平田機工是一家位於日本熊本市的 OEM 機器製造商。創立於 1951 年的平田機工持續致力於運用自行開發的模組在超過 40 個國家開拓客戶。該公司在汽車與半導體產業非常活躍,且強項在於從設計、工程到調機的一條龍機器供應服務。「推出尊重人性的機器與系統」是平田機工的哲學。
2019 年:平田機工面臨的挑戰
一切似乎一帆風順,但一直以來程式除錯及定位教學便是讓平田機工感到頭痛的地方。程式本身可以在建置機器前便做好檢查,但除錯一定要等機器建置完成並開始執行程式後才能進行。然後才是教學。一般來說,教學可透過人機介面 (HMI) 輸入機器人各個軸的位置來完成,且需要非常多的心力與時數才能做到精確的定位輸入。因此,平田機工自然會去思考:「有沒有可能可以不用等機器建置完成就能開始除錯程序?」 同時,調機也是平田機工面臨的另一個挑戰。尤其是遇到海外專案時,現場的人要等待數週(或甚至數個月,視目的地而定),機器才能抵達。所以他們也在思考這段出貨與貨運期間他們可以做什麼。
就這樣,平田機工與 Rockwell Automation® 的 Emulate 3D™ 軟體相遇了。平田機工與 Rockwell Automation 在可程式邏輯控制器 (PLC) 及伺服產品等有元件供應的業務合作,尤其是針對出貨到美國的機器。Rockwell Automation 於 2019 年 1 月買下 Emulate3D 來擴充本身的數位工程能力並開始銷售數位工具促銷方案。同時,透過模擬軟體進行離線教學的方式也越來越受歡迎,但因為模擬無法對程式進行測試,所以除錯並無法透過模擬工具來完成。模擬可讓工程師在採用 3D 電腦輔助設計 (CAD) 物件的虛擬環境上執行程式,因此工程師不用等待機器建置完成便能開始除錯。平田機工在日本 Rockwell Automation 技術顧問的初次展示時便感到印象深刻。
運用反復試驗法進行概念證明
時間回到 2019 年 6 月,日本 Rockwell Automation 團隊在平田機工的工程師們面前做了一次 Emulate3D 展示。平田機工在初次審核時對於簡報及展示感到印象深刻,但同時也認為需要技術驗證。就這樣,雙方合作開始了一趟概念證明之旅。平田機工提供了一些技術資訊給 Rockwell Automation 顧問,讓他們能做出更客製化的展示。Rockwell Automation 顧問則帶著客製化後的展示內容回到平田機工,給了平田機工更多的意見,以進行更多回的推演。經過數個月多次的往返溝通後,平田機工的工程師們對於工具的信心也越來越強,最後便轉向管理階層爭取預算。熊本第二事業群第二事業處的 Shimizu 先生談到這段過程時便說道:「我們碰過很多模擬產品所做出來的都是小規模配置。但 Emulate3D 不一樣。一拿到 Rockwell Automation 用我們的真實 3D CAD 資料所開發的示範程式,我們便對它的品質感到驚豔,而且感受到有可應用於各種不同案例的強大潛力。」
預算通過後,便在 2020 年 1 月指派了專責工程師並由 Rockwell Automation 技術顧問展開密集的訓練課程。多個月的訓練讓專責工程師們能夠完全運用模擬工具並在一些實際專案中獲得很棒的成果。這次成功也讓總經理 Kusuguchi 先生的事業處底下成立了一支包含四位新工程師的全新「數位工程團隊」。到了隔年 2021 年 4 月,Kusuguchi 先生事業群之後的第 3 事業群又成立了一支含有四位工程師的「3D 設計推廣團隊」。如今,Emulate3D 的工程時間已縮短了 30%,也讓除錯作業效率提升了 70%。
意外的「副產品」
Emulate3D 可整合虛擬實境 (VR) 功能,故除了檢查執行 PLC 程式的機器外,還可以在虛擬環境中進行詳細的安全檢查或危險預測。此功能也可以應用在虛擬調機上,讓平田機工可以縮短必要的工程師派遣與調機時間。而且,故障檢測及工廠驗收測試 (FAT) 也可以利用虛擬機器運作來完成。事實上,依平田機工的說法,因為全球疫情大流行的關係,他們也收到越來越多的遠端 FAT/故障檢測請求。這不只對平田機工有很大的好處,也有助於終端使用者將業務行為從實際/親自處理轉變成遠端操作。甚至,Emulate3D 與 VR 的結合可以實現虛擬訓練環境,讓現場員工能在等待海運時先完成操作訓練。這樣的虛擬訓練課程也適用於尋求訓練的新進員工。
後續步驟
模擬工具在製造與工業上的好處至今已非常明顯,但平田機工也希望能在這項工具中發現更多樣的價值。例如,身為 OEM 廠商,他們可以透過模擬加上 VR 的方式在展覽中進行機器展示,而不用特別設立攤位。銷售團隊也可以用平板電腦在客戶面前快速進行示範,甚至遠端展示也沒問題,也讓銷售流程變得更有效率。Shimizu 先生的主管 Kusuguchi 先生說道:「我們一直以來在品質與前置時間上實現附加價值,但我們還可以透過 Emulate3D 這樣的創新數位工具增加更多價值」。平田機工的旅程將會繼續下去。