機器人 FAT 與 SAT:出廠、現場驗收測試比較

FAT 回答「設備在工廠條件下是否達到約定要求」,SAT 回答「安裝到實際現場後是否仍然達到要求」。工廠驗收測試(FAT)在出貨前進行;現場驗收測試(SAT)在安裝後,結合現場供電、供氣、網路、上下游介面與操作條件進行。兩者驗證的是約定需求,不是一次籠統的「機器人會動」展示。

例如,同一台機械臂在工廠使用模擬到料訊號完成抓取,並不能證明它接上客戶的真實輸送線後,仍能正確等待、抓取與處理缺料。這是說明測試邊界的假設例子:FAT 可以驗證已具備的功能,SAT 還要驗證現場介面,而不是照抄 FAT 的通過紀錄。

以下提供的是制定測試計畫的工程思路,不是通用驗收規範或法律建議。可搭配機器人風險評估指南與機器人運轉時間及 OEE 指南,再依實際合約、設備與適用標準確定要求。

分配合約中的 FAT 和 SAT 證據

將每項需求對應到測試方法、負責人、前提條件、測試地點、輸入、量測結果、通過標準與核准人。明確區分哪些項目能在工廠完成驗證,哪些只能在現場確認;同一項需求也可能需要分階段驗證。

避免含糊的條款,如“展示正常執行”。在裝置製造前,明確產品、工具、週期、持續時間、公差及允許的排除條款。

在範圍內使用目前的驗收測試指導

IEC 62381:2024 的官方摘要說明,這項流程工業自動化系統標準涉及 FAT、工廠整合測試(FIT)、SAT 與現場整合測試(SIT),用於驗證系統是否符合適用的規格要求,並釐清各方測試範圍與責任。本文依公開摘要說明其用途,不將未取得的標準全文當作已核驗條款。

機器人專案還可能涉及產品、機械與產業要求。IEC 62381 的流程工業範圍不能自動套用到所有機器人;工業機器人應用與單元的整合安全,應另行核對ISO 10218-2:2025等適用資料。驗收簽字不能取代安全驗證。

發貨前關閉可修復的工廠缺陷

FAT 通常涵蓋裝置辨識、機械完備、佈線與 I/O、軟體功能、模式、報警、介面、安全相關證據、檔案、備份以及可用夾具和材料的代表性效能。

記錄測試中哪些供電、供氣、上下游系統、產品或操作流程使用了模擬條件,哪些尚不可用。未測試項目應列入後續現場驗證計畫,不能默認為通過。

現場展示不等於可追溯的驗收證據

觀看一次運轉有助於理解流程,卻不能證明結果可重複或誤差符合公差。應保留測試輸入、量測儀器及校正狀態、原始結果、計算方法、軟體版本與偏差紀錄。

明確規定測試期間誰有權修改參數。調整後保留原始失敗紀錄,記錄新基線,並依測試計畫重測受影響項目;不要將不同設定的資料混成一次通過結果。

人們觀察工業機械臂和實驗室自動化裝置
觀看現場展示並不證明合約接受;必須附帶輸入、測量、標準和偏差。來源:Shixart1985(裁切與尺寸調整)。許可:CC BY 2.0。

正式 FAT 前先完成準備檢查

正式測試前,逐項確認設計與風險審查、機械電氣完工、儀器校正、測試程序、安全措施、人員訓練、代表性材料、軟體版本與備份。以下是準備檢查範例,實際停止條件應由專案測試計畫決定。

預 FAT 試演可能會發現設定缺陷。除非合約明確允許使用,否則應將探索性結果與見證驗收證據分開。

檢查項準備內容保留證據需先解決的問題
需求需求與測試的對照表通過標準、測試負責人判定標準含糊
設定硬體和軟體基線版本與校驗和未經記錄的變更
安全經核准的測試安全措施安全說明與許可測試條件不安全
量測校正有效的儀器量程與不確定性校正失效
材料具代表性的產品批次與狀態樣本不代表約定工況

透過發貨和安裝控制基線

記錄拆解、保護包裝、運輸狀況、相關時的震動或傾斜證據、接收狀況、損壞、重新組裝、對準、管線、電纜及批准的改裝。將已安裝系統與 FAT 基線進行比較。

根據受影響的需求和測試對每個差異進行分類。甚至更換的線纜、工具或韌體補丁也可能改變時序、幾何形狀、安全性或效能證據。

SAT 要驗證真實現場介面與操作條件

SAT 應依專案範圍確認現場供電、供氣、網路、防護與環境條件,以及物料流、上下游介面、生產配方、身分權限、生產資料、恢復流程與維護空間。

正常生產、設定、換線、故障恢復、清潔與維護涉及不同工況,應由具備資格的人員在核准的安全條件下驗證。自動循環成功,不代表非生產模式的風險或業務系統介面已經驗證。

將試運轉資料與驗收資料分開

試運轉階段用於調整已安裝系統並排除問題;驗收則證明凍結後的設定符合約定標準。這些活動可以緊密發生,但記錄必須顯示調校結束和正式測試開始的時間。

若驗收失敗導致設定變更,應評估影響範圍、重新確認相關前提,並依計畫重測。不要將失敗的試運轉資料與後來的驗收結果平均,以掩蓋未通過的項目。

保留需求、偏差和重測可追溯性

用同一張追溯表連結需求、FAT 測試案例與結果、運輸安裝變更、SAT 案例與結果、偏差、臨時讓步、矯正措施與結案核准。暫時接受偏差時,記錄核准人、期限與尚未完成的責任。

這張表可避免整合條件改變後,直接把 FAT 的通過結果複製到 SAT 欄,也讓最終交接與日後修改有依據可查。

依風險與合約影響管理未結事項清單

將未結事項分為影響安全或功能、有條件接受、輕微文件問題或表面處理事項,並記錄負責人與截止日期。說明這些事項未關閉期間,系統是禁止運轉、限制運轉還是可以運轉。

不要讓已簽署的未結事項清單在未說明的情況下,把未解決的設計風險轉移給使用者。應在管理協議中寫明臨時控制、改善後的驗證以及財務或保固後果。

短週期展示與持續生產需要分開判斷

短週期時間試驗測量一個受控序列。持續執行可能暴露熱極限、補給、排隊、漂移、誤停、維護存取、廢料和操作員介入。

明確訂定試驗時間、產品組合、計畫停機、合格產出定義,以及可用性、效能與品質的計算方法。可用預測性維護指南協助建立設備狀態基線,但不能取代合約中的生產驗收標準。

交接的不只是設備,還有恢復能力與未結責任

交接內容應依合約核對:硬體與軟體基線、約定提供的原始碼與授權、圖面、風險與驗證文件、適用證書、手冊、備品、備份及還原測試、訓練紀錄、維護計畫、剩餘風險、未結事項責任與支援聯絡人。資料交付不等於產權移轉,後者仍以合約為準。

驗收面向FAT 重點SAT 重點最終紀錄
設定已建置基線安裝後比較批准的竣工狀態
功能受控工廠輸入站點介面與模式簽署紀錄
安全設計與鏈證據安裝驗證殘餘風險檔案
效能代表性週期持續生產關鍵績效指標定義與資料
交接文件草案使用者驗證受控文件包與負責人
  • 將每項需求對應到 FAT、SAT 或兩個階段。
  • 記錄工廠測試中模擬或未具備的條件。
  • 凍結出貨基線,並與安裝後設定比較。
  • 將試運轉資料與正式驗收資料分開。
  • 核對偏差結案、備份還原、訓練與未結責任。

常見問題

成功 FAT 後 SAT 能簡短嗎?

僅針對場地條件無法影響的專案;安裝、公用設施、介面、環境和營運仍需雙方同意的場地證據。

試運轉和 SAT 是同一項工作嗎?

不是。試運轉用於調整已安裝系統並排除問題;SAT 則在受控基線下依驗收標準驗證系統。

設備能否在仍有未結事項時驗收?

合約可能允許有條件驗收,但影響安全或關鍵功能的阻礙事項需要明確限制、負責人和關閉證據。

多少週期能證明生產效能?

沒有適用於所有專案的統一次數。測試計畫應明確訂定時間、產品組合、允許損失、樣本代表性與判定方法;涉及統計推論時,還需說明相應假設與信賴程度。

FAT 或 SAT 簽名能證明機器人安全嗎?

不。它記錄合約接受證據,不替代所需的合規、驗證或法律義務。

合約接受證據邊界

本文提供的是驗收證據的組織方法,不是驗收合格證明。讀者應能從每項需求追蹤到測試條件、實際結果、設定變更與未結責任,才能判斷 FAT 的哪些證據可以沿用、哪些必須在現場補驗。