從今年陸續(xù)舉行的COMPUTEX、臺北國際自動(dòng)化展、SEMICON可見,除了達(dá)明、盟立等製造廠商,同時(shí)發(fā)表展示多款人型機(jī)器人;和椿、所羅門等系統(tǒng)服務(wù)業(yè)者,結(jié)合陸製機(jī)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(jìn)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(shí)間展會參訪的視角,建議業(yè)界下階段的競爭焦點(diǎn),可轉(zhuǎn)向系統(tǒng)整合能力與實(shí)際應(yīng)用驗(yàn)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(bǔ)的技術(shù)缺口,剖析臺製機(jī)器人如何能在大國博奕下,博取一線生機(jī),甚至是「游刃有餘」。
解析中國大陸與歐、美、日系機(jī)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(jī)器人家族,如KUKA、FANUC、ABB、YASKAWA,或是後進(jìn)的EPSON、DENSO、STAUBLI等品牌,無一不仰賴當(dāng)?shù)叵扔袕?qiáng)大的汽車、3C代工等終端產(chǎn)業(yè)應(yīng)用場景,才有機(jī)會達(dá)到足夠規(guī)模來降低成本;並隨著技術(shù)不斷進(jìn)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(dòng)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(jìn)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(jī)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(xiǎn),)任務(wù),跨足3C、3品(食品、藥品、化妝品)場域。
進(jìn)而朝向人機(jī)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(jī)器人開始,再加入AGV組成AMR;未來還可能朝向人形化機(jī)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(jià)值的契機(jī),從中累積的經(jīng)驗(yàn)也值得借鏡!
其實(shí)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(jī)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(jī)器人跟傳統(tǒng)/協(xié)作單臂型機(jī)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(jī)器人面對少量多樣化、大批量客製化時(shí)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(gè)組裝站來完成整個(gè)自動(dòng)化作業(yè),增加生產(chǎn)線設(shè)備和換線成本。
雙臂協(xié)作機(jī)器人則可進(jìn)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(shí)間及成本,適合少量多樣的彈性生產(chǎn)線。進(jìn)而搭配力覺感測器,獨(dú)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(xué)研網(wǎng)路),強(qiáng)調(diào)跨領(lǐng)域整合與學(xué)研連結(jié),創(chuàng)新能量強(qiáng),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(dòng)),強(qiáng)調(diào)「先規(guī)範(fàn)、再擴(kuò)散」,雖然產(chǎn)業(yè)落地較謹(jǐn)慎,但合規(guī)性高;中國大陸(百家爭鳴,內(nèi)捲模式),快速擴(kuò)張,企業(yè)眾多但內(nèi)捲競爭;日本(社會導(dǎo)入,需求牽引),將機(jī)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?yàn)槲覀兘⒘艘匀祟悶樾误w的環(huán)境,所以人形是最容易相容於既有世界的機(jī)器人型態(tài),且仿人類有最多的資料可訓(xùn)練?!?/span>
胡竹生進(jìn)一步將人型(type)機(jī)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(jī)器人可執(zhí)行高價(jià)值應(yīng)用任務(wù)、情境的想像,則可概分為:工業(yè)機(jī)器人以「事」為核心;服務(wù)型機(jī)器人以「人」為核心。
如東元電機(jī)在今年自動(dòng)化展上發(fā)表多款人型機(jī)器人關(guān)節(jié),並強(qiáng)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(dá)到140N-m以上需求的大型、高單價(jià)且設(shè)計(jì)難度較高的應(yīng)用領(lǐng)域,避開與陸系品牌在紅海市場價(jià)格競爭。臺達(dá)則宣布已成立人形機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室,將先專注於小腦端運(yùn)動(dòng)控制的「動(dòng)力面」,由模組機(jī)器人RS-M融合工業(yè)型與協(xié)作型機(jī)器人的特點(diǎn),發(fā)揮各自高速及精準(zhǔn)效能、友善使用等特性。
惟依中華經(jīng)濟(jì)研究院分析,目前臺灣仍有以下待彌補(bǔ)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(shí)視覺解碼設(shè)備,且尚未應(yīng)用深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行語意分類或跨模態(tài)學(xué)習(xí);人工皮膚,尚無AI資料學(xué)習(xí)介入,或與機(jī)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(jī)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(shí)質(zhì)影響全求經(jīng)濟(jì)與社會趨勢,臺灣除了趁這波AI投資熱潮迎風(fēng)起舞,也應(yīng)關(guān)注彌補(bǔ)長期的技術(shù)缺口,才有機(jī)會成為啤酒泡沫終歸消逝後,能留下的金魚!
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