新聞來源 : 裝配、搬運 工業機器人最佳切入點
04:10 2020/11/08 工商時報 拓墣產業研究院
當前航空製造業勞動力缺乏，但得以利用工業機器人解決此問題，進而達到改善品質、降低製造成本，甚至優化生產模式。然在航空製造業中，製造商對工業機器人與自動化系統雖有一定共識，但仍面臨一些問題，不僅因為航空製造業與傳統製造業產品的本質截然不同，飛機的機體結構複雜、使用的複合式材料特殊，對工業機器人的性能指標與精度要求高，因此，航空製造業對工業機器人的結構、可靠性、開放性、運動精度與動態特性等核心性能的高要求，包含「自動化鑽孔與機組連接（焊接、膠接）」、「機身表面噴塗與厚度控制」、「彈性裝配與零組件、大型零件搬運」三大部分。
第一，在自動化鑽孔與機組連接（焊接、膠接），工業機器人的全自動鑽孔優勢在於，孔位精度高且可大幅降低工安風險，能大幅提高鑽孔工序的效率，進而使既有工序得以優化或升級，故鑽孔機器人最先被應用在航空製造業的自動化生產，然而航空製造業勞動力極為缺乏，且多數廠商正處於重組階段，僅能依靠技術熟練的工程師與工業機器人進行協同生產，因此空中巴士、Bell、波音、Bombardier對鑽孔機器人、焊接機器人的需求增加，使Gemcor、EI、Broetje、MTorres、KUKA等廠商開始增產與自研新一代工業機器人。其中，Broetje、MTorres、KUKA將自動化鑽孔著眼在零組件領域，更專注開發塗膠機器人、點膠機器人，因應航空製造業中會大量用到塗膠、點膠需求。
其二，機身表面噴塗與厚度控制，是飛機製程中最耗時的程序，根據以往的作業模式，需動用30名塗裝人員、耗時14天完成。若將產品噴塗品質納入考量，首先將面對的是機身噴塗的厚度不穩定，再者，長期經手特殊塗料對員工身體有害，若改採噴塗機器人，除了有效縮短噴塗工期，還能達到厚度一致、勞安與環保等優勢。
客機、國防飛機的機身面積龐大，若採用噴塗機器人與自動化生產，需專門設計、改造或整合機械主體，技術複雜，但多數工業機器人廠商仍積極研發噴塗系統與機器人。其中最具代表性的廠商為洛克希德馬丁，利用自行研發的機器人塗層系統（RAFS）在F-35最後精密加工階段，將厚度控制與整機重量控制在條件內。
最後，若工業機器人廠商欲進入航空製造業，彈性裝配、搬運會是較好的切入點，主要原因有兩點，首先，航空業（包含其製造業）正處於大規模裁員、重組階段，亦可說明廠商將會留住具有經驗且有專業能力的工程師、技師，再試圖採納工業機器人間接取代勞務型工作，其中，協作型機器人可與工程師、技師於車間內協同作業。
其次，客機、國防戰機、直升機，以及航太業的推進器、火箭主體等，都是由大型零件逐一加固而成（如渦輪發動機、機艙、機翼等），僅能透過載重與負荷較大的天車、吊車搬運，過程相當耗時，若能利用機器人輔助移動平台，可大幅提高飛機零件的運輸與裝配效率，人員在操作時也相對安全。
此外，航空製造業廠商對於彈性裝配、零組件或大型零件搬運並沒有過於嚴苛的要求，技術壁壘相較於自動化鑽孔與機組連接（焊接、膠接）、產品表面噴塗來的低，對於工業機器人廠商是良好的市場機會，目前EI正專注研發艙門裝配與輔助定位相關機器人，欲將該機器人與智慧整合控制技術結合，並對接系統以提高機體的裝配品質，進而適用於不同尺寸的機身、機翼等結構，降低技師在大量裝配的勞務量。
現階段各國政府欲緩解廠商的資金缺口，進而展開各類振興與施援計畫，協助廠商維持營運，激勵廠商朝向自動化、數位化發展。據統計全球因資金緊縮、財務缺口，而申請破產保護、實施重組計畫的廠商中，有超過六成屬於工業、製造業（含快速消費品），且多數還處於人力生產型態。期許透過政府介入與援助，能提高相關廠商對採納自動化與數位化的意願，進而將再次帶動工業機器人的成長熱潮。
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