
山口製作所引進由川崎重工提供的「視覺檢測機器人系統」。
山口製作所成立於 1950 年,是一家精密零件製造商,將於 2025 年慶祝成立 75 周年。該公司是在戰後成立的獨立公司,是基於其祖父在軍需品工廠工作的經驗。該公司專注於研究和開發,導入了日本第一台微形機,並與戰後技術創新一同成長,於 1989 年擴展至中國大連,成為第四家進入中國大連的日本公司。目前,公司主要專注於樹脂業務,需求不斷擴大,尤其是汽車行業。該公司的品質政策是「無須後段製程」,徹底致力於生產現場的品質。
作為一部分的努力,該公司在 2024 年引進了川崎重工的視覺檢測機器人系統。我們向該公司瞭解了首次使用手臂型機器人的導入背景及其效果。
檢測的複雜性提高,推出新產品所需的人力資源增加

視覺檢測的自動化首次被考慮用於已進入量產的新內鏡片產品。該產品是用於汽車外觀設計部分的零件,與隱藏在汽車內部的傳統零件不同,它對外觀品質的要求很高,不能容忍微小的異物、刮傷或變形。
山口製作所之前進行過目檢,但認為除了新產品複雜的弧形外,還很難穩定地保證檢測員具備必要的檢測技能。檢驗人員以手動方式拿取零件,並檢查表面、背面、側面和文字,但目檢過程複雜,每個零件的檢驗時間超過 15 秒。技術二部的渡辺先生說:「還需要大量時間來確保和培訓熟練的技術人員,在長期缺乏人力資源的情況下,要建立穩定的檢測體制非常困難」。
先前的體制與挑戰

在引進此流程前,製造部門和技術部門負責生產,而品保部門則負責目視檢查。然而該體制無法即時反饋,故障資訊要到隔天才能回應。依賴人眼的檢驗流程也面臨判斷不一致和週期時間限制等問題。
特別是新產品需要在週期時間內一次檢測四個單元,如果所有檢測項目都由人工進行,時間就不夠用了。渡辺先生回憶:「我們面臨的挑戰是,如何在自動檢測應涵蓋的範圍和生產技術應控制的範圍之間劃清界線,並調整檢測標準。」
引進視覺檢測機器人系統的決定性因素
導入機器人系統的主要原因之一是「處理的高泛用性」。由於視覺檢測只需更改設定即可繼續進行,即使日後產品種類有所變更,因此決定使用機器人是對於該系統能夠處理多種產品的期望。
關於視覺檢查機器人系統,我們在網上收集資料後諮詢了一家貿易公司,並介紹了川崎重工的系統。對於檢測用的相機,我們比對了多家的公司,但對於機器手臂,我們並沒有做任何的比較,因考慮到它與線掃描相機的兼容性,我們決定只有具「高速脈衝輸出功能」的川崎機器手臂才能滿足我們的需求。

在選擇產品時,重點在於能夠在成型週期內完成檢測,同時滿足以客戶圖紙為基準的檢測標準。「該機器人能夠高速執行複雜的動作,這是我們決定引進該系統的決定性因素」,參與引進機器人系統的品質保證二課的野中先生說。

導入時的應對與架構
儘管在引進該系統時,山口製作所內部沒有機器人專家,但由 *FA 人員為中心並與 SIer 協調處理。由於還不習慣操作機器人,即使現在也不會在現場隨意碰觸機器人,任何問題都由 FA 人員負責處理。
在設定檢驗標準時,在川崎重工的實驗室和現場都進行了調整,為了在週期時間內進行處理,集中於重要項目上的設定,而不是涵蓋所有項目。
*FA(Factory Automation):工廠自動化
實際效果與回饋
系統導入至今已有六個月,目前由兩人小組負責操作。其他部門尚未實施,但正考慮在NC加工和空白自動供給等方面實施。KPI 包括檢測準確度和缺陷數量的記錄。


系統的導入減少了三名檢測員的人力成本(每年約 1,300 萬日圓)。以前需要一到兩天才能得到的缺陷反饋,現在可以立即提供,而且可以在開模後立即檢測出缺陷,從而可以停止生產線並進行改進,這也減少了生產損失。檢測工時每月減少了 297 小時。
高速脈衝輸出功能可在高速下對彎曲產品進行視覺檢測,這項功能自推出以來最受歡迎。此外,該系統還能準確檢測出灰塵和因靜電而附著的微小碎屑顆粒,這是意想不到的結果。
未來展望與要求

執行副社長山口先生表示:「我們希望推動未來對自動化檢測的導入,包括在海外據點」。特別是,我們希望建立一個能夠以單台設備處理多樣性且小批量產品的系統,並最終實現多樣性產品交替檢測的功能。
至於向川崎重工提出的要求,他希望該公司能夠開發移動更加靈活的機器人,以及能夠簡單安裝的通用系統,因為未來零件的形狀會變得更加複雜。公司也打算開發一套完整的教育系統,讓現場作業員可以參加川崎重工的機器人學校。
機器人在 「故障檢測 」中扮演重要角色。
山口製作所認為該系統在「檢查過程中的故障檢測」方面發揮了重要作用。如果要將這套系統介紹給其他公司,他們會推薦這套系統,因為「川崎機器人有高規格、可靠性和高服務品質」。
未來,在對產品品質的要求嚴格、及確保人力資源穩定的困難下,對公司來說機器人的外觀檢測將成為一個至關重要的選擇。
