2018-10-25
協作型機器人 (又名「Cobot」) 這種全新的機器人可協助銜接填補全人工組裝及全自動生產線之間的空隙。對中小型的特殊醫療器材製造商來說，這是個很重要的競爭優勢，而對大型 OEM 廠商來說，也能為過去因成本效益低而無法自動化的流程填補自動化的鴻溝。在此部落格文章中，我們將探討協作型機器人和傳統工業機器人有何不同，並見證三間不同的醫療器材廠商如何運用協作型機器人來增加生產力、提高品質並降低成本。
中小型的醫療器材廠商談到機器人時，就會想到大工廠中那種在圍籬隔離範圍內運作的大型工業機器人，或是科幻感十足的仿生機器人。但是，在這兩類之間，還有一種正在崛起的全新型態：一種稱為協作型機器人 (或簡稱「Cobot」)的機器人，可協助銜接填補全人工組裝及全自動生產線之間的空隙。這種新科技為大型廠商填補了過去因成本效益低而無法自動化之流程的自動化鴻溝，同時也讓小型特殊產品製造商得以運用自動化的優勢。
依照過往的黃金準則，機器人的成本應約略等於一名員工的兩年薪水。但協作型機器人的成本，僅約上述數字的四分之一。傳統機器人的資本成本僅佔總系統成本的約百分之 25 到 30。其他成本則和機器人程式編寫、設置及專屬隔離的工作單元有關，而協作型機器人基本上不需這些開銷。協作型機器人前置成本合宜，中小企業廠商通常在一年之內就可回本，有時還超前許多。
Dynamic Group 的 UR 協作型機器人操作完整的射出成型機械流程，用於生產內含對溫度敏感之元件的醫療器材：Cobot 會拿起固定要成型之工件的「書框」並放入射出成型機中、將物件送至沖切機、將零件放在作業員面前進行後續處理，接著按下按鈕再次啟動流程。
DYNAMIC GROUP 讓醫療器材製造生產力成長 300%
Dynamic Group 是一間位於美國明尼蘇達的未上市外包製造商，專精於醫療及電子產業的高難度射出成型塑膠元件及組裝。由於失業率低且工資高，該公司因此計畫導入自動化以提高競爭力。協作型機器人操作完整的射出成型機械流程，用於生產內含對溫度敏感之元件的醫療器材：Cobot 會拿起固定要成型之工件的「書框」並放入射出成型機中、將物件送至沖切機、將零件放在作業員面前進行後續處理，接著按下按鈕再次啟動流程。
Dynamic Group 的執行長 Joe McGillivray 說：「以人力的話，我們連生產出一個良好的零件都有問題，更別說輪班的作業員間操作機械流程的方式都略有差異。優傲科技的 UR10 機器人手臂讓我們的每次流程都完美一致。我們的人力需求從一班三個作業員降低到每天三班，每班只需一個作業員。因此，我們的生產力實際增加了三倍，且廢料的數量大幅下降到幾乎歸零。」
Dynamic Group 另外部署了兩部協作型機器人，來搬運精密零件進行澆口切斷及人工檢查，此外，亦用於分裝應用情境：夾取消毒棉片及生理食鹽水放入泡殼中，並將裝好的泡殼推上輸送帶。這樣的工作，以往需要六到七人才能完成。「這不僅要速度快，而且又非常大量，在以往根本難以支撐下去。現在，我們只需最少兩人，就可以進行這樣的操作。」McGillivray 這麼說。他表示：「作為這方面的菜鳥，在一開始就能取得這樣的成果，不僅意義重大，而且是我們始料未及的。我們不到兩個月就回本了，而且還可以繼續開拓不同的可能，因為我們能非常快速地將機器人運用在其他產品上。」
Tegra Medical 的 UR 協作型機器人部署在獨特的混合模型單元中，協作型機器人在裡面從三個不同漏斗夾起毛胚，將其中兩個放進兩部砂輪機中，另一個產品則放上車床，由內部刀具在半月板修復器材的末端做出斜切的邊緣。
TEGRA MEDICAL 在不需流程變更驗證的情況下，讓生產力增加一倍
位於美國麻州的醫療器材外包製造商 Tegra Medical 專門為頂尖的手術及侵入性治療企業生產元件及組件。該公司受到成本及客戶要求雙雙提高的影響而獲利日減，因而導入協作型機器人來操作生產醫療器材的機台。導入後，Tegra Medical 的產出加倍，且將 11 名全職員工調離重複性高的勞力作業，投入更高產值的任務。協作型機器人部署在獨特的混合模型單元中，協作型機器人在裡面從三個不同漏斗夾起毛胚，將其中兩個放進兩部砂輪機中，另一個產品則放上車床，由內部刀具在半月板修復器材的末端做出斜切的邊緣。
工程處長 Hal Blenkhorn 解釋說：「我們身在醫療展業中，無可避免地受到流程變更控制的影響。我們必須告知客戶，且通過驗證程序，才能變更我們的流程。但若只是將作業員換成機器人，這其實並不牽涉流程的變更。我們只變更了流程之間處理元件的方式。這對我們來說有很大的幫助。我們可以讓客戶享受上述改變所促成的價格降低，我們可以追上生產需求，且不須額外檢驗及驗證程序，對各界也不造成任何負擔。」
Blenkhorn 認為這三部協作型機器人在財務面是非常成功的，還說：「平均來說，這些機器人工站只要三到六個月就可以回本。通常我們執行專案時，會預期一年半到兩年才能回本，所以對於採用這些全新的協作型機器人，我們感到非常滿意。」
Nichrominox 的協作型機器人由內部員工 Cédric Lefrancq-lumiere 進行程式編寫。「我完全不會寫程式，但在受訓兩天後，我已經了解如何為機器人編寫程式。」
家族相傳的牙醫器材廠商 NICHROMINOX 讓產能提高 10%
Nichrominox 是一間位於法國里昂的家族企業，生產牙醫用消毒設備已超過 40 年，但受到低勞動成本國家的影響，競爭越來越激烈。該公司原希望使用傳統工業機器人將金屬彎折的應用情境加以自動化，但隨即發現他們內部資源不足，無法進行，且專案成本太過高昂。
Nichrominox 現在將四部協作型機器人用在三條不同的產線上，用來將折彎單元自動化、為 CNC 車床上下料，並搭配作業員進行產品組裝。第一部協作型機器人在一部液壓機上進行打孔操作，然後在交換工作台上轉動組件，並在第二台液壓機進行折彎操作。第二部協作型機器人則和 CNC 車床加工中心完全整合，不僅省時、提升工作品質，更降低重複施力發生職業傷害的風險。在第三條產線，則由一名作業員和一部協作型機器人共同操作組裝站，雙方完美協作，不需任何額外的安全防護。作業員透過施加壓力 (經由夾爪中內建的力感測器) 來啟動協作型機器人，讓機器人易於管理。
而協作型機器人則由內部員工 Cédric Lefrancq-lumiere 進行程式編寫。「我完全不會寫程式，但在受訓兩天後，我已經了解如何為機器人編寫程式。現在我只需要一兩個小時，就可為機器人編寫新任務的程式，而且我還持續維護精進程式的內容，來提高品質及精確度。」Nichrominox 對機器人的投資在 14 個月後回本，並計畫引進更多協作型機器人來改造其產線。
秉持人機協作的理念，協作型機器人採用輕量化的材質、圓弧的關節、可反轉的馬達及創新的力感應科技，若在其路徑上遇到障礙 (或人)，機器人將會自動停下。
協作型機器人為醫療器材廠商銜接自動化的鴻溝
協作型機器人 (又名「Cobot」) 這種全新的機器人可協助銜接填補全人工組裝及全自動生產線之間的空隙。這對中小型特殊醫療器材廠商來說，提供了重大的競爭優勢。其主要特點包括：彈性部署、能在作業員旁邊安全運作、程式編寫及實作簡易，以及回本速度快。
準備好帶領您的團隊開始使用協作型機器人了嗎？