工业机器人发展 重点仍在人力成本
谈到台湾在全球机器人产业发展的状况，对于台湾机器人产业发展有一定了解程度的台湾智慧自动化与机器人协会祕书长陈文贞谈到，早在二十多前，台湾的工研院就已经开发了六轴机器人，但在当时，对岸的中国大陆才进入开放时期，拥有极低成本的劳动人力，使得台湾纷纷前往大陆设厂，所以使得台湾的机器人产业碍于时空背景不利的情况下，其发展受到不少限制。
而近年来，大陆的快速起飞，劳动成本快速提升，许多厂房被迫向更低成本的国家区域移动，但归纳来看，终究不是根本解决问题的方法，采取生产方法转型，才能有效将生产成本降低，而机器人正是方法之一。而鸿海本身就是最为鲜明的一个例子。
图1 : 过去大陆因为人力成本低廉，吸引不少台湾业者过去设厂，如今在成本大幅提升的情况下，工业机器人的发展再度受到高度重视。（Source：scir.org）
幸运的是，政府已在2005年开始推动机器人产业的发展，到了2010年才开始有了初步的成果，像是工业机器人或是服务型机器人等，在近年一个接着一个出现在市场上。
机器人就应用类型来看，大致上可以分为居家照护与工业生产两大类别，前者以居家照护、陪伴或是庶务类为主，后者则是侧重工业搬运、抓取物料。这两类机器人随着高龄化与工业4.0等议题浮上台面，在近期也有相当程度的进展。
台湾若要在短时间内提升在多轴机器人的能见度，与系统整合业者之间的合作，将是重要关键。当然，从半导体、制造代工与纺织领域等，只要了解该产业特性，台湾仍有大好机会。
工研院IEK机械与系统研究组研究员黄仲宏表示，观察全球机器人市场的发展，现阶段工业机器人的销售金额已高于居家领域许多，但随着时间推移，居家领域反倒会大幅超过工业用，原因在于高龄化对于人口结构产生了相当程度的影响。从医疗照护、东西的搬运、打扫或是陪伴等，都会在居家领域占有一席之地。不过，黄仲宏也提醒，工业机器人与居家照护用之间的界线将愈趋模糊，届时，在讨论机器人应用时，必须从应用面详加定义，才能有进一步的讨论与研究的空间。据了解，目前国际市场也传出要将无人机定义为机器人的应用种类之一。
图2 : 未来可以想见的是，工业与服务机器人之间的界限将愈趋模糊，如何定义其应用，将至关重要。（Source：recode.net）
陈文贞认为，不论是工业4.0或是政府所推动的生产力4.0，都需要机器人的奥援，所以机器人的发展势在必行。她坦言，相较于国外，台湾发展机器人的时间的确落后国外有一大段的距离，所以居于劣势是正常的现象。但我们不能因为人家有完整的产业链，就完全放弃发展。只要愿意采取行动，台湾就有机会在该产业中占有一席之地。
而近期工业4.0与智慧工厂等概念成了科技产业的热门话题后，工业机器人也衍生出更多的讨论。黄仲宏也谈到，台湾在单轴、滑轨与直角座标等领域，拥有相当不错的表现。但进入到三轴以上的多轴机器人市场，台湾就面临了许多国际一线大厂的强力竞争。像是德国与日本，都在全球多轴机器人市场占有领导地位。
人机协同的问题与挑战
除了多轴数量的增加、精密度的提升外，工业机器人市场也出现了另一个话题：“人机协同”。顾名思义，就是人们可以近距离与机器人一同进行工作。
广义来看，机器人的存在，是要提升生产效率或是产品搬运时间，现场的工作人员可以将精力放在现场判断、调度与指挥上。黄仲宏便指出，早在20年前，国际车厂BMW就已经导入了AGV（自动导向车），它能自动闪避障碍物，协助工作人员进行物料搬运的工作。
另一种应用场景是，现场人员可以与近距离与机器手臂进行协同作业，黄仲宏观察，2014年，就已经有不少国际大厂如ABB、EPSON与松下等大厂，都开始展示人机协同的机器手臂。但他也认为，或许人机协同应用只是一种“噱头”，对于实际应用场景没办法产生实际的助益。理由在于，工业机器人的发展来自于汽车工业，在这样的生产环境下诉求：快、稳、准。一旦加入了人为因素，就生产速度反而会大打折扣，所以某程度上，人机协同对于汽车工业来说，反倒可能会成为一个缺点也说不定。
图3 : 人机协同是目前工业多轴机器人领的讨论话题，此一概念能不能顺利推行，还要考量到多元因素。（Source：www.brewerystudios.co.uk）
再者，考量到人身安全，人机协同究竟是否能有效地落实，这就还有待商榷。但换个角度来看，若能在某一个环结工序找到人机协同可以介入的空间，那么人机协同应用，也有机会大放异采也说不定。
台湾的劣势与机会
陈文贞进一步谈到，工业机器人的发展之所以能够如此蓬勃，主要的原因来自于汽车工业的强力需求，但是台湾在当时本来就没有汽车工业，要发展工业机器人本就不易。但若将这样的情况放到其他产业，台湾或许就能与国外站在同一个起跑位置。另一方面，市场一旦出现竞争，势必就有价格竞争问题，台湾一直都有能力提供性价比高的产品，工业机器人也不例外，她本人相信，国外的竞争对手也感受到不小压力。
黄仲宏直言，多轴机器人注重高精密度与稳定度，这必须借重上游零组件的供应业者的产品能力，像是减速机与伺服马达等，在这方面，有不少国外业者具备不错的实力。台湾虽然也有能力提供这方面的零组件，但在精密度与稳定度上就相对薄弱许多，但他也看到，台湾有不少业者正在积极强化这方面的产品竞争力。换言之，在现阶段，面对多轴机器人市场的竞争，台湾仍有相当严苛的考验。同样的，在制定工业机器人相关的标准规范，如ISO10218-1，都是由国外所把持，若没取得规范认证，就无法进行销售，这也无形增加了竞争难度。
图4 : 多轴机器手臂所需要的马达，偏重高精准度，一般马达要满足这样的需求，实为不易，若能在零组件端就能满足多轴机器手臂的需求，对于未来发展将有相当大的助益。（Source：maxonmotorusa.wordpress.com）
呼应了黄仲宏的说法，陈文贞也同意，目前工业机器人诸多国际标准的确是由国外大厂所把持，不过协会也正在积极凝聚国内的产业共识，先在国内形成标准与第三方认证等，再从安全性下手，进一步升级为国家标准，进而与对岸合作，以取得对岸庞大的市场商机。
陈文贞也不讳言，她本人并不清楚台湾科技产业对于国产机器人的采用状况，但她认为，制造业都想要升级转型，关键在于如何将“传统人力转为机器人力”，这方面若能透过系统整合业者的协助，只要解决制造方的问题，那么机器人业者只要与系统整合业者可以有密切的配合，那么，打进厂房供应链就不是太大的问题。
不过，面对这波强力竞争，黄仲宏也认为，基于不同产业的应用环境与特性，从食品、电子与纺织等，不同需求的厂房，仍然还要透过系统整合来满足需求，台湾若能从系统整合角度，强化如工业电脑、PLC（可编程逻辑控制器）等异业合作，那或许就有机会突围。
*刊头图片来源（Source：ABB）
