提高產線變動彈性 機器手臂邁向單站自動化

作者: 蘇宇庭
2014 年 12 月 17 日

機器手臂單站自動化發展趨勢成形。機器手臂的應用逐漸從汽車工業、電子業、半導體業、金屬業等精密製造領域,擴張至橡膠與塑料業、餐飲業、紡織業,以及一般消費性產品製造業,這些製造業產線的生產規模易隨著季節、市場風向等因素而快速變動;因此為提高產線變更靈活度,機器手臂的設計正轉向單站自動化發展。


上銀科技專案發展部資深協理屈岳陵表示,在瑞典ABB、德國庫卡(KUKA)、日本安川電機(YASKAWA)等大廠的領頭下,機器手臂的技術發展幾乎已到了瓶頸,如今技術的研發考量應從應用模式的轉變為出發點;值得注意的是,機器手臂的應用領域不只局限於過往的汽車、金屬等精密加工業,早已擴張至食品加工、紡織等一般民生消費品製造業,因此機器手臂於不同產線上的應用理當衍生不同的需求。


事實上,建置、更動一條由機器手臂取代人力的產線極為曠日廢時,若產線長期以往無明顯變動需求足矣,但如果產線上的生產規模時常因不同的因素而須擴張、縮減或是更動工作流程,不靈活且無法滿足快速換線需求的機器手臂將影響成本及交貨週期。


屈岳陵進一步指出,因應一般民生消費品製造業產線小量且多樣化的生產需求,以往的機器手臂系統建置方式將不敷使用,因此業界正積極轉向「單站自動化」模式開發機器手臂系統,讓產線上的機器手臂能如同可自由排列組合的積木一般,快速更動產線、變更生產規模。


單站自動化的體現在於單一機器手臂工作站的建置程序模組化。屈岳陵解釋,單站自動化後的機器手臂,可根據需求組合不同的模組,或是將關鍵工作站快速調動以調整生產流水線,這些都可達到因應不同產品所需的加工程序要求,滿足產線上多樣化產品的製造考量。


屈岳陵表示,要發展出單站自動化,除須借重機器人自動化設備之外,ICT技術、感測元件以及人因工程(Human Factor Engineering)的技術整合都極為重要。


值得注意的是,除了單站自動化之外,歐洲及日本製造業都開始注重人機互動的安全考量。屈岳陵指出,不同於中國大陸與台灣,歐洲、日本等地區採用機器人的趨勢已然成熟,如今政府及雇主更注重的是如何讓機台操作人員安全地與機器人互動;因此近來在各大展會上,機器人大廠也積極展出各種安全的人機互動方式,如具備人機距離偵測功能並於安全警示範圍內調整操作速度的機器人、觸碰機器本體極會立刻停止運作的機器人等。

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