大陸經濟發展的進步與本土廠商的競爭挑戰，讓台商面臨極大壓力，如果生產技術停滯不前，將面臨工資上漲、管理不易及缺工等問題，因此促使台灣智慧自動化的發展。

過去三十年，兩岸在製造業的競合不停的演變，從1979 年中國大陸邁出了改革開放的腳步，1980 年訂定「沿海」經濟發展戰略，選定深圳、珠海、汕頭、廈門為經濟發展特區，從此開展了一連串影響全世界的經濟發展，尤其造成台灣產業的極大改變；台商由早期的觀望、疑惑，從汙染性較高的石化業登陸開始，到2000 年台商已在中國大陸建立龐大的加工製造園區，成為世界經濟供應鏈上不可或缺的角色，台商的腳步更是深入到中國的每一省分，各大集團所雇請的員工數量，更是令人咋舌，如鴻海約100 萬人、寶成約50 萬人等，但是隨著大陸一胎化的實施導致人口紅利降低及大陸GNP 的上漲（平均國民所得由1980 年的150 美元到2012 年的4,000 美元），大陸的經濟政策也隨著人民幣升值、土地上漲等因素從出口創匯、高新技術到調整為內需性的城鎮化發展。近年來，這一連串的改變，都讓台商面臨到極大的壓力，如果生產技術停滯不前，仍然依賴傳統的人工作業，則將面臨工資上漲、管理不易及缺工等問題，同時，大陸本土廠商的競爭挑戰，更是台商不得不面對的課題，這也造就了台灣智慧自動化的發展契機。

3C產業競爭力強 自動化設備成熟

台灣近20 年的產業重心，一直以3C產業的上、中、下游為主，2012 年台灣的3C 產業產值達5 兆新台幣，在全世界的3C 產業供應鏈中，扮演著極重要的角色，從上游的IC 設計、晶圓代工、IC 封裝，中游的PCB 製造、板卡製造、外殼製造，到下游的模組製造、產品組裝等，都處處可看到台灣占有重要地位，如無線通訊、多媒體核心處理器的聯發科、晶圓代工的台積電、IC 封裝的日月光、印刷電路板的欣興、主機板的技嘉、手機外殼的可成、電源模組的台達電及產品組裝的鴻海、仁寶、廣達等，都是各項產品供應體系的重要角色。

在上游的製程設備及中游的大部分製程設備中，皆因精度、良率及製程因素等的需求，自動化設備的開發已臻成熟，如真空蒸鍍設備、曝光設備及SMD 設備等。在上、中游的產業鏈中，台商因為投入的時間早，且有勤奮優良的工程人力，因此早已建立高門檻的技術障礙，並有強大的競爭力。

圖1　工研院開發之機器人展示圖

工研院開發之6軸A型產業機器人（右）及4軸Delta型產業機器人（左）

下游產線自動化困難 智動化成趨勢

然而，在3C 產業的後段製程中，因為產品種類、外型的多樣性、個性化訴求，使得少樣多量、輕薄短小成為3C 產品的發展趨勢，從筆記型電腦、平板電腦到智慧型手機等，皆往此方向發展，使得下游的製造廠商皆需依賴大量的人力來進行上下料、插件、鎖固、焊接、測試、包裝等工作，這其中皆需依賴人類敏銳的雙眼、細膩的觸覺及靈巧的雙手來完成各式各樣零組件的辨識、定位及組合，這些需求都是傳統自動化所無法達成的。傳統自動化是依賴高度標準化的零組件、精細的夾治具及固定化的程序控制所完成的，它有大量、精準、迅速的優勢，但對於少量、複雜多變的3C 產品卻顯得成本高且並不適用，因此，如何替代人類敏銳的雙眼、細膩的觸覺及靈巧的雙手，便成為3C 後段製程自動化的關鍵技術，這也是智慧自動化的關鍵所在。

智慧自動化的三大重點：多軸式產業機器人扮演靈巧的雙手，電腦視覺技術扮演敏銳的雙眼，整合式力量感知及控制技術扮演細膩的觸覺，由這三大技術融合而成的智慧型手眼力產業機器人，便是3C 後段製程自動化的最佳解決方案。

以主機板DRAM插拔為例，主機板的製程中，最後一道程序是燒機測試，操作者必須將DRAM插滿主機板上，進行燒機測試，測試完後再將DRAM拔出，進行下一張主機板的測試，桌機的主機板有4 條DRAM 需插拔，伺服器則達12 ∼24 條，因此，一位操作員平均一天10 小時需插拔3000 條DRAM 左右， 而插拔DRAM 需要確實的對位及一定的力量，這對操作人員是不小的負擔，所以可以利用多軸產業機器人搭配視覺及力量控制技術，來完成插拔自動化，而多軸產業機器人可程式化，可以對應種類眾多的主機板型式及其DRAM插槽的位置，視覺技術則用來作為主機板位置確認及校準之用，力量感知與控制則可感應DRAM 插拔過程的力量交互作用，並用以即時調整多軸產業機器人的姿勢，這樣一個智慧化的流程，才足以滿足3C 後段組裝的自動化需求，這些自動化核心技術的發展，也是我國智慧自動化的發展新契機。

掌握智動化發展契機 台灣具競爭力

2010 年行政院產業科技策略會議，訂定未來十年台灣智慧自動化產業的推動，隨著3C 產業的智慧自動化需求，帶動了以產業機器人為核心的智慧自動化的產業發展，這其中以鴻海推動的自製多軸產業機器人最引人注目，除了鴻海科技外，上銀科技、台達電等，也投入各式多軸產業機器人與關鍵零組件的發展，讓台灣的智慧自動化產業有了新的開展。

多軸產業機器人（6 軸A 型機器人及4軸Delta 型，如上圖）屬於自動化產業的中游模組產品，由於此項產品的國產化，將陸續影響到上游關鍵零組件產業及下游自動化應用產業的推動，在上游關鍵零組件中以AC 無刷伺服馬達、絕對式編碼器、減速機及多軸運動控制器為主。

AC 無刷伺服馬達已經有不少國內廠商投入量產，但過去以搭配相對式編碼器為主，對於多軸式產業機器人而言，搭配相對式編碼器的AC 無刷伺服馬達在應用上有難度，唯目前國內尚無正式商品化的絕對式編碼器出現，其實，除了多軸式產業機器人外，工具機及很多產業設備也以搭配絕對式編碼器的AC 無刷伺服馬達為主，因此，國內廠商值得投入絕對式編碼器的發展。在減速機方面以諧合式減速機（HD）及行星式減速機（RV）為主，這兩款減速機一直以日商產品為主，前者為Harmonic Driver Company，後者為Nabtesco Company，近年來國內已有廠商投入開發，有些已量產並獲得不錯的成績，在國內雄厚的機械加工基礎上，這一方面的產業契機是很令人期待的。在多軸運動控制器上，此一關鍵零組件已由工業技術研究院開發成功，包含6 軸同動軸卡（EPCIO）及8 軸同動軸卡（IMP）都已廣泛應用於各自動化系統中，並獲得很好的成果，工業技術研究院所開發的多軸產業機器人，即是使用自行開發的多軸控制器。

在下游的整廠整線自動化系統方面，這是國內廠商投入較少的，在3C 產業下游SMD 的整線自動化， 如日本的YAMAHA、JUKI、PANASONIC 等都是很有名的廠商，但在Dip 元件組裝之後到測試、包裝等，則無一致的自動化系統，這也是國內智慧自動化產業發展的契機所在。

圖2　多軸式產業機器人展示圖

多軸式產業機器人等自動化核心技術的發展，是我國智慧自動化的發展新契機。圖為工研院所研發的智慧自動化異型件組裝機器人。

產業機器人為核心 智動化獲重視

20 多年前台灣曾經投入產業機器人的發展，但是由於技術及市場的因素，並未達到預期的效果，20 多年後，在3C 產業後段組裝的智慧自動化需求帶動下，讓以產業機器人為核心的智慧自動化產業，再次獲得市場的關注。智慧自動化不只是硬體的發展，決定自動化是否成功的重要關鍵是智慧化軟體，尤其是能與製程密切搭配的系統軟體技術，這一方面也是國內智慧自動化產業後續可以投入的契機，政府近年來也投入相關資源，並由法人扮演推手，引導技術發展，結合智動化產業發展契機，為國內產業界再創新藍海。

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