大勢所趨：工業機器人自動化

生產力品質 30. 九月 2020 / Universal Robots

過去二十年中，機器人自動化已有重大進展。越來越多工廠和生產設備開始採用機器人執行繁瑣且危險的任務，藉此減輕作業員負擔、確保產品品質與提升整體生產率。隨著工業不斷朝智慧工廠和工業4.0推進，除了製造業機器人的使用方式出現變化外，其他進展還包括協作型機器人的問世、人工智慧（AI）在工業環境中逐漸普及，以及視覺和感應器技術的進步。

國際機器人聯合會（IFR）估計，2020年全球已部署的工業機器人多達270萬台。IFP報告並指出，協作型機器人的數量已超越傳統機器人。光是2019年，前者的成長速度就較後者快上四倍。此外，加州Emergen Research也預測，到了2027年，協作型機器人銷售額將從2019年的7億美元攀升至93億美元。

本文主要在介紹驅動工業和製造環境導入協作型機器人的關鍵趨勢，內容將從勞動力短缺、多樣少量生產型態談起，接著切入協作型機器人技術的操作與成本優勢。現在就讓我們來一窺究竟吧！

工業機器人自動化如何帶動多樣少量的生產型態

過去十年來，製造業已從大規模生產轉向多樣少量（HMLV）的生產型態。對此，優傲科技順勢推出多功能協作型機器人，特點就是程式設計容易，適合小量生產。

在最近一份針對製造業導入協作型機器人的研究中，普渡大學製造業擴展合作計畫（Purdue Manufacturing Extension Partnership）指出，協作型機器人最適合員工數在50至500人之間、生產「同系列不同產品組合」的製造公司。研究人員也發現，協作型機器人適合想要快速得到投資報酬的業主（優傲協作型機器人通常在部署不到12個月內就能回本），也適合「希望讓員工進行附加價值較高工作」的管理者，以及那些想避免員工執行危險又費力工作的業者。

協作型機器人不但功能廣泛，在使用上也相當靈活，非常適合多樣少量生產型態的製造業。優傲協作型機器人可安裝在多樣的應用程式中，包括組裝、分配、機械看照、材料處理、材料移除、品質檢測和焊接。此外，UR+生態系統具有彈性，可提供各種軟硬體零組件，從末端夾治具、視覺系統、檢測到堆棧套件應有盡有，目的就是協助製造商快速建立專業的自動化專案。

此外，在進行風險評估後，協作型機器人即可與作業員並肩合作，無需加裝任何安全防護設備，讓部署作業更加迅速輕鬆。

經過簡單培訓後，HIHHT員工可在不到一個小時內，為UR10協作型機器人進行程式設計，完成新零件的處理作業。

韓企HIHHT在HMLV製造廠中部署了兩台UR10協作型機器人，讓生產失敗率從0.03％降低到0.01％，並提升總體生產效率31％。在重複流程自動化後，該公司還能增聘兩名員工。

勞工短缺

根據德勤（Deloitte）會計師事務所的資料顯示，光是在美國，製造業的勞動力將於2028年短缺240萬人，數字相當驚人。有鑑於此，再加上勞動力逐漸老化，導入低成本、易操作的協作型機器人解決勞動力缺口，相當具有說服力。

印度汽車零件製造商Craft and Technik Industries（CATI）迫於勞動力短缺，決定部署優傲協作型機器人，以執行自動檢測和CNC機械看照任務。最終，這家中小企業的產量提高了15至20%，而且毫無不良品或退貨問題。CATI執行長Prashant Shantaram Umbrani表示：「我們老是在談全國性的失業問題，但其實中小企業真正面臨的是找不到合格勞動力。因此，透過人機協作進行生產，可謂最佳解決之道。此外，巧妙地結合機器與機器人，將有助加速回本。」他推薦其他中小企業接受自動化方案，並強調：「中小企業自動化的時代已來臨，機器人不再是大型工業的特權。」

UR10協作型機器人已協助CATI生產出4萬多個零件，且毫無不良品或退貨問題。

請參考精彩案例，深入了解協作型機器人如何在捷克及台灣等地克服勞動力短缺及老化的挑戰。

進入門檻低

傳統機器人除了要價不菲外，還必須加裝護籠或圍欄等安全防護設備，並委由專家編寫程式、保養及維修。種種因素都阻礙著企業導入自動化，對於中小型製造商更是如此。對此，優傲科技致力於降低自動化的進入門檻，讓工業自動化的價格變得親民好入手。

相較於傳統工業機器人，優傲旗下的協作型機器人費用簡直小巫見大巫，通常在12個月內即可回本。此外，優傲更推出可降低企業負擔的優傲財務方案，替企業解決現金流與季節波動問題，以便立即從自動化解決方案獲益。換言之，不論企業規模或預算多寡，都可在有效節省設備成本的前提下，快速導入協作型機器人。

Brittany Mohrman在比賽中勝出後，成為美國俄勒岡州Darex的機器人技術員，負責監督所有協作型機器人的運作狀況。（Darex位在美國俄勒岡州，目前由第四代經營）

協作型機器人專為操作簡易所設計。多數操作員在接受簡易線上課程後，即可進行程式設計，這樣不僅省去了聘請機器人專家重新編寫程式的成本，還可提升既有人力的工作技能，例如讓原本進行機器看照的操作員，負責工作價值較高的機器人監看與程式設計工作。對此，優傲學院提供免費線上課程，協助企業快速上手。

在空間非常寶貴的廠房中，協作型機器人可在無需重新設計生產線的前提下，實現工廠自動化。原因就在於，這類機器人佔地面積小、機動性高，可輕易部署在移動平台上，或隨小拖車移動至工廠任何位置，以配合生產計劃的變動。此外，協作型機器人在通過風險評估後，不需加裝任何佔用空間的安全護籠和圍欄，即可在生產線派上用場。