自動化是什麼?
自動化是指機械設備、系統或製程在無人或少人的情況下,按照設定的要求,自動檢測、處理、分析,並實現預期的目標,這樣的發展能避免人類身處在危險與繁瑣的勞動環境,也能提高效率,改善質量、準確度與精度。
自動化主要針對兩個層面,一個是勞力,另一個是資訊處理,前者通常為重複性與獨立性高的體力勞動工作,後者則為透過數據的蒐集,這需要仰賴人工智慧技術,進行分析並提出解決方案。
自動化的出現,對各產業的人帶來很大的影響,因為工廠中有許多重複性高的勞動工作,且可能會因為作業員的差異而讓產能有所不同,而隨著工業4.0的提出,透過各項技術的結合與運用,生產線上的自動化從原物料、組裝到分配包裝都能由機器控制生產,人們只須設定與檢查即可,而這對工廠來說是非常重要的改變,本文將分享自動化的定義與它帶來的價值。
Scroll自動化是指機械設備、系統或製程在無人或少人的情況下,按照設定的要求,自動檢測、處理、分析,並實現預期的目標,這樣的發展能避免人類身處在危險與繁瑣的勞動環境,也能提高效率,改善質量、準確度與精度。
自動化主要針對兩個層面,一個是勞力,另一個是資訊處理,前者通常為重複性與獨立性高的體力勞動工作,後者則為透過數據的蒐集,這需要仰賴人工智慧技術,進行分析並提出解決方案。
自動化對生產帶來重大的影響,改變工廠、裝配到倉庫的運作模式,在這過程中也產生許多新價值,能幫助企業改善生產的生產率、準確性與靈活性。以下為自動化產生的價值:
1.產量增加:過去工廠須雇用許多勞動力,為了維持生產力也必須以長時間工作為基礎,而休假或維修期間可能會使生產力降低,透過自動化與其他技術的結合,能維持將近24小時正常運作,並大幅提高產量。
2.生產成本降低:使用自動化進行生產,雖初期須花費一筆費用進行自動化系統的整合,但長期下來卻能減少人力成本的支出,只需雇用少數的人力進行控管。
3.改善員工環境:許多工業環境會有化學藥品或高壓電等,這樣的情況讓勞工處於危險的工作環境中,安全將會是主要著重的問題,有些情況下公司可能會為此付出相關事故的費用,因此透過自動化系統能讓生產線成為安全的工作環境,減少事故的發生。
4.產品品質控制:自動化的機械不會像人一樣會產生疲勞、倦怠或被其他因素影響,因此生產過程中發生錯誤的機率相對較少,且生產過程比人工準確,能夠提供品質高且一致的產品。
5.提供客製化產品:市場上面對客製化的需求逐漸升高,工廠能透過自動化系統滿足質量與安全標準,提高產線的靈活性,批量生產客戶訂製的產品,能為企業帶來新的收益來源。
導入自動化前,企業需評估目前的首要目標是什麼?許多企業只是為了跟上風潮或想要馬上獲得效益,急著投入一大筆金錢,最後卻無疾而終,此時應先找出工廠中簡單且在前期即可獲得效益的方案著手,避免馬上投入卻無法回收或維護的風險。
1.自動化的需求與目標
正式導入自動化之前,需先分析目前工廠的生產流程,檢視哪些部分能以自動化方式運作,與需要自動化的原因,以確保自動化的目標,像是提高生產率、提高產品品質、降低成本或提高工廠安全性等,不同的需求與目標要導入自動化的程度及規劃會不太相同,而了解這些後可以將目標量化,有助於檢視計畫與實際導入情形是否在正軌上,也能評估解決方案所帶來的效益。
2.評估生產模式
當一般工廠要導入自動化,需要針對目前的生產狀況進行評估與規劃,像是單樣大量生產或少樣多量生產,不同的生產模式會有相對應的設備與自動化方案,因此這些評估是不可或缺的。
若是單樣大量生產,就會以單一製程生產或多站製程生產為主,焦點會放在生產相同或相似的產品上,此時生產效率與生產線的協調就會成為主要目標,以實現大規模的生產。
若是少樣多量生產,主要會以生產多種不同產品為主,產量相對較小一些,工廠就需要有具備高變動性的產線,在短時間內進行挑整與切換生產設定來滿足客戶要求,此種模式通常伴隨著較複雜的生產需求,因此需要一個能高度整合的系統才能符合產品要求。
3.選擇自動化技術與設備
再來就是規劃整個方案的預算,包含控制系統、產線規劃設計、軟硬體設置成本、培訓人員成本與後續維護成本等,並挑選適合的機型設備以及該設備與其他原有設備的整合性都需考慮進去,這將會直接影響自動化帶來的效益。
4.挑選合作廠商
若目前對於自動化技術不太熟悉,可以考慮與擁有相關技術與經驗的廠商進行合作,除了內部先進行需求與方案的初步統整,也可請廠商協助並針對生產流程、目標與預算等相關提供解決方案,不僅能減少前期的規劃成本,後續遇到問題時也能與合作夥伴一同解決與改善。
5.設計與測試
前期做好全面性的分析後,可基於這些資訊來進行軟硬體的規劃,包含需添購的設備與產線需要的協助,能夠監控整個產線運作的軟體等,最終經過模擬與測試確保自動化能導入與實行。
6.培訓人員
當工廠導入自動化時,應讓員工進行相對應的培訓,才能確保人員正確操作與定期維護設備,若培訓僅淪為形式上的交接,往後在使用上若有什麼問題卻無人指導,錯誤的使用方法會讓產線無法真正導入自動化,而前期的努力與金錢將會化為烏有。
7.實際運營
將自動化設備與系統導入只是第一步,持續的監控與數據的紀錄分析才能有效的將自動化效益發揮至最大,不僅是了解當前的生產狀況,也能監測出潛在的問題,盡早發現問題才能解決與優化製程;後續的定期維護與保養也是非常重要的,能讓系統與設備維持在良好的狀態,降低故障或停機的風險,最終讓自動化為產線帶來高效益,滿足快速變化的市場需求。
8.評估與檢討
導入自動化並不是都只有成功的案例,也會有不如預期或失敗的可能,因此需要定期評估實施的投資報酬率,可以針對產線了解成本、工時、良率與材料費用等相關項目,來確保導入自動化是否為工廠產生正面效益,從中也可以發現問題並進行調整,未來在規畫其他方案時可以做為借鏡,降低出現投資失敗的風險。
很多人認為自動化會取代人力,導致許多人失去工作機會,當然縮減一些操作流程後,即會刪減大部分的人力,但自動化的優勢在於提升生產力、一致性與效率,這時操作人員的參與將會顯得特別重要,且更能專注於其他重要的任務上,而非將心力花費於日常且重複性高的事務上。
當然自動化並非都是優勢,也會面臨一些挑戰,像是解決方案是需要時間與精力才能達到最佳化,並非導入自動化就能產出效益,而是需要針對整條產線進行調整,也要隨著項目與構建方式進行功能的管理,才能將自動化最佳效益化。