從今年陸續(xù)舉行的COMPUTEX、臺北國際自動化展、SEMICON可見,除了達明、盟立等製造廠商,同時發(fā)表展示多款人型機器人;和椿、所羅門等系統(tǒng)服務(wù)業(yè)者,結(jié)合陸製機器人(狗)硬體載具,與自家開發(fā)軟體編程、視覺語言AI模型(VLM)等系統(tǒng)整合解決方案,搶進智慧製造與物流應(yīng)用。
因此CTIMES東西講座特別由自家資深記者陳念舜,分享在這段時間展會參訪的視角,建議業(yè)界下階段的競爭焦點,可轉(zhuǎn)向系統(tǒng)整合能力與實際應(yīng)用驗證成果。並特別從大廠既有電控、關(guān)節(jié)模組化系統(tǒng)的基礎(chǔ)出發(fā),展望待彌補的技術(shù)缺口,剖析臺製機器人如何能在大國博奕下,博取一線生機,甚至是「游刃有餘」。
解析中國大陸與歐、美、日系機器人產(chǎn)業(yè)布局
回顧百年來發(fā)展有成的4大工業(yè)機器人家族,如KUKA、FANUC、ABB、YASKAWA,或是後進的EPSON、DENSO、STAUBLI等品牌,無一不仰賴當?shù)叵扔袕姶蟮钠嚒?C代工等終端產(chǎn)業(yè)應(yīng)用場景,才有機會達到足夠規(guī)模來降低成本;並隨著技術(shù)不斷進步,而在更多領(lǐng)域發(fā)揮潛力,為製造和其他產(chǎn)業(yè)帶來革命性變革。
尤其受到工業(yè)4.0潮流驅(qū)動智慧工廠多樣少量化、大批量客製化的彈性生產(chǎn)需求,勢必透過先進傳感器在製程中監(jiān)控,而非到了成品最終階段才排除不良品。也讓工業(yè)機器人角色越來越吃重,從傳統(tǒng)替代執(zhí)行「3K」(kitsui 困難、kitanai骯髒、kiken危險,)任務(wù),跨足3C、3品(食品、藥品、化妝品)場域。
進而朝向人機協(xié)同作業(yè)的樣態(tài)發(fā)展,從節(jié)省人力的輕量化協(xié)作型機器人開始,再加入AGV組成AMR;未來還可能朝向人形化機器人發(fā)展,更需要找到能提升其組裝品質(zhì)、成本競爭力與殺手級應(yīng)用價值的契機,從中累積的經(jīng)驗也值得借鏡!
其實在工業(yè)4.0問世後的2013~2015年間,市場上便已出現(xiàn)雙臂機器人(Dual arm Robot)架構(gòu),四大家族中的YASKAWA公司的MOTOMAN-SDA、ABB公司的Yumi,便介於現(xiàn)今人形機器人跟傳統(tǒng)/協(xié)作單臂型機器人之間,已可看出較貼近於(半)人形應(yīng)用的雛型。
有別於傳統(tǒng)多軸機器人面對少量多樣化、大批量客製化時代,多道次或是高複雜性的組裝加工作業(yè),還是無法有效降低所需的組裝夾治具數(shù)量與款式,必須設(shè)立多個組裝站來完成整個自動化作業(yè),增加生產(chǎn)線設(shè)備和換線成本。
雙臂協(xié)作機器人則可進行複雜度較高的組裝作業(yè),並減少多面組裝所需的夾治具,能有效節(jié)省工作空間,降低生產(chǎn)線換線所需的時間及成本,適合少量多樣的彈性生產(chǎn)線。進而搭配力覺感測器,獨立完成高複雜度和多工序的組裝任務(wù)。
目前在美國(跨域協(xié)作,產(chǎn)學研網(wǎng)路),強調(diào)跨領(lǐng)域整合與學研連結(jié),創(chuàng)新能量強,但落地速度受限於監(jiān)管與商業(yè)模式成熟度;歐洲(法規(guī)引領(lǐng),合規(guī)驅(qū)動),強調(diào)「先規(guī)範、再擴散」,雖然產(chǎn)業(yè)落地較謹慎,但合規(guī)性高;中國大陸(百家爭鳴,內(nèi)捲模式),快速擴張,企業(yè)眾多但內(nèi)捲競爭;日本(社會導入,需求牽引),將機器人視為社會基礎(chǔ)設(shè)施的關(guān)鍵,但市場規(guī)模受限,創(chuàng)新速度較慢。
剖析模組化系統(tǒng)現(xiàn)況與技術(shù)缺口
至於在臺灣的工研院副院長胡竹生,也引用NVIDIA創(chuàng)辦人黃仁勳的說法:「為何趨勢是人形?因為我們建立了以人類為形體的環(huán)境,所以人形是最容易相容於既有世界的機器人型態(tài),且仿人類有最多的資料可訓練。」
胡竹生進一步將人型(type)機器人包含:類人形(含AMR/輪足);人形(Humanoid Robot),採取人的形態(tài)(shape or appearance)。針對智慧機器人可執(zhí)行高價值應(yīng)用任務(wù)、情境的想像,則可概分為:工業(yè)機器人以「事」為核心;服務(wù)型機器人以「人」為核心。
如東元電機在今年自動化展上發(fā)表多款人型機器人關(guān)節(jié),並強調(diào)將會更積極自製硬體與軟體,專注於開發(fā)高扭力輸出的關(guān)節(jié)模組,以達到140N-m以上需求的大型、高單價且設(shè)計難度較高的應(yīng)用領(lǐng)域,避開與陸系品牌在紅海市場價格競爭。臺達則宣布已成立人形機器人實驗室,將先專注於小腦端運動控制的「動力面」,由模組機器人RS-M融合工業(yè)型與協(xié)作型機器人的特點,發(fā)揮各自高速及精準效能、友善使用等特性。
惟依中華經(jīng)濟研究院分析,目前臺灣仍有以下待彌補技術(shù)缺口,包含:靈巧手,缺少肌腱式仿生結(jié)構(gòu)與高精密度微型執(zhí)行器,以及力覺、觸覺、熱感等多元感測整合;大腦介面,無侵入式皮層電極與穿戴式即時視覺解碼設(shè)備,且尚未應(yīng)用深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行語意分類或跨模態(tài)學習;人工皮膚,尚無AI資料學習介入,或與機器人控制系統(tǒng)深度整合,感測元件的延展性、穩(wěn)定性、柔性機構(gòu)仍落後國際前沿。
未來無論AI投資是否成為泡沫,如同2000年網(wǎng)路泡沫破滅後,至今網(wǎng)路仍實質(zhì)影響全求經(jīng)濟與社會趨勢,臺灣除了趁這波AI投資熱潮迎風起舞,也應(yīng)關(guān)注彌補長期的技術(shù)缺口,才有機會成為啤酒泡沫終歸消逝後,能留下的金魚!
如需了解更多相關(guān)內(nèi)容,請連結(jié)下列頻道影片網(wǎng)址:
VIDEO