工業5.0升級藍圖|帶你掌握人機協作技術,轉型永續節能綠工廠

2025-02-04 工業知識

工業5.0升級藍圖|帶你掌握人機協作技術,轉型永續節能綠工廠

工業5.0的實現將引領製造業迎來顛覆性變革,不僅能提高生產的靈活性,迅速應對市場變化,還強調更緊密的人機協作,推動節能永續發展,構建出高效且環保的可持續製造流程。本篇將介紹工業5.0的典型應用,包括機械手臂、伺服馬達、PLC與變頻器、工業型人機介面等,解析這些產品如何融入工業5.0的生態系統,為人類工作者創造更多高附加價值的機會,參與問題解決與創新!

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工業5.0是什麼?邁向「以人為本」的智慧製造

工業 5.0(Industry 5.0)是製造業領域的嶄新概念,旨在工業 4.0 基礎上進一步升級和深化。其核心理念強調在現代製造過程中賦予人類更重要的角色,促進人與機器的緊密協作,共同推動生產過程的創新與優化。在這種合作模式下,人類的智慧與洞察力得以充分發揮,與機器的自動化與數據處理能力緊密結合,共同提升製造方式的效率和創造力。

 

工業4.0與工業5.0的比較表格

 

工業4.0

工業5.0

核心理念 自動化與數據驅動 人機協作與人性化
人機協作 注重機器與機器的通訊與協作 強調人與機器的深度合作
定制化生產 柔性生產,快速應對市場需求 高度定制化,專注個人化產品
供應鏈協作 依賴數據分析優化流程 加強供應鏈各環節的協同合作
永續發展 關注效率與資源利用
永續性非重點
將永續發展融入製造流程
提倡循環經濟
技術重點 物聯網(IoT)、人工智慧(AI) 、自動化技術 人工智慧(AI)、協作機器人(Cobots)、創造力結合

 

工業5.0如何提升企業競爭力與社會福祉?

工業5.0被視為客製化時代的企業成長引擎,正在推動企業、員工與社會邁向全新個人化時代。以下將概述工業5.0的優勢及特色,並探討其對企業與社會所帶來的具體利益。

 

企業層面:提升生產效率及品質控管

工業 5.0是結合人類智慧與人工智慧(AI)的創新概念。在製造業中,機聯網數據經過 IT/OT 整合後,可利用 AI 數學模型實現預測效果。這不僅有助於減少檢測設備的資本支出,還能實現即時全面檢測,強化產品的品質控管,從而提升整體生產效率與良率。

 

員工層面:人機合作帶來更多新工作

工業 5.0 強調人機協作,進一步提升工作環境的安全性與員工福祉。人機協作重新定義未來的勞動力。根據《世界經濟論壇報告》,至 2025 年將創造 9,700 萬個新的工作機會,促使人類、機器和演算法之間的新型職位大幅增長。

 

社會福祉:善用變頻器實現節能環保

工業 5.0 注重資源節約與減少環境影響,致力於提升製造業的長期可持續性。根據國際能源署(IEA)報告,工業用電中馬達的耗電佔比高達 69%,因此工廠節能成為工業 5.0 的關注焦點。透過有效利用中壓變頻器,可平均節省 40% 的馬達用電,助力工業生產的能源效率提升。

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SWOT分析工業5.0,解鎖產業轉型密碼

潛力(Strengths)

人工智慧經過訓練後,可應用於機台和操作場景,結合物聯網的快速崛起,構建智慧型整合感控系統(Cyber-Physical systems)。這些技術能有效協助自動化和重複性工作的執行,提升工廠生產力,實現更高效的製造流程。

 

挑戰(Weaknesses)

高度依賴數位技術的工業5.0,可能導致數位安全風險增加,資料隱私與系統漏洞成為關鍵挑戰!台灣政府已發布「零信任網路安全架構」,強調公家機關需更負責地管理與保護民眾資料,以確保資訊安全無虞。

 

機會(Opportunities)

工業 5.0 的未來趨勢在於,AI 能在短時間內對物聯網收集的大量數據進行深入分析,實現識別、預測及遠端操控等功能。目前,這些技術型態已在部分企業中逐步實現,為製造業帶來新的成長契機。

 

威脅(Threats)

工業4.0的數位優化尚在進行,工業5.0已迅速崛起。面對激烈的市場競爭與快速演進的數位技術環境中,企業需藉助專業廠商的協助,加速推動工業5.0自動化轉型,以保持競爭力。

 

工業5.0核心技術應用,開啟人機協作新時代

根據近期IDC調查顯示,超過70%企業將提高營運效率和可持續發展作為首要目標。工業5.0融合先進的機器人技術、節能變頻器、PLC等技術,幫助企業能夠構建既高效又環保、可持續的製造流程。

 

工業5.0核心技術一:機器人技術

水平多關節機械手臂透過高剛性設計和先進伺服控制,實現高速運作和高精度操作。在人員與機器的協作應用上,尤其在食品、藥品和高精度組裝領域,能夠提升生產效率和品質,滿足多樣化的需求,推動工業 5.0 的創新與升級。

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工業5.0核心技術二:伺服馬達

伺服馬達在工業 5.0 自動化領域中廣泛應用,如:CNC 工具機、控制機器人、自動化生產線等設備,具有高精度和快速響應的特點,可將電壓訊號轉換為轉矩和轉速,以驅動控制物件,是常見的傳動動力來源之一。搭配士林變頻器,可進一步提升節能效能。

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工業5.0核心技術三:可程式邏輯控制器(PLC)

PLC是一種專門應用於自動化控制系統的數位電子設備,能根據預先編寫的控制程序來控制各種工業設備的運作,具備高可靠性、耐用性強和抗干擾能力等特點。無論在製造業自動化、環境監控系統還是機械加工控制中,工作人員都能靈活編寫和調整控制程序,應對不同的工業5.0控制需求。

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工業5.0核心技術四:變頻器

工業 5.0 注重資源節約與減少環境影響。變頻器通過調整電源頻率來控制馬達轉速,實現節能、平穩加減速及延長馬達壽命,有效提高能源效率和可持續性。此外,士林電機的變頻器內建簡易可程式控制器,搭配PLC規劃軟體,讓人員能輕鬆編輯程式,實現工業 5.0 的人機協作。

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工業5.0核心技術五:工業型人機介面

工業型人機介面支援遠端監控、VNC 遠端遙控、Line 即時推播及 REST API 應用程式介面等功能,可建立自動化驅控系統和自動化工程整合,成為工業 5.0 智慧製造的全面解決方案。此外,設備外殼採工業級塑膠材質,具 IP65 防護等級,適用於各類工業應用環境。

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工業5.0核心技術六:大數據與AI

AI 和機器學習系統可協助企業深入了解客戶偏好與市場需求,支持精準自訂元件的製造。透過高效感測器、精算器、3D 掃描器與VR技術,可大幅提升人機協作與客戶的個性化體驗。數據驅動的智慧工廠實現製造升級,邁向更高效與定制化的未來。

 

結論

士林電機提供工業 5.0 智慧製造的全面解決方案,包括人機協作的水平多關節機械手臂、內建簡易可程式控制器的變頻器、支援遠端監控的工業型人機介面等先進技術,皆具備高精度、高效能與節能特點。透過這些技術不僅促進人機協作,更協助企業打造數據驅動的智慧工廠,實現更高效的製造流程和客製化能力。立即透過線上表單或官方LINE聯繫我們,探索更多工業 5.0 轉型解決方案!

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