工廠物聯網的未來應用情境

摘要：隨著小型馬達追求高效率的情況下，高單價的永磁馬達逐漸受到重視，因此帶動高磁能積稀土磁石的需求量增加。而稀土磁石因應不同的使用場合，必須添加使用重稀土元素鏑（dysprosium, Dy），解決在高溫下磁特性的衰減問題。但在重稀土資源有限的前提下，磁石產品如何達到重稀土減量使用的問題是被大家所關注。目前已發展出一種熱變形釹鐵硼磁石（MQ3），磁能積與燒結釹鐵硼磁石相同，可達到30〜50 MGOe。由於MQ3磁石在製程上的不同，所以成品晶粒尺寸只有0.1〜0.2 μm，因此磁特性中的矯頑磁力（coercivity, iHc）較高，故可達到重稀土添加量減少之功效。本文將針對此MQ3磁石進行介紹，並針對MQ2及圓餅MQ3製程進行討論。

Abstract: Permanent motors draw a lot of attention as they meet the high efficiency requirement for small motors. This leads to an increasing need of NdFeB magnets. The magnetization property of NdFeB magnets is usually degrading irreversibly in a high-temperature environment. This can be solved by adding Dysprosium (Dy) to preserve the magnetic performance. However, it is a critical issue of reducing the use of Dy because it is a rare earth material. Recently, a hot-deformed NdFeB magnet (MQ3) is developed; its magnetic energy product is as high as 30 to 50 MGOe, which is close to a sintered NdFeB magnet. The finished grain size of MQ3 is so small within 0.1-0.2 m that its coercivity (iHc) is increased without using more Dysprosium. In this paper, we will introduce the properties of hot-deformed NdFeB magnets and the hot forming process of MQ2 and MQ3 magnets.

關鍵詞：物聯網、人機協作、預知保養

Keywords：Internet of Things, Human-Robot Collaboration, Predictive Maintenance

前言
台灣的製造業面臨勞力短缺與勞工成本提高的問題，解決之道在於自動化。工廠生產線是否導入自動化，重要的考量之一是生產線變換（Changeover）的效率。 對於以少量多樣產品為主的中小企業，生產線變換的挑戰更大。以下章節將從製造業少量多樣的需求趨勢著眼，分析生產線變換的挑戰，討論物聯網及人機協作等相關技術在未來工廠的應用情境。

少量多樣的製造需求
製造業需求面臨相當大的改變，與以往主要的差異之一為少量多樣的需求增加、以及產品生命週期縮短的現象更為明顯。 以汽車業為例[1]，產品的開發必須做更細緻的區隔，如圖1所示，在2002年至2011年之間，各大汽車廠的衍生車款數目大幅增加（7 % ~113 %），而產品的平均生命週期則降低許多（-5 % ~ -19 %）。當車款數目增加時，供應鏈的複雜度隨著提高，庫存的壓力也增加許多；產品的生命週期縮短則使生產線快速交件的壓力增大。