自動化導入趨勢與數位製造之結合

上圖為工具機自動化系統之圖示（本圖示及文章引用至先構技研）http://www.prefactortech.com/c_innovation_automation.html

為何要導入自動化?
1।降低人工成本。2।品質提升。3।去除重複性的困難作業或重負荷作業。4.增加產量。5.追求產品的彈性。6.降低材料浪費。7.安全法規。8.降低人工的流動率及訓練成本。9.降低資本投資。10.行銷廣告。

導入自動化的流程？
1।問題點定義。2.擬定生產策略。3.自動化系統規劃模擬。4.自動化系統效益評估。5.細部流程、機構、電控設計與模擬確認。6.安裝系統。7.系統試車。8.量產上線。

自動化的趨勢？
台灣與大陸的人力成本增加是不變的趨勢，而隨著設備售價逐漸降低，未來將形成一個黃金交叉點，屆時為降低人力成本支出時將開始大量的採用自動化設備，加上中國大陸已成為全球重要的一個市場，以往利用廉價勞工的方式不在，加上安全法規及勞工意識抬頭，這都將影響企業的生產策略轉向自動化方向發展，而在不久的將來台灣與大陸都將開始大量的採用自動化系統。自動化機械人系統的選擇必須追求效益前提，如果只有單機系統很難發揮綜效，而最佳的機械人系統必須整合周邊的系統，其中包含物流、生產流、資訊流的問題，否則自動化將淪為高級的玩具，至於安全、作業性、維修方便性等也是考量的重點，也就是未來自動化系統的採購將不在只是單機而會朝系統整合的方向進行。 電腦輔助規劃（Computer-Aided Production-Engineering簡稱CAPP ）則是最佳的解決方案，數位模擬可使機械人系統於規劃階段瞭解系統的效益，「數位工廠」則是電腦輔助規劃領域另一個代名詞，2002年起亞洲區的日本、韓國、台灣便開始積極導入此技術應用於自動化系統的整合，而「數位工廠」可於於電腦中確認機械人的動作、夾治具干涉、設備連動、安全關係等等，使系統達精實階段才進行投資，而「數位工廠」這樣的創新技術除了可以應用於新機械人系統外，也可用於運轉中的機械人系統，而其概念則為整合「自動化」、「精實工程」、「數位工廠」三大領域，使自動化系統發揮最大的效率。

如何選擇自動化？
自動系統包含機械人、電控系統、機構系統、供料系統、搬運系統等幾大系統，而導入之評估需考量這幾大系統之優缺點及成本之關係，然後進行效益之評估，這當然也包含系統整合商的能力，系統整合商除了要有相關系統的整合經驗外，對於製程的瞭解也相當重要，所以整合商與製造商必須彼此緊密的配合才可完美的完成導入專案。畢竟製造商要的是有效益的自動化生產系統，並只是導入少數知名品牌的設備，所以系統整合商的角色格外重要，能力不足的系統整合商易安裝出沒有效益且高風險的自動化系統。

回收年限計算方式？
一般機械人自動化系統於正常使用狀況下可以運轉10~20年，只要自動化系統之投資可於4年內回收即是不錯的投資選擇，而其實一般評估都以低減人工成本、產量增加、浪費減少、降低人工的流動率及訓練成本等作為主要的計算指標，至於品質、安全及工作環境改善等非常難以量化，但可依公司之文化與規定進行一定比例之調整，以下則以一個簡化後之案例進行回收年限計算示範。
個案：某金屬製造公司之A產品年產量為100萬個，採兩班制模式生產，每班需要2位作業員進行作業，每位作業員之年新約50萬，另加上勞健保及勞退之費用，每年每位作業員之用人成本約55萬，也就是每年之人事成本約220萬，而導入自動化系統後可取代4位作業員，而導入自動化系統之成本約550萬，每年之保養及耗材約30萬，於不考慮利息、薪資上漲、設備折舊等等因素下，區分為兩個解決方案，分別為人工生產及導入自動化設備，而經過簡易之計算結果如下。

經由上述之計算可知道設備之投資其實已經第三年回收，第四年起均開始獲利，也就是第四年只要可以支付變動之營運成本即可，另設備其實可運用長達10~20年，也就是第四年開始製造商之製造成本將大幅降低，另該公司同時申請政府之投資低減補助方案，綜合上述之計算可知這個自動化系統是非常值得的投資案。