實際生產挑戰： “「我們30%的時間都花在了手動將零件從一個測試區域搬運到另一個測試區域。午餐後，操作員們疲憊不堪，往往會製造出更多缺陷。我們想知道是否可以透過自動化降低成本，並防止這些問題繼續發生。」——某中小型電子元件製造商的工廠經理.

自動化 自動化是指利用技術、控制系統（例如PLC和CNC）以及機械設備，在極少人工幹預的情況下執行操作或活動。在製造業環境中，自動化以快速、可靠、一致的操作取代人工重複性工作，重新定義了產品的組裝、測試、焊接和包裝方式。本指南包含自動化的定義、自動化類型、實際案例、優勢以及適用場景。此外，本文檔還詳細介紹了低壓電氣製造工廠中使用的各種自動化設備。.

本指南涵蓋以下內容：

• 什麼是自動化？ （簡明解釋及技術定義）
• 4 種工業自動化類型
• 對製造商的主要優勢（品質、速度、成本、安全）
• 現實世界的自動化範例和應用
• 專用自動化設備（組裝線、測試台、焊接單元）
• 工廠何時該考慮自動化？
• 本隆自動化如何幫助企業實現電子元件生產的自動化
• 關於自動化的常見問題（技能、工具、對工作的影響）

1. 什麼是自動化？

簡而言之，自動化是指利用機器、電腦或機器人來完成重複性任務。例如，一台機器可以自動拾取銀觸點，將其放置在銅端子上，進行焊接，然後進行品質檢測，整個過程無需人工幹預。這使得原本需要人工操作的流程變成了自動化、可重複且更有效率的操作。它可以像一台機器（例如自動螺絲起子）一樣簡單，也可以像一條完整的生產線（例如每班生產2000個斷路器的微型斷路器裝配線）一樣複雜。.

技術自動化利用感測器、執行器、可程式邏輯控制器 (PLC) 和軟體來執行預先定義或基於即時回饋的任務。其目標包括提高生產力、增強一致性、降低勞動成本和改善工作場所安全。.

2. 工業自動化的四種類型

依生產規模和產品種類，自動化可分為四大類。工程師根據產品類型和生產規模對自動化進行分類。.

• 固定（硬）自動化專為大量生產單一產品而開發（例如，日產量超過一百萬件的微型斷路器自動化生產線）。雖然前期投入成本較高，但單位成本非常低。.
• 可程式自動化可重新配置以進行不同產品的批量生產（例如，透過載入新配方來校準 1P 和 4P 斷路器的測試台）。切換時間適中（幾分鐘到幾小時）。.
• 柔性（軟）自動化可程式自動化技術的擴展，能夠實現產品型號之間的快速切換（通常在五分鐘以內）。物聯網智慧微型斷路器生產線就是一個很好的例子，它可以處理多種不同的智慧斷路器型號——非常適合多品種、中等產量的生產。.
• 整合自動化將自動化系統（組裝、焊接、測試、包裝）連接成一條完全同步的生產線，並採用集中式資料管理（MES）。常見於年產數百萬台斷路器的大型工廠。.

3. 自動化對製造商的主要好處

• 品質始終如一： 自動焊接機器人可達到 >200 N 的接觸拉力，CPK（製程能力指數）至少為 1.33。手工焊接表現出更高的變異性，將缺陷率從 1-3% 降低到 0.1% 以下。.
• 更高的吞吐量： 自動MCB組裝機每2-3.5秒即可生產一個斷路器，而手動組裝則需要15-20秒。.
• 降低營運成本： 儘管前期需要資本投入，但由於勞動力減少、廢料減少和保固索賠減少，投資回收期通常為 6 至 14 個月。.
• 安全性提高： 自動化使操作人員免於從事高壓測試和焊接飛濺等危險工作。.
• 數據可追溯性： 自動化測試台記錄每一次測量（跳閘時間、接觸電阻、絕緣值），並將資料上傳到製造執行系統 (MES)，提供端到端的可追溯性—這是 IEC/UL 認證的要求。.

4. 電氣製造自動化的實際案例

工廠車間自動化的例子包括低壓電氣元件（微型斷路器、塑殼斷路器、接觸器、突波保護裝置）的生產。.

• 自動銀觸點焊接伺服驅動焊接機透過伺服控制的能量輸入，在銀焊頭和銅端子之間形成穩定的焊接。它還可以透過拉力試驗測量焊接強度，並快速剔除不合格的零件。.
• MCB熱校準台此自動化測試台施加 135% 額定負載電流，測量跳脫時間，透過步進馬達調節雙金屬片，並記錄所有結果，直到跳脫時間落在 45-55 秒的範圍內。所有數據均被記錄。.
• 機器人輔助組裝電弧溜槽六軸機器人從工作台上拾取弧形板，將其放入殼體中，並利用視覺系統驗證堆疊是否正確。每個極的循環時間為 1.5 秒。.
• 智慧型斷路器的線上功能測試物聯網測試平台模擬通訊協定（Wi-Fi、Zigbee、RS485），並測試遠端操作和電能表驗證。.

5. 電氣工廠使用的特定自動化設備

以下是製造商實際部署的機器類型：

設備類別 範例 用途 組裝 MCB 多極自動組裝機 將不同數量和型號的斷路器零件組裝在一起（包括鉚接和雷射打標）。 測試 MCCB 半自動高壓試驗台 對 MCCB 進行耐壓（高壓）和絕緣電阻測試。 焊接 銅銀焊接機（附機器人輔助） 將銀接點電阻焊接至銅端子。 校準 MCB 長時間熱校準台 驗證並設定額定電流 100% 或 135% 時的過載跳脫。 物料搬運 注塑機機器人自動送料系統 在射出階段裝卸組件。.

6. 您的工廠何時需要自動化？

如果您對以下任何問題回答“是”，則應認真考慮自動化：

• 高音量貴公司每年生產類似產品超過 50 萬件嗎？
• 品質問題：您的缺陷率高於 1% 是否是由於人為錯誤（例如，焊接不一致或校準不准）造成的？
• 重複性任務操作員是否每隔幾秒鐘就重複執行相同的三個步驟（裝載、按壓、卸載），導致疲勞加劇或受傷風險增加？
• 可追溯性要求您的客戶（例如 ABB、施耐德、西門子）是否要求每個產品提供 100% 測試資料？
• 勞動力短缺您是否在招募和留住熟練的手動組裝/測試技術人員方面遇到困難？
• 轉換頻率你們每班更換產品型號是否超過兩次，目前的換型時間是否超過 30 分鐘？

如果您符合上述任何條件，購買自動化解決方案——即使是單一工作單元或半自動工作台——也將在一年內帶來財務回報。.

7. 本隆自動化如何幫助企業實現電子元件生產的自動化

奔龍自動化是一家專注於低壓電氣產品（微型斷路器、塑殼斷路器、空氣斷路器、真空斷路器、繼電器、接觸器等）智慧數位化製造系統的國家級高科技企業。自2008年成立以來，我們已在全球範圍內提供了超過1200套自動化解決方案。.

• 全自動裝配線 循環時間為 2-3.5 秒，具備視覺檢測與快速換模功能。.
• 綜合測試台 用於熱校準和磁校準、高壓測試、接觸電阻測試和耐久性測試（通常按照 IEC 60947-2 或 60898 標準）。.
• 精密焊接機 適用於銀觸點、雙金屬片、銅編織線和PCBA焊接。.
• 物聯網智慧生產線 具備 MES 連線、遠端診斷和完整資料可追溯性。.

我們嚴格依照IEC和UL標準生產產品。所有產品均提供一年保固和現場培訓。我們也提供免費的遠距協助服務。此外，對於每件送測產品，我們最多可進行兩次免費可行性測試。我們將對產品進行焊接或校準測試，並在測試完成後提供CPK報告。.

8. 常見問題 (FAQ)

用簡單的話來說，什麼是自動化？

自動化流程是指利用機器、電腦或機器人，在無需人工幹預的情況下執行重複性任務。例如，一台機器可以自動選擇銀觸點，將其定位到端子上，進行焊接，並進行品質檢測——每個步驟都無需人工幹預，從而實現更快的處理速度、更穩定的輸出結果，並減少對個人專業知識的依賴。.

自動化有哪四種類型？

主要有四種類型：固定式（大批量單一產品生產）、可編程序（批量生產，可重新編程）、柔性（可快速切換混合產品）和整合式（整條生產線採用中央控制系統）。每種類型都適用於特定的產量和品種需求。.

自動化的例子是什麼？

低壓電氣製造領域的一個很好的例子是微型斷路器（MCB）自動測試線。它能自動加載斷路器，測試其瞬時跳閘（B/C/D曲線）、熱校準、介電強度和接觸電阻，然後將其分類到合格/不合格的箱中——整個過程完全自動化，無需人工幹預。.

前五的自動化工具是什麼？

工業製程的主要工具包括可程式邏輯控制器 (PLC)、人機介面 (HMI)、監控與資料擷取系統 (SCADA)、機械手臂（關節式或笛卡爾式）以及伺服驅動執行器。其他工具可能包括視覺系統、電阻焊接控制器或測試儀器。.

自動化需要哪些技能？

關鍵能力包括：PLC梯形圖邏輯程式設計、感測器和執行器知識、基本機器人技術、資料通訊協定（Modbus和乙太網路/IP）、了解您特定的製造流程（焊接、校準等）以及預防性維護和糾正措施的各個方面。.

自動化還有什麼別稱？

同義詞包括工業自動化、製程自動化、生產自動化和製造自動化。機電一體化和控制系統這兩個術語相關，但並非所有情況下都是完全同義詞。.

自動化可以取代哪些工作？

重複性的手動操作，例如手動焊接、手動測試和檢驗、簡單的組裝（例如擰螺絲、鉚接）、物料搬運和包裝，通常都被自動化取代。熟練的工程師、維修技術人員和製程設計師不會被取代；相反，他們被賦予了更多自主權，可以從完成任務轉向最佳化系統。.

自動化 自動化是一種顛覆傳統生產模式的策略方法，它以自動化、快速、高度可重複且數據驅動的流程取代緩慢且不穩定的手工勞動。了解四種自動化類型有助於您根據產量和產品種類選擇合適的自動化方法。自動化的優勢——降低缺陷率、提高產量、降低成本和提升安全性——已被廣泛驗證並有據可查。在生產低壓電子元件時，您可以從 Benlong Automation 等供應商輕鬆獲得某些類型的自動化設備（例如組裝線、測試台和焊接單元）。您可以根據六個“何時自動化”的問題來評估您的生產挑戰；如果您對其中任何一個問題的答案是“是”，下一步是申請進行初步可行性研究。自動化的目的並非取代人類，而是為了提供人類更有效率的工具。.