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工業技術研究院

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工業技術與資訊月刊

315期2018年01月號

出版日期:2018/01/15

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工業機器人再進化 台灣機械業迎頭趕上

撰文/陳玉鳳

工業4.0帶來的高效率與客製彈性,成為先進國家製造業競逐目標,積極以智慧機械實現製造能力的再進化。台灣機械產業深具國際競爭優勢,如何運用人工智慧加值,掌握智慧製造商機,是當前重要課題。

台灣機械產業一直是產業升級的幕後推手,舉凡高科技製造、建築工程到農礦,與機械產業都脫不了關係,素有「機械為工業之母」的美稱。面對全球工業4.0的頂尖對決,台灣機械產業如何擁抱智慧製造,進而帶動相關產業升級?工研院產業經濟與趨勢研究中心(IEK)產業分析師熊治民指出,「智機產業化」與「產業智機化」是當前政策所提出的兩大願景主軸。

在「智機產業化」的部分,熊治民表示,包括深化智慧機械自主技術,以發展解決方案為基礎的智機產品、建立智機產業生態體系,長期布局與產品創新;在「產業智機化」方面,主要是促進智慧機械應用擴散,創新產業生產流程並大幅提高生產力,同時善用台灣的資通訊產業優勢,加速產業供應鏈智能化與合理化。

從智慧零組件到工廠 促進研發成果產業化

為協助業者快速進化智慧機械,工研院研發多款感測器模組,降低智慧機台製造成本;睿瑩精密推出智慧化工具機主軸,使工具機一步變智慧!在整機方面,東台精機與美國OPTOMEC公司合作,推出噴粉式雷射熔融複合加工設備,以及結合積層製造與傳統銑削加工方式的複合加工設備,能用來製造構型複雜的工件。

均豪精密則推出智慧型預防維護診斷系統平台,透過外掛振動感測器,結合後端資料分析,為機器手臂等元件設備,提供智慧化監控與性能預測功能,並協助完成設備運作追蹤診斷、建立健康預測曲線,進而實現預測性維護(Predictive Maintenance)。

熊治民強調,「預測性維護」是智慧機械應用方案主要應用類型之一,透過預測性維護,公司可以提早發現設備異常狀況,進行適當的處理來確保設備效能及延長使用壽命,還能避免意外停工所造成的巨大損失。

國際合作是發展智慧機械產業的重要策略之一。熊治民建議,台灣在與德、美、日進行智慧機械領域的交流合作時,除了透過製造業升級需求所衍生的市場來吸引國際企業外,更應該將台灣在半導體、資通訊與電子零組件、精密機械領域的獨特優勢轉換為爭取合作機會的籌碼。

自我學習機器人 翻轉製造情境

發展智慧機械產業就不能不提機器人,工業機器人是建構自動化、智慧化生產系統的重要元素,也是產業未來成長的重點。工研院IEK產業分析師黃仲宏表示,從日本發那科(Funac)的視覺機器人iRVision、德國庫卡(KUKA)的機械手臂DLR及歐洲ABB集團的力量控制技術Force Control,可以看出這些業者皆積極技術整合,以開發高度智慧化的機器人,也就是要達到生產數據互連溝通可視化、以AI讓機器人完成真正的人機協作。

機器人透過「自我組織增量神經網路(Self-Organizing Incremental Neural Network;SOINN)」,將資訊儲存在類似人腦的網路中,讓具有學習能力的機器人能夠「想出」下一步該做什麼。也就是說,機器人會自主學習產線需求的動作,達到工作複雜度高的動作需求。

AI的導入不僅賦予機器人更強大的能力,更將衍生各式人機協作的模式、徹底翻轉製造情境;量子電腦的出現,將為機器人帶來本質的改變,讓機器人的價值更為凸顯,台灣業者需及早因應,迎接機器人爆發性需求的來臨。

揮別製造思維 機器人產業轉型做資服

直至2020年,工業機器人產業仍將呈現「大者恆大、強者恆強」的態勢,黃仲宏認為,台灣必須將角色清楚定位為「一個能藉由機器人產品的高附加價值立足世界的國家」,緊密結合智慧製造及工業服務化元素,強化此定位的強大力量。

黃仲宏預期,台灣機器人產業將從從製造業轉變為資訊服務業,未來十年是台灣發展智慧機器人的重要階段。在2027年之前,台灣機器人企業將仍以硬體銷售為主;2027年之後,工業機器人商業模式會轉變為利用5G所建構的物聯網(IoT)環境進行資訊的蒐集及銷售,這是工業機器人業者從現在就應該開始熟習的創新思維。

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