工廠自動化系列二：自動化前要有甚麼準備？該做哪些評估？
- 工廠自動化系列一：什麼是自動化？自動化可以做什麼？
- 工廠自動化系列二：自動化前要有甚麼準備？該做哪些評估？
- 工廠自動化系列三：利用「自動化系統整合架構」實現智慧化生產
- 工廠自動化系列四：如何利用「自動化系統整合架構」實現工廠自動化？(續)
- 工廠自動化系列五：自動化導入後的機台維持與保養
怎麼開始自動化，第一步建議怎麼做？
導入自動化前，需先確認導入的目的。例如人工取得困難與降低人力成本就是兩個不同的目的，前者為剛性需求，後者須進一步分析投資報酬率，例如新購的自動化設備會有維修成本與折舊攤提，停機造成產能損失，自動化程度高的產線須要增加 CIM（Computer-Integrated Manufacturing；電腦整合製造）工程師維持運作，如目的只是為了減少一兩個作業員的人力成本，可能不是個好主意。除前述之外，常見的目的還有增加產量、改善品質、避免危險與高負荷的人工作業、行銷廣告等。
再來就是自動化的規模，這與投入的成本與後續維護的複雜度息息相關，甚至呈指數成長。例如從設備狀態監控、設備 EDC（Electronic Data Collection；電子資料收集）、自動化製造單元、自動線，一直到自動化工廠。這些前提的基礎是設備之間具備串聯能力；或是另外施工將設備訊號接出，但依設備商或設備特性會有一定限制。
建議先從簡易又能帶來前期效益的做起，循序漸進的改造整個工廠，避免一次投入過多、規模過大卻難以回收或維護，畢竟人機料法環與原本的不同，要接手營運會衍生不少新問題要處理。
就經驗來看，將工單資訊與設備資訊進行整合，或者建立一個自動化製造單元，成效較高；前者將資訊整合節省人工輸入資料與提升資料正確性，導入時程也較短，後者用於量產型產品效果較佳，待使用者對自動化有信心後再逐步更換其他工作站。
評估事項：
從自動化製造單元到自動化工廠，前期的評估規劃作業相當的重要，卻容易被忽略，複雜的製造單元或自動線，可尋找 3D 製造模擬的廠商規劃 Layout 與自動化流程，例如規劃一隻機器手臂對 N 個機台的製造單元，自動化設備與周邊硬體的擺放，檢查設備移動中是否會產生干涉（碰撞），自動化模擬並調整出最大的產能或最高的稼動率，以及最適合的數量 N。
另一個值得注意的是，若硬體建置後才變更 Layout，衍生的重新安裝、調教、測試的成本往往相當昂貴，百萬以上的代價屢見不鮮。所以，此階段的規劃著重於可行性、效益最大化的評估，而另外需注意的是單一工作站產能變大，可能會因此造成過多的在製品而只好關機停線，反而無法發揮出最大的價值。
機械手臂
機械手臂應是大多數人對自動化的第一印象，也是眾多設備中少數的主動性設備，加工設備大多都是處於被動，因而製造單元中的機械手臂控制了多數的物流作業，對於小型工件且製造速度快的製程多搭配四軸手臂，大型且移動較複雜的則以六軸居多，視情況可加裝俗稱第七軸的走行軸。
相對於量測或加工，較簡易的是進行設備上下料，而目前已有大廠的機械手臂搭配 AOI（Automated Optical Inspection；自動光學檢查），可減少累積誤差造成的座標定位問題，並根據 AOI 判斷取放工件的位置，也可透過 AOI 進行工件尺寸的量測。量測或加工的難度相較之下就高出很多，例如拋光、研磨、焊接等作業，各大機械手臂品牌的強項就各有不同，也因工件形狀的複雜與精度要求影響成敗。近十年來機械手臂售價已較早年降低不少，甚至接近 50%，對於有意導入自動化的公司也是誘因之一。
系統整合
系統整合也是整體評估重要的一環，主角其實是工件本身，系統幫助工件帶出製造資訊去完成整段加工流程，關鍵就在於工件身分的辨識。當工件進入到製造單元時，透過工件或載具上的條碼或 RFID（Radio Frequency Identification；無線射頻辨識）以感測器辨識身分，與 MES 取得相對應的製程配方 ID（Recipe）、派工（Dispatching）資訊、EDC 等等，ID 合法的工件進行加工並收集資訊回報 MES，如進出站時間、EDC、使用的設備等，非法的則移至排出口。
至於要進行彈性製造，則少不了上下位系統整合，一方面須要依工件更換設備上的配方，另一方面需搭配彈性夾治具、自動換爪、自動換模系統、自動刀倉，才可減少換線時間，硬體在這部分有時反而是最難的項目。
