是時候讓材料搬運現代化了。雖然從人工轉換到自動化材料搬運的工作常受到忽視,但此轉變可帶來顯著的投資回報。採用自主移動機器人(AMR)並從人工孤島式流程轉移到統一的生產物流系統,各家公司可以簡化材料進出生產線的過程。
實現生產物流願景時,需要將 AMR 整合到完全連網的系統,以實現進料到出貨的自主物料搬運處理、自動化流程的集中式管理,以及資料驅動見解。在統一的平台上連接軟硬體,可讓製造商利用其整個技術堆疊的資料,大幅提升效率、節約成本和改善產量,進而提高投資回報。
使用 AMR 提高效率並盡可能減少佔地面積
隨著固定式輸送帶、堆高機和固定路線的 AGV 等資產皆由敏捷的 AMR 取代,整合式系統將可提升效率。由於 AMR 能夠聰明地運送庫存和導航,因此能以更快的速度在更短的距離內搬運材料,進而實現更高的投資回報。AMR 也有助於充分利用設施空間。人工搬運材料平均會耗掉 55% 的工廠現場空間1。 GE Healthcare 採用 AMR 後,便將維修單元的佔地面積減少 40%2。 相較於堆高機,AMR 的迴轉半徑更小,可進入更狹窄的走道並及時交付,透過減少堆放棧板的需求來騰出空間。
重新分配人力並改善安全性,以降低成本
現代化材料搬運也有助於降低人力成本。有份報告指出,AMR 可以減少 65% 的人力需求,進而降低營運成本3。 實作 AMR 後,各組織可以將重複的低價值任務自動化,並將人員重新分配到更高價值的任務,以更巧妙的方式分配目前的人力。讓員工能更滿足需求,並減少費勁的勞力工作,也能提高士氣,提高留任率。
AMR 透過減少因搬運重物與使用堆高機所導致的職場傷害,進一步降低了人力成本。人員駕駛的堆高機尤為容易發生意外。每年平均有 11% 的堆高機會發生特定意外事故4。 而且這些意外事故往往較嚴重,平均需要比其他安全事件更長的復原時間5。 有了 AMR,各組織可透過消除使用堆高機和人工作業的需求,來降低安全風險。FORVIA 在採用 AMR 後 11 個月內,將安全事件降為零6。 AMR 也使用安全等級的感測器來監控周圍區域,以免碰到物體,而且如果其路徑確實會穿過,則會採取避開行動,降低發生碰撞的機會。
運用模擬與仿效技術,簡化營運並加速專案時程
模擬與仿效開創了更多可能。藉由數位化和整合式材料搬運,操作員可以使用系統所收集的詳細資料執行不同可能情境的模擬,以識別最佳化機會,並有效預測和預防瓶頸。使用模擬與仿效技術也可加速專案時程。某間公司發現,使用仿效技術可將總專案時間縮短 18%,包括將現場試運轉時間縮短約 5 週7。 當所有這些優勢結合起來(能見度、見解、協調),即可獲得下列成果:更有效率的系統能提供量化資料,協助公司做出更明智的決策、提高產量並增加營收。
透過最佳化排程提高產量
透過全方位方法,協調之前的孤島式流程與最佳化生產排程,以提高產量。整體而言,整合式生產系統平均可將產量提高 13%8。 透過將材料搬運的每個要件整合到生產計畫中,並協調真人操作員、AMR 和自動導引車(AGV)的工作,每次搬運皆可審慎安排順序,以確保在正確的時間將正確的物料運送到正確的位置。
整合式系統也可即時微調,進一步最佳化排程和增加產量。結合排程、機器可用性與工具後,即可快速調整(例如機器之間的負載平衡),避免在狀況改變時出現瓶頸。想像一下:能夠根據客戶需求和資源可用性的變化等即時狀況,來動態分配工作負載,而非針對每條生產線部署專用機器。整合式系統也可以即時調整生產計畫,因此每項工作都會在正確的時間執行,不必仰賴人員介入,即可在狀況改變時按時執行。
生產物流是自動化的下一個全新領域
全方位的材料搬運方式可讓組織有機會在現今的製造環境中締造優勢。動態路線安排與協調流程有助於操作員因應多變的狀況,並協助確保生產如期進行。優勢不僅止於減少勞動成本或傷害,也透過提高效率、釋放生產現場空間和增加產量,來帶來新收入。有了整合式生產物流後,各組織便可在整個企業中實現真正連網、協調的生產系統。
1 「運用都市演算法提出生產車間佈局的改善方案……」 U Tarigan 等人,2021 年 IOP 會議系列:材料科學與工程。
2 GE Healthcare 客戶案例,OTTO
3 AGV、AMR 和揀貨機器人引領自動化倉儲市場,在 2025 年時將達到 270 億美元──物流管理
4 工業卡車協會統計資料
5 5 種常見堆高機意外事故及其預防方式──OSHA.com
6 2025 年之後的預測:AMR 準備好加速採用──Automation Magazine
7 仿效技術可加速倉儲自動化
8 Rockwell Automation 內部資料