http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-13 14:00:04 來源:新電子
2006年(nian),世(shi)界(jie)正(zheng)處(chu)於(yu)智(zhi)慧(hui)型(xing)手(shou)機(ji)革(ge)命(ming)開(kai)端(duan)。當(dang)時(shi)人(ren)們(men)隻(zhi)能(neng)想(xiang)像(xiang)此(ci)市(shi)場(chang)的(de)發(fa)展(zhan)情(qing)況(kuang)。現(xian)在(zai),許(xu)多(duo)人(ren)展(zhan)望(wang)的(de)未(wei)來(lai),將(jiang)會(hui)是(shi)個(ge)急(ji)需(xu)經(jing)濟(ji)實(shi)惠(hui)且(qie)小(xiao)型(xing)化(hua)行(xing)動(dong)電(dian)子(zi)產(chan)品(pin)的(de)世(shi)界(jie)。
十shi八ba世shi紀ji至zhi今jin,每mei一yi場chang技ji術shu革ge新xin都dou帶dai來lai生sheng產chan力li的de大da躍yue進jin。第di四si次ci工gong業ye變bian革ge親qin臨lin你ni我wo的de生sheng活huo現xian場chang,在zai列lie強qiang簇cu擁yong下xia的de國guo家jia製zhi造zao升sheng級ji政zheng策ce,沒mei有you停ting歇xie的de空kong間jian。
這場由物聯網技術引發的虛實世界模糊化趨勢,將改變製造體係並產生新商業模式。
自2011年德國首先提出“工業4.0”的概念後,各國競相推出製造業升級的政策計畫,比方像是美國的“先進製造”、日本的“工業4.1J”、韓國的“製造業創新3.0”以及台灣近期發布的“生產力4.0”等。
除此之外,中國也在今年5月頒布了“中國製造2025”,加上去年10月中國國務院總理李克強與德國總理梅克爾共同發表了《中德合作行動綱要:共塑創新》,首次將工業4.0納入雙邊合作的課題,令紅色供應鏈的後續發展充滿無限想像,也讓人思考對台灣可能造成的衝擊與影響。
製造業升級有其階段性進程與門檻,從工業1.0逐漸邁向4.0。根據德國顧問公司Roland Berger表示,演化進程從工廠自動化開始,接著工廠數位化,工廠資訊科技(IT)與操作技術(OT)整合,進而擴大到供應鏈體係的互聯,最後達到人、物體與服務係統的互聯共享。
美、德兩國顯然正在3.0到4.0的路上較勁中,而中國則懷具雄心地同步發展各項技術,希望直接從2.0躍進4.0之列。台灣在這場列強爭奪賽中,仍然有其角色,並提出生產力4.0。知己知彼,明確定位,在這場突破虛實界限的智慧製造競爭中,好好地上演一出以小博大的反攻。
近十年前已有機器人製造商譬如ABB開始重新審視其在工業機器人與自動化方麵的努力,尤其著重於以靈活敏捷的係統取代複雜繁複的製程。
隨著時間的推移,這些進展統稱為綜合產業,或是所謂的第四次工業革命。資訊物理係統、生產場景和真正的人機協作,是成功管理由於這場革命而不斷成長的人、事物及服務生態係的關鍵。另外,此種新形態協作必須提供平衡解決方案,以永續、高效且可獲利的方式利用此生態係最大優勢。
以人為本提供主動式設備維護服務
市場調查數據指出,在萬物互聯概念驅動下,至2020年全球聯網裝置數量預計將會超過三百億個,並創造高達14.4兆美元的商機(圖1)。但不論串連的設備有多少,隻關注在硬體的連結數是不夠的,因為所有串連起來的“物”其實是要回饋給“人”進行相關決策,進而提供所需或必要的“服務”,因此唯有將三者同時納入規畫的“Internet of Things、Services、People”才是完整演繹物聯網之應用。

圖12020年全球聯網裝置數量預計將超過三百億個,並創造高達14.4兆美元的商機。
“技術”並不是唯一,“人”才是須關注的重點;以ABB積ji極ji讓rang機ji器qi人ren成cheng為wei聯lian網wang設she備bei為wei例li,隨sui著zhe網wang際ji網wang路lu與yu無wu線xian網wang路lu的de普pu及ji,設she備bei供gong應ying商shang所suo提ti供gong的de技ji術shu支zhi援yuan與yu售shou後hou服fu務wu也ye產chan生sheng了le巨ju大da的de變bian革ge,新xin服fu務wu已yi從cong過guo去qu有you問wen題ti才cai被bei動dong反fan應ying、派員處理之作業模式轉變成主動式服務。
因yin此ci產chan品pin提ti供gong聯lian網wang與yu遠yuan端duan存cun取qu將jiang是shi必bi然ran的de趨qu勢shi,而er透tou過guo可ke確que保bao資zi訊xun安an全quan之zhi應ying用yong平ping台tai收shou集ji所suo有you資zi料liao的de監jian控kong服fu務wu,則ze能neng為wei客ke戶hu提ti供gong更geng多duo的de產chan品pin附fu加jia價jia值zhi。
譬如ABBmuqiananzhuangyugeguodejiqirenzhong,yijingyouwuqiantaishilianwangshebei,ergaigongsishezaiyindudequannianwuxiuzhihouqingongchengtuanduizenengzhenduizhexielianxiandejiqirenjinxingxiangguanyunzuozhuangkuangzhijiance。
藉由此種遠端服務(Remote Service)且qie持chi續xu的de監jian控kong來lai提ti供gong客ke戶hu主zhu動dong式shi與yu預yu防fang性xing之zhi設she備bei維wei護hu,不bu僅jin能neng早zao期qi發fa現xian機ji械xie異yi常chang避bi免mian生sheng產chan線xian意yi外wai停ting機ji,就jiu算suan臨lin時shi出chu現xian任ren何he突tu發fa狀zhuang況kuang,也ye能neng在zai極ji短duan的de時shi間jian內nei進jin行xing診zhen斷duan並bing迅xun速su排pai除chu故gu障zhang,而er各ge種zhong資zi料liao收shou集ji後hou所suo形xing成cheng的de大da數shu據ju將jiang累lei積ji成cheng資zi料liao庫ku,做zuo為wei日ri後hou改gai善shan與yu管guan理li之zhi用yong。
聯網機器人是ABB因(yin)應(ying)物(wu)聯(lian)網(wang)趨(qu)勢(shi)從(cong)使(shi)用(yong)者(zhe)與(yu)客(ke)戶(hu)的(de)角(jiao)度(du)出(chu)發(fa)所(suo)提(ti)供(gong)的(de)服(fu)務(wu),該(gai)公(gong)司(si)並(bing)訂(ding)下(xia)聯(lian)網(wang)機(ji)器(qi)人(ren)要(yao)在(zai)五(wu)年(nian)內(nei)翻(fan)倍(bei)成(cheng)長(chang)的(de)目(mu)標(biao),從(cong)而(er)實(shi)踐(jian)以(yi)人(ren)為(wei)本(ben)的(de)服(fu)務(wu)理(li)念(nian)(圖2)。

圖2聯網機器人加速工業智動化發展腳步。
與時俱進迎接新經濟世代考驗
隨著網路資訊發達、產品生命周期縮短、少量多樣及客製化等成為消費主流,各國政府為取得主導地位而紛紛推出了工業4.0、先進製造、產業重振等製造業升級計畫。
台灣除了麵臨開發中國家分食量產市場、歐(ou)美(mei)工(gong)業(ye)大(da)國(guo)搶(qiang)占(zhan)客(ke)製(zhi)化(hua)市(shi)場(chang)的(de)雙(shuang)重(zhong)夾(jia)擊(ji)之(zhi)外(wai),根(gen)據(ju)國(guo)家(jia)發(fa)展(zhan)委(wei)員(yuan)會(hui)發(fa)布(bu)的(de)人(ren)口(kou)推(tui)計(ji)報(bao)告(gao),台(tai)灣(wan)勞(lao)動(dong)人(ren)口(kou)每(mei)年(nian)平(ping)均(jun)以(yi)十(shi)八(ba)萬(wan)人(ren)速(su)度(du)遞(di)減(jian),總(zong)勞(lao)動(dong)人(ren)口(kou)的(de)問(wen)題(ti)更(geng)讓(rang)本(ben)土(tu)製(zhi)造(zao)業(ye)者(zhe)麵(mian)臨(lin)著(zhe)迥(jiong)異(yi)於(yu)以(yi)往(wang)的(de)競(jing)爭(zheng)壓(ya)力(li)。
為此,經濟部工業局副局長呂正華表示,政府在過去輔導產業自動化的基礎上,提出“生產力4.0”之計畫(圖3),做為未來十年推動台灣製造業升級的主要發展方向,期能在善用物聯網、大數據、智慧機器人、智動化設備等技術,並運用資金融通、研發補助和投資抵減等政策工具,先期以中堅企業建置示範工廠來帶動包括電子、金屬、機械、食品、紡織、農業和零售等產業升級,同時推動台灣製造業朝創新、高值化與關鍵技術等領域發展。

圖3生產力4.0推動作法示意圖
人機協作改變機器人/自動化的未來
如(ru)今(jin),市(shi)場(chang)的(de)轉(zhuan)變(bian)已(yi)超(chao)乎(hu)機(ji)器(qi)人(ren)製(zhi)造(zao)商(shang)最(zui)大(da)膽(dan)的(de)預(yu)期(qi),遠(yuan)比(bi)其(qi)所(suo)想(xiang)像(xiang)的(de)還(hai)要(yao)複(fu)雜(za),且(qie)需(xu)要(yao)不(bu)可(ke)思(si)議(yi)的(de)龐(pang)大(da)人(ren)工(gong)組(zu)裝(zhuang)需(xu)求(qiu)。由(you)橫(heng)跨(kua)幾(ji)千(qian)條(tiao)裝(zhuang)配(pei)線(xian)數(shu)以(yi)百(bai)萬(wan)計(ji)的(de)勞(lao)工(gong),構(gou)建(jian)出(chu)這(zhe)個(ge)世(shi)界(jie)越(yue)來(lai)越(yue)依(yi)賴(lai)的(de)電(dian)子(zi)產(chan)品(pin)。這(zhe)些(xie)產(chan)品(pin)類(lei)型(xing)呈(cheng)爆(bao)炸(zha)性(xing)成(cheng)長(chang),且(qie)生(sheng)命(ming)周(zhou)期(qi)極(ji)為(wei)短(duan)暫(zan),再(zai)加(jia)上(shang)勞(lao)工(gong)對(dui)更(geng)多(duo)報(bao)酬(chou)的(de)工(gong)作(zuo)、更高的薪水及更佳生活品質的需求提升,表示目前的係統最終既無法擴展亦無法永續。
回顧2006nian,zaijiqirenzhizaoshangkaishiyanfajiejuezhexiewentidexiaolingjianzuzhuangjiejuefangangainianshi,bingbuzhidaoxuqiujianghuibiandezhemepangda。jiqirenzhizaoshanglejiezhexieshougongzuzhuangxianjiangbixujiayizidonghua,ercizhuanbiankenengxuyaoshushinianshijian,qiebixuzaibuzhongduanfuza、龐大且根深蒂固的現有小零件裝配基礎架構的情況下發生;正因如此,無論機器人製造商開發出哪些解決方案,本質上都必須是機器人,並能在人類身旁安全作業。
近來機器人製造商譬如ABB將此概念稱為人類與機器人協作,但當時ABB單純隻想創造固有安全的解決方案。
而此市場需要靈活度,才能處理生命周期僅幾個月且仍持續縮短的不斷變化產品。 解(jie)決(jue)方(fang)案(an)必(bi)須(xu)方(fang)便(bian)攜(xie)帶(dai)且(qie)易(yi)於(yu)安(an)裝(zhuang)於(yu)生(sheng)產(chan)線(xian)上(shang),並(bing)能(neng)符(fu)合(he)現(xian)有(you)生(sheng)產(chan)線(xian)上(shang)的(de)規(gui)畫(hua),此(ci)外(wai)還(hai)必(bi)須(xu)采(cai)用(yong)相(xiang)當(dang)直(zhi)覺(jiao)性(xing)使(shi)用(yong)的(de)創(chuang)新(xin)程(cheng)式(shi)設(she)計(ji)方(fang)法(fa),毋(wu)須(xu)特(te)殊(shu)訓(xun)練(lian)任(ren)何(he)人(ren)都(dou)能(neng)上(shang)手(shou)。然(ran)而(er),最(zui)重(zhong)要(yao)的(de)是(shi)必(bi)須(xu)足(zu)夠(gou)安(an)全(quan)與(yu)作(zuo)業(ye)員(yuan)並(bing)肩(jian)作(zuo)業(ye),無(wu)需(xu)安(an)全(quan)圍(wei)籬(li)且(qie)無(wu)威(wei)脅(xie)感(gan)。
YuMi增進自動化戰力
藉由引進全球第一部真正協作式雙臂工業機器人--YuMi(圖4),ABB工業機器人再次擴展機器人自動化未來的樣貌,且將從根本上改變可采用機器人自動化的工業製程類型。

圖4協作型機器人有助提升工廠作業安全性。
就字麵的意義而言,YuMi在英文中代表“You & Me”,yizhinihewogongtongchuangzaozidonghuadeweilai。julejie,zhexiangtupoxingdejiejuefanganshijingguoduonianyanjiuyukaifadechengguo,yushinengxiangrenleiyiyangbingjianhezuo,jiyiwanchengtongyigerenwudequanxinshidai,tongshirengkequebaozhouweirenyuananquan。
小xiao零ling件jian組zu裝zhuang領ling域yu正zheng在zai經jing曆li日ri新xin月yue異yi的de變bian革ge。尤you其qi是shi在zai電dian子zi產chan業ye,高gao速su成cheng長chang的de需xu求qiu已yi遠yuan遠yuan超chao過guo熟shu練lian勞lao動dong力li工gong作zuo的de生sheng產chan數shu量liang。隨sui著zhe傳chuan統tong裝zhuang配pei工gong藝yi越yue來lai越yue無wu法fa滿man足zu現xian代dai生sheng產chan的de需xu求qiu,製zhi造zao商shang無wu論lun從cong策ce略lve角jiao度du還hai是shi經jing濟ji性xing考kao慮lv,都dou必bi須xu進jin行xing投tou資zi和he尋xun找zhao新xin的de解jie決jue方fang案an。
盡管YuMi的設計是為滿足消費電子產品產業對彈性生產和靈活製造的需求,但它同樣可應用於任何小零件組裝環境中(圖5);這得益於其雙臂設計、多功能智慧雙手、通用零件進料係統、基於機器視覺的零件定位、引導式程式設計,以及一流的精密運動控製。

圖5 ABB新款協作型機器人具有十四軸設計,可靈活執行生產線上的組裝作業。
乍看之下將手工裝配線上的製程自動化似乎相當簡單,但實際上要複製人類能力並不容易。
協xie作zuo型xing機ji器qi人ren須xu要yao擁yong有you能neng靈ling巧qiao精jing確que處chu理li細xi膩ni事shi物wu的de觸chu感gan和he馬ma達da控kong製zhi,並bing能neng判pan斷duan在zai特te定ding組zu件jian上shang用yong力li多duo少shao才cai不bu會hui過guo猛meng,並bing能neng看kan到dao物wu件jian在zai哪na裏li,十shi分fen容rong易yi將jiang它ta撿jian起qi,並bing能neng毫hao不bu遲chi疑yi處chu理li種zhong類lei極ji為wei繁fan雜za的de零ling件jian;此外,協作型機器人還擁有空間感,因此能與作業員共同完成工作。
采用YuMi所須要麵臨的挑戰,在於決定如何以基本符合成本效益的方式,重現至少像人類一樣安全所必要最低限度的感官和能力。
fuzhisuoyouzhexierenleitezhi,danrengnengtigongzidonghuashizhihaochu。touguoyuanduoyujiqirensuoxu,qiejiyugezhongyongtusuogoujiandesheji,yichuangzaoguyouanquandezujianxitong,tigongxiaolingjianzhuangpeiweilaisuoxudejingdu、容易使用、速度、靈活性及投資回報。
這款智慧型產品,從規畫之初就以與人共同合作為主要設計概念,因此產品經過ANSI/UL 1740安全認證,以及符合ISO-13849人機協同之安全標準,所以不再像傳統機器人必須留下空間設圍籬或光柵護欄才能確保機器人與現場工作人員的安全。
此外,雙臂總共十四軸手臂的YuMi不bu但dan能neng平ping順shun地di多duo工gong運yun作zuo,而er且qie不bu會hui出chu現xian兩liang手shou打da架jia的de情qing況kuang,還hai有you將jiang控kong製zhi器qi整zheng合he在zai手shou臂bi內nei部bu的de設she計ji也ye免mian除chu了le原yuan本ben需xu要yao控kong製zhi箱xiang的de需xu求qiu,而er透tou過guo平ping板ban電dian腦nao的de教jiao學xue控kong製zhi,並bing拉la著zhe此ci款kuan機ji器qi人ren的de手shou動dong作zuo,即ji可ke讓rang機ji器qi人ren快kuai速su學xue會hui所suo須xu執zhi行xing的de操cao作zuo。