【工業4.0】工廠自動化當紅功能：機器手臂、AGV、AOI

Posted By 葉佳錚 on 9 月 15, 2019 in 智慧工廠, 綜論 | 0 comments

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作者：葉佳錚

目前已有許多國家，包含：德國、日本、美國、台灣等，皆全心投入「工業4.0」，也就是俗稱的第四次工業革命。當物聯網、大數據、人工智慧、雲端逐漸改變人類的生活，甚至走入生產線的上、中、下游時，會呈現什麼樣貌呢？

藉由自動化機器來減輕人員勞動力、提升生產效率，早已成為許多公司與工廠營運時，不可或缺的設備，包含運用自動化生產流程的機械手臂、協助物流進行倉儲作業的無人搬運車（AGV），以及可提昇產線良率的自動光學檢測（AOI）等，都是自動化結合人工智慧、語音、視覺識別等技術，所發展出來的自動化設備。

人機協作，共振產業

在智慧工廠當中，針對機械手臂的應用已經五花八門，以六軸機械手臂為例，其高速度、高精度、低震度等特色，除了可以大幅提升產能、協助物件執行精密的組裝之外，也能夠在快速到達定點後，馬上恢復穩定狀態並持續運作。

為了滿足客戶愈來愈多樣的需求，機械手臂也結合機器視覺，在根據不同產品以及不同的加工模式下，使用者可以藉由更換夾爪、料盤等，以提高機械手臂在物件上的夾取便利性。

此外，機械手臂也具有能滿足少量多樣的客製化優勢，能根據需求更換不同的感測器，透過自主學習、數據量測，甚至是結合ERP等企業管理系統，讓產線可以合理地量化並利用數據報表來呈現運作狀態，以提升企業營運的效能。

機械手臂的出現，有效解決產業較為複雜、危險與困難的生產流程，而人類則可以從旁判斷、改良、決策等，讓機械手臂的設計更良好，進而符合每一位客戶的生產需求。

目前校園內也設有機械手臂，供學生們使用（圖片來源：聯合新聞網）

AGV無人搬運車，貨物搬運的救星

不論是倉儲業、製造業、碼頭、港口等，都有貨物搬運的需求，為降低人力成本，許多公司作業流程中皆引進無人搬運車（Automated Guided Vehicle，簡稱AGV），希望能藉由其高效能、準確、靈活的特性，快速且順利完成物料搬運任務。

AGV是透過電腦或電磁軌道來控制其行進的路線及動作，具有自動導向功能的AGV，可以在不需要人力的引導下，就能照著預定的路線行駛，並將貨物順利運送到目的地。廠商也可以同時運作多台AGV，規劃出更有彈性的物流搬運系統，依據不同的生產流程來調整搬運路線，大幅提升生產的可變化性和企業的競爭力。

AGV已成為廠商在貨物搬運上的得力助手（圖片來源：PTT新聞）

AOI自動光學檢查技術AI化

在產線上也相當受到重視的另一自動化技術，即是自動光學檢查（Automated Optical Inspection，簡稱AOI），這是一種高速高精度的光學影像檢測系統，運用機器視覺做為檢測標準技術，可改良傳統上以人力使用光學儀器進行檢測的缺點。

AOI的技術近來也因AI熱潮而有新的進展，以工研院在今（2019）年台灣機器人與智慧自動化展首度公開的智慧砂帶機為例，即強調其「亮面瑕疵檢測系統」能突破傳統僅具備2D或3D的視覺檢測功能，該系統透過人工智慧、影像辨識，並搭配「線上即時3D視覺檢測系統」，可以代替人員檢測大範圍、高曲度的物件，並完成多樣化的產品檢測需求。