科技與自動化

自從1960年代通用汽車（GM）在生產線上引進機器人後，全世界開始見證自動化生產上的革命。如今，有無數工業機器人應用在不同的產業中，也促使機器人產業出現極大的成長。在那段時間，整個工業機器人產業不斷成長，其中最令人興奮、成長最多的部分，莫過於協作型機器人（或稱「cobot 」）。根據市場調查公司Interact Analysis關於協作型機器人市場的研究，其在2017年價值低於4億美元，但在2027年將達到75億美元，並且佔全世界工業機器人市場約29%。

由於具有靈活性、安全性、體積小、高投資報酬率、低TCO及易於使用等特點，協作型機器人逐漸獲得市場好評。現在就讓我們瞧瞧目前市場如何利用自動化及協作型機器人，以及這些技術解決方案何以如此受歡迎。

哪些產業會依賴協作型機器人?

協作型機器人及自動化技術有相當多樣的工業應用，包含組裝、配給、焊接、最後加工、搬運原料、材料切除及品質檢測。

優傲的協作型機器人常見於8種產業：食物及農業、家具及設備、電機與技術、金屬與機械加工、汽車產業及分包商、塑膠及聚合物、藥劑與化學以及科學與研究。

隨著各界發現可從協作自動化中受益的新機會，這個合作產業列表可望持續增加。

自動化採用哪些技術？

自動化產業的成功，仰賴了許多硬體及軟體技術。即使機械能夠在產業中及工廠中完成許多工作，它們仍需要正確軟體及末端效應器（end effector）加以整合，才能達到真正的效率。以下為四種常見的自動化類型。

機器人

傳統的工業機器人體積龐大，需要安全護欄或籠子。除了費用昂貴且操作不易外，這些傳統的機器人在程式設計上相當困難，且傾向執行單一目的。因此工業產業會對於協作型機器人自動化生產產生高度興趣，也就不讓人驚訝了。相較於傳統工業機器人，協作型機器人體積更小、更靈活。同時，它們也更快速，使其能夠配置在一般作業員旁進行各式各樣的工作，從機械維護及品質檢測，到最後加工及包裝與堆垛。

人工智慧

人工智慧（或稱AI）在產業中扮演越來越重要的地位。事實上，AI被視為是工業4.0中最關鍵的要素。工業4.0集數據溝通、即時分析及人機協作之大成於一身，堪稱未來製造業的願景。機器若能搭載AI，便能學習不同情況下的應對方式。

舉例來說，遠端監控邊緣設備 讓協作型機器人使用者可以遠端監控、排除障礙及進行程式設計。Nvidia Jetson AGX Xavier開發者套件 支援大規模開發及配置端到端、支援AI的機器人應用，包含進階的類神經網路。Autodesk Fusion 360則是操作簡單的雲端CAD/CAM軟體套件，可以3D模型生成多軸刀具路徑。這些套件都可以至UR+ 平台取得。

建模與模擬

要有效使用技術及自動化，需要對於最終產品有一定程度的規劃及了解。製造商仰賴建模及模擬來深入了解其產品如何運作，使其能夠更加簡單採用及改變設計、為潛在問題規劃，以及讓成果視覺化。部署傳統工業機器人（以高成本、低彈性的傳統機器人系統驅動）時，模擬軟體是常見的輔助方式。即使協作型機器人可以在模擬軟體中建模，但對於大多數的協作型機器人部署來說，這個步驟其實沒有必要 – 與其花上數小時將應用建模，協作型機器人使用者只需要選擇適當的末端效應器，在經過安全性評估後，即可讓協作型機器人就定位以接受性能測試。

電腦視覺

電腦視覺技術可以應用在許多產業上，幫助引導機器人並檢測產品。電腦視覺的準確度相當驚人，可用來辨識最細微的瑕疵。視覺系統及感應器也可以用在零件位置及計量學應用上。

以OnRobot Eyes為例，它是一套搭載2.5D相機的視覺系統，可以直接安裝在優傲協作型機器人的手腕上。Eyes 提供快速、單一圖像校準及部分辨識，可透過優傲示教器上的URcap軟體進行程式設計，過程既直覺又迅速。

自動化及相關技術何以如此吸引製造商？

導入自動化及相關技術後，製造業有許多面向可望實現最佳化。

解決人力短缺

勞力短缺對製造業構成相當大的威脅。世界上許多地區正面臨大量勞動人口退休、卻苦無年輕勞工替補的窘境。這造成了相當重大的影響。一方面，沒有足夠的人力可實現高效生產。除此之外，年長的勞工可能無法像年輕時一般，完成艱苦、重複性高或精細的工作。

自動化則可解決這項問題。舉例來說，在那些無法取得足夠勞動力的地區，製造商可以部署協作型機器人。由於協作型機器人及作業員能夠安全處於同一個工作空間，公司有機會提升現有員工的能力。協作型機器人並非取代勞動力，而是接手重複性及危險性較高的工作，讓工人轉而執行價值更高的工作。就算作業員過去較少、甚或從未操作過機器人，但經過簡單訓練後，即可使用優傲協作型機器人。也因此，部署協作型機器人成為員工提升技能的契機，讓他們有能力執行機器人程式設計及性能監控，揮別過去重複性高的工作，例如品質檢測及機械維護。

提高產量

自動化能夠幫助企業簡化生產流程，帶來產量增加及成果品質最佳化等好處。無論部署在組裝、焊接、砂磨打光、檢測或其他工作上，協作型機器人都可發揮快速、可靠且一貫的性能。且不像一般人力，機器人工人可以365天全年無休運作，讓企業透過增加工班及/或關燈生產（lights out production）等方式提高產出。

降低長期成本

自動化最主要的益處莫過於生產成本會隨著時間降低，原因是它讓生產流程獲得改善。此外，生產流程也會變得更加準確有效，從而降低原料的浪費。而當機器人接替作業員執行危險性較高的工作後，與工作傷害相關的成本也會隨之降低。

優傲協作型機器人是一套靈活的一次性解決方案，專為滿足廣泛工業需求所設計。拜操作簡單的設計所賜，優傲協作型機器人需要程式設計及故障排除時，大多數都可由終端用戶自行解決。

品質最佳化

機器人及自動化技術能夠實現作業員無法比擬的品質標準。即便是最有經驗的工人，多少都會有一些失誤，例如螺絲拴得過緊或錯位，或在大範圍表面上無法噴上均勻的烤漆。在這些情況下，自動化都能夠大幅度降低失誤的次數。

舉例來說，位於俄亥俄的製造商thyssenkrupp Bilstein 成功部署UR10s 在檢查汽車懸架零件的應用上。製造工程師Doug McIe表示：「過去檢查量測計時，我們每1至2小時就要檢查兩處，確保沒有任何偏差。如今，我們的準確度高達百分之百。」部署在最後組裝階段的協作型機器人都會搭配一台視覺攝影機，可在檢測點快速移動，確保所有零件都在正確位置，以及所有標籤都正確貼上且可供閱讀。Mcle續稱：「每一個零件都會經過檢查，如果未通過，機器人會在過程中拒收。」

有甚麼自動化的實際範例嗎?

鑒於整合現代科技後的好處不計可數，許多製造商都已將自動化技術導入產業及工廠。現在就一起瞧瞧自動化在汽車、電子及傢俱等產業中所扮演的角色吧。

汽車業

在汽車業中，有許多機會能夠應用機器人及自動化，包含機械維護、組裝及品質檢測。

美國代工廠Comprehensive Logistics進行引擎檢測工作時，會使用UR10協作型機器人搭備視覺系統。這項安排不僅增加產能，也提升了產品品質。

電子業

對於電子製造業而言，協作型機器人也是極佳的解決方案，因為電子業需要靈活度高的機器人，以輕鬆適應各種零件及流程。

Scott Fetzer Electrical Group（SFEG）就是這樣的一家公司。他們製造各式各樣的高混和/小批量產品，而且生產流程每天都會更動。為此，SFEG在工廠處理鈑金工作時，採用適應性極高的UR5以及UR10。這些協作型機器人每一天都會被分配到最需要它們的作業區，例如在落料機上切割坯料並塑型、摺疊並最後組裝成電子零件。

傢俱與設備

傢俱生產在導入自動化後受益匪淺。例如，協作型機器人可協助組裝、黏貼並焊接產品。它們同樣可以進行檢測工作，甚至是最終產品的包裝及堆垛。

以瑞士廚房設備製造商Franke為例，該公司的廚房水槽銷量頗豐，約每年10,000 組，且逐年成長。由於製造過程需要組裝跟上膠，Franke決定在生產線上部署UR5機器人，在實現全方位點膠的同時，也能確保點膠均勻。

UR5解決方案除精確到位外，每次連接時也僅使用預定劑量的黏著劑，這也讓Franke擺脫囤積廢品及浪費材料的夢魘。

結論

放眼現代社會，幾乎沒有自動化技術克服不了的生產流程。製造業透過整合AI、機器人、邊緣設備及感應器的方式，每年都在不斷適應。在工業機器人市場中，最令人振奮且發展最快速的領域，當屬協作型機器人。它的特點包括快速ROI、部署簡單、低TCO ，且能安全地在作業員旁運作，完全不需要安全圍欄。在協作型機器人的領域裡，優傲科技不但是業界先驅，更一路保持領先地位至今。

如果您對優傲旗下產品有任何問題，或想了解它們對貴公司有何益處，今天就跟我們的自動化專家聊聊吧 ！