Incredible Machine

從微小的脈衝,到整個運動世界

在工業自動化的世界裡,一切皆處於運動中,永不停歇。 從利用空氣的氣動運動到電氣自動化,從流體、原材料和部件的運輸到數據的數位傳輸: 運動從一開始就對 Festo 產生了重要影響。 100 年來,憑藉我們的創造力和開拓精神, 我們一直在塑造工業生產世界。 在我們的週年紀念展中,您將充分體驗我們的 Incredible Machine,開始一段有趣的運動之旅。

永不停歇的脈衝

為紀念公司成立 100 週年,Festo 設計了一款非常靈巧的應用,名為「Incredible Machine」。 它並非用於生產特定的產品,而是按照魯布• 戈德堡機械原理工作,一個作動觸發下一個作動。 Incredible Machine 展示了自動技術從過去至今的發展歷程,並體現我們多樣化的技術實力與全面的專業知識。

展望自動化的未來願景

該應用展現了 Festo 對運動技術(無論是氣動、電動、數位化,還是些技術的組合)以及自身所涉足的關鍵行業的堅持,致力於激發人們對於技術的熱情,並展望了自動化技術的未來前景。因為創新和開拓精神從一開始就是我們 DNA 的一部分。

就像蝴蝶扇動翅膀會引發一連串的變化,一個小小的作動也會帶來巨大的變化。 因此,我們將用於啟動該機器的機制命名為 eMotionButterfly。 在這段旅程中,我們將回顧歷史,但更重要的是展望未來。

在總長 14 公尺的 12 個模組中,將由一個運動脈衝觸發機器內多種運動功能的連鎖反應。 機器中安裝有共計 1000 多件 Festo 產品和累計超過 1.8 公里的氣管和電纜。

所有整合創新產品概覽

模組 1: 運動世界

從微小的脈衝,到整個運動世界

我們為客戶推動世界運轉。 透過創新使複雜的任務變得簡單。 並高度重視品質和效率。 從氣動和可控氣動,到電氣自動化,再到數位化和人工智慧,Festo 自動化技術為實現永續成功提供一系列合適的解決方案。 相容且無縫連接。 我們稱之為無縫自動化

我們以深厚的專業知識為後盾,秉持技術中立原則為您提供諮詢和建議,為您實現智慧創新和盡可能減少碳排放提供支援。 作為創新領導者,下一個 100 年我們將繼續引領潮流,為各行各業提供絕佳的解決方案。

在此過程中,培訓與技術同等重要。 因此,我們以只有 Festo 才能提供的技術教育與培訓方式,系統地傳授我們掌握的知識。 簡言之, 我們的目標是,無論在哪個技術領域,都成為客戶因應自動化需求的第一選擇。 我們共同努力,推動世界。 歡迎來到運動世界。 歡迎來到 Festo 100 週年慶典。

關於運動世界

模組 2: 發展歷程

從起點到未來

發明家精神深深根植於 Festo 企業文化之中。 自成立以來,Festo 始終以滿足客戶要求為己任,在創新型解決方案開發方面屢立標竿。 這種創新實力使 Festo 在全球市場獲得了巨大影響力。 早在 1956 年,Festo 便已成立第一批國際分公司。 此後,公司不斷發展,致力於為客戶提供創新的自動化解決方案和技術培訓。

每一次發展,都如同蝴蝶翅膀的扇動,為公司帶來了更多創新。 而這一切,都始於我們的首批氣動產品,它們為我們在自動化領域的專業知識奠定了基礎。 電子控制系統 FPC 606 是 Festo 電子開發計劃的首批產品之一。

1989 年,首款將閥門技術與現代電子技術相結合的閥島正式上市。 我們秉持終生學習和不斷創新的理念,不斷探索新技術,以便滿足客戶要求,為全球客戶提供優質服務。

公司歷史

模組 3: 教學與培訓

從探索到精通

數位化和電氣化等大趨勢以及永續發展帶來的挑戰,也在影響著技術教育的各方面。 終生學習是參與推動未來變革和創新的關鍵。 Festo Didactic 為技術培訓和進修提供了實用的學習解決方案,協助現今和未來的技術人才因應新的挑戰。

在該模組中,運動脈衝的學習計劃遵循人類不同年齡的學習階段。 Festo Didactic 的 Bionic Flower 鎖定學齡兒童,致力於激發他們對於 STEM 學科的興趣。 此後在職業培訓階段教授氣動和電氣基礎知識,然後是技術專業課程中的數據處理,最後延伸至針對職場人士的終身學習內容。 其中,最核心的工具是數位學習平台 Festo Learning Experience (Festo LX),它將理論與實務有效地結合。 此外,還有 SkillsConveyor 等用於自動技術和機電一體化基礎培訓的學習系統,能夠讓使用者獲得寶貴的實務經驗。

深入瞭解技術教育

模組 4: 電動車

從電動車到循環經濟

Festo 協助汽車製造商優化生產流程,促進永續發展。 為了減少二氧化碳排放量,我們不僅要改變車輛的運轉方式,也有必要優化其製造過程。 針對這一訴求,Festo 開發了先進的自動化解決方案,可提高生產率、縮短製造週期,盡可能減少浪費。

該模組展示了一個循環,其中金屬零件先在伺服壓力機中經歷成型和焊接。 數位孿生系統負責收集過程數據,並優化參數。 隨後在「合體」過程中,電池主體被安裝到車輛中。 在循環結束時,透過取出廢電池並回收材料,完成整個循環。

Festo 致力於開發高效利用資源和減少廢料的生產技術,從而推動循環經濟的發展。 我們還利用人工智慧和預測性維護功能,協助客戶優化運作情況,預測維護需求,減少停機時間。

關於汽車產業自動化技術

模組 5: 半導體

從沙盒到微晶片

我們的客戶正處於數位變革的浪潮中。 其中,電子產業的進程遙遙領先: 其主要體現在越來越短的創新週期。因此,企業設備必須非常靈活,能夠快速啟動和運作,最好還能降低成本。 因此,只有採用可靠、經濟的自動化解決方案,才能實現這一目標。

在該模組中,運動脈衝首先作用於晶圓生產,即微晶片的半成品。 然後透過可控氣動技術 (Controlled Pneumatics) 和壓電技術,實現奈米級精細運動,完成電路佈線。 這項技術還能保護晶圓,避免在將其裝在特殊氮氣容器 (Foups) 中運輸至下一個工作站的過程中受到損壞,或者接觸到氧氣。 下一步,晶圓將經歷鍍膜,然後分割成單個微晶片。

關於半導體行業自動化技術

模組 6: 內部物流

從零件到包裹

在生產過程中,一件成品需要經歷許多製程步驟。 在這些過程中,工件會經受抓取、移動、推動、旋轉、放置、加工、包裝和儲存。 為實現快速高效的內部物流,我們開發豐富的產品組合:

  • 靈活:電氣和氣動自動解決方案既有標準款,也可客製化,藉此滿足各種客戶和應用要求。
  • 可靠:元件功能可靠,可在高速下持續、低噪音使用。
  • 智慧:透過數據分析、機器學習和人工智慧優化自動化流程。

在該模組中,運動脈衝沿著不同工件和產品的內部運輸路徑前進。 各種類型的夾爪可抓取不同形狀的物品。 然後模組化系統利用步進馬達將運輸容器運送到分類站,全程低振動,靈活度高。 在分類站中,碼垛機對貨物進行分類,然後將其送往臨時倉庫。 基於人工智慧的自動「貨箱物品夾爪」是其中的亮點技術。

靈活的內部物流解決方案

模組 7: 製程工業

從流動到開採

根據計劃移動原物料或液體,是製程工業的核心任務。 安全、精確、快速 — 從水處理採礦,從單一組件和即裝即用解決方案到氣動、電動或組合式整體自動化方案。

在該模組中,運動脈衝貫穿製程工業中的典型應用,首先是水處理和氣體的精確定量送入。 在進入下一個模組之前,運動脈衝會經過一個沙漏。 這象徵著礦物加工等過程中對散裝物料的控制。

關於製程工業自動化技術

模組 8: 生命科學

從診斷到藥物治療

人口的增長和老齡化、疾病風險的增加和全球流動性,這些都需要具有成本效益的醫療保健解決方案。 同時,使用者對適當的預防性保健和診斷程序的需求也在增加。 因此,Festo 生命科學部門為醫療技術和實驗室自動化領域提供了創新且極具前瞻性的解決方案。

這些解決方案能夠給出精確且可重複的結果,為實驗室和醫療設備製造商提供支援。 藉助適合實驗室應用的 Festo 自動化產品和 SupraMotion 浮動模組,高科技行業(例如實驗室自動化或生物技術)應用也能滿足最高的清潔和潔淨標準。

在該模組中,運動脈衝貫穿多個採用超導體技術的元件。 藉由該技術,可在無塵室內對物品進行無接觸穿牆搬運、稱重和運輸。 移液過程需要奈米級的精度。 其中,利用超音波實現微小液滴的漂浮運輸是世界首創。

生命科學技術和解決方案

模組 9: 仿生學

從大自然到未來

飛翔的夢想與人類的歷史一樣悠久,而生物飛行本身的歷史則更加久遠。 透過仿生學習網絡,我們向大自然學習技術,實現輕盈的飛行。

該模組展示,仿生機器人如何仿照自然界中的樣本,在飛行中實現各種運動形式。 其中的特別之處,是部分基於人工智慧,使用超輕型結構方法和蜂群智慧技術對物品進行優化。 每個仿生飛行機器人都展示不同的振翅原理:

關於仿生學習網絡

模組 10: 軟體機器人

從剛性到柔性

地球上的所有生物都是靈活的,但同時又能夠保持穩定和彈性。 這些特性組合在未來的設計中也越來越常見,為 人與機器之間的協作創造了新的可能。 隨之而來的要求就是,機器人應當能夠與人類安全互動,靈活適應並個別針對不同的產品和場景進行調整。

在該模組中,完全由 3D 列印產生的 BionicSoftArm 2.0 負責抓取物品,並透過靈活的夾爪牢牢包裹物品。 與人手一樣,它也由三個系統組成: 手臂、旋轉關節(手腕)和靈活的軟夾具(夾爪/夾指)。 由於內部專門設計有六個波紋管,這種機械手不再需要外部氣管,並且能保持其形狀,同時壓電閥負責控制其精細的手指運動。

另一個亮點產品是 BionicTurtleWalker。 它是一個仿生行走機器人,利用氣動邏輯模組移動。 該機器人完全由聚氨酯 3D 列印而成。 充入壓縮空氣後,機器人斜置的腿便會抬起並向前移動。 在該模組中,BionicTurtleWalker 將一個滾珠推向目的地。

更多關於軟體機器人的資訊

模組 11: 運動的未來

從自然運動到新技術驅動

有限的安裝空間和困難的環境條件,要求我們在開發過程中需要跳出固定的思維模式。 在此背景下,我們一直在研究新技術,以期在未來繼續以優秀的運動技術合作夥伴的身分為客戶提供服務。 結合新材料與創新方法,可以滿足成熟的和新的運動任務要求。

HASEL 執行元件可控制手指去按壓 HASEL 感測器墊, 然後由顯示幕顯示按壓的力度。 如果超過規定的極限值,則啟動下一個過程步驟: 壓電彎曲器確保滾珠精確地進行線性運動。 壓電夾爪將滾珠放回起點,並打開壓電打火機。 壓電打火機利用火焰加熱 SMA 彈簧,使彈簧縮短。 由於能量密度高,SMA 電線可將保齡球舉起。 EAP 執行元件預拉伸彈簧,將一個小滾珠向上彈出。 EAP 感測器測量強度,並顯示在顯示幕上。 這些技術仍處於研究階段。

關於致動器的研究領域

模組 12: 最終篇

從混沌到可控運動

「蝴蝶效應」指的是系統初始條件的微小變化會造成截然不同的結果。 蝴蝶效應的一個典型例子是雙擺系統:如果讓它自由擺動,它就會產生混亂的動力。

雙擺系統由兩個相互連接的擺錘組成,其中第一個擺錘懸掛在固定點上,第二個擺錘固定在第一個擺錘的末端,可以自由移動。 透過使用控制策略,可藉由對運動的軸進行精確控制和測量,穩定和控制複雜甚至混亂的運動系統。 透過即時追蹤擺錘的端點,實現可視化控制。 如此一來,雜亂無章的形狀形成一條直線。 在 Incredible Machine 的末端,雙擺系統吸收運動脈衝,將其變為有目的的前進運動送向「未來」。