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工業應用上自動化與自働化的差異

  • 朱雅琳台北

隨著工業的崛起,為了節省人力成本,各家廠商競相推出關於自動化的產品以及解決方案,不同於以往,現在更進一步推出自働化系列的產品及解決方案。就自動化與自働化去做進一步的區分以及定義。

所謂的自動化即是指利用機械化達到省力,減少人力成本,提高產量,讓機器努力拼命工作卻無其他附加價值。然而,自働化則是利用智能化較貼近人性化,節省人力提高品質,是帶有智慧而且有附加價值的工作。

然而,產業設備要轉換成自働化需要具備要項

1. 動作自働化:設備基本動作機能,以加工機為例,從供料裝填、進刀、粗細、退刀、退料等動作持續循環,各動作點要何時起動、停止、速度、安定時間等,均能在設備自我偵測下完成;若有異常亦能自動停止,且立即警示機台狀態、發生原因及位置。

2. 檢測自働化:控制元件具有驅動及檢測功能,正常下會依需求動作;當功能失效時,其自身附有檢驗(測)防呆機能,防止錯誤檢測。

3. 回饋自働化:回饋的目的為修正與目標值之偏差,若屬加工設備,加工刀具(砂輪)在磨耗、損壞及溫度差異時,會與目標值自動補正;如屬量測設備,受環境溫度、電壓變化或製具關係,樣規測量時,資料產生飄移,在適度條件下,產生的偏差會有回饋機能使其與實際資料吻合。

4. 資訊自働化:設備狀態及稼動產生之資料,經分析後之資訊,能提供管理層作生產排程、設備維護、技術改善、精度需求、接單依據等,日積月累之資訊更可提供經營階層作營運之判斷。

產線自働化之改善效益

基本的產線自動化流程,不外乎從設備安定到合理配置到方便操作到恰當計劃達到物流順暢的結果。我們可以針對設備、物流、人力、環境、品質、產量等6個方向去做探討及比較導入自働化的前後差異。

從設備討論在改善前可能會遇到設備不安定,微小停機多等問題。導入自働化後,軟硬體改善,增加防呆回饋機制,稼動穩定,操作人員素質提升。在物流上,從原本單機生產無連線,供(儲)料設備多;改善後,使用一個流連線生產,達到物流標準化。

就人力的部分而言,原本人工投料人力配置多、一人一機負荷大;導入自働化後,為一人多機(多能工)且負荷減輕,工作安定流動率少。環境面上,由改善前的資源不足,周邊設備多,環境不易整理與維持;到改善後配置合理化、標準化,環境改善且容易維持。

甚至在品質檢驗的部分,從抽檢頻繁,品質不安定,品質回饋慢且不易追溯;導入自働化後,設備安定且有自動檢測回饋補正機能,品質穩定不良率降低,品質異常發生時能夠自動停機。最後從產量面可以看到,從原本的再製品多,投料與產出不易控制;改善後,資訊整合結合ERP系統,讓訂單與產量易控管。

產線電腦監控之導入效益

就管理活動面來看,可以從幾個方向去討論針對產線電腦監控之導入實質得到什麼效益,像是:WIP查詢工單掌控、處置行動、設備稼動以及工程等來做討論。

在系統導入前,WIP查詢工單掌控是從報表人工計算;處置行動也需要等事後幹部報告,才知某一產線或機台已異常停機;在設備稼動上,需至各機台前查詢才能得知相關資訊;在工程上無法即時以群体CT進行判定;在人事成本以及管理能力更因為各機台資訊不易即時取得與彙總,增加幹部走動管理時間;甚至在環保上容易造成不必要的管理報表多浪費資源;最後在事後保養上,機台狀況僅能由人工紀錄得知,缺乏數據造成漏失。

反觀,導入系統後,透過WIP查詢工單掌控工單有無正確且如期生產,以掌握入庫日期;在處置行動上,設備如異常,則會即時發出警告訊息,提醒管理幹部採取處置行動;在設備稼動上,透過網路即時掌握各設備之加工條件及製程能力(Ca、Cp、Cpk等)。

在工程面上,系統可匯出某一時段之CT統計結果(直方圖、折線圖、群體平均值等),由統計結果獲知瓶頸工程為何?讓統計數據告訴您可能的問題所在;在人事及管理面上,更省略不必要的文書作業及人力資源浪費,人事成本減少,管理能力提升;在環保的議題上,省略不必要的管理報表,間接實施「減碳減廢」;最後在事後保養上,設備運轉資料可提供預防保養之參考依據。

目前東培工業已經可以為客戶達到這樣的品質要求,日本聞名世界的NTN株式會社合作,軸承生產所仰賴的就是高度的自動化。並擁有堅強的自動化設備開發設計團隊,包括研磨、洗滌、檢測、組立、輸送,採用智能化、人性化之軟硬體設計理念,可客製化快速解決客戶碰到的問題,包含新設備開發製作、舊設備大修改造、線上量測回饋設備、自動上下料系統等,依客戶的需求進行設計製造服務,共同實現「自働化」生產加工設備,提升總體品質與效率,創造雙贏。