。

梁碩芃表示，有關VMX平台的核心，包括演算法、理論模型、核心函式庫，都由工研院智慧機械科技中心自行開發，至於智慧設備的標準資料庫，則由工研院內的資通訊專業人才共同開發，意在透過OPC UA代理程式，將擷取到資料的進行演算，繼而藉由資料庫通訊介面產出統一格式資料，接著援引委外開發力量，孕育出各式各樣基於網路的APP；而最終用戶可透過猶如APP Store的友善環境，安裝與部署VMX APP。

為擴大VMX平台的推廣成效，工研院積極推動示範場域的數據分享、加工設備的租用、VMX的大量授權、DAQ硬體的捐贈，並持續舉辦教育訓練課程；另一方面，工研院為了號召更多菁英加入VMX開發社區，亦自行開發一些深具吸引力的應用程式，以期發揮拋磚引玉功效。

目前由工研院釋出的VMX APP，包括了切削模擬與進給率優化、主軸監控、顫振抑制(ChatterPro)、稼動率監控。至於迄今藉由VMX所催生的實際案例，相關場域包括了加拿大普惠公司、漢翔工業、潭雅神產業聚落(金屬加工供應鏈CPS ERP聯網)。