產線不停工，工業機器人打造24/7生產環境 !

• 何謂工業機器人

工業機器人按照ISO 8373定義，它是面向工業領域的多關節機械手或多自由度的機器人。工業機器人是自動執行工作的機器裝置，是靠自身動力和控制能力來實現各種功能的一種機器。它可以接受人類指揮，也可以按照預先編排的程序運行，現代的工業機器人還可以根據人工智慧技術制定的原則綱領行動。

工業機器人大致上會以軸的數量以及其機械結構作為區分，市面上多以六軸關節型機器人、四軸水平關節型機器人、四軸三角式機器人為大宗，透過高精度、高運動速度的應用特性在產線發揮最大的價值。

• 工業機器人沿革

喬治·戴沃爾（英語：George Devol）最早提出了工業機器人的概念，並創辦了世界上第一家機器人製造公司Unimation，此公司設計的工業機器人使用在汽車工廠裝配線運輸壓鑄件，並將這些零件焊接在汽車車身上的工作，這對工人來說是一項危險的任務，他們可能在過程中意外吸入有毒氣體或被截肢，因此早期工業機器人的導入有效減少了生產的工業安全問題。

• 工業機器人在生產產業的價值

工業機器人自1960年代投入生產事業至今已有60年的歷史，從事的工作性質包含3D的工作，分別是Dirty（環境惡劣的）、Dangerous（危險的）、Dumb（簡易重複性高的）。上述三種工作對於業主以及工作者都是不願意投入的，因此工業機器人的價值在於：精簡人力、取代重複性高的工作、使工作者工作更安全有效率。

• 何謂工業4.0

第一次工業革命是利用水力及蒸汽的力量作為動力源突破了以往人力與獸力的限制，第二次工業革命則使用電力為大量生產提供動力與支援，也讓機器生產機器的目標實現，第三次工業革命則是使用電子裝置及資訊技術（IT）來消除人為影響以增進工業製造的精準化、自動化。工業4.0的核心詞彙是智慧型整合感控系統，而且是高度自動化，可以主動排除生產障礙。

• 工業機器人在工業4.0到來後的影響

工業4.0透過物聯網的串聯，將各種生產的數據結合在一起，並透過數據化的分析，得以有效的將單一的設備整合成一整條的系統，並透過模組化的方式使產線可以針對不同的產品切換生產的數據以及配置。使整條生產線不僅僅是機台與機台的連接，而是可以以上位系統進行監控與分析，對於產品的生產履歷以及整體品質監控可以得到數據化的分析加以優化。

• 產業影響對設備造成的直接衝擊

疫情的影響造成許多成本無形的增加，而最直接影響的原因就是缺工、原物料的短缺。

1. 缺工

隨著基本工資調漲，人資成本增加的前提下，加工的成本也隨之提升，不論是產出需求增加還是人力減少，一旦發生臨時的人力缺口，人力難以補充的問題是每個企業都面臨到的嚴重問題，對此難以掌控的變因，使企業在人力的安排上作了以下的調整：
 

1. 透過導入自動加工設備取代人力
2. 透過導入彈性生產運作模式使人力減少的條件下達到原本的輸出，如下表。

表一

2. 缺料

使原本定義量產的產品一旦缺料，那些專用規格的設備將無法提供其他的產品使用。因此在導入設備時，透過工業機器人導入是一個前有進步空間、後有退路的方法。

在一開始導入時若使用工業機器人作為設計，在未來需要更高速、精度更高的調整時，工業機器人不會就此作廢，可以做為資產繼續提供其他工站、製程協助，而一旦產品週期到尾聲，專用機的下場通常是報廢或是淪為零件備品使用，機器人則一樣可以做為資產繼續下一個產品使用。

現今許多企業面臨到有訂單，但是卻沒辦法生產，或是生產交期過長的狀況，也因此生產的系統須從傳統的大量量產線，轉型成彈性生產系統，針對少量多樣的訂單也可以應付生產，此時工業機器人是一個非常友善的選擇。

承上文，彈性生產系統透過模組化的方式，使生產設備可以快速更換模組以及配方，使系統可以承載許多種產品的生產，以最少的人力成本，高彈性的設備增加企業的產出。這些優點更是可以解決目前企業遇到的痛點。

其中在這樣的彈性生產系統中工業機器人是一個在模組化設計非常快速以及實用的設備，工業機器人可以提供高精度的定位以及高速度的移載，我們可以視工業機器人為一個可以取代人力的模組，搭配工具應用在生產環境達到各種需求，也可將資訊量化提供週邊設備整合，使系統不論是在前端的資料蒐集到後端的資料分析與回授，都可以有效地提供數據以優化生產品質。

而對於資金的投資是否划算，因為機器人所投入的生產系統是彈性的。，意味著在擴充性以及複製技術上可以通用在不同段的製程之中，假設這樣的產品壽命到期，也可保留工業機器人做為下一個生產線的資產再次投入。

針對工業機器人提供之服務，許多供應商會以整套系統販售，不論是單機還是整條產線，透過提供整合性的方案，搭配工業機器人並提供售後服務給予客戶，使客戶未來在整合不同產品時保有應有的彈性足以應付各種少量多樣的生產。

工業機器人在疫情發生的現在，可以提供取代人力做3D的工作之外，更可以提供彈性的解決方案、變於模組化的設計、已程式化，可提供設具蒐集的介面，上述內容使工業機器人不論是在解決缺工、缺料的議題都有很好的發揮空間，甚至佈局未來有需要針對整條產線的設備檢知、異常預防都已經有相對應的整合方案，對使用者以及設備商都是非常友善的選擇。

1. 維基百科, 工業機器人, https://reurl.cc/loMnGE
2. 維基百科, 工業4.0, https://reurl.cc/vd8G9a