制造业智动化与机器人应用

财团法人工业技术研究院机械与系统研究所经理 游鸿修

制造业智能自动化(智动化)已是先进国家的发展趋势，工业技术研究院机械与系统研究所经理游鸿修指出，美国在2013年已投入22亿美元，进行Advanced Manufacture研发，目标就是重新取得国际造竞争力领先地位，其他国家及地区，如欧盟预计在2014年会在相关领域投入超过10亿欧元，日本也正在规划发展人机共存未来工厂，国内大陆也积极计划在重庆建立自动化专业园区，预计到2020年，全球机器人产量每年会新增20万台。

游鸿修指出，由于产品生命周期快速缩短，导致工厂必须频繁换线，过去的解决之道，是用全人力制造来解决，但一来制造可靠度与效能有限，二来人力成本不断提高，业者必须另寻解决之道，可以提高可靠度与生产效能的全自动化生产技术，也因此成为许多业者关注的焦点，但需要克服的困难，包括技术开发与建置成本高，且难以因应少量多样的制造趋势。

游鸿修表示，从全球制造业发展趋势可以看到，根据现场作业要求，做出弹性调整，达到人与机器共存，已是智动化的主要发展目标，如何透过传感技术等软硬件整合方式，让作业程序变得更有弹性及智能，将是成功关键。

而在IFR 2010圆桌会议上，工业机器人大厂也认为，全球机器人市场未来主要成长，会在汽车以外的产业，汽车产业与汽车以外的产业，将会各占50%的市场。汽车以外的产业，主要是利用机器人提高生产力及降低成本，但由于产业规范与规格，不像汽车产业这麽明确，也是未来需要克服的地方。

值得一提的是，这些大厂认为，未来机器人技术的创新应用驱动力，将会来自于中小企业的小型生产线，尤其是人与机器人的互动，是主要关注的焦点。至于未来的机器人程序撰写概念，也必须跳脱传统程序撰写的方式，让机器人做事就像使用智能手机一样简单。

而在实际应用现况来看，游鸿修指出，汽车、金属与机械及电子业，是产业用机器人成长的最大驱动力，其中又以汽车制造业占最高，达36%，但因为市场成熟度高，新增装置比例已经出现持平现象，其他制造业的应用领域持续延伸扩大，值得相关业者注意。

至于主要的应用区域，游鸿修指出，亚洲市场将成为产业机器人成长的主要动力。除了美国及欧洲到2015年，将会较2010年分别有53%与43%的成长外，国内大陆因为汽车、消费电子产品需求持续攀升，加上人力成本高涨，带动制造业者自动化需求上升，IFR估计国内大陆最迟于2014年将成为全球最大产业机器人装置国。

游鸿修表示，由于传统产业机器人或自动化设备，并不适合快速变化的产品特性，如何结合人力与机器人个别的优点，达到「人机协同」的目标，是智动化发展的关键。目前需要突破的困难点，包括缺乏适合人机协同作业的产业机器人，无法确保人机协同作业的安全性，人机互动也不够方便；此外，稳定的顺应机器人关键模块，也尚待开发，包括高效率减速模块、顺应性关节模块及3D视觉精密定位模块，都是值得努力的方向。