如何加速自動化導入？

薪資上漲促使台商採取自動化。圖為富士康生產線上的女工。（AFP）
圖片引用自新紀元週刊 大陸工資上漲 牽動台商佈局
http://www.epochweekly.com/b5/179/8110.हतं

這兩年來許企業都沒有料到金融風暴來臨，當然也有很多公司錯估大陸工資上漲的幅度，所以導致企業的製造成本大幅上漲侵蝕獲利，有些體質不佳的企業應聲到地，而實力較強的公司則是利潤大幅縮水，而中小企業相對於大公司的福利較差，人才很自然移動到實力較佳之公司，造成一些中小企業雖有訂單，但卻無人可生產的奇怪現象，不過人力本來就是一種移動性的生產要素，企業經營時也必須考量，而目前普遍的對策就是以自動化來取代人力，但自動化的成本及風險也相對高，但趨勢又是如此，那該如何積極的導入自動化來降低製造成本？

首先要瞭解所處的產業環境中的產品生命週期長短，例如電子業就非常不適合傳統導入自動化方式，因為電子業的產品生命週期短，慢慢規劃的方式很難趕上量產的高峰期，還好現在的軟體技術已經很成熟了，可以用「數位模擬規劃」的方式進行，另外也需考量延用性，因為單一產品很難完成攤提，必須於導入階段就考量延用及混線生產的可能性，而要快速導入自動化系統最快的方法則是與專業的自動化系統廠商合作，由製造商提供生產流程及重點，而由專業專業的自動化系統廠商規劃製造，如此專業的分工模式可快速的導入自動化系統，其實說穿了就是首先要先知道自己想什麼？接下來找一個可以幫整合的系統商來完成，當有一天慢慢熟悉後可以建立起自己的導入流程，當然有些公司考量保密的問題，所以都自己進行研發，這於人力充沛且素質高的公司是可行的，但如果是完全沒有經驗的公司最好還是先尋求外援較佳，而這就像是是天平的兩端，完全由公司的文化及發展策略去訂定。

總結就是要先找有經驗且利用新科技的傭兵先來協助是最快方式，不但可降低風險增加經驗，同時也可即時享受自動化帶來的效益！


延伸閱讀：
--------------------------------------------------------------------------------
自由電子報
http://iservice.libertytimes.com.tw/liveNews/news.php?no=406358&type=%E8%B2%A1%E7%B6%93

成本壓力大　鴻海加速自動化
〔中央社〕中國基本工資上漲趨勢確定，鴻海集團面對成本壓縮毛利的壓力，多次表示將加速改善製程，提高自動化比重；董事長郭台銘評估在美國設自動化工廠，並非即興之作。
鴻海集團旗下的富士康科技，今年陸續發生多起墜樓事件，也迫使鴻海重視中國勞工的生活需求，在 6月宣布將基本工資由人民幣 900元調高至1200元，後續再宣布通過考核的員工10月起再大幅調薪至2000元。
面對中國大陸工資成本上揚的趨勢，鴻海總財務長黃秋蓮日前即表示，將以內部及製程改善、客戶轉嫁等方式因應。
黃秋蓮指出，大陸工資成本增加是必然的趨勢，現在或未來已不會有幾百元人民幣就可以找到工人的情況。
面對10月 1日起工資大幅調漲，鴻海將以製程自動化減少用人、工廠朝內地搬遷及爭取客戶認同轉嫁的方式，進行調整。

富士康生產基地除了朝內陸搬遷外，深圳廠區著重在新產品及新技術的扎根。富士康集團副總裁程天縱也在集團員工誓師大會中表示，集團目前合計有92萬名員工，在深圳地區約45萬人，未來配合深圳廠未來轉型為研發、試產、創新基地，深圳地區的員工計劃將降至30萬至35萬人。
儘管深圳員工減少，程天縱指出，因集團業務持續成長，加上集團製造部分內遷至成都及鄭州等具基礎配套建設的城市，未來富士康集團在中國的員工人數，可能達到130萬人，較目前92萬人再成長逾 4成。
儘管鴻海多次強調將以改善製程、自動化及向內地遷廠，來降低法人對兩階段調高工資對毛利率下滑的疑慮，但鴻海第 2季毛利率及獲利低於預期，仍讓部分外資法人疑慮加深。
大和證券即指出，鴻海為富士康中國員工調升工資後，法人一直在關注鴻海的獲利低能見度，而鴻海第 2季的表現已證實此看法。
大和證券指出，儘管鴻海營收較首季成長20%，但營業利益季增率僅 1%。由於富士康加薪從 6月才開始，大和證擔憂鴻海第 3季及第 4季的毛利將下滑。
摩根士丹利證券也指出，富士康預期工資提高的效應，在第 4季前其實還未完全反映在鴻海費用上，鴻海短期內獲利趨勢仍難以反轉。
整體而言，郭台銘透露正評估在美國設立全自動生產工廠可行性，僅是集團廠區內遷、降低人力成本壓力策略中的一環，以避免過度倚賴人力；至於赴美設廠是否成真，仍將視集團需求及實質效益而定。

--------------------------------------------------------------------------------

ABB之RobotStudio模擬軟體

ABB's simulation and offline programming software, RobotStudio, allows robot programming to be done on a PC in the office without shutting down production। （上圖引用自下列網站：http://www.railway-technology.com/features/feature61271/feature61271-1.html）

RobotStudio是ABB機械人所提供之數位虛擬模擬器，系統規劃工程師可利用該軟體進行自動化系統之規劃與模擬，並且可離線編輯機械人之軌跡程式，而採用視覺化之呈現方式，可使所有參與人員簡單明瞭知道即將導入之自動化系統全貌，進而可進行細部檢討，當然也可向未來的用戶詳細解說製造流程，另外對於內部主管及其他平行單位之溝通也是很方便的工具，也就是說可透過數位規劃的方式可同步進行多方案之效益評估，大幅降低風險與成本，使自動化之效益極大化。

下列則為富士康導入自動化之成功案例：
時間就是市場，時間就是產量，時間就是金錢

-------------------------------------------------------------------------------
富士康主要生產個人電腦、伺服器、電腦週邊設備等。該公司之深圳工廠有 8 萬多名員工，是中國業內最大的企業，而該公司擁有許多知名客戶，例如Dell、Apple、HP、Cisco、Symaco 和 Nokia 等。
--------------------------------------------------------------------------------

「圓柱座標－SCARA」機械人與「直角座標－Cartesian」機械人的選用？

KUKA ROBOT的應用實例

上圖引用自：।com/2006/08/21/kuka-robotics-scara-robots/">।com/2006/08/21/kuka-robotics-scara-robots/">http://edageek।com/2006/08/21/kuka-robotics-scara-robots/

本文參考自RobotWorx：Robot News (Which is Better? Scara vs। Cartesian Robots) ; http://www.robots.com/blog.php?tag=44 ,October 22, 2007

SCARA及Cartesian這兩種機械人是自動化系統中常見的應用機種，但到底哪一個比較好？有時候真的難以抉擇，不過其實每種機器人具有獨特的特點和優勢，透過詳細的評估與瞭解未來自動化的工作空間及應用產品，應該可以做出最佳的決定，而一般評估之重點則包含下列項目：

作業範圍：
SCARA機械人的體積小並且很靈活速度快，而在其圓形工作範圍內很適合進行彈性式的自動化生產，所以很適合應用於狹小空間的自動化，至於Cartesian機械人工作範圍形狀為長方形，而工作範圍可以設計成很大，但相對的Cartesian的架台剛性要很強壯，所以架台的結構將會佔用不少的空間，雖然可以省下作業區域的地面空間，但相對的廠房高度則需保留給架台。

運動模式：
SCARA機械人比Cartesian機械人更具彈性，因為SCARA機械人具有四個軸向的運動軸，堅固的SCARA機械人可以在一個平面上很彈性且靈活的運動，至於速度上SCARA機械人比Cartesian機械人快，因為SCARA機械人可以減少很多不必要的運動軌跡，至於Cartesian機械人則屬於X，Y，Z三個方向運動模式，而Cartesian機械人的精度常常取決於架台結構的強度，凡越強的結構體則運動後的精準度越高，而Cartesian機械人最適合用於直線運動的自動化，例如單調直線的插拔、搬運等動作。

尺寸與重量：
SCARA機器人的有效載荷能力比較小，所以比較適合於小型的物體，至於Cartesian機械人因為有效載荷較大，所以適合重物及大體積的物品，所以自動化的規劃一定要從產品的尺寸與重量著手進行規劃。

作業環境：
機械人常於高溫或液體污染的環境下作業，而於結構上SCARA機器人的每一個關節可以密閉，所以可以輕易的發展出防水型的機械人，至於Cartesian機械人雖然可以有些保護措施，但活動部難以全面的防護，所以Cartesian機械人難於充滿液體的惡劣環境下工作。

如何進行機械人系統的規劃與設計？

FANUC與Yamazakimazaku的綜合加工機搭配的機器人單元

上圖引用自機器人世界情報網 http://www.robotworld.org.tw/index.htm?pid=10&News_ID=802

傳統的工廠的自動化系統非常複雜，於規劃及設計階段需要考慮站別、佈局、排程、物流、安全、作業、維修、訓練等等問題。如果沒有好的規劃與設計，導入的自動化系統除了沒有效益外，甚至可能造成日後安全及維修的問題。而最新的規劃與設計方法是採用電腦生產輔助工程（CAPE），因為電腦生產輔助工程（CAPE）可於成本、交期限制下有效率的規劃機械人系統，讓使用者（End User）或系統整合商（robot system integrators）可於投資前先行模擬佈局、生產循環時間、物流、產出量，降低系統安裝及上線時間，甚至可以進行成本分析及投資報酬（return-on-investment）分析，甚至可以利用CAPE達到同步工程，大幅縮短產品上線時間，對於使用者（End User）而言價錢不再是唯一的考量，因為系統整合商（robot system integrators）可以幫使用者省下更多的時間與金錢，雙方的關係更像是合作伙伴的關係。

精實生產之驗證方案

上圖為模擬製程及產出報表

引用自 http://www.visualcomponents.com/Solutions/PartnerSolutions

Toyota精實生產就是目前業界所熟知的「Lean」，其主要目的是希望透過集中生產力的方式，以較少的生產成本，製造出最高的產品價值。而「Lean」的中心思想在於，將正確產品數量在正確的時間、地點，以最少的資源和搬運時間下，呈現出高品質高產量的產品，但如何確認測試或證明他們所提出的改善方案的工作？尤其精實生產本身一種禪學，是一種工作的態度，而全球化的企業尤其更會遇到文化差異而導致精實生產無法推展或是成效不彰的問題。

Toyota在這個世紀大約已經投資了百億美金於IT技術上，尤其是2003年投資二十億美金的「全球改善- Global Kaizen」計畫，該計畫為開發出3D的Virtual Communication系統，讓Toyota可以於設計時，便進行製造的規劃與模擬，當然也可與全球的工廠進行連線溝通，而設計階段的工程設變成本遠低於量產後的變更，說穿了也就是將創新的IT技術與「精實生產」精神結合，創造出次世代的「數位精實生產」。下列三篇文章即是談到「精實生產」與「資訊策略」的結合!
Toyota Motor Manufacturing, Kentucky ,Inc http://www.toyotageorgetown.com/tps.asp
Lean Manufacturing and IT Strategy
http://itstrategyblog.com/lean-manufacturing-and-it-strategy/
Toyota’s IT Investment in Global Kaizen
http://jmok007.wordpress.com/2009/09/08/toyotas-it-investment-in-global-kaizen/

目前，坊間有許多企業和顧問公司正各自採用不同的精實解決方案，希望藉此引導企業本身或所服務的顧客走向精實生產的模式。然而直到現在，依然有許多企業和顧問公司仍缺乏能夠測試或證明他們所提出的改善方案真實性的模擬工具，畢竟不是每家公司都能向Toyota一樣可以負擔如此高額的費用進行IT技術的開發，但如何對應這樣的問題，是否有中小企業專用的數位工廠？最近歐洲的Prodatec 開發出一套精實生產的測試工具，該工具或許是未來的解決方案。

Prodatec（http://www.prodatec.fi/）為芬蘭一家管理顧問公司，該公司於Visual Components下開發出一套，能模擬精實生產必須達到的幾個要素，例如：人因工程(動作分析)、看板系統、FRS 等。利用Prodatec 模擬工具，可以實際反映出生產系統及人員、存貨、資源的狀況，該公司之目的為希望能利用該平台進行模擬達到精實生產的解決方案。
http://www.visualcomponents.com/Solutions/PartnerSolutions