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以5W1H淺談機械手臂運作模式

5W1H是大家耳熟能詳的分析方法,但其實企業在要不要導入自動化設備時,也非常建議運用這種分析方法來評估廠內目前情形,今天就以是否要導入機械手臂,以及導入後會帶來哪些效益來看看,5W1H到底可以如何幫助我們進行分析評估。

作者

莊馥綺

561

・2023/06/17

5W1H應用於機械手臂建置規劃

WHY

在導入前,首先要先思考,為什麼廠內需要導入機械手臂?有哪些地方需要機械手臂來取代人力?目的是希望手臂可以替自己帶來哪些效益?

 

WHAT

目前產線上,是哪一個工位、哪一個製程需要機械手臂的協助呢?機械手臂這麼多類型,又該選擇哪一種才適合?你想要機械手臂幫你做哪些事情呢?

 

WHO 

哪些單位需要使用到機械手臂,又是由哪一個部門來主導與規劃機械手臂導入的事情?

 

WHEN

提案上完成的時間、導入時間、與上線時間的預排都要清楚列出,如果沒有訂下確定的執行日期,勢必會一拖再拖,降低完成效率。

 

WHERE

這些機械手臂是要使用在哪一種廠域裡?是新廠建立時要規劃新的自動化產線,所以需要導入機械手臂,還是原有的廠區進行部分產線自動化、智慧化的測試,所以需要導入機械手臂測試階段性成效?

 

HOW/HOW MUCH

除了討論詳細的導入規劃方案,更重要的就是預算編列,畢竟成本預算是一項重要的評估因素,也要配合年度預算作設備導入的分期工程規劃。

 

機械手臂挑選面向和要點

當你考量完上述的問題後,接下來要思考的就是如何挑選適合的機械手臂!接下來我們將以兩種不同的面量來挑選,究竟哪一種機械手臂才能真正符合你的需求?


工業型機械手臂 vs 協作型機械手臂

工業型機械手臂:取代部分重複性高的工作站,節省人力成本;代替人員從事高危險性的工作,提高工作環境的安全性;讓產線可以持續每天 24 小時、每週 7 天運轉而不感到疲勞,提高效率與生產力;當需要進行極度精確或一致的任務時,由機器人手臂執行會比人力操作更加穩定和準確;相較於改變整個廠域和調度人員,機械手臂較容易被重新規劃於新的作業流程,可以根據不同需要安裝到不同平台上,變動彈性較大。

 

協作型機械手臂:是一種內建智慧功能的高性能機械手臂,可直接與操作人員互動並達到良好的人機協作。幫助勞工進行相對危險、操勞或太繁瑣的工作,打造一個更安全、有效率的工作環境:像是從簡單的物件取放、搬運,到切割、焊接等需要更高精準度的動作,協作型機械手臂都可以協助我們。


功能面向:取放移動物品vs安裝夾具、加裝輔助

取放移動物品:從A移動到B

一般來說,大家比較耳熟能詳的功能就是簡單的物件取放、搬運,但取物移動主要重視的就是以下幾點:重合的精度考量位置的重現性(是否需要透過視覺、機械輔助定位),並在物料端增設CCD、感測器、定位機制等,如何來料上料口規劃、載具自動化以及與上游銜接方式、補空料的定位機制,以及夾具設計:會依照物料特性去設計(夾爪、真空、牙叉等),並規劃如何將物料送到下一站。

 

加裝輔助設備

機械手臂不單單只能進行取物移動,還可以加上其他輔助設備,當作手臂的眼睛,進行更多元化的應用,像是進行銲槍、伺服起子、電漿、塗膠、超音波、熱埋等,都可以有不同的靈活應用。

 

 

機械手臂實際應用案例

以自動鎖螺絲機為例

由於是協作型機械手臂,可以人機一同協作,首先⼈員先將產品放在工作檯上,按下啟動鈕 後,手臂會先到供料器上取螺絲,再移動到孔位上槍鎖附螺絲,並重複動作直到孔位都鎖附完成、⼈員將產品取出為止。

系統選用伺服起子,可回饋鎖附的扭力訊號、追蹤生產歷程,並配有兩種規格的螺絲供料器,還能沿用客戶原有治具,與上下游製程銜接

 

以熱埋植機與自動鎖螺絲機為例

1.不單只有機器手臂,還能配合快速換模,機臺有熱埋植機與自動鎖螺絲機功能。兩座電熱烤盤加熱器,可增加單次熱埋植螺絲批量。

2.加熱器使用快拆式,可以將整座加熱器拆下換成配置螺絲供料器。

3.電熱烤盤也設計成活動式,可置換不同規格的烤盤。

4.配有安全雷射掃描器,若是人員進入雷射範圍,手臂將降速至原本的速度的4%。

 


靈活運用機械手臂,效益更大化

在數位轉型和工業4.0的趨勢下,工業型或協作型機械手臂都能有著更不一樣的運用,以協作型機械手臂來說,透過具有設定啟用簡便的特性,加上能近距離與人員共同作業,而不必擔心傷害到合作人員的特點,以及能夠針對不同任務重新進行部署的優勢,加上利用5W1H的分析方法,不但可以更了解企業工廠內部真正的需求,還能做到降本提效的目的,對整個製造過程產生革命性的影響。 



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參考資料:愷優科技


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