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佳世達推動人機協作生產 3分鐘快速換線實現彈性生產目標

佳世達自2016開始建構人機協作生產線。佳世達提供

電子代工大廠佳世達在桃園龜山廠導入協作型機器手臂開啟人機協作的新時代。目前佳世達的智慧工廠已進展到第二階段,於2016年開始建構人機協作產線,佳世達智慧製造事業處處長黃氣寶指出,事實上佳世達一開始推動智慧工廠的目標很明確,主要以建構人機協作生產模式為目標而非全自動化生產,是以佳世達在龜山廠導入可與人類共工的協作型機器人,將過去一條產線約30個人力大幅降低至12至15人左右,但整體生產效益卻提升74%以上。

佳世達主要從事電子產品製造代工,黃氣寶說,像此類製造業者由於產品型態多樣化,不像傳統流水生產線以大規模量產為主,基本上換線的頻率並不高,但像佳世達的生產線必須因應不同產品的尺寸與規格,對於生產線有非常高的彈性需求,因此在少量多樣與追求生產效率提升的雙重目標下,佳世達採取混線生產模式,意即在同一條產線上可生產不同機型的產品。為保有生產彈性,貿然追求全自動化生產不見得為最終理想,特斯拉(Tesla)成為全球製造業借鏡的對象,而佳世達採取人機協作模式,目的也為在多變的生產環境中仍保有人力作業以維持彈性應變的能力。

目前在佳世達工廠中導入協作機器人比例較多的部分主是在製程中後段,也就是組裝、測試以及包裝等仍以人力作業為多,且工序較為複雜繁多的生產流程。組裝部分包括鎖螺絲、貼附等作業,測試環節則會搭配視覺系統並整合AI來執行產品外觀檢測,後期包裝則會利用機器手臂抓取附件等,並在後續整合無人搬運車(AGV)進行廠內物流規劃。

黃氣寶觀察,目前製造業導入機器手臂主要在於提升生產效率與穩定生產品質兩大需求。現在全球都面臨缺工問題,造成人員流動頻率高,而新手作業純熟度不夠好,相對來說除了不利於製造業者管控生產品質之外,也需要消耗成本重新訓練新進人員。。

機器手臂在正式上線前都須要經過一段時間訓練與調教,直至確認可獨立完成操作,而人類作業員也是如此,但兩者不同的是新手每每從零開始,而佳世達的生產型態雖然少量多樣但產品型態固定,一旦工程師訂立標準作業流程進行編程與設定,機器手臂即可在最短時間內迅速上線,尤其在混線生產模式下,追求快速換線更為受用。

黃氣寶指出,現在佳世達在混線生產的模式下,除了產線縮短提高廠房利用率外,產線轉換的速度也已從過去30分鐘降至3分鐘以內,以月產能約30萬片顯示器生產線為例,每年可省下新台幣1,600萬元成本。人力節省將近一半,但為何還能達到如此生產效率?黃氣寶進一步表示,其實導入協作型機器人除了解決缺工問題外,事實上也是另一種將生產流程SOP從人類經驗轉化為系統化儲存的一種方式。而除此之外,與製造執行系統(MES)以及佳世達極早便投入的智慧倉儲系統(WMS)之間的無縫接軌也很重要。

佳世達董事長陳其宏曾表示,智慧工廠精隨在於軟硬整合,透過物聯網架構精實雲端運算、大數據分析。除了自動化設備之外,真正的決策大腦其實在於各管理系統的生產資料要能夠整合,各系統間才能確實達到無縫接軌,例如WMS系統根據MES系統中的工單製令迅速備料並即時送料到站點,以減少產線閒置的時間,提高產能利用率。

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