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工業技術研究院

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工業技術與資訊月刊

344期2020年09月號

出版日期:2020/09/15

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未來機器人發展無界限

撰文/陳怡如

全球經濟面臨劇烈轉變,未來機器人將扮演生產時不可或缺的角色。疫情之後機器人的應用,將是經濟生產效率增
全球經濟面臨劇烈轉變,未來機器人將扮演生產時不可或缺的角色。疫情之後機器人的應用,將是經濟生產效率增

從1960年代第一台工業機器人在美國誕生,機器人已發展60個年頭。隨著大環境的高齡化、少子化現象,機器人被用來當作填補勞力缺口的解決方案;而製造業的自動化、智慧化發展,也使機器人越加彈性靈活。未來,機器人的發展將如何有更大突破?令大眾期待。

當全球工廠積極搭上智慧製造的浪潮時,可彈性應用在諸多生產環境的機器人,就成了企業的目光焦點。國際機器人聯盟(IFR)統計,從2013至2018年,全球工業機器人裝置量成長了1.37倍,預估至2022年,全球將有400萬台工業機器人在工廠中運轉。機器人密度是看出一個國家製造業自動化程度的指標之一,臺灣在全球排名第七,顯示需求強勁。

國際機器人聯盟會長葛里(Miton Guerry)表示,受到中美貿易戰和新冠肺炎的影響,全球經濟面臨劇烈的動態轉變,產業將如何面對影響?未來機器人將扮演生產時不可或缺的重要角色。他認為,機器人的高彈性,可以適應各種生產環境,更因為疫情帶來的斷鏈、缺工和無接觸商機發展,促使全球企業加快評估機器人導入,機器人的應用,將成為疫情之後經濟生產效率增長的關鍵因素,其中他更看好「協作機器人」的發展。

協作機器人滿足少量多樣的生產需求

與工業機器人相比,協作型機器人(Cobot)能負擔更靈活、彈性的任務,且可與人類一起工作,無須圍欄隔離。透過人機協作,可填補全人工生產線,與全自動生產線之間的空缺,也能讓一成不變的全自動化與人力勞動間的嚴格界線逐漸消失。在同一個作業空間裡,由人類擔任靈活度高、更有價值的工作,再由協作機器人執行需要快速、準確、重複性的工作。

2016年開始,包含KUKA、ABB、FANUC、YASKAWA等全球四大機器人家族,皆推出協作型機器人,每年全球導入的數量也以極快的速度成長。隨著製造業面臨少量多樣、彈性生產、小型產品等需求,工廠需要更小、更安全、可與人類協同作業的機器人,因此未來機器人將更加朝向人機協作發展,滿足當前的製造需求。

發展智慧 導入AI行為決策

未來機器人將如何演進?ABB全球電子行業售後服務及技術支援經理鍾鴻鈿表示,若以機器人的發展趨勢來看,從過去進行重複性、精準性的工作,到逐漸增加感測器、AI後,機器人已進化至可識別物品,「機器人需要發展頭腦,也就是做決策。」

工研院機械與機電系統研究所所長胡竹生進一步指出,機器人是最早導入AI的產業,目前機器人的AI以「辨識」為主,未來便是發展「行為」的AI,讓機器人能自動做出回應。「到目前為止,行為還是透過『教導』,只是用不同的方式快速教導,未來如何讓機器人自動產生製造行為,將會快速進展。」

這也意味著,未來機器人將進化成具有擬人的感知、推理和決策能力,進一步完成許多目前仍由專業人力進行的技藝性工作,應用範圍更廣,「少子化、無人化,未來機器人應用的廣度會更大,導入AI或智慧化是必然的趨勢,」胡竹生說。

溝通傳統與創新 激發創意應用

人才培育也是機器人產業能否長期穩定發展的關鍵指標,「有下一代人才大量進入,這個產業才會愈來愈大。」胡竹生說,但學生接觸工業機器人的機會有限,因此以開放原始碼為基礎的機器人作業系統(Robot Operating System;ROS),讓更多年輕人才可以投入機器人研究,但也因機器人的安全問題至關緊要,程式設計需要極度嚴謹,許多大廠對ROS的支援仍然不足。

「學生的解決方案雖不夠成熟,但創意很多,未來機器人在工廠需要的就是創意,例如日本用機器人來做章魚燒。但要兼顧安全與創新,是一件兩難的事,有時創新就是要去破壞,如果不往創新走,沒有一個好的平台去溝通創新和傳統,這個產業的進展就會非常緩慢,」胡竹生說。

TECHMAN ROBOT是少數支援ROS的機器人廠商,該公司營運長黃識忠認為,即使現在機器人在手臂和大腦上,已經提供強大功能,但還是需要基礎研究深耕突破。「有些東西經過概念性驗證(POC)後,就能優化成產品,例如機器人做章魚燒,能產生新價值,有了新的價值才有新的產業。」

胡竹生表示,機器人不像行動通訊的演進,有一個標準且明確的方向,「機器人能發展的空間實在太大了!在取代人類之前,它是不會停下來的。」現在還看不到邊際的機器人領域,顯然還有無限想像等著人們去實現。

國際機器人論壇人物介紹。
國際機器人論壇人物介紹。

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