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佳世达推动人机协作生产 3分钟快速换线实现弹性生产目标

佳世达自2016开始建构人机协作生产线。佳世达提供

电子代工大厂佳世达在桃园龟山厂导入协作型机器手臂开启人机协作的新时代。目前佳世达的智能工厂已进展到第二阶段,于2016年开始建构人机协作产线,佳世达智能制造事业处处长黄气宝指出,事实上佳世达一开始推动智能工厂的目标很明确,主要以建构人机协作生产模式为目标而非全自动化生产,是以佳世达在龟山厂导入可与人类共工的协作型机器人,将过去一条产线约30个人力大幅降低至12至15人左右,但整体生产效益却提升74%以上。

佳世达主要从事电子产品制造代工,黄气宝说,像此类制造业者由于产品型态多样化,不像传统流水生产线以大规模量产为主,基本上换线的频率并不高,但像佳世达的生产线必须因应不同产品的尺寸与规格,对于生产线有非常高的弹性需求,因此在少量多样与追求生产效率提升的双重目标下,佳世达采取混线生产模式,意即在同一条产在线可生产不同机型的产品。为保有生产弹性,贸然追求全自动化生产不见得为最终理想,特斯拉(Tesla)成为全球制造业借镜的对象,而佳世达采取人机协作模式,目的也为在多变的生产环境中仍保有人力作业以维持弹性应变的能力。

目前在佳世达工厂中导入协作机器人比例较多的部分主是在制程中后段,也就是组装、测试以及包装等仍以人力作业为多,且工序较为复杂繁多的生产流程。组装部分包括锁螺丝、贴附等作业,测试环节则会搭配视觉系统并集成AI来执行产品外观检测,后期包装则会利用机器手臂抓取附件等,并在后续集成无人搬运车(AGV)进行厂内物流规划。

黄气宝观察,目前制造业导入机器手臂主要在于提升生产效率与稳定生产质量两大需求。现在全球都面临缺工问题,造成人员流动频率高,而新手作业纯熟度不够好,相对来说除了不利于制造业者管控生产质量之外,也需要消耗成本重新训练新进人员。。

机器手臂在正式上线前都须要经过一段时间训练与调教,直至确认可独立完成操作,而人类作业员也是如此,但两者不同的是新手每每从零开始,而佳世达的生产型态虽然少量多样但产品型态固定,一旦工程师订立标准作业流程进行编程与设定,机器手臂即可在最短时间内迅速上线,尤其在混线生产模式下,追求快速换线更为受用。

黄气宝指出,现在佳世达在混线生产的模式下,除了产线缩短提高厂房利用率外,产线转换的速度也已从过去30分钟降至3分钟以内,以月产能约30万片显示器生产线为例,每年可省下新台币1,600万元成本。人力节省将近一半,但为何还能达到如此生产效率?黄气宝进一步表示,其实导入协作型机器人除了解决缺工问题外,事实上也是另一种将生产流程SOP从人类经验转化为系统化储存的一种方式。而除此之外,与制造执行系统(MES)以及佳世达极早便投入的智能仓储系统(WMS)之间的无缝接轨也很重要。

佳世达董事长陈其宏曾表示,智能工厂精随在于软硬集成,透过物联网架构精实云端运算、大数据分析。除了自动化设备之外,真正的决策大脑其实在于各管理系统的生产资料要能够集成,各系统间才能确实达到无缝接轨,例如WMS系统根据MES系统中的工单制令迅速备料并实时送料到站点,以减少产线闲置的时间,提高产能利用率。

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