百家爭鳴 全球爭搶工業機器人大餅

台灣發展工業機器人潛力無限,圖為工研院研發的行動式手臂機器人系統,能做出擊掌、抓取軟性物品等細膩動作。

在新技術、新產品層出不窮的推出,以及工業物聯網(IIoT)的長足發展(工廠內部的各式生產設備與生產管理系統連結,朝優化、連結、大量客製化生產發展),近年來全球工業機器人產業可謂「百家爭鳴」。2017年全球多關節工業機器人的裝置量已突破30萬台,國際機器人協會IFR更預估,全球多關節工業用機器人裝置量,在2016年到2020年間每年將以2位數的幅度增長。

製造業對於自動化的需求不斷增加,加上製鞋、紡織、食品加工等傳統產業也漸朝智慧製造發展,在需求看漲下,預期台灣自產的多關節工業機器人裝置量將逐年攀升。

從應用領域的分布來看,工業機器人主要使用在搬運、焊接與上下料,占多關節工業機器人總裝置量的67%;汽車與汽車零組件、電子電機產業、機械金屬加工產業是前三大應用領域。

從工業機器人的銷量觀察,工業機器人應用在汽車整車、零組件的數量為整體的三分之一;電子電機和化工、橡膠和塑膠,以及機械金屬製品領域約各占比三分之一。值得注意的是,紡織、鞋業、家具製造、食品加工等製造業等輕工業的機器人裝置量迅速增加,讓全球各工業機器人製造商紛紛推出較低荷重的機器人。

合作、併購不斷上演  工業物聯網勢不可擋

工業機器人製造商必會將業務觸角延伸至提供整合式的智慧化服務,以因應工業物聯網應用趨勢,因此具有機器人硬體開發製造能力的企業與軟體業者、工控業者、AI提供業者合作,甚或併購的現象,將持續發生。

光是2017年,瑞士自動化技術大廠ABB即併購工業自動化業者貝加萊(B&R),並與日本川崎重工業Kawasaki共同合作雙臂機器人技術;日本工業機器人製造商Fanuc則與牧野機床(Makino)、海克斯康(Hexagon)及中國模德寶合作,共同建置模具產業的柔性單元自動化生產系統;而中國美的集團繼收購德國機器人大廠KUKA後,再併購以色列運動控制廠商Servotronix;另日本安川電機Yaskawa則與中國長盈精密合資成立機器人公司,發展號稱全球最快速小型的電子產業用機器人。

工廠內部的各式設備與生產管理系統整合,將可望創造龐大的效果。從ABB購併B&R並與IBM合作AI,施奈德與微軟合作,KUKA與三菱分別與SAP合作,Fanuc在2018年3月正式推出智慧周邊連結驅動系統Field system等,均顯示工業物聯網的應用發展已是勢不可擋,也可看到更多的軟體創新,包括能監控和管理機器人App。

全球工業機器人製造  百家爭鳴

電子電機和化工、橡膠和塑膠產業對於工業機器人的導入,不論是現在及未來都有巨大的潛力,另外,全球消費性電子製造業的從業人數達千萬人以上,只要其中30%以「機器」換「人」,就是數以百萬台的工業機器人,如此巨大的市場,已是各機器人製造商爭相進攻的領域。2017年底的日本東京國際機器人展,即看到多數的機器人企業推出消費性電子產品產線所需的小型多關節機器人(荷重在10公斤以下),要來應對不斷擴展的市場需求。

協同作業機器人是製造業邁向智慧化生產的重要趨勢,確保對工作人員無害是協作式機器人的最大訴求,而視覺檢測以工業機器人代之將更加普遍。

相較於傳統工業機器人適合進行大規模生產的企業,協同作業工業機器人則瞄準客製化、急單、短生產周期的EMS與中小企業。傳統工業機器人標榜「快、穩、準」的目標,協作式機器人在運作上則不強調快速,將限制它的應用領域,以及客戶對機器人的回購率。另外,若安全協作式的機器人能在每秒1公尺的速度達到保護的功能,將會更有競爭力。

目前面板業、PCB業、製鞋業、半導體業,仍算是機器人的藍海市場,其中,半導體對於機器人的荷重需求比現有協作機器人的規格稍高,可預期接下來將會有荷重更高的協作級機器人問市。

台廠機器人  宜整合機、電、資通訊

台灣從早期的勞力密集輕工業到策略性工業期,金屬製品工業扮演了關鍵的角色,因此有手工具王國、水五金製品王國、自行車王國等響亮稱號。然而,強化國際競爭力與展開全球化布局已是機械金屬加工業的趨勢,提升技術層次與自動化程度,是保有龍頭地位的主要策略。

台灣的智慧機械系統在全球深化程度可說是世界第一,然而,智慧機器人製造者有強者恆強、大者恆大的趨勢,建議台廠未來不應只專注於製造高CP值的機器人產品、與KUKA、Fanuc等現有市占率高者正面交鋒,而是聚焦於機器人製造發展經驗與機、電、資通訊系統整合,以期創造更大的市場商機。

(本文由工研院產業科技國際策略發展所經理黃仲宏授權轉載,刊登於工商時報《技術進化、應用領域擴展 工業機器人前景看好》)

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