與協(xié)作型機器人共筑新型態(tài)的關燈工廠
協(xié)作型機器人改變了人機之間的互動模式,讓人與機器之間各自獨有的價值有效發(fā)揮,市場更因此看好,當進展到「工業(yè)5.0」時代時,將會是協(xié)作型機器人的天下。而現(xiàn)今市場為了加速協(xié)作型機器人的普及,也致力于降低其操作門檻,讓更多業(yè)者投入使用,并透過人工智能(AI)的加值,讓機器人在工廠的價值持續(xù)追趕人類的發(fā)展水平。
工業(yè)機器人一般情況下會根據機器人的作業(yè)內容,在不同產業(yè)需求下進行客制化生產,而操作方法與設計等基本參數因廠商而各自有一套,因此一般工廠操作員若非有機器人專業(yè)技術背景的話,難以單靠一己之力導入使用,因此工廠多數需仰賴具有此背景的人才負責協(xié)助機器人進行調機、調教等任務。
過去機器人廠商之間因為標準林立的關系,幾乎沒有統(tǒng)一操作方法,但是未來協(xié)作型機器人的賣點之一在于易操作且彈性更高,對于本身就缺乏相關資源的中小型企業(yè)而言,如果操作難度高,很難在該領域普及。
為了再降低機器人的使用門檻,日本川崎重工(KHI)與ABB也展開合作,未來將藉由操作接口的統(tǒng)一化讓操作方式更簡單,例如讓操作屏幕通用化,讓業(yè)者能更易于使用機器人。ABB表示,希望未來協(xié)作型機器人的操作方式就像3歲小孩也能輕松使用智能手機那樣,藉由簡單的操作方式,不管是誰都能簡單操作機器人。
而當協(xié)作型機器人開始普及后,如何讓相關背景的使用者快速使用已是十分重要課題。目前手臂的操作透過教導盒,或者真人步驟式導引,紀錄動作軌跡,讓手臂可重復執(zhí)行固定動作,但細部動作仍須透過程控。
臺廠達明機器人則結合AR技術發(fā)展隔空教導,較傳統(tǒng)機械手臂教導方式,此種更為簡易與靈活。例如,操作人員可直接透過手機鏡頭將現(xiàn)實情境中的機器人與「虛擬」的訓練軌跡結合,只要在手機屏幕中滑動路徑,即可實時控制手臂的操作方向。
達明機器人表示,此種隔空教導方式,很適用于場域較大的應用場景,如物流倉儲,若是在高貨物架取貨,操作人員就可以在平地透過行動裝置進行操作。
機器學習加速協(xié)作型機器人的「智能」
AI正在觸及每一個產業(yè),而制造業(yè)也不例外。但若將范圍縮小至機器人應用,AI的發(fā)展則尚未至一個成熟的階段。目前生產在線已經可純熟地利用深度學習技術,透過影像辨識找出瑕疵品,取代人眼進行良率檢測。
而AI結合機器人的發(fā)展則未來可期。德國機器人制造商Kuka認為,AI可協(xié)助機器人適應環(huán)境所帶來的不確定性與任何變動。尤其對于未來多變化的制造趨勢,機器學習將會派上用場,協(xié)助工廠內的機器人對于應用領域所需的專業(yè)技能更加熟稔并迅速適應制造環(huán)境。
例如在Kuka的研發(fā)中,機器人能夠在停工階段提升自己的能力進行優(yōu)化,和人類一樣處理發(fā)生的事情,并從經驗中學習,象是針對算法進行情境相關的優(yōu)化與配置。經由機器學習,機器人即可知道每次的動作是成功或是失敗,亦或是移動到哪里個位置會有更高的成功率等。
根據實驗證實,機器人在歷經8小時的學習后,分撿成功率可達到90%,這已和一名純熟的作業(yè)人員擁有相當的水平。甚至透過傳感器搜集正?;虍惓9ぷ鲿r的波型、電流等訊息,透過機器學習后便可以檢測到人類難以感知的細微變化,并在機器人徹底故障前就提出預警。
與協(xié)作型機器人共筑新型態(tài)的關燈工廠
在關燈工廠里使用協(xié)作型機器人的想法,乍聽之下似乎不太可能,因為一般既定印象中,關燈工廠采取無人的自動化生產,因為無人,便不需要照明。但協(xié)作型機器可以和人類一起工作,兩者看似不可能同時存在。
不過,丹麥協(xié)作型機器人廠商Universal Robot(UR)認為,協(xié)作型機器人的協(xié)作價值應并非只局限于和人類作業(yè),協(xié)作型機器人同時因價格合宜、彈性高且易于使用,這些恰好也可運用于新型態(tài)的關燈工廠。
UR認為,以臺灣制造業(yè)型態(tài)來說,大部分都還是中小企業(yè),但其自動化預算有限,且工廠規(guī)模較小,雖有升級自動化的需求或必要,但卻苦于考量投資成本而縮手。
現(xiàn)今市場走向產品多樣或應用情境多變的制造趨勢,而許多中小企業(yè)也面臨因缺工難以達成預期的質量和交期,更別說因季節(jié)性大單造成的人力作業(yè)加倍。因此,UR建議中小型制造業(yè)者或新創(chuàng)公司可為特定制程導入關燈式的自動化,這些制程包含不適合人類、或對人類來說不夠安全如極高溫或有毒氣體的環(huán)境等。
UR舉例,象是有3D打印公司便讓協(xié)作型機器人持續(xù)在夜間工作,負責重復性高、需要快速精準的3D打印機上下料任務,而在夜間關燈仍持續(xù)運行的情況下,讓設備使用率提高3倍。
如此一來,協(xié)作型機器人不但可在白天與人類一同作業(yè),又可在員工回家后的夜間仍持續(xù)運行不歇,加上其彈性高且易于使用,即便是小型公司也可善用關燈工廠概念,創(chuàng)造更有效率的產出價值。





