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走入工業4.0,未來工廠功能大車拼

作者:葉佳錚

目前已有許多國家,包含:德國、日本、美國、台灣等,皆全心投入「工業4.0」,也就是俗稱的第四次工業革命。然而,當物聯網、大數據、人工智慧、雲端逐漸改變人類的生活,甚至走入生產線的上、中、下游時,會呈現什麼樣貌呢?本篇將淺談透過機器自動化、影像辨識、人工智慧等所打造出來的未來工廠。

機器自動化,物件產量UP!UP!

藉由自動化機器來減輕人員勞動力、提升生產效率,早已成為許多公司與工廠營運時,不可或缺的設備,包含運用自動化生產流程的機械手臂、協助物流進行倉儲作業的無人搬運車(AGV),甚至是家裡的掃地機器人,這些都是自動化結合人工智慧、語音、視覺識別等技術,所發展出來的應用。今(2019)年台灣機器人與智慧自動化展中,工研院首度公開設有「亮面瑕疵檢測系統」的智慧砂帶機,突破傳統僅具備2D或3D的視覺檢測功能,亮面瑕疵檢測系統透過人工智慧、影像辨識,並搭配「線上即時3D視覺檢測系統」,可以代替人員檢測大範圍、高曲度的物件,並完成多樣化的產品檢測需求。

工研院所展示的「智慧砂帶機」(圖片來源:傳動與控制科技論壇

人機協作,共振產業

在智慧工廠當中,針對機械手臂的應用已經五花八門,以六軸機械手臂為例,其高速度、高精度、低震度等特色,除了可以大幅提升產能、協助物件執行精密的組裝之外,也能夠在快速到達定點後,馬上恢復穩定狀態並持續運作。隨著客戶需求越來越大,機械手臂也結合視覺,在根據不同產品以及不同的加工模式下,使用者可以藉由更換夾爪、料盤等,以提高機械手臂在物件上的夾取便利性。

而機械手臂亦是少量多樣的客製化優勢之一,能根據需求更換不同的感測器,透過自主學習、數據量測,甚至是結合ERP等企業管理系統,讓產線可以合理地量化並利用數據報表來呈現,以提升企業營運的效能。機械手臂的出現,隨即解決產業較為複雜、危險與困難的生產流程,而人類則可以從旁判斷、改良、決策等,讓機械手臂成為更良好的設計,進而符合每一位客戶的生產需求。

目前校園內也設有機械手臂,供學生們使用(圖片來源:聯合新聞網

自動導向小車,物流搬運業者的救星

在貨物搬運產業興盛的時代,有許多公司作業流程皆引進自動導向小車(AGV)來執行,並透過電腦或電磁軌道來控制其行進的路線及動作,AGV小車具有自動導向系統的功能,可以保障系統在不需要人力的引導下,就能照著預定的路線行駛,並將貨物順利運送到目的地。目前AGV小車的應用領域包含倉儲業、製造業、碼頭、港口等,其高效能、準確、靈活的特性,能順利完成物料搬運任務,並可以連結多台AGV,組裝成柔性的物流搬運系統,依據不同的生產流程,來調整搬運路線,大幅提升生產的可變化性和企業的競爭力。

AGV小車已成為貨運搬運業者的得力助手(圖片來源:PTT新聞

結語

近年來,製造業面臨缺工、人力成本居高不下的問題,改由機器人來協助人力,逐漸成為業界的趨勢。由機械手臂、AGV小車、機器自動化來取代流程化工作,並提供更一致、更可靠的檢測結果,勢必讓生產線效率大幅提升、增加企業效益。由工業4.0所打造的未來工廠樣貌已如火如荼地擴張中,相信藉由人類和機器的同心協力,一定能為產業帶來一股新生命。

 

(責任編輯:葉佳錚)

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