發展智慧自動化技術
工業機器人輔助製造業發展　　

根據國際標準規範下的定義，工業機器人為一個具有自動控制，可再程式化，具備可程式操作其多功能用途的裝置。依工業機器人的外型，涵蓋的範疇包括，直角座標型機器人、SCARA（Selective Compliance Articulated Robot Arm）型機器人、平行結構型機器人、多軸（關節型）機器人、協作型機器人。

自動控制指的是經過軟體程式編程之後，裝置可以自己執行程式所安排的工作；可再程式化指的是所有輸入的程式，可以不斷的被修改；具備可用程式操作其多功能用途則是指相同的裝置，可以因為軟體程式的修改而執行不同的功能。

工業機器人就是「一個可再程式化、多功能的自動操縱裝置，能固定在某個特定位置或自行移動，並經由程式化執行各類動作」的裝置。技術的發展演變已逐漸走向「一個具有感覺，反應和思考功能要素的機械器具，能自我感知和反應，並具認知，以全面輔助或協同人類動作」的裝置。

即時改善生產流程提高產品良率
全球工業機器人市場需求提高

隨著感測器、演算法的進步，機器人可以走出圍欄的限制，與人共事；而視覺辨識技術、人工智慧下機器學習技術的發展，將讓工業機器人能力不斷提升，使用限制不斷降低，朝向更符合適用於製造產品生命週期短、少量多樣的生產情境。再加上機器人精度的穩定精準、移動位置靈敏、速度快等控制技術的發展，工業機器人必將走向可和人進行互動協作，完成彈性製造的需求。

國際間先進技術的發展情境是，讓人類可輕易上手機器人的操作，透過機器人生產的彈性與數位化所帶來的資訊，協助作業人員做到即時調整生產流程，提高生產效率，降低製造成本與浪費。製造業將在工業機器人和人類和諧協作、工業物聯網平台的強化、生產製造朝數位化轉型的融合發展與靈活應用下，落實智慧製造。

如同人類神經網絡
未來工業機器人將強化深度學習技術

工業機器人將會要有自己的工作思維，機器人使用深度強化學習的技術「自我組織增量神經網路（Self-Organizing Incremental Network， SOINN）」，藉由將資訊儲存在一個被建構成用來仿效人類腦部的網路中，能夠「想出」下一步該做什麼。

機器人只要以一套預備知識（P r e - knowledge）就能夠逐步發展，不需要額外的程式設計。亦即，機器人將會走向擁有自我預測的能力，而且在更強的雲端硬體和更快的連網速度下，做到①故障預測、②品質預測。機器人也將會有自行溝通的能力，支援亞毫秒級延遲的通訊技術，可以在要求嚴格的生產環境中被精確指揮和控制。

亞洲各國工業機器人發展程度不一
工業4.0造就製造業目標一致

根據本次調查結果顯示，成熟市場（台、中、日、韓、新）認為在2030年，工業機器人技術發展潛力的效應對他們國家有很大的影響，屆時工業機器人已是生產製造上的基礎設施，技術的滲透率將大於30%，工業機器人也是這些國家國內的重要投資。

新興市場（雙印、泰、馬、菲）對工業機器人的影響性分數則偏低許多，顯示對此技術的需求並不高。

中國、南韓和台灣在技術發展潛力、重要投資和 技術滲透率指標上的得分都很高。中國從2012年以 來，已經連續6年蟬聯全球最多工業機器人裝置量的國家。中國更不斷續地推動工業機器人產品的國產化，機器人是中國製造2025戰略重點領域的發展項目；促進機器人標準化、模組化發展，擴大市場應用，與機器人本體的開發和關鍵零組件技術的突破是中國亟力邁進的目標。

南韓在工業機器人產業的發展現況是，推動國家財團層級之機器人活用與整合，克服人力短缺、資源不足的問題。策略主軸是，營造「軟體--硬體--服務」之良性循環型機器人生態體系、機器人產業之國際化、強化機器人產業共通基盤型研發，擴大機器人需求。南韓期許2022年後，逐步地具體實現國家社 會All-Robot。

隨著勞動薪資上漲，高教育水準普及，泰國現在漸漸轉型成為汽機車、電子製造業和內需消費的重鎮，於成本及勞力穩定的考量下，泰國亦開始思考減少人力的配罝。因此從單機自動化系統朝整條生產線自動化是泰國製造業現階段最重要的轉變。

日本認為在2030年，其工業機器人產業發展已就緒，日本製造業現在面臨的主要挑戰是如何維持全球領先與創新動能，同時創造出更佳的生產力。生產線和工廠自動化不是新概念，但日本機器人大廠現正加速整合新技術，促進創新與產能。人類如今的行為方式和思維習慣，都要在機器人身上實現；以人工智慧為重點，不忽視機器人運動控制與機械結構，軟硬都兼顧的發展，是日本工業機器人技術發展的現況。近年隨著人力成本、生產品質、對於產品設計與客戶需求的掌握，生產製造用的機器人在亞洲地區所扮演的角色愈形重要，新加坡、印尼、馬來西亞、菲律賓、印度等地區的勞動力成本愈來愈難以掌控，各類工廠對於工業自動化設備的需求也逐年昇高。這幾個國家認為在2030年，工業機器人技術發展潛力的效應對他們國家亦有很大的影響，這些亞洲國家在現今機器人產業的發展與中、台、日、韓，處於時空不對等競爭，再加上機械設備製造人才的技術能量累積及經驗傳承不易，研發資源相對不足，間接造成他們在機器人核心技術與研發人才養成的困難。

國際經貿版圖變化劇烈，製造業會受到這些國家的重視，而最直接的勞工問題，就是和工業機器人與自動化有直接的關連，面對產業革命，亟需建立並優化自動化技術與工業機器人的應用。隨著生產中心轉移及工業4.0的發酵，這些因素都會使這些國家的機器人應用需求比重不斷上升。

台灣雖具有ICT半導體支撐發展基礎
但仍需整合與開發新型技術

現今台灣已能自行發展工業機器人，但是在技術或是零組件的發展上仍有瓶頸，例如精度控制的技術、機器人減速機（無穩定且多規格之國產品）、伺服馬達和驅動器技術，所以造成目前市場上的終端用戶，在選擇購買關節式機器人時，仍大多考量國外的機器人品牌，較知名的品牌為 FANUC、YASKAWA、ABB、KUKA、EPSON、 Mitsubishi..等等。台灣廠商較難切入市場的原因，除了研製能力外，另一個是一旦終端用戶在購買了某一品牌的機器人產品之後，因為操作者使用習慣已建立、機台連線的方便性、維修時機台可彈性調用等因素，幾乎都會持續延用原來的品牌，尤其是在汽車組裝廠、半導體廠、面板廠這些機器人大用戶，因為已高度自動化，廠內有數百甚至數千台機器人，考量前述因素與生產效率，更是難接受新的機器人產品。這個特性使得台灣發展自有品牌的工業機器人的難度很高，因為首先要突破整個機電技術開發的瓶頸，且在設計上還必須讓產品非常穩定，就算突破了，還要解決成本的問題，包括高品級減速機、較特殊的軸承、馬達的編碼器等主要還是來自國外供應，會墊高成本，加上國外機器人大廠已經是大量生產且歷史悠久，很多生產成本皆已很低，很難與他們在同一時空做不對稱的競爭。而就算真的做到物美價廉，是否能切入原來的製造供應鏈，仍有上述所提的諸多困難點，且市場競爭激烈，歐日各大工業機器人廠商在產品價格上給出的優惠，更是讓台灣品牌的機器人望其項背。

因此，從專門化程度、品牌認同度、通路選擇、產品品質、技術地位、垂直整合、成本、服務、財務槓桿⋯⋯等分析工業機器人產業內的企業間發展差異，可以發現台灣本土品牌的智慧設備於現階段仍不具備太多的絕對優勢，不過若「結合智慧製造及服務化元素，使台灣製造業升級轉型，透過智慧機械創新，推動精密機械產業與電子資訊產業的加值整合，成為機器人發展中心，並定位為全球的機器人應用重鎮，在製程的應用及供應鏈上扮演不可或缺的角色。」。將是一個我們可以追求的產業發展願景。因此現階段如何做出差異化的競爭是非常重要的策略， 找出並擁有應用領域不可或缺的knowhow。

台灣在通訊、電子零件、半導體製造、電腦製造等領域已經擁有具有一定能量的世界級公司，在機器 人產品的發展上，以AI技術之推動與ICT產業能量 密切結合已衍生出許多應用，也就是，2030年台灣將成為一個能藉由機器人技術的附加價值（亦即結合智慧製造及工業服務化元素）立足世界的國家。