現(xiàn)今智能型手機(jī)已從過往塑料后蓋，轉(zhuǎn)變?yōu)檩p薄金屬機(jī)身，盡管俐落外型吸引消費(fèi)者，但手機(jī)箱零件供應(yīng)商的產(chǎn)制過程卻更為艱難，只因機(jī)箱的切削加工需要相當(dāng)高的精度，哪里怕僅是微小偏差，都可能造成工件報(bào)廢現(xiàn)象，連帶侵蝕利潤。
為求提升CNC加工良率，手機(jī)箱業(yè)者往往被迫頻繁更換刀具，以確保CNC機(jī)臺維持正常生產(chǎn)節(jié)拍，但此舉導(dǎo)致耗材成本上揚(yáng)，同樣影響利潤。除此之外，手機(jī)箱加工業(yè)者極為重視稼動率，生怕因?yàn)镃NC切削機(jī)驟然失效，引發(fā)產(chǎn)能下滑、交期延誤等負(fù)面連鎖反應(yīng)，損及客戶滿意度與商譽(yù)，因而配置人力實(shí)施定期巡檢，并委托外包商提供二線維修支持，惟這些方式流于被動，很難在出現(xiàn)異狀的第一時間有效處理。
手機(jī)機(jī)箱是CNC機(jī)臺應(yīng)用的其中一個案例。CNC切割被廣泛應(yīng)用在各種加工制造中，各種供應(yīng)商均面臨類似的利潤保衛(wèi)戰(zhàn)。凌華科技量測與自動化產(chǎn)品事業(yè)處經(jīng)理徐常益認(rèn)為，不論想要提升加工精度，或拉高稼動率，斧底抽薪之計(jì)便是在切削制程中執(zhí)行監(jiān)控，尤其需要進(jìn)行振動監(jiān)控，主要是因?yàn)?，一旦機(jī)器肇因于失衡、共振或不對齊等種種緣故，使振動值上升到合理范圍之外，便容易影響機(jī)器運(yùn)行，導(dǎo)致故障停機(jī)。
捕捉細(xì)微振動訊號 PC-based監(jiān)測方案更勝PLC解決方案
CNC加工機(jī)若能被賦予智能，內(nèi)建一套全時運(yùn)轉(zhuǎn)的振動監(jiān)測機(jī)制，即可隨時診斷機(jī)器健康狀態(tài)，無需像過去僅能等待最終成品產(chǎn)出、事后判斷異常原因，而是透過事前的預(yù)防性檢測，實(shí)時探知加工機(jī)開始出現(xiàn)不尋常狀態(tài)，迅速采取對應(yīng)的處理措施，包括優(yōu)化調(diào)整加工參數(shù)（例如變更主軸轉(zhuǎn)速），或更換刀具等等，立即解決小偏差，避免釀成日后大禍害。
不可諱言，CNC加工機(jī)的切削振動監(jiān)控，并非此刻才誕生的新議題，以往即有一些以簡單方便為訴求的PLC解決方案，標(biāo)榜只要一接上CNC機(jī)臺，便能快速產(chǎn)生效用；因此難免有人好奇，既然有PLC協(xié)助做切削振動監(jiān)控，為何還需要采用PC-based監(jiān)測方案？
正所謂魔鬼藏在細(xì)節(jié)，有些細(xì)微的振動訊號、或者高頻訊號，某種程度皆反應(yīng)了一些事實(shí)，可能是連結(jié)機(jī)構(gòu)開始出現(xiàn)不平衡，旋轉(zhuǎn)主軸軸承滾珠破裂而影響傳動動力，或緊固件產(chǎn)生松脫現(xiàn)象，意指CNC加工機(jī)開始「生病」，且隨著機(jī)臺特性的不同，病征也不盡一致；這些細(xì)微且多變的征兆，憑借具有低采樣率、支持有限帶寬范圍、算法固定等特質(zhì)的PLC解決方案，反而不易擷取，若CNC監(jiān)控解決方案能捕捉微小變化，幫助用戶迅速掌握可能導(dǎo)致精度降低或產(chǎn)能滑落的關(guān)鍵因子，即可及早應(yīng)變。
有監(jiān)于此，凌華推出一項(xiàng)名為MCM-100切削振動監(jiān)控方案，它標(biāo)榜能在高精度、高采樣率的狀態(tài)下，針對旋中轉(zhuǎn)械與設(shè)備，進(jìn)行24小時不間斷的數(shù)據(jù)采集與振動測量，并將資料搜集、振動分析演算、運(yùn)算、上網(wǎng)等功能多合一，協(xié)助CNC加工機(jī)的使用者順利解決傳統(tǒng)切削制程所面臨之各種挑戰(zhàn)，用最輕松無負(fù)擔(dān)的方式賦予CNC加工機(jī)智能化。
藉由高精度監(jiān)測 達(dá)到預(yù)防維護(hù)妙效
徐常益解釋，一般而言，CNC加工機(jī)最想建立的偵測情境有3種，一是「Spindle VibraTIon DetecTIon」，意在監(jiān)測主軸于切削時的振動情況，做法是直接量測時域（TIme Domain）訊號的RMS值，若逾越臨界值，即降低轉(zhuǎn)速或停止運(yùn)轉(zhuǎn)；二是「Bearing Quality DiagnosTIc」，意在診斷軸承健康狀況，在CNC不執(zhí)行切削、僅高速空轉(zhuǎn)的狀態(tài)下進(jìn)行；三是「Spindle Collision Detection」，用以探測主軸碰撞情形，當(dāng)振動波型符合某些缺省條件，即研判已產(chǎn)生碰撞，立即緊急停止主軸移動。
上述第1與第2種情境，都與振動訊號的精度、帶寬范圍息息相關(guān)，PLC解決方案所能擷取的信息甚少，難以協(xié)助用戶建立應(yīng)變策略；反觀MCM-100不僅具備24 bit高解析能力（一般落在12或16 bit范圍），并可憑借高達(dá)128KS/s采樣率（一般僅支持20KS/s甚或更低）內(nèi)捕捉高頻訊號，為用戶提供更多的振動分析素材。
CNC加工機(jī)設(shè)備商的新商機(jī)
另一方面，切削振動監(jiān)控方案亦可為CNC加工機(jī)設(shè)備商創(chuàng)造出新的商機(jī)。隨著CNC加工機(jī)設(shè)備供應(yīng)商接觸大量振動信息，一旦結(jié)合大數(shù)據(jù)分析，對于訊號變化與機(jī)臺故障之間的關(guān)聯(lián)性，有更為透徹的理解，CNC加工機(jī)設(shè)備商可善用不斷累積的知識資產(chǎn)，催生加值服務(wù)，甚至順勢調(diào)整商業(yè)模式，從賣斷設(shè)備變成賣機(jī)臺運(yùn)轉(zhuǎn)時數(shù)，建立長遠(yuǎn)的穩(wěn)定收益。根據(jù)PC-based切削振動監(jiān)控方案的業(yè)者凌華科技表示，振動監(jiān)控方案已經(jīng)進(jìn)入落地階段，陸續(xù)為各家知名CNC工具機(jī)廠商所采用，其需求在2017年攀升幅度尤其顯著，足見無論CNC加工業(yè)者或CNC工具機(jī)廠商對于CNC切削振動監(jiān)控方案的需求，確實(shí)愈來愈殷切。