製造業智動化與機器人應用

財團法人工業技術研究院機械與系統研究所經理 游鴻修

製造業智慧自動化(智動化)已是先進國家的發展趨勢，工業技術研究院機械與系統研究所經理游鴻修指出，美國在2013年已投入22億美元，進行Advanced Manufacture研發，目標就是重新取得國際造競爭力領先地位，其他國家及地區，如歐盟預計在2014年會在相關領域投入超過10億歐元，日本也正在規劃發展人機共存未來工廠，中國大陸也積極計畫在重慶建立自動化專業園區，預計到2020年，全球機器人產量每年會新增20萬台。

游鴻修指出，由於產品生命週期快速縮短，導致工廠必須頻繁換線，過去的解決之道，是用全人力製造來解決，但一來製造可靠度與效能有限，二來人力成本不斷提高，業者必須另尋解決之道，可以提高可靠度與生產效能的全自動化生產技術，也因此成為許多業者關注的焦點，但需要克服的困難，包括技術開發與建置成本高，且難以因應少量多樣的製造趨勢。

游鴻修表示，從全球製造業發展趨勢可以看到，根據現場作業要求，做出彈性調整，達到人與機器共存，已是智動化的主要發展目標，如何透過感測技術等軟硬體整合方式，讓作業程序變得更有彈性及智慧，將是成功關鍵。

而在IFR 2010圓桌會議上，工業機器人大廠也認為，全球機器人市場未來主要成長，會在汽車以外的產業，汽車產業與汽車以外的產業，將會各佔50%的市場。汽車以外的產業，主要是利用機器人提高生產力及降低成本，但由於產業規範與規格，不像汽車產業這麼明確，也是未來需要克服的地方。

值得一提的是，這些大廠認為，未來機器人技術的創新應用驅動力，將會來自於中小企業的小型生產線，尤其是人與機器人的互動，是主要關注的焦點。至於未來的機器人程式撰寫概念，也必須跳脫傳統程式撰寫的方式，讓機器人做事就像使用智慧型手機一樣簡單。

而在實際應用現況來看，游鴻修指出，汽車、金屬與機械及電子業，是產業用機器人成長的最大驅動力，其中又以汽車製造業佔最高，達36%，但因為市場成熟度高，新增裝置比例已經出現持平現象，其他製造業的應用領域持續延伸擴大，值得相關業者注意。

至於主要的應用區域，游鴻修指出，亞洲市場將成為產業機器人成長的主要動力。除了美國及歐洲到2015年，將會較2010年分別有53%與43%的成長外，中國大陸因為汽車、消費電子產品需求持續攀升，加上人力成本高漲，帶動製造業者自動化需求上升，IFR估計中國大陸最遲於2014年將成為全球最大產業機器人裝置國。

游鴻修表示，由於傳統產業機器人或自動化設備，並不適合快速變化的產品特性，如何結合人力與機器人個別的優點，達到「人機協同」的目標，是智動化發展的關鍵。目前需要突破的困難點，包括缺乏適合人機協同作業的產業機器人，無法確保人機協同作業的安全性，人機互動也不夠方便；此外，穩定的順應機器人關鍵模組，也尚待開發，包括高效率減速模組、順應性關節模組及3D視覺精密定位模組，都是值得努力的方向。