推開「智造」大門!台達如何以虛實整合平台與3D ToF 智能相機解決倉儲物流與製造業痛點?

「善用數據,賦能工業自動化的數位科技,是開啟下一世代智慧製造大門的鑰匙,這也是台達在今年台北自動化展中,選定『數位 智造 新未來』概念作為參展主題的原因,」台達機電事業群感測及儀表產品部處長楊家瑋說。

楊家瑋進一步介紹今年的展出重點,包括針對不同產業設計的解決方案、落實製造數位化的虛實整合平台,以及為智慧製造需求打造的軟硬體產品。迎向工業虛實整合的趨勢,特別受到矚目的是台達數位雙生 DIATwin 虛擬機台開發平台以及虛實整合設備平台 RTM/iRTM,可進行 3D 視覺化原型設計與虛擬機台建構,並藉此預估產品製程時間、驗證產品規格,以及程式開發的錯誤排查,因應各行業製程模擬出最適參數,協助業者降低對硬體的仰賴與成本,加速開發導入。

台達助力產業邁向智慧製造而推出的多種解決方案和系統產品,成為今年台北國際自動化工業大展的焦點話題,在攤位前可以見到許多來賓與台達人員頻頻交換意見。看著這樣的場景,楊家瑋特別點出:「台達產品之所以能吸引與會者眼光,主因在於不僅能切中應用場域的特定需求,而且都已經在我們自己的工廠通過驗證,證明產品極具可用性。

台達以客戶需求為導向,深入各製造行業場域了解產業實務,提出滿足客戶需求的智能製造解決方案包(Solution Packs),其中台達在倉儲物流業的自動化布局,將是未來重點發展的項目。楊家瑋說道:「我們的智能物流解決方案一站整合自己的高性能工控產品,包含人機介面、PLC、驅動器、變頻器等,具有整定時間短、調適效率高的優勢,可大幅提升倉儲物流處理效率和準確性。」其中,能在嚴苛環境精準、快速且完整取像的 3D ToF 智能相機 DMV-T,可謂協助倉儲物流與製造業者強化系統運作效率的關鍵設備。

3D ToF 智能相機如何解決倉儲物流業的痛點?

楊家瑋接著分析倉儲物流自動化系統的運作方式:倉儲場域中,配置感測器的運輸設備偵測環境、貨架、貨品等資訊後,可自動調整運輸設備的角度與路徑,最後完成存取貨動作。「從倉儲物流運作過程可以看出,感測器扮演關鍵角色,因為如果偵測結果不夠精準或即時,系統的運作效率就會受影響,」楊家瑋說。

他進一步舉出透明包材與車用鋰電池兩個例子,說明感測器在倉儲物流業的重要性。物流業中常用的透明包材,若應用傳統的光達(LiDAR)進行感測,會因為光達雷射光直接穿透包材,無法實時診斷是否有不當貨物包材擋在堆垛機的路徑上,導致貨物拉扯或堆垛機與貨架碰撞。而存放車用鋰電池這類高重量物品的倉庫,內部貨架常因物品過重,或工廠地面未加強而傾斜,造成負責存取貨件的自動化倉儲系統無法精準判斷傾斜角度,致使堆垛機前叉與貨架、貨品碰撞,損壞物流設備與貨物。

相較之下,台達的 3D 智能相機 DMV-T 則是採用飛時測距 (Time of Flight, ToF)技術,可有效滿足目前倉儲物流產業的絕大部分感測需求。楊家瑋分享:「ToF 技術問世多年,過去主要應用於消費性電子產品,做為快速測量距離之用,我們是領先將 ToF 技術應用推廣於工業與倉儲物流領域的廠商。」

輕鬆整合其他設備,3D ToF 智能相機讓單隻鞋底塗膠僅需 6 秒

消費性電子產品使用 ToF 技術時,因為只需測量距離,使用單點或少點發射器即可。DMV-T 運用 ToF 技術的方式,則是同時發射大量紅外線,並透過 Sony DepthSense 感光元件,以每秒 60 張廣角高速動態取像,同時接收大量紅外線反射所形成的  3D 影像。接著,再透過內建的雙核 ARM 處理器,預先進行部分圖像運算與應用處理,協助運輸設備即時且正確判別物品形狀。

台達於 2023 年台北國際自動化工業大展展出「 ToF 智能相機塗膠虛實整合方案」,透過虛擬平台 DIATwin 模擬製程自動生成塗膠路徑,以 3D ToF 相機辨識產品位置,供 SCARA 機器人執行鞋底塗膠,以虛實整合提升生產效率。

楊家瑋強調:「相較於其他類型的感測器,3D ToF 相機更不容易受到環境干擾與限制,再加上 DMV-T 採用的標準化通訊介面,可以輕鬆整合周邊設備、擴大使用觸角。」不僅限於倉儲物流業,製鞋業也可受惠於 3D ToF 相機帶來的高效益。在展場上,DMV-T 相機搭配台達的機器視覺軟體 DIAVision,整合 SCARA 機械手臂,以眼手合一的設計,擴大應用層面。近期就有全球大型製鞋業者在導入 DMV-T 後,單隻鞋底塗膠時間縮短至僅需 6 秒,效率大幅提升。解決方案也融合數位雙生應用 DIATwin,可先在軟體模擬製程,結合內建參數最佳化模組,大幅減少實體產線上試誤的時間和成本。

3D ToF 智能相機 DMV-T 整合 DIAVision 、 SCARA 機械手臂,以及虛擬機台開發平台DIATwin,應用虛實整合模擬找出最佳生產參數,解決製鞋業客戶痛點,也有望滿足其他產業工件塗膠需求,具體而微呈現台達這次「數位 智造 新未來」的概念。楊家瑋點出,台達不只提供單一產品或解決方案,而是整合旗下多種工控軟硬體產品推出智能製造解決方案包,在導入過程中,也會與特定領域的系統整合商密切合作,協助客戶以數位科技建構智慧化系統,開啟更具競爭力的新未來。