什麼產品不易自動化?

在前一篇文章中《智能工廠來了!》讀後想法,提到書裡幾間傳統手工具產業,為了達到自動化與智能化費盡了苦心,究竟為什麼有些產品自動化容易、有些又特別困難呢?

容易自動化的意思

容不容易自動化,以白話文來說就是”能否以相對較低的成本,達到兼顧產量與品質的生產”,以商業的角度來說,自動化設備的成本越低,資金回收的速度越快,同時相比舊有的人工組裝,也能替產線降低未來的人力成本。

自動化能達提升品質,是因為自動化的主要生產的方式,是使用機械規律性的動作來進行生產,意思是機器的每一次動作的位置、到達的時間或者動作的力量幾乎都是一樣的,再搭配自動化的檢查,如此一來,每一個生產的產品都在生產過程中,會有相當一致的參數,進而達到維持品質的效果。

容易自動化的產品樣貌

根據以上的特性,你可以發現自動化設備的動作行為相當規律,也因此呢!越適合自動化的產品,也越符合"一致性"的條件,意思就是說,要組裝的每一個產品,它的外型尺寸參數有沒有一致呢?是不是每一個外性尺寸都在一定的範圍變化內?它的顏色是否都相同、重量相同、表面的平滑度、摩擦力是否相同呢?

尺寸差異,會影響機械手抓握的精準度,也會影響零件在治具上的準確度。
顏色差異,會影響光學類感測器的判斷精度,使機器誤判。
摩擦力差異,會影響零件供料時的穩定、或者機械手抓握。
實務上的經驗中,幾項不容易自動化的零件有:

  1. 矽膠等軟質材料製品
  2. 細又軟小的O型環
  3. 射出瑕疵多的小塑膠零件
  4. 尺寸變化大的鑄造品、金屬薄片
  5. 帶有不定量油的零件

不容易自動化的應對

最後,不容易自動化的零件難道就不適合生產嗎?倒也不是,只是說若要達到相同品質的生產狀況,勢必要投入更多的成本,例如因為尺寸差異大的檢查誤判,改成使用能補正的CCD檢查,帶有油份、難以供料的零件,改使用料盤、料架來穩定供料,又或者動作複雜難以組裝部份,可以使用多軸的機械手臂來進行組裝。

產品設計上提升自動化的方法

更改產品的部分設計,也能有效的提升自動化的程度,下圖節錄高立圖書出版的《自動化工程》作為例子: