工廠自動化該怎麼做？企業必看的自動化生產完整指南！

工廠自動化（Factory Automation）的意思是藉由整合自動裝置、系統控制、生產設備，來自動化管理生產過程，這牽涉到自動化技術、電腦技術、系統整合、機械手臂設備等條件，才能讓產品達到自動製造，進而提升生產效率與解決人力短缺。然而，想要進行工廠自動化並不簡單，需要仔細的計劃和正確預估自動化工廠成本，本篇將會提供工廠自動化的步驟指南，幫助企業初步了解自動化生產的注意事項！

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工廠自動化有哪些優點？

 

• 解決人力短缺：自動化系統可以減少對人力的依賴，降低人力成本，還能減少因人為錯誤而引起的生產問題。
• 降低長期成本：工廠自動化系統大多能實現24小時的連續運作，提高生產效率並縮短生產週期。這意味著將時間拉長來看，產能將大於人力，且成本剩下保養、維修機台的花費，無須再支付額外的人事成本。
• 確保品質最佳化：工廠自動化系統可以實時監控生產過程，並透過異常代碼即時反饋生產狀態的信息。這使得大多品質問題都能夠被及時識別和解決，有助於提高產品的一致性和品質。
• 提升市場競爭力：通過降低成本、提高效率和提供高質量的產品，工廠可以在市場上取得競爭優勢。
• 靈活適應市場變化：自動化系統可以根據需求進行調整，實現生產線的靈活配置，加上機械手臂通常可以配置不同的工具和夾爪，以應對不同的任務，更能適應市場變化和產品變更。
• 節約能源與資源：工廠自動化可以優化生產流程，降低能源和原材料的浪費。透過智能的自動化系統，可以更好地優化資源利用，減少原材料、能源和其他生產資源的浪費。
• 易於系統管理：優化自動化流程有助於簡化系統的管理和操作，再加上實行定期的培訓計劃，可以減少工作人員對系統的學習曲線，降低每一位人員的專業知識落差。

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如何進行工廠自動化？跟著８大步驟走！

在導入自動化之前，必須明確導入的目標。建議先從簡單且能夠帶來前期效益的方案著手，逐步改造整個工廠，可以避免一次性投入過多，或是工廠自動化的規模過於龐大而難以回收或維護。以下將按步驟介紹工廠自動化的過程，可透過這些建議逐步導入自動化。
 

步驟一、確認工廠自動化的需求與目標

在開始工廠自動化之前，必須仔細分析工廠的生產流程，以確定自動化的需求和目標。這包括仔細檢視哪些工作可以進行自動化，以及自動化的原因。例如，是為了提高生產率、降低成本、提高產品質量還是改進工廠的安全性。

只有透過深入了解這些因素，我們才能明確設定目標。另外，這些自動化目標最好是可以具體可量化的，例如：提高生產率10％、降低不良率5％等。這樣的量化目標有助於確保自動化的實施是有意義且具體的，同時也有助於評估自動化方案的效益。
 

步驟二、初步評估生產模式

在由自動化製造單元轉向自動化工廠的過程中，初步的評估和規劃工作相當關鍵。其中，工廠自動化的生產模式，大致上可分為兩大類別：單樣大量生產和少樣多量生產。針對這兩種不同的生產模式，相應的工廠自動化策略和選擇自動化設備的重點也有所區別。
 

單樣大量生產

單樣大量生產模式主要適用於單一製程生產和多站製程生產。在這種模式下，生產的焦點通常集中在大量生產相同或相似產品上。無論是通過單一的製程還是經過多個製程站點，工廠自動化都應該著重於提高生產效率，以實現大規模的生產，因此自動化設備應具有高速度和高精度的特點。另外，生產線協調也相當重要，尤其是在多站製程生產中，各站點的生產流程需要良好協調，以確保整個生產線的高效運作。
 

少樣多量生產

如果想要在相對較短的時間內，生產出多種不同的產品，而每種產品的生產量相對較小。這種模式的工廠自動化就需要具備高變化性的自動化產線，能夠在短時間內調整和切換生產設定；自動化設備也需要具備可替換的特性，才能快速適應不同產品的生產需求。另外，少樣多量生產通常伴隨著比較複雜的生產需求和變化，因此擁有一個可以高度整合的數據系統非常重要！
 

步驟三、挑選自動化技術

要先確定自動化技術與設備，才能更好地制定自動化項目的預算，這包括自動化控制系統、自動化生產線的規劃設計、硬體和軟體的購置成本、培訓人員的費用，以及日後的維護成本。其中，挑選適合型號的機器手臂尤為重要，需要考慮精確度、速度、負載能力，以及與其他設備的整合性，這都會直接影響工廠自動化的運作效益。
 

步驟四、挑選機械手臂公司

如果你對自動化技術不太熟悉，可以考慮與專業的機械手臂或工廠自動化公司合作。一家專業的機械手臂公司能夠提供全面的諮詢，這包括了解你的生產流程、自動化目標、預算等方面，並根據你的實際情況提供合適的解決方案。

請務必確保機械手臂公司具備完善的售後服務，因為自動化系統的運行和維護是一個長期的過程，唯有提供良好售後服務的公司，才能確保你在導入工廠自動化的過程中不會變成孤兒，遇到問題時有人及時協助解決！

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步驟五、自動化系統設計與測試

在開始設計自動化系統時，首先需要根據工廠的具體需求進行全面的分析，這包括了解生產流程、目標、工廠自動化的預算，以及未來擴展的考慮。基於這些信息，再進行自動化系統的硬體和軟體規劃。硬體設計包含選擇配置機械手臂、傳感器、自動化生產線等設備，而自動化軟體設計則是實現自動控制生產過程的關鍵，需要具備監控和數據分析功能。最後，通過模擬生產環境進行自動化系統的測試和驗證，確保整個自動化系統能夠在實際操作中正常運行。

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步驟六、培訓工作人員

為工廠自動化的操作人員提供相應的培訓，可以確保他們瞭解如何操作和維護新的自動化設備。雖然99%的機械手臂公司在售出設備時，都會提供基本的操作教學，但交接的完整度卻不盡相同，培訓內容可能過於基礎且缺乏售後服務，這種情況將讓使用者陷入無人指導的狀態，即使購買了工廠自動化的設備，卻不知道怎麼導入自動化技術。

為了避免上述這種情況發生，在選擇機械手臂公司時，最好選擇一家提供全面課程的公司。這包括程式操作的完整備註、對後續售後服務的重視，以及專業的異常排除能力。飛那達在這點提供最完善的售後服務，針對用戶提供「異常代碼查詢」，只要輸入異常代碼就能查詢如何排除該問題的解決方案，有效提高機械手臂系統的整體效能！
 

步驟七、實際上線運營

將工廠自動化系統引入生產環境只是開始。持續的監控、數據記錄、維護和優化，才能確保自動化系統持續發揮效能，實現長期成本節省和提升生產效率。藉由持續監控確保自動化系統在生產過程中正常運行，不僅可以了解生產狀況，還能檢測潛在的問題，並迅速響應異常情況。

定期的維護和保養自動化設備同樣非常重要，保持機械手臂、傳感器、控制系統等都有良好的運作狀態，更能防止潛在故障和停機。最後，持續優化自動化系統是維持最佳生產效率的關鍵，這包括軟體升級、設備升級、工廠自動化流程的優化調整，以滿足不斷變化的需求和市場條件。
 

步驟八、評估投資報酬率

市面上工廠自動化經常不如預期或有投資失敗的案例，這是現在工廠普遍面臨的痛點，因此定期評估工廠自動化的「投資報酬率」是否符合利益很重要！自動化生產的導入應該在成本上有所優勢，才能確保投資是值得的，計算的基準要包含降低人力成本、勞動者的工時、因良率提升而節省的重工費用、因工廠自動化而降低材料費用等項目。

如果經過計算以後發現，工廠自動化後並沒有比原有製程還實現成本節省，僅僅是為了自動化而自動化，那麼這樣的投資可能就不划算。我們以自動化電子產品設備的投資回報率（ROI）為例，一年的ROI要約100％、2年的ROI要約50%才算回本，而ROI越高越要優先執行，因此當ROI低於100％數據時，就要考慮是否值得投資了。

 

工廠自動化，這樣評估成本準沒錯

近十年來，機械手臂的售價已經大幅下降，甚至降低了近一半，這對考慮導入自動化的公司來說是一大誘因！但在實施工廠自動化前，先進行成本評估才能確保項目成功實施，以下是針對每個成本因素的簡要說明，能幫助你了解如何評估成本：
 

設備採購

在進行設備採購時，需確保所選擇的機械手臂和其他自動化設備要符合生產需求。著重關注性能、耐用性和整合性，同時也要評估廠商的售後服務和保固政策。
 

人員教育訓練

人員教育訓練是確保工作人員能夠熟練運用新設備的重要環節，成本評估應包括培訓課程的費用，這有助於確保人員能夠迅速且有效地適應新的自動化工作流程。
 

軟體與其他系統

除了硬體，軟體和其他系統也應納入工廠自動化的成本評估。這包括自動化控制軟體、監控系統和可能需要的定制軟體。同時，對於系統整合的成本和風險也需進行考慮。
 

設備租賃

對於剛踏入工廠自動化的公司而言，租賃設備可能是一種更具靈活性的選擇。成本估算需包括租金、維護費用，以及在租賃期間可能產生的生產損失。與設備採購相比，租賃可能在短期內降低初始成本，但在長期內成本可能會上升。
 

工廠自動化注意這３大事項

工廠自動化是一個複雜的項目，需要仔細的計劃和執行。以下為你整理三個注意事項，你可以從這些面向觀察、選擇適合的合作廠商，以確保順利實施工廠自動化：
 

完善的需求分析

在進行自動化之前，詳細的需求分析是不可或缺的步驟。這需要深入了解你的工廠和生產流程，確定自動化的實際需求和目標。透過清晰的需求分析，確保所選擇的自動化方案能夠有效地解決現有問題並實現預期的效益。

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選擇適合的技術和供應商

謹慎的選擇工廠自動化技術是項目成功的關鍵，不同的應用場景與產業類型，適用的自動化技術也不同，因此在選擇合適的工廠自動化技術，需要考慮生產流程、成本、效能和可擴展性等多方面因素。另外，選擇可靠的供應商也同樣非常重要，供應商的專業水平、產品性能、以及售後服務都會直接影響項目的實施效果，以及後續自動化系統的穩定運行。

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持續監控和改進

工廠自動化不是一次性的單一任務，而是持續不斷的過程。一旦實施了自動化系統，就需要定期監控運作和收集數據，並定期進行分析，以發現可能的改進機會。持續不斷的優化是確保自動化系統保持高效運行的關鍵。同時，工廠自動化也需要靈活應對變化，像是新產品的引入或生產需求的變更，以確保自動化系統在動態的生產環境中，仍然能夠保持高效且靈活的運作。
 

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