受到中美貿(mào)易戰(zhàn)火波及，根據(jù)工研院產(chǎn)科國(guó)際所整理IFR最新統(tǒng)計(jì)資料顯示，原來(lái)預(yù)估全球多關(guān)節(jié)工業(yè)機(jī)器人裝置量在2018年將突破42萬(wàn)臺(tái)，卻基于中國(guó)大陸汽車銷量呈現(xiàn)28年來(lái)首度下滑，加上當(dāng)年全球智慧手機(jī)銷量下滑5%，造成今（2019）年10月首度修正工業(yè)機(jī)器人裝置量?jī)H成長(zhǎng)1%（38.4萬(wàn)臺(tái)）。

圖1 : 即便至今中美貿(mào)易戰(zhàn)火未歇，但臺(tái)灣產(chǎn)研雙方皆已看好受惠於臺(tái)商回流，或移轉(zhuǎn)海外第二生產(chǎn)基地之賜，將促使工業(yè)機(jī)器人等智慧機(jī)械需求不變。

（HTTPS://CDN.阿瑞斯特產(chǎn)你擦.呢）

惟若進(jìn)一步垂直細(xì)分領(lǐng)域，仍可發(fā)現(xiàn)其中2017年全球工業(yè)機(jī)器人裝置量（38.1萬(wàn)臺(tái)），比起2010年（12.1萬(wàn)臺(tái)）成長(zhǎng)率超過(guò)3倍，又以機(jī)械金屬加工領(lǐng)域的成長(zhǎng)幅度461%最高。且看好工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用將朝向機(jī)械金屬加工技能化發(fā)展，即由機(jī)器人記憶并重現(xiàn)資深工匠、師傅操作員的復(fù)雜動(dòng)作，未來(lái)甚至可用來(lái)推進(jìn)AI人工智慧發(fā)展。

在工研院產(chǎn)業(yè)科技國(guó)際策略發(fā)展所日前舉行「洞察機(jī)器人發(fā)展樣貌，掌握投資臺(tái)灣契機(jī)」研討會(huì)上，工研院產(chǎn)科國(guó)際所分析師黃仲宏也特別列舉全球經(jīng)典工業(yè)機(jī)器人廠商，皆歷經(jīng)時(shí)代洗煉、產(chǎn)品具有一定的權(quán)威性，以及在特定應(yīng)用領(lǐng)域享有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，得以在近十年內(nèi)營(yíng)收市占率穩(wěn)居前十名。

依照他定義所謂的經(jīng)典工業(yè)機(jī)器人廠商，皆不外乎經(jīng)歷四大階段，分為：

1.萌芽階段，進(jìn)行機(jī)器人的設(shè)計(jì)制造；

2.茁壯階段，須涉及零組件供應(yīng)鏈自主與成本控制，具有量產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人的能力；

3.成熟階段，已有主要的應(yīng)用領(lǐng)域能鋪貨銷售；

4.發(fā)展階段，掌握完整售后技術(shù)支援與服務(wù)體系，各階段至少須經(jīng)過(guò)3~5年時(shí)間。

其中在萌芽、茁壯階段，不僅FANUC、YASKAWA、STAUBLI、MITSUBISHI ELECTRIC，皆因分別掌握馬達(dá)、減速機(jī)、伺服和數(shù)控系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)；以及ABB、KUKA、Panasonic、DURR、OTC的強(qiáng)項(xiàng)，便在于汽車制程自動(dòng)化的整合能力。

圖2 : 目前所謂的經(jīng)典工業(yè)機(jī)器人廠商，皆不外乎經(jīng)歷萌芽、茁壯、成熟、發(fā)展等四大階段，每個(gè)階段都至少經(jīng)歷3~5年。 （source：工研院）

臺(tái)灣工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)也受惠于80~90年代工業(yè)3.0自動(dòng)化浪潮，陸續(xù)衍生出超過(guò)百家機(jī)器人本體制造廠商與國(guó)外產(chǎn)品、零組件、系統(tǒng)應(yīng)用代理商，臺(tái)灣智慧自動(dòng)化與機(jī)器人協(xié)會(huì)（TAIROA）更在日前舉行成立35周年慶祝大會(huì)。

然而，展望未來(lái)三年內(nèi)（2017~2020）工業(yè)機(jī)器人的裝置量仍會(huì)穩(wěn)定成長(zhǎng)，且將逐漸附加感測(cè)器以收集資料至伺服器，實(shí)現(xiàn)精度調(diào)整、故障預(yù)測(cè)等自動(dòng)化功能；加上不斷有荷重更高的協(xié)作級(jí)機(jī)器人問(wèn)市，以及新的深度學(xué)習(xí)技術(shù)，建議臺(tái)廠應(yīng)加強(qiáng)整合與升級(jí)，包含從產(chǎn)品思維轉(zhuǎn)型到系統(tǒng)架構(gòu)思維，逐步邁向成熟、發(fā)展階段。

跟隨經(jīng)典工業(yè)機(jī)器人主流　邁向下一步成熟、發(fā)展階段

黃仲宏進(jìn)一步指出，據(jù)統(tǒng)計(jì)現(xiàn)今工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)整合衍生的產(chǎn)值約高于本體2倍以上，如前述經(jīng)典工業(yè)機(jī)器人制造廠商，不僅著眼于既有本體市場(chǎng)發(fā)展，還逐步拓展到制造系統(tǒng)應(yīng)用的整合業(yè)務(wù)。他認(rèn)為：「這些業(yè)者思考的是，該建立什么樣的系統(tǒng)架構(gòu)規(guī)畫(huà)，如機(jī)器人＋噴涂/焊接/視覺(jué)系統(tǒng)等，才能夠透過(guò)跨領(lǐng)域技術(shù)的有效融合，以達(dá)到最佳化生產(chǎn)效能，進(jìn)而提升制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。」

圖3 : 工業(yè)機(jī)器人介於專用機(jī)械設(shè)備和人工之間，在工作復(fù)雜度提高與大量產(chǎn)品的考慮下，活用機(jī)器人技術(shù)為提升設(shè)備系統(tǒng)能力的關(guān)鍵，所產(chǎn)生的效果將優(yōu)於專用機(jī)。（source： https://cms.qz.com）

因此，目前全球工業(yè)機(jī)器人皆須與各種力覺(jué)、視覺(jué)、觸覺(jué)感測(cè)器，或是其他生產(chǎn)線設(shè)備、機(jī)臺(tái)連接與調(diào)適后，才能發(fā)揮自動(dòng)化效能，即稱為「系統(tǒng)整合」，須從系統(tǒng)視角為客戶提供整體解決方案，才能有效滿足客戶需求，發(fā)揮系統(tǒng)整合商的服務(wù)、整合能力。

對(duì)于臺(tái)灣工業(yè)機(jī)器人制造廠商而言，現(xiàn)階段不應(yīng)只考量單機(jī)開(kāi)發(fā)，還應(yīng)融入加工、制造效率、產(chǎn)品良率、系統(tǒng)可靠度等；再經(jīng)過(guò)制造系統(tǒng)的制程整合，讓機(jī)器人結(jié)合應(yīng)用領(lǐng)域的know-how，促使OT串聯(lián)IT整合，打造工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）平臺(tái)與產(chǎn)品。

機(jī)器人智能、技能化合流 樹(shù)立生產(chǎn)系統(tǒng)價(jià)值

若要循工研院產(chǎn)科國(guó)際所剖析現(xiàn)今工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品發(fā)展趨勢(shì)，約可概分為智能化、技能化兩大主軸，前者系導(dǎo)入大量感測(cè)器進(jìn)行數(shù)位化建置，以促使機(jī)器人逐漸具有思考與自我決策等AI基礎(chǔ)能力、簡(jiǎn)化人工作業(yè)流程，并提升人機(jī)協(xié)作安全性與便利性；后者也借此逐漸進(jìn)化，成為具有擬人檢知、推理、決策的功能，同時(shí)重視離線編程軟體、機(jī)械手臂精度及剛性、校正與補(bǔ)償裝置、力量控制；進(jìn)而導(dǎo)入數(shù)位分身技術(shù)（Digital Twins），改善設(shè)計(jì)流程與產(chǎn)品開(kāi)發(fā)時(shí)間，完成目前大多數(shù)由高階人力加工的技藝性精密工作。

黃仲宏指出，根據(jù)臺(tái)商布局下一波智慧自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)的投資成本分析，目前工業(yè)機(jī)器人主要介于專用機(jī)械設(shè)備和人工之間，在工作復(fù)雜度提高與大量產(chǎn)品的考慮下，活用機(jī)器人技術(shù)為提升設(shè)備系統(tǒng)能力的關(guān)鍵，所產(chǎn)生的效果將優(yōu)于專用機(jī)；又須提高機(jī)器人的技能來(lái)應(yīng)付復(fù)雜度高的工作，讓機(jī)器人導(dǎo)入加工技藝，再利用自動(dòng)化從事高難度加工工作。

當(dāng)機(jī)器人逐漸成為高彈性加工制造系統(tǒng)，則期盼在加工精度約50μm等級(jí)，以更靈活、彈性優(yōu)勢(shì)取代部份工具機(jī)制程，包含自適應(yīng)路徑產(chǎn)生技術(shù)，可分析最佳工件與刀具位置、切削力，產(chǎn)生最佳切削路徑；自適應(yīng)追蹤系統(tǒng)，可即時(shí)補(bǔ)正機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡與定位誤差。讓工業(yè)機(jī)器人可被應(yīng)用于汽車、航太、機(jī)械金屬加工業(yè)，用于模具加工及高精度零件制造。

圖4 : Epson雙臂機(jī)器人具備AI、2D/3D視覺(jué)及智能校正、力覺(jué)與多工/快換夾爪功能，未來(lái)能不必編程、教點(diǎn)、排列原材料，即可自主完成辨識(shí)、組裝等作業(yè)，大幅減省人力及成本。（攝影／陳念舜）

黃仲宏認(rèn)為，現(xiàn)今智慧制造目的便是為了要樹(shù)立生產(chǎn)系統(tǒng)的價(jià)值，發(fā)展出生產(chǎn)最佳化、數(shù)據(jù)聯(lián)結(jié)、因應(yīng)大量客制化能力。建置手段包含：掌握生產(chǎn)數(shù)據(jù)和良率資訊、導(dǎo)入機(jī)器人及高效使用、建置物聯(lián)網(wǎng)、利用AI優(yōu)化制程。而經(jīng)典工業(yè)機(jī)器人制造廠商已從硬體向上延伸，發(fā)展由軟硬體整合完成的平臺(tái)服務(wù)技術(shù)，以積極擴(kuò)展自有領(lǐng)域，從邊緣到云端，全面布局IIoT工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)。

隨著現(xiàn)今各家品牌機(jī)器人的硬體技術(shù)已成熟到難以明顯差異化，使得各家應(yīng)用的范圍逐漸重疊，唯有執(zhí)行機(jī)器人作業(yè)系統(tǒng)的CPS、機(jī)器視覺(jué)AOI、機(jī)器學(xué)習(xí)Machine learning智能化軟體技術(shù)來(lái)拉大彼此差距，但仍由外商主導(dǎo)居多，將是未來(lái)主要挑戰(zhàn)和契機(jī)。若能輔以5G通訊系統(tǒng)落實(shí)軟硬體的整合能力，更將發(fā)揮機(jī)器人系統(tǒng)數(shù)位化整合的作用：基于云的系統(tǒng)連接到生產(chǎn)線中的機(jī)器人和控制器，進(jìn)而建構(gòu)復(fù)雜且以大量人工智慧來(lái)運(yùn)作的智慧機(jī)器人。

Epson聚焦電子產(chǎn)業(yè)應(yīng)用　協(xié)同開(kāi)發(fā)模組化解決方案

長(zhǎng)期專注于電子產(chǎn)業(yè)的日本Epson公司除了獨(dú)家開(kāi)發(fā)QMEMS石英微機(jī)電系統(tǒng)技術(shù)，為工業(yè)機(jī)器人打造高速度、高精度、低震動(dòng)等特性。并首創(chuàng)結(jié)合AI、視覺(jué)及力覺(jué)感測(cè)技術(shù)的折臂式6軸機(jī)器人，有效節(jié)省40%作業(yè)空間、縮短30%移載時(shí)間，強(qiáng)調(diào)借其自動(dòng)規(guī)劃最短路線的功能讓空間效率最大化、生產(chǎn)線效能最佳化。

臺(tái)灣愛(ài)普生科技公司機(jī)器手臂營(yíng)業(yè)部協(xié)理詹文雅也分享Epson機(jī)器人的最新功能，以及與客戶、系統(tǒng)整合商合作，已開(kāi)發(fā)多項(xiàng)針對(duì)電子產(chǎn)業(yè)需求為主的模組、軟體介面等解決方案。面對(duì)近來(lái)中美貿(mào)易戰(zhàn)火波及部份車用電子產(chǎn)品已被列入增稅項(xiàng)目之一，Epson則可支援有意回流或移轉(zhuǎn)海外第二生產(chǎn)基地的臺(tái)商改善、新建智慧工廠或產(chǎn)線。

例如為了讓工業(yè)機(jī)器人變得越來(lái)越聰敏，賦予其視覺(jué)、力覺(jué)感測(cè)功能，模仿生產(chǎn)線上操作人員插DIMM、快鎖螺絲等組裝動(dòng)作。既結(jié)合Epson力覺(jué)感測(cè)技術(shù)和快換夾爪模組，同時(shí)滿足可對(duì)應(yīng)不同尺寸的DIMM高精度組裝需求，提高自動(dòng)化直接組裝良率，已從PCB硬板跨入軟板應(yīng)用領(lǐng)域；并經(jīng)過(guò)與客戶合作設(shè)計(jì)的螺絲刀安裝于第三軸，減少延伸治具重量、裝載慣性和偏心距，而可提升整體移動(dòng)速度，有效減少鎖附時(shí)間、增加生產(chǎn)效率。

此外，因應(yīng)現(xiàn)今電子業(yè)產(chǎn)品變得越來(lái)越少量多樣，而須進(jìn)行快速換線或混線生產(chǎn)，而開(kāi)發(fā)快換夾爪，既能讓不同制程夾具毋須受限于單一夾爪上設(shè)計(jì)，可大幅輕量化、縮短更換夾具時(shí)間，更換后定位精度達(dá)3μm，徹底發(fā)揮一機(jī)多工的生產(chǎn)效益。

詹文雅還特別推薦Epson雙臂機(jī)器人WorkSense W-01，強(qiáng)調(diào)具備AI、2D/3D視覺(jué)及智能校正、力覺(jué)與多工/快換夾爪功能，加上輪子后還可在不同工站間排程，期許未來(lái)能不必編程、教點(diǎn)、排列原材料，即可自主完成辨識(shí)、組裝等作業(yè)，大幅減省人力及成本。

圖5 : 精工愛(ài)普生集團(tuán)機(jī)械手臂營(yíng)業(yè)部經(jīng)理安田光一專程來(lái)臺(tái)分享該集團(tuán)研發(fā)中的管理設(shè)備內(nèi)機(jī)器人工具，可經(jīng)由軟體進(jìn)行廠內(nèi)多部機(jī)器人系統(tǒng)的操作監(jiān)控、維護(hù)保養(yǎng)等。（攝影／陳念舜）

等到進(jìn)入經(jīng)典機(jī)器人發(fā)展階段，亦可參考精工愛(ài)普生集團(tuán)機(jī)械手臂營(yíng)業(yè)部經(jīng)理安田光一于今年6月也應(yīng)臺(tái)灣電機(jī)電子公會(huì)（TEEMA）之邀，專程來(lái)臺(tái)分享該集團(tuán)研發(fā)中的管理設(shè)備內(nèi)機(jī)器人工具（Robot Management System）。除可透過(guò)由網(wǎng)路應(yīng)用程式構(gòu)成的軟體，在PC、平板、智慧型手機(jī)等裝置同時(shí)進(jìn)行廠內(nèi)多部Epson機(jī)器人系統(tǒng)的操作監(jiān)控、控制器設(shè)定、維護(hù)保養(yǎng)等；未來(lái)還能支援OPC UA，連結(jié)其他廠商自動(dòng)化設(shè)備及IT管理系統(tǒng)，即將在今年10月東京國(guó)際機(jī)器人展IREX 2019正式發(fā)表。