智慧自動化的發展與趨勢

工業技術研究院副組長郭子鑫。

由於3C產品不像汽車、紡織、食品等產業，產品壽命可以延續好幾年，產品生命週期包括iPhone、iPad等都只有一年左右，工業技術研究院副組長郭子鑫指出，3C產品未來勢必會走少量多樣，而且對於製造速度將會更加要求。

如過去的3C產品生產目標是要求「853」，也就是85%的產品要在3天內出貨，但現在的要求卻已成為「985」，也就是95%的產品要在5天內出貨。因為3C消費者的習慣，通常是在希望能在很短的時間馬上買到，所以業者往往要在短時間內大量備貨，但要是沒賣掉，就會變成庫存，也讓速度成為未來的主要競爭關鍵。

郭子鑫指出，由於台灣的3C產業模式，仍是以生產大量平價的產品為主，但過去的製造業可以仰賴大陸的低廉人力來壓低成本，但如今的大陸，也正在面臨人口紅利衰退的現象，即使是將工廠搬到大陸內陸也不行，因為勞動人口沒有想像中這麼多，物價水準也不低，對於成本控制幫助有限。

因此，3C產業唯有藉由自動化才能維持產業競爭力。事實上，早在2010年8月的第七屆全國工業發展會議重點結論，就是要設法提升廠商工程及自動化能力與建立系統整合服務能力，2010年12月的智慧型自動化產業發展策略會議更做成決議，要加速推動智慧型自動化產業，全面落實「製造業服務化、服務業科技化國際化」，並促進「傳統產業全面升級」及「新興產業加速推動」，以創造我國未來產業黃金10年榮景。

郭子鑫指出，要達到智慧自動化，需要更聰明的機器人。日、歐機器人產業雖然早已有非常重要的應用，但大多是跟著汽車業及重工業發展，反觀台灣則是以3C產業為主，目前正要從人力密集轉進自動化，兩種產業的自動化需求其實不太一樣，尤其是3C產線後端組裝，如果自動化能做得好，應用價值就會更高，也成為台灣自動化產業的發展契機。

對台商而言，大陸可說是最重要的市場，尤其是近年來，大陸工業機器人的新安裝台數有著相當驚人的成長。郭子鑫指出，2012年之前，大陸工業機器人新安裝台數還只是平穩成長，從2006年的5,770台成長至2011年的9,500台，但2012年卻成長到23,000台，2013年更成長至38,000台，這個數字還不含富士康，相較於全球新安裝台數僅179,000台，大陸市場潛力可見一班。

郭子鑫表示，目前實際應用的工業機器人，以獨立型控制(Linear Robots)最常見，如塑膠射出機、加工機；SCARA Robtos則是在3C、半導體產業出現許多應用；關節型比較複雜，也比較少見；平行移動型，由於利用3顆馬達來帶動，還能夠旋轉，可以用在食品業做整列。

至於工業機器人的應用領域，焊接、噴漆是最早的應用領域，目前也都已經是非常成熟的技術，主要適用於汽車、鋼鐵等產業領域。但郭子鑫認為，下游組裝將是工業機器人應用的未來趨勢。

郭子鑫指出，3C產品上游因為產品規格非常標準化，組裝目前都已自動化，但到了下游組裝業，不管是手機、筆電、平板或消費性電子產品，就很難做到自動化，往往需要很多作業員，也成為工業機器人未來發展的重要領域。

工研院在機器人及智慧自動化技術研發方面，可說是不遺餘力。如在高階產業機器人技術方面，迄今完成3型7款高階產業機器人設計開發，從硬體設計、軟體設計及機器人控制器均為自製，在產業機器人的技術發展上已經是居台灣各產研學機關最領先的地位。

至於智慧自動化技術方面，則是發展以產業機器人為核心、整合視覺與力量之智動化技術，建構組裝、鎖固及上下料3項創新應用技術。這些技術都已開始技轉，包括馬達自製率、控制器等，都已符合業界需求，減速機則比較複雜，但6軸A型的RV減速器，已經有台灣業者能製造，郭子鑫認為HD減速器很快就會出現。

工研院還特別設有以產業機器人為核心的智慧自動化特色實驗室，具有產業機器人完整開發與應用能力，如設計分析軟體－手眼力協調技術，以及系統可靠度測試規劃，歡迎台灣業者帶著題目到實驗室，目前正式合作簽約超過50案以上。

郭子鑫指出，傳統的製造情境，從設計、加工到組裝，人工作業會非常沒有時效性。未來的做法，用數位設計模擬可以縮短報價時間，而且還可以保持設計的精準度，如分析要用多厚的鋼板，要怎麼切割，廠房目前的妥善率等，進行完整分析才能精準報價，同時也才能進行排程分析。

傳統的設計往往必須要熟悉各種元件的特性，如果能夠將元件特性數位化，就可以很快地建立數位模型，模擬生產過程，甚至可以看到成本。

至於後端組裝的智動化技術，如果要取代組裝生產線的人力，機器手臂必須更聰明，如具備觸覺及視覺能力，而且只要人類進入生產範圍時，機器手臂還會自動暫停，方便人類換料或執行其他動作，如此一來，單調的組裝工作就可交由機器人執行，人力則可以做更有價值的應用。