起点

创业 88 年的汽车零部件企业，以机器人取代人工贴片

小岛创业 88 年，连同集团公司员工超过 8,000 人，在日本、美国、泰国、中国与欧洲设有基地；主要设计、生产汽车内饰件、外饰件与单元部件，依托集团供应链提供从开发到量产的一站式服务。

电动化与系统集成正在重塑汽车产业，全球化也让零部件企业之间的竞争更加激烈。小岛以 QCD——质量（Quality）、成本（Cost）、交期（Delivery）——为准则，持续追求成本更低、精度更高、速度更快的制造。

产线上有一道工序，需由作业员手工粘贴无纺布贴片。随着贴片数量增加，这道工序耗用的工时持续上升。为提升效率并减少人力，小岛决定引入机器人自动化。

课题

金属夹爪过重，机器人规格超出工序所需

自动化设备上的机器人夹爪，原本采用金属材料制作。夹爪安装在机器人手臂末端，其重量直接计入机器人需要承担的负载。

金属夹爪的重量使机器人规格必须高于工序实际所需，整体设备费用因此大幅增加。机器人的负载能力须同时覆盖夹爪与工件；夹爪越重，所需的机器人负载等级就越高。

做法

以 Markforged 3D 打印在厂内制作夹爪

小岛引入 Markforged 3D 打印机（案例中列出的机型为 Mark Two 与 X7），改以打印方式制作机器人夹爪。

案例原文指出，改用 3D 打印件之后，夹爪在保持生产使用所需强度的前提下显著减重；机器人因此不必选用过大的规格，设备投资大幅降低。

案例同时公开了几件用于产线的打印件：以气缸调整夹具底座角度用的气缸接头（Cylinder Joint）、在生产过程中定位并承托产品的承托夹具，以及存放成卷贴片的料架。

成果

成本降低 67%，交期从 14 天缩短至 1 天

费用。以 3D 打印制作的夹爪零件，费用比传统机加工件低 67%。

交期。这类零件过去外协加工，案例列出的交期为 14 天；改以 Markforged 3D 打印机在厂内制作后，1 天即可完成。与外协加工件相比，成本与交期均大幅缩减。

设计工时。外协加工必须先绘制 2D 加工图纸才能下单；3D 打印可直接使用 3D CAD 数据制作。视零件而定，设计工时可减少约 30%。

质量。依案例原文，打印夹爪在减重后仍保持生产使用所需的强度。

评估

引入机器人自动化前，先确认夹爪重量

本案公开的打印件都是产线上使用的工具，包括夹爪、夹具与料架。这类零件多依工序单独设计、需求数量少，外协加工时费用与等待时间的占比特别高；本案的费用、交期与设计工时三项数据，都来自这类零件。

规划机器人工作站时，夹爪重量会直接影响机器人的选型与设备预算。建议先完成夹爪设计并确认重量，再据此选定机器人规格。若夹爪重量已接近机器人的额定负载，或夹爪零件外协加工的交期以周计算，就值得把 3D 打印方案与机加工并列比较成本与交期。