MT Solar

01 簡介

MT Solar設計與製造太陽能模組的安裝結構時，會將各式各樣的焊接作業交由DIY Vectis Cobot Welding Tool處理。這套焊接工具搭配了優傲科技的UR10e協作型機器人，可實現快速的製程轉換與生產最佳化。MT Solar也因此成功克服人力短缺問題，即使訂單激增300%，還是能從單調重複的焊接作業中釋放既有人力。

02 面臨的挑戰

MT Solar是一家美國太陽能安裝設備製造商，總部位在風景如畫的蒙大拿州查羅（Charlo）。該公司每到夏天就會遇到太陽能安裝產品訂單激增300％的情況，卻始終找不到技術老練的焊接工人應付此類季節性回升。MT Solar的老闆Travis Jordan某天在辦公室苦思如何解決人力短缺的問題時，一名焊接工給了他一篇關於焊接機器人的文章。Jordan回憶道：「當時對方說，『我真心覺得您應該好好考慮一下，這對團隊來說會是個不錯的解決方案』。我就想，『好啊，如果連當事人都認為公司應該考慮機器人技術，那還有甚麼比這個更好的理由呢。」

每到這個時間點，MT Solar需要的前置時間會比平常多兩到三倍。Jordan解釋稱：「要找到優秀、技術純熟，而且還肯跑來蒙大拿工作的人，真的不容易。」而他在徵才時所面臨的困境，恰恰呼應了全國性趨勢。美國銲接協會（American Welding Society）預估， 2025年焊接工人的缺口恐高達40萬。MT Solar研究傳統焊接機器人後發現，它們缺乏作業彈性，只適合處理大批相同品項。

對於MT Solar而言，找到一套彈性靈活的自動化解決方案至關重要，因為該公司所生產的安裝零件琳瑯滿目，走的是少量多樣化路線。Jordan進一步解釋：「你可以把我們比作『太陽能界的Ikea』，所有零件都是直接出貨到客戶端進行現場組裝。如果沒有備齊所有零件，根本無法出貨。」

Jordan還提到，傳統自動化的成本也因編程與設定繁瑣而增加。「傳統機器人一開始聽起來可能還不賴，但只要看過它們的啟用與編程所需時間與資源，就會有悔不當初的感覺。傳統機器人不甚靈活，不但無法處理零件混雜的容器，作業範圍又太小。不然就是零件無法妥善固定，而且價格總是居高不下。」此外，該公司所偏好的解決方案，最好不用加裝安全防護措施，而且現有作業員即可操作，無需另聘專家。

03 解決方案

而在MT Solar找上優傲科技後，他們對於機器人的認知開始轉變。Jordan表示：「最大差別就在於可實現人機協作的『協作型機器人模式』，以及示教簡便、操作容易等特點。」

Jordan直言，相較於傳統焊接機器人加裝安全圍籬後「宛如噩夢般」的景象，第一線作業員大可與協作型機器人近距離共事，完全無需防護措施，進一步加深協作型焊接解決方案對MT Solar的吸引力。Jordan表示：「在我深入了解後，發現Vectis Automation結合UR機器人所推出的協作焊接工具。很顯然地，選擇這套組合準沒錯。」

作業員利用治具設定工站並備妥零件後，即可經由協作型機器人示教器內建的直覺化3D介面，操作Vectis隨附的URCap外掛程式進行系統編程。該示教器內附Vectis Automation 所開發的完整焊接資料庫，為用戶提供常見焊接的標準設定，包括陣列以及點焊工具。Jordan表示：「我絕對稱不上合格的焊接工，但我只需要從廠內隨便抓一個焊接工然後對他說，『聽著，示教器交給我，你去操作焊槍，把它擺在你要的位置，你想從哪開始、到哪結束，還有你需要的角度。』我們已經開始思考一些非常先進的焊接方式。」

自助編程結束後，機器人會自行操作一個完整的MIG焊接周期。UR10e在每個周期中一般可焊接6至8個小型零件，例如鎖環、樑型夾以及焊接螺帽。協作型機器人會依預先定義的順序進行焊接，每輪可完成4至12個零件，無需分批處理。當機器人完成焊接任務後，再由作業員裝料並重新啟動系統，或於必要時針對新的焊接任務與零件快速編程。在人機協作的過程中，機器人會以每輪38分鐘的生產節拍，為若干特定零件進行焊接。作業員則是負責在生產週期內裝卸料，讓機具的作業範圍最大化，以便機器人能夠顧及多個焊接項目。

04

部署簡單  
在協作型機器人當天尚未抵達前，MT Solar公司上下便已難掩興奮之情，大家一起度過了「非常有趣」的早晨。Jordan回憶道：「貨車載著機器人現身的那一刻，我整個人超興奮的。我走出辦公室，員工們已經剪開機器人的收縮膠膜並準備架設。我立刻就是『等等！讓我玩一下』。然後我們當天下午便讓它投入生產。」

本身就是合格焊接人員的MT Solar營運經理Mike Gillin認為，這套系統的精髓在於操作時完全無需專業知識。他表示：「我在焊接方面訓練有素，但完全不了解機器人，而且對於電腦也不太靈光。在好奇心使然下，我對機器人技術產生興趣，而它容易上手的程度，著實令人驚艷。」

入手門檻低
透過 Vectics Automation所提供彈性的租用方案，MT Solar不用砸大錢就能先觀察整套系統是否符合需求。Jordan表示：「這是一套可供短期租賃的系統，價格也讓人負擔得起。如果行不通，我也不用糾結。這種方式的確讓我們起步容易多了。」Jordan繼續說道，由於這套系統等同為團隊新增一個焊接工，因此有形的投資報酬率顯而易見，亦即「一年半至兩年即可回本，在節省勞動成本上尤為明顯」。他還強調，無形的投資報酬率「可能更有價值」，因為協作型機器人對於「客戶以及員工士氣都有相當深遠的影響」。

重現精度高，有助改善品質及提升競爭力
營運經理Gillin表示，人工焊接本身就隱含、甚或導致不少變數，特別是當工作內容單調乏味，而且還得倚賴「校準拇指」（calibrated thumb）等工具時。Gillin透露：「我們在一個冬天內生產多達7,500個小型零件。讓作業員成天坐著重複那些動作，我們從焊接結果就能看出他們何時開始感到倦怠，而那批零件有一部分也只能以報廢收場。」而如今，這些單調重複的焊接工作已改由協作型機器人執行。

對Jordan而言，這套系統提供了製造商夢寐以求的重現精度，讓MT Solar能夠維持一貫的產品品質。他指出：「每當我們告訴客戶，『嘿，你知道嗎，這些零件都是機器人焊接的喔』，他們總是雀躍不已。客戶裝上零件後都說，每個就跟同一個模子做出來的一樣，品質又精良。我認為，優傲科技結合Vectis是我見過最好的系統，真的太棒了。」

Jordan還表示：「此外，這套系統的一致性與靈活度讓MT Solar能夠與大型企業競爭。不論是大企業的品質及擴展性，或是小公司的創新及敏捷度表現，我們都有辦法兼顧。這真是一個強大無比的組合。」

MT Solar正計劃短期內添購更多UR機器人用於新任務，例如處理偏重或較大的零件，藉此減輕員工搬運時的負擔。營運經理Gillin總結道：「我們工廠多的是人才，可根據使用經驗為機器人發想新用途。」