智慧機器人推波助瀾 促使製造蛻變為智造 智慧應用 影音

智慧機器人推波助瀾 促使製造蛻變為智造

  • DIGITIMES企劃

財團法人精密機械研究發展中心機器人智動化發展處長 蕭仁忠
財團法人精密機械研究發展中心機器人智動化發展處長 蕭仁忠

來自精密機械研究發展中心的機器人智動化發展處長蕭仁忠,藉由「從製造到智造」的角度,暢談機器人的發展與趨勢。

他指出,肇因於資訊消費革命、亞洲缺工問題及歐美再工業化等驅動因素,導致近年製造業全球發展趨勢及推動政策堪稱熱絡,包括美國於2011推出AMP計畫、德國在2012年推動工業4.0計畫、日本在2013年提出日本產業重振計畫、韓國於2014年提出製造業創新3.0策略,乃至大陸於2015年宣佈實施「中國製造2025」,足見各國對於製造能力的延續、強化不遺餘力,充分彰顯「製造」才是國家競爭力的根本。

根據台灣推出的生產力4.0計畫,箇中亦涵蓋機械設備產業發展策略,主要是透過物聯網將生產資訊數位化,並延伸至機器端形成機聯網,再藉由系統管理、巨量資料(製造+服務)技術及精實管理,達成聯網服務製造系統之創新營運模式。

蕭仁忠接著剖析智慧工廠的關鍵課題。若依工廠的三大重要環節——零組件、機台、生產系統——分別觀察之,其大數據來源依序是感測器、控制器,及網路生產製造系統。以其中的控制器而論,針對現今工廠的最大意義,在於發揮「條件狀態下的監測與診斷」效果,至於迎向未來智慧工廠,則可將效益進一步昇華至「健康監測與時間預測」,等於是從以往的監控概念,逐步進化到自我認知境界,可謂工業4.0的一大精髓;只可惜台灣在控制器市場的佔比偏低,容易形成資料取得上的阻礙,乃是邁向智慧工廠願景的過程中,最亟待突破與提升的一環。

仰賴智慧機器人  加速實現智慧製造

基於工業4.0,未來的生產情境將蘊含高度智慧與彈性,每一項進入生產線的物料,本身皆夾帶著資訊(例如加工條件),後續不管行經哪一個工站,都能輕易與該站的機台設備進行溝通,好讓機台設備知道應該如何執行加工;不僅如此,不同的機台設備之間,也能彼此傳遞資訊,藉以建立暢通的M2M溝通管道,如此一來,當A機台此刻承擔吃重工作負荷之際,就能將此訊息轉告予作業負擔相對輕鬆的B機台,終至促使B機台分擔部份作業。

而在實踐工業4.0智慧製造的過程中,智慧機器人將扮演更重要的角色。蕭仁忠指出,不管全球或台灣,人口邁向少子化、高齡化,已是無法避免的趨勢,因而衍生勞動力不足之課題,亟需智慧機器人與人協同作業,藉以填補勞動力缺口。

細究機器人的優勢,包括了深具作業彈性與靈活度、需求空間小,以及單純作業穩定度高,因此其對於台灣從傳統製造轉型至先進製造,可望發揮舉足輕重的助力。而機器人為機械、機電、控制、軟體高度整合之高階技術產品,台灣應力求掌相關技術與產品生產自主性,進而發展適用於台灣產業製程需求之機器人整合應用產品,避免受國外業者箝制,方為上策。

就工業用機器人使用密度角度來看,台灣在工業用機器人使用密度為124台?萬勞工,儘管高於全球每萬名勞工工業用機器人導入的平均數量58台,但相較於韓國的396台、日本的332台、德國的273台,猶有不小落差,因此台灣若想成為高階、高值化製造業產品國,理應持續強化工業機器人之應用導入。

自主掌握機器人技術  避免遭受國外箝制

「整體來看,使用機器人會增加未來的工作機會,」蕭仁忠說,根據IFR統計資料顯示,各國工業用機器人裝置密度成長,與失業率變化並無直接影響,另依據市場研究公司Metra Martech的說法,工業用機器人對於就業有積極的正面影響力,只因為2008~2011年,全球產業因導入工業用機器人,增加50萬到75萬個工作機會。

蕭仁忠同時認為,能否自主掌握機器人生產技術及整合服務技術,對台灣十分重要性,因為唯有如此才得以避免國外產品缺貨、技術與價格壟斷,提高市場交易彈性;他進一步解釋,台灣製造業生產分工細、變化多,需要較高的客製化整合技術,然而國外機器人為標準化泛用產品,整合應用較耗時費工,技術在地化較具優勢。

綜觀台灣智慧機器人產業,經統計在2013年期間,供應產業用機器人的相關業者有95家,產值約新台幣469億元,2014年則有96家,產值增加3.8%而來到487億元,儘管增幅看似不大,但仍然顯示台灣自主供應機器人的能力不斷提高,迄今已有上銀、台達電、長毅、易立威、上研、威德客、勤堃、和椿等相關供應業者,至於產品類型以SCARA、Delta、六軸多關節及單軸?直角座標機器人為主,其中以單軸?直角座標機器人發展相對成熟,現今多用於射出機零件取放?工具機自動化,具國際競爭力。

總括而論,智慧製造是結合智慧機器人、物聯網及大數據等技術,並朝向設備智動化、系統虛實化及工廠智慧化的方向發展;至於機械產業的IOT,則是利用監測技術與物聯網系統,可串聯至銷售與售後服務端,提供快速、客製化服務。蕭仁忠強調,面對智慧製造的浪潮,工業機器人必須有因應變革的準備,對準方向切入才能贏得先機。