GOOD 科技誌

  Newsletter 25002 5分鐘搞懂振動監測：提高設備壽命的關鍵技術 Posted On : 26 Feb. 2025 為什麼要為設備進行振動監測？振動監測有哪些關鍵指標？線上監測與巡檢量測哪種方式更適合您的設備？

  智慧製造時代及工業4.0的廠區自動化，讓機械手臂和自動化產線取代了繁複及危險的工作，讓人們能空出雙手做出更多有助於優化產線的工作。機械手臂的種類繁多，例如四軸、五軸、六軸等，機械手臂主要是由一連串相互連結或滑動的零件所組成，多軸向角度接收指令後並能精確定位到三維（或二維）空間上的點進行作業。機械手臂目前應用已相當廣泛，例如：裝配、焊接、搬運、汽車組件等。 機械手臂的精度大多指的是旋轉精度，對於許多大廠牌的機械手臂，精度可以做到毫米級別。機械手臂的結構則會影響移動時的自由度，結構越優化、軸數越多，靈活性就越高。目前機械手臂的動作技術順應著需要進行更多微小細緻的動作，因此手臂的動作技術也不斷在提升進步中。手臂的動作越細微，價格也跟著越昂貴，而手臂的動作精準度更會影響產線效能，為了確保產品品質，如何監測手臂的品質，是使用者需要著重的部分。 ＃機械手臂 ＃廠區自動化 ＃工業4.0 ＃傳統產業轉型 ＃預知監測 機械手臂品質監測 手臂用途：夾取晶圓片用手臂 監測目的： 確認手臂穩定度 監測流程： • 選取兩隻型號與動作相同之機械手臂[一好一壞] • 學習品質正常手臂建立規範，並利用此規範自己檢自己，並讀取量測結果可判斷手臂穩定度（重複度） • 學習品質異常手臂建立規範，並利用此規範自己檢自己，並讀取量測結果可判斷手臂穩定度（重複度） • 用正常手臂建立之規範，對異常手臂進行檢測，進行監測系統檢出手臂品質確效實驗 G-line exp-1：品質正常手臂 (廠內同仁經驗判斷) G-line exp-2：品質異常手臂 (廠內同仁經驗判斷) 學習品質正常手臂建立規範，並利用此規範進行自己檢自己 • 相似度數據本身已可代表手臂穩定度 • 即時動態訊號圖形（中間區域波形）穩定 • 動態相似度量測：79.34 -> 82.13 -> 79.31 • 相似度差異小於3.5% -> 重複度好 學習品質異常手臂建立規範，並利用此規範進行自己檢自己 自動判別辨認手臂動作，系統判分，檢出結果通過（70%-PASS） P.S：70%為預設門檻 學習品質異常手臂建立規範，並利用此規範進行自己檢自己-2 • 五次量測相似度數據變動較大 • 即時動態訊號圖形（中間區域波形）不穩定 • 動態相似度量測：76.61 -> 72.69 -> 71.84 -> 68.9...

  衝壓，是指藉助於標準或專用衝壓設備的動力重擊材料（金屬或非金屬），將其裁切、折彎或塑造成模具所規範的成品形狀與尺寸中。衝壓加工大致可區分成剪切、彎曲、成型及引申等幾種不同的加工型式。因為簡體字中用「沖」代替「衝」，所以在繁體的文字使用上有時會被誤用為「沖壓」，實為「衝壓」。 引用來源： 維基百科 ＃沖壓 ＃衝壓 ＃工業4.0 ＃傳統產業轉型 ＃預知監測 應用於產業的重要性 衝壓透過模具，落料、沖孔、成型、拉深、修整、精沖、整形、鉚接、擠壓件等，廣泛應用於生活、電子、通訊、交通工具、甚至是國防武器等產業，也影響著國家的工業發展。衝壓用途相當廣泛，主要作用於製造大量的五金零件，這些繁複的製造加工過程，運用模具保持產品的一致性。 由於沖床加工時的精度大大影響模具的使用壽命、產品的加工精度等，且直接衝擊生產的產品品質與成本的損耗問題。舉例來說，衝壓應用於汽車製造時，汽車車體本身有將近70%都是依靠衝壓技術成形的，衝壓的水準精度就直接影響了車身的優劣，更影響了其他後續車體整裝的工作。為了確保高精度穩定的要求，必須定期進行監測沖床設備的健康狀態，以保障產品精度與延長機台、模具的使用壽命。 衝壓產業升級，首要任務 衝壓加工的生產屬於重複動作，對於產業也較易於升級為機械自動化，在製造生產中，衝壓加工能有效的節約時間、材料、及員工培訓的時間。衝壓設備一旦升級為自動化時，模具於產線成本中將會佔相當大的比例，而沖床的精度也將影響模具所製造出來的產品品質與成本增加。對於金屬成形的過程中，穩定性越高，產品品質也會越穩定。 模具的製造成本和壽命則是影響衝壓質量的重要因素，在製程中的輕微變化，都容易導致後續產品品質每況愈下的情形。產業自動化是為了提高產能，及維持產線品質，因此在製程上更應該切確掌握設備健康，以免造成模具及設備提早老化損壞。  衝壓模具的常見問題 在衝壓生產中，模具影響衝壓的品質最大，會造成的問題也最多，直接影響生產效率、成本、以及交貨週期。單工程模結構簡單，製造容易，價格也相對比較便宜，需要人力定時檢查成品，工作效率較低。而連續模的價格較高、複雜度也較高，由於連續加工，所以時常發生模具損壞卻沒有發現，一旦發生了狀況，就會產生大量的廢品，更會導致模具的損壞。因此，提早檢出模具的品質，才能避免大量的廢品產生。 沖壓製程＆模具即時監測，製程流程品管實績 監測目的背...

沖床廣泛應用於電子、通訊、電器、交通工具產業等，作用於製造大量的五金零件，並具有一致性的品質標準。由於沖床的精度將影響模具的使用壽命、產品的加工精度等，直接衝擊生產的產品品質與成本的損耗問題，所以必須定期進行監測沖床設備的健康狀態，以保障產品精度與延長機台壽命。 沖床的設計原理是將圓周運動轉換成直線運動，由主電機出力帶動飛輪，經離合器帶動齒輪，曲軸（或偏心齒輪）、連桿等運轉來達成滑塊的直線運動，從主電動機到連桿的運動為圓周運動。當沖床發生異常振動時可以從這些地方著手了解異常原因與監測品質，如：機體結構、產品模具、（主電機）出力馬達等。 ＃沖床精度 ＃預知保養 ＃機械運轉 機體結構、產品模具監測方法  機體結構  透過監測機體結構了解當機體結構不穩定時所測得的振動圖形變異。監測範圍為沖床上部機構，如:曲軸、衝桿、彈簧、齒輪等機構不穩定時，所造成的振動圖形變異。 產品模具  透過監測模具狀態了解模具因為失效或劣化時導致振動頻率的改變。 可利用VMS ® -ML機器學習智能監控系統，上部機構及模具分2個通道定時逐次監測，了解機械結構問題點與產品模組的精度便能夠進一步管理沖床設備品質。 了解更多關於VMS ® -ML機器學習智能監控系統 VMS ® -ML機器學習智能監控系統 設備/模具 狀態趨勢 出力馬達無線監測方法 出力馬達  透過監測馬達狀態防止因為馬達線圈、軸彎曲、平衡等問題導致的無預警停機。利用無線監測測得電流與振動值。馬達電流監測目的在於了解葉輪負重是否異常、定位是否偏差、線圈問題、是否有異物混入馬達。於出力馬達端安裝振動加速規並連結無線模組傳輸器，電動機配線安裝電流感應器連結無線模組傳輸器（無線模組需接電源），資訊傳輸至接收器，並即時顯示於監測畫面。 IIOT-WIRELESS工業無線物聯網 結論 透過監測沖床機構、產品模具、出力馬達，綜觀分析條件了解沖床機台品質狀態。您還在為沖床品質煩惱嗎？需要更進一步了解其他沖床機台品質相關問題？固德也推出專為智慧製造的預知監診規劃，為您的廠房機台打造量身定作的監診方案。 預知監診規劃

半導體製程：晶圓切割 在半導體製造中，晶圓加工（wafer fabrication）步驟中，是技術最為密集的部分，隨著工業4.0與資訊迅速的發展下，電子產業產品所要求的效能品質越來越高，因此晶圓切割技術變的更加複雜而精密。電子封裝（electronic packaging）過程中，將晶圓（wafer）製造加工切割成每一獨立IC晶粒（die），此一過程中，是影響晶圓品質的重要程序。而晶圓切割機的品質管理，能夠有效避免或降低製程中因為設備問題所造成的切割損耗。 ＃工業4.0 ＃晶圓加工 ＃電子封裝 切割機台結構組成  切割機主要機構組成為：切割旋轉主軸、垂直移動軸（Z 軸）、二維面橫向移動軸（Y 軸）、二維面縱向移動軸（X 軸），在切割流程中，只要有一個環節的運動控制、定位控制或是機械損壞老化都會直接影響到切割品質。 其中每個項目還可以細部區分成： 切割機旋轉主軸：空氣主軸、主軸動平衡等級、刀具、刀具轉接座、護蓋。  垂直移動軸（Z 軸）：伺服馬達、驅動器、培林（軸承）、螺桿、滑軌。 二維面橫向移動軸（Y 軸）：伺服馬達、驅動器、培林（軸承）、螺桿、滑軌。 二維面縱向移動軸（X 軸）：伺服馬達、驅動器、培林（軸承）、螺桿、滑軌。 ＃切割機 ＃晶圓加工 ＃移動軸 切割機台品質如何標準化？ 切割機台品質是在多數使用類似或同樣廠牌的切割機台前提下，如何維持設備生產的良率與穩定性、以及標準化的品質問題。固德專為晶圓切割機台推出 VMS ® -DS晶圓切割機品質管理系統 ，幫助使用者了解切割機機況，並針對切割幾個部件作健診、除錯，有效精準管控晶圓切割機品質。系統具備針對晶圓切割機所需要量測功能，各量測項目可輕鬆設定振動值規範及動平衡等級規範，使用者可自行建立門檻值，並於頁面量測顯示結果判定。 例如，當數值超過門檻值結果判定，紅色代表數值異常，綠色代表數值正常。總結分析顯示綜合判別結果，讓使用者對於機況一目瞭然。提供使用者精準維修的參考依據，進一步達到預知保養或零組件更換時機。確保產線上生產機台品質的一致性與可靠度，進而利用數據化管理機台品質來提升產品良率及避免停機問題發生，更可以進一步的減少機器全面性的損壞與增加設備壽命。 了解更多關於VMS ® -DS晶圓切割機管理系統

2019年台北國際工具機展（TIMTOS)  集結展示了最新機種與技術，展場規模創新高。因應全球推動工業4.0，工具機展也以智慧製造為主軸，推動智慧機械、智慧生產線及數位化解決方案。 但是，你的工具機，跟上智慧製造的腳步了嗎？   主軸是工具機的心臟，大多數使用者了解其重要性都會加上監測設備，但市面上的監測模組有的監測數據沒有經過運算太過於複雜，導致後端工程師的負擔。或是費用過於昂貴，許多原始數據又無法靈活運用。你還在使用沒有效益的監測模組嗎？固德全新推出智能型數據擷取運算模組，讓您輕鬆監測主軸品質。 ＃工具機主軸 ＃智能化 ＃工業4.0 ＃智慧製造 智能型數據擷取運算模組  專用於工具機主軸品質檢測，提供智能運算後的結果幫助使用者了解主軸品質，並可作更靈活的運用。透過固德推出的智能型數據擷取運算模組專用於工具機主軸品質檢測，幫助使用者了解主軸品質。架設方式簡單輕鬆，經過智能化運算過後的數據再傳至使用者的PLC或PC base控制器，可供使用者作更靈活的運用。 功能包含：ISO第一類管理、ISO第二類管理、頻譜特徵管理、RMS加速度管理、RMS速度管理、RMS位移管理、撞機次數累積等，提供給使用者數據分析管理。 功能介紹： ISO第一類管理 主軸品質檢測規範使用 ISO-10816規範 主軸類型：直結式主軸、齒輪式主軸、皮帶式主軸等。 轉速區間：120-15000RPM 測試條件：無負載條件下測試 分類原則：功率、軸高、結構（饒性or剛性） 利用量測機械非轉動部位的振動量測訊號，來評鑑主軸的健康狀態，以達到預知保養、提前維護、避免無預警停機的情況發生。根據ISO10816規範了解主軸品質。 功能介紹： 頻譜特徵管理 有別於其他一般搜集傳輸的模組，智能型數據擷取運算模組蒐集完數據並運算出結果，使用者可透過數據了解頻譜特徵知道主軸異常的原因。包含主軸平衡不良、軸彎曲、對心不良、機械內外鬆動、軸輪摩擦等異常特徵。 功能介紹： 撞機次數累積 此功能專為製造供應商設計，主軸常因人為撞機或操作不當導致主軸損壞，主軸製造商在出貨前可由此看出主軸撞擊次數，或是提供維修責任歸屬的依據。 了解更多智能型數據擷取運算模組功能

勤益科大 台灣正處於製造升級轉型時機點，為幫助國家競爭力、產業及管理水準提高，關注於製造業與農業的智能管理系統，許多企業也紛紛祭出解決方案。產業若要持續進步，必定要將智能管理導入智慧生產線。 勤益科技大學將於10月底啟用新落成的工具機學院大樓，在新教學大樓內除了規劃智慧加工示範生產線外，也整合智慧感測器示範場域，導入國產化技術。該智慧加工生產線聚焦四大方向，包括機聯網、大數據蒐集、單機智能化、感測器應用機台診斷等。 ＃智能化加工生產線 ＃機器學習 ＃機台診斷  圖片： 勤益科大建置智慧加工示範產線，並著重智慧感測技術應用。廖家宜 機器學習結合製造加工生產線  此次示範勤益科大規劃智慧加工示範產線，該產線在製造端模擬從倉儲區機械手臂進料到加工區，再透過加工區機械手臂於各工站包括立式銑床加工機、鑽孔攻牙中心機等機台進行加工，最後送到自動化光學量測系統直接在產線就進行品管作業。智慧感測器示範場域的建置，將在加工示範產線中導入九種感測器模組，包括常見的加速度計、影像感測器、電流感測器與力覺感測器等，將其運用在機械手臂與加工機台中，幫助學生在進入產業前就能了解機器學習如何應用在生產線機台及了解產線如何運作。 勤益科大機械系副主任黃智勇表示，大數據資料庫加上智慧感測器的應用對於智慧機械發展來說非常重要，機械設備是製造業者的生財工具，業者往往希望設備最好能維持高稼動率，獲得理想的投資報酬率。 固德在此次展覽示範中，將機器學習智能監測系統應用於機械手臂，針對判別重複行為、即時偵測動態機械動作訊號，建立設備健康規範。 ＃監測 ＃機械重複行為 ＃智慧感測 工具產線設備與機器學習 聰明的機器智能學習系統能夠學習紀錄複雜的機械動作，進而預知可能發生的機械故障、老化、偏移的異常狀況。固德的機器智能學習系統擁有快速學習、隨架即量、自動判別、多工檢測、自訂門檻、智能運算、動作記憶等等多種智慧功能。並提供AI運算參數，使用者可藉此開發設計優化產線的良策。 所謂的智能生產線，就是要讓使用者更輕鬆、即時掌握生產線設備的健康狀態，也是固德一直在傳達的預知保養的理念，進而幫助使用者偵測設備問題、產線提升效能、降低維護成本、確保生產機台品質的一致性、延長機台的壽命等。 固德科技也提供客製化服務，為您尋找...

機器（機械）學習與AI 人工智慧 為了降低機器學習的開發門檻，前幾天Google在 GOOGLE CLOUD NEXT 18 大會 上推出了新一代機器學習產品CLOUD AUTO ML，這舉動也讓AI人工智慧、機器學習、深度學習等等關鍵字搜尋熱度再度爆紅。然而，掛上這些名詞的工具總是讓使用者望而卻步，原因無非都是如果沒有具備專業程式技術背景，即使大廠提供開發平台，但對於使用者恐怕仍是一道無法跨越的門檻。 科技的進步帶動技術軟體的開發程度日漸高深，如果導入了新技術卻沒有相應的解決方案，就像買了台瑪莎拉蒂放在車庫拜一樣。量測軟體除了要跟上科技的技術進步，更要讓使用者切確的會使用也好用。 更簡單的方式辨識設備健康狀況 固德率先開發一套數據辨識系統針對任何具重複動作的機械設備： VMS-MACHINE LEARNING 機器學習智能監控系統 ，透過演算法解析學習範本訓練系統，擷取數據判別設備健康狀態，自動學習、自動記憶、自動判別。VMS-MACHINE LEARNING機器學習智能監控系統可即時偵測動態機械之動作訊號，即使動作訊號僅發生微小的異常，即可預先判別得知機械是否即將會產生故障特徵，以供使用者有充足的時間準備更換料件或產線的調度管理，避免無預警的故障產生影響產線作業，造成損失，亦可有效的預防機械在異常的情況下運作衍伸出的品質問題。 提供預防保養觀點的監測。 提前檢知動態機械故障特徵。 避免不可控的機械變化影響產品良率。 機械設備產線保養排修的參考。 避免機械無預警損壞。 ＃工業4.0 ＃機械動態 ＃機器學習 ＃預知保養 機器學習:動態訊號相似度判別 軟體自動辨認指定規範的動作訊號 ＃動作學習 #動態訊號 ＃機械異常 機器學習:AI人工智慧 機器學習智能監控系統的高效能量測方式即學習動態機械訊號動作並提供 AI 人工智能運算參數，產品開發設計與測試人員更可依照數據進行檢驗與驗證測試，有助於優化產線流程設計。 工業4.0伴隨AI（人工智慧）迅速發展的時代，機械的各式複雜化動作、簡化生產流程、要求提升產能、維持產品良率等種種產業需求，透過高效能的量測系統 AI 人工智能處理可快速解決各式設備問題。而深度學習也是 AI 技術的其中一環，它是種執行機器學習的技術，能將大量...

什麼是機器學習？ 我們都聽說過google的圖像辨識或是facebook的聊天機器人，這些都是應用於機器學習人工智慧的一環。而對於工業應用上，機器學習又該如何幫助產業呢？ 機器學習（MACHINE LEARNING) 指的是讓電腦系統能夠自行從累積的資料數據中，學習一套規範做出結果判定，是實現 AI 人工智慧的其中一種方式。 工業4.0 時代，產業大量運用自動化機械或是使用  IIOT ，都是為了提高產線的產品良率及製造效能。所以對於機械設備上要擁有更高的掌握度，就需要有高效能、更準確的量測系統。 機器學習與預知保養 為了訓練量測分析系統，固德將量測系統導入了機器學習的概念，從健康的機械動作學習開始，累積data擷取出的資料特徵，成為規範應用在工業上，有效的掌控機械設備的健康。 固德推出的 VMS-MACHINE LEARNING機器學習智能監控系統 ，使用者可透過間單的使用流程自行建立設備健康規範。由機械動作所傳出的訊號，系統就能識別需要注意的異常情況並發送警報通知使用者。在機台開始出現問題時能夠即時得知並處理，產業進而可提早檢知設備狀態訂立保養計畫。 提供預防保養觀點的監測。 提前檢知動態機械故障特徵。 避免不可控的機械變化影響產品良率。 機械設備產線保養排修的參考。 避免機械無預警損壞。 ＃工業4.0 ＃機械動態 ＃機器學習 ＃預知保養 機器學習即時檢出動態機械異常 隨著工廠製程不斷細微化，其製程動作行為的要求也越來越高，經由機器學習來管控設備運作流程，偵測機台設備問題，來幫助產線提升製造效能及維持產品的一致性。 機械各軸向（馬達驅動異常）/ 機械異常顫抖動 / 製造劇本指定錯誤 / 機械動作時序異常 / 機械磨損 / 無預警撞機 / 外部環境震動突波過大 ＃環境振動 #主軸馬達 ＃機械異常 應用範疇 機器學習智能監控系統可應用於任何具重複動作行為的機台相關設備，可即時偵測動態機械之動作訊號，即使動作訊號僅發生微小的異常，即可預先判別得知機械是否即將會產生故障特徵，以供使用者有充足的時間準備更換料件或產線的調度管理，避免無預警的故障產生影響產線作業，造成損失，亦可有效的預防機械在異常的情況下運作衍伸出的品質問題。 任何具重複動作行為...

Good Newsletter 16001 第一期 產線機台振動量測- 機台品質 預知保養暨監控管理          在機台品質保養管理上，過去的經驗與實務作為通常都是機台出問題時才進行維修與養護工作，但機械振動與不正常運作通常是會經由裝配接觸或組配方式進而去影響到周遭零部件，往往當發覺機台有問題時，機械組件可能已經壞了一大半。然而其後的維修與停機往往都會造成大量時間與金錢的損失。 有鑑於此，機台的保養維護方式已習慣漸漸地走向所謂的預知保養管理。簡單來說，就是利用各種量測技術來探知目前機台的健康狀況，在機台開始出現一點點小問題癥狀的時候，我們即可立即得知並做及時處理或排定維修計畫，如此一來可以確保產線上生產機台品質的一致性與可靠度，進而利用數據化的管理機台品質因子來提升產品良率及避免停機現象發生，更可以進一步的減少機器全面性的損壞與增加設備壽命。 產業上常見使用者會提出的問題： 科技廠區相關領域 這季度預算內的設備的保養排程該如何排訂? 這次定期保養的效果如何? 循環系統這一季要不要請廠商維修保養? 馬達、泵浦、壓縮機這些部件甚麼時候會壞? 我機台後方的機台、機械手臂、 馬達震動會不 會傳到我的曝光機上? 甚麼時候我的設備會壞? 樓面環境振動情形如何? 是不是該裝設避震平台? 裝了避震平台效果如何? 工具機相關領域 我的主軸震動變大，加工面紋路明顯，精度變差，是不是該維修了? 加工機某個轉速下振動怎麼特別大? 這樣操作機台會不會容易壞? 機台振動會不會影響到我的刀具壽命? 我何時該停機維修? 我們生產的加工機能不能做自動監控? 要監控甚麼能幫我們的機台加分? 裝了避震平台效果如何?以科技廠區為例，VMS-P能幫我們做甚麼?  製造業為例，VMS-P能幫我們做甚麼? 案例應用分享一：產線自動送片旋轉塗佈系統 產線一號機與二號機產出產品品質有明顯差異，一號機產品缺陷與不良品比例過大，利用 時幅量測 功能在五個製程周期內量測機台動作振動分析。 結論 世 界上沒有完美的機械，只要是...