自動化只做一半？零點快換系統突破最後瓶頸！

雄克零點快換系統

一間看似產能滿載的工廠，老闆常常會說，他們是買最新的自動化設備，最好的控制系統，訓練最專業的操作人員，公司呈現一種超高效率的榮景，但事實上，一切是否真的如此呢？

稼動率只有45% 自動化導入真的幫了大忙?

很多廠商的機器永遠很忙，工作永遠滿檔，但經統計後赫然發現，機器在20個小時裡，竟然只有6個小時呈現動作的狀態，其他14小時都是停擺的，也就是稼動率其實只有30%。

有些人也許會說，那是因為很多的流程都還是人工，只要導入自動化後稼動率肯定就會有很大的提升，但實際上，既使所有的製程皆自動化，人工部分全部換成機械手臂去移動工件，最高的稼動率也頂多提升到45%而已。機台加工時夾治具、模具需要配合工件更換，另外要搭配上下料，因此才會發生即使已自動化但也僅達45%稼動率的情形。

自動化並不代表真正的自動？

舉例來說，某工廠今天要製作一個需鑽三個孔的長方型工件ｘ，需要進行三個步驟，裁切、鑽孔及拋光，如果在過去的流水線設計中，廠商會儘量讓這三個工序的時間一樣，這樣工作就可以連貫而不會有任一站在等待，也就是A站一完成馬上進入B，B站一完成馬上進入C，因為ABC所花的時間相仿，所以整條產線理論上是非常流暢的。但事實不然，工件ｘ進入A站時，需人工將X放進A站的治具中，設定調校再進行切割。通過A站成為半成品後，又要透過人工將其放入B站的治具中，透過治具調校後再進行鑽孔，當然C站亦然。

隨著自動化的導入，人工的部分完全由機械手臂取代，表面上一站站用人工將工件放入治具的的動作終於獲得解決，且製造的速度也終於可以大幅度的提升。但這個模式僅適用於單一產品的生產，且單站的調校都相當準確的前提下。但如果ABC其中一站有任何的NG品，整條產線都必須停下來等出問題的那一站重新調校，不然後面的站不會有任何過關的半成品可加工，而這樣自然閒置率就會瞬間飆高，稼動率自然不可能表現的太好。再者，工業4.0的精神主要在少量多樣的自動化，流水線式的設計會遇到最大的問題是，今天如果要做的不止有工件X，而是要做工件X加上工件Y，而工件Y裁切的大小與工件X不同，工件Y要鑽的孔孔徑也與工件X不同。那當生產工件X結束要生產工件Y時，A站的治具要重新設定調校，B站的治具也要重新設定調校，也就是流水線完全不可能同時生產工件X和工件Y, 因為不可能僅生產幾個X就換成Y，這樣變成作業人員必須不斷的調整每一站的治具，根本不可能符合效率生產。

德國雄克零點快換系統如何解決這個問題？

稼動率要提高，首先要改善工藝手法，也就是要由下上下料時間來改進，而改進這個問題點就是使用標準化底板，利用無差別、高精度的快換盤，將以往機台上定位作業時間移至機下，讓機械停工待料時間大幅縮短，進而提升機台稼動率。

德國雄克提出零點快換盤的概念，也就是當生產工件X時，將工件X固定在快換盤上，機器手臂只需要去設定移動通用的快換盤，而進行A、B及C工作的設備也僅需要作一次的設定，不需要再站站去作設定，聽到這裡您可能會有些混淆，那究竟會有哪些幫助呢？

1. 工件僅需做一次的固定即可穿梭在每一個加工站中，完全省去了每經過一站就要重新設定夾具的無效動作。

2. 製造不同工件時由於快換盤皆通用，因此不需要作流水線的設計，可以A站在製造X的時侯，B同步製造Y，可更靈活搭配。

3. 由於製程可跳躍式的設計，不需再有哪個製程等上一個製程的問題，大大提升設備的個別和整體的生產稼動。

4. 高精度的快換盤不需經過一次次的人工經驗調整，即使某一站出現問題，其他站也可因靈活的配置繼續生產，不用在某站一出問題時全站皆停。

以一個汽車引擎為例，生產時需經過23道工序，經由雄克快換盤產品，由於介面共用，不僅節省非常多工序轉換的步驟和時間，更可能因為介面共用而可減少模具、製具的採購，加上因為製造上可更彈性安排，因此不會有太多的等待時間，以相同的產出需求來說，生產設備的購置數量也可以減少，大大節省成本。

投入自動化時，瘋狂的投資設備、刀具、治具，是否真的就能帶來我們預想的效益？答案看來是否定的，但如果使用最新的快換盤機制，卻可能讓稼動率從45%提升到85%，且精度提升到5個μ的高可靠度，從效率、時間、成本、精度等幾個面向來看，這才是真正導入自動化的開始。

若您希望對德國雄克零點快換系統有進一步的了解，您可於2017／09／06-09／09台北國際自動化工業大展期間至雄克攤位(BOOTH: M226 )，非常歡迎您的蒞臨指導！