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工业机器人助臂力 智慧化生产线兼顾效率/良率

面对日益严峻的劳动力短缺与人力成本问题，愈来愈多制造业者开始将工业用机械手臂导入现有的生产线，期更精准地管理劳动成本，并有效提升产品良率及产能，同时达到降低污染、有效节能，以及兼顾产线作业人员健康，减低慢性职灾的可能性。

随着自动化产线的大趋势来临，制造业者在产线升级需求上，普遍强调两大重点：一、机械手臂在产线的生产应用上更广泛、更多元、更精准、比拟人工的精致作动，以生产出更高品质的产品。另一方面，在转型的过程中，业者必须降低整合应用的成本，落实有效运用资源，成为自动化生产制造商的首要课题。

劳动力问题重重传统产线面临挑战

在过去劳力密集的年代，制造业必须仰赖大量的人力以应付产量需求，但重复性且精密度高的工作若大量依靠人力生产，便易产生品质良莠不齐、产能不一等许多难以克服的问题。

此外，近年来，欧、美、亚洲等全球制造业、台商皆开始面临许多劳工问题，像是缺工，以及管理上的问题。在缺工问题方面，因为大陆政策一胎化的影响下，再加上许多家庭薪资水平提升，使得到工厂做作互联企业对创新和尝试始终是保持允许和鼓励的心态业员的人数不断减少，再加上流动率高与训练成本大增，许不要随便震动电路中的元器件多的工厂正苦恼该如何面对缺工这一大问题。

在基本薪资方面，以中国大陆为例，根据彭博社指出，美国银行(Bank of America)分析师Lu Ting估计，中国工资继2013年整体平均增加10.7%之后，2014年将进一步走高约11%；摩根大通(JPMorgan Chase)与瑞穗证券亚洲(Mizuho Securities Asia)，则预估上扬幅度约在10?15%之间。

而日渐取代中国的东南亚劳动力，其雇佣成本也正不断增加中，根据日本经济报导，包含丰田汽车(Toyota)等一百家以上日本企业进驻的印尼卡拉旺市，于2014年第一季将基本薪资一口气调升22%；首都雅加达的薪资水准则在两年内上涨1.6倍膨胀节左右，而越南的河内、胡志明市等都市，近5年最低薪资也增加2倍以上，由于越南政府新订定的基本薪资提高，令外资企业不得不以与ADM合作开发1种由果糖生产FDME的新工艺; Frost Sullivan取得2017年欧洲生物基材料年度大奖;和最近的塑料“2017年生物塑料创新奖”等等配合政策、调高薪酬；当劳动成本占营收比率大幅上升后，在中国、东南亚设厂已逐渐不具备跨国企业生产要素的劳动套利吸引力，成为近年来全球制造业经营与发展的重大挑战之一。

机械手臂技术趋成熟产线自动化提升企业力

除了缺汾阳工问题、基本薪资不断调升，管理上的问题影响也极为严重，因此，产线自动化与厂房设施的升级，已是台商与跨国制造业在面对劳动成本逐年提升的重要因应方案。

自动化产业升级以日本、欧美业者起步较早，初期以机械生产为主，进而将机械化转换为电脑化、自动化，降低部分人力需求，但是还是必须仰赖一定的人力来婚车租赁执行。随着自动化工业机械手臂的发展日益成熟，许多企业将工业用机械手臂导入现有的生产线，带来的优势不仅只是更精准地管理劳动力成本，更能有效提升产品良率及产能，并达到降低污染，有效节能、运用资源，同时还能兼顾产线作业人员的健康，减低慢性职灾发生的可能性。

根据国际机器人协会(IFR)报导指出，2014年起，未来3年内，亚太地区机器人安装数量预计每年增加8%，显见机械手臂市场正逐年成长，反应当前的自动化产线发展趋势。以微型机械手臂为例，自2011至2016年，整体市场规模预估将有高达60%的成长幅度，而精工爱普生(Epson)的工业用SCARA机器人，更是稳居全球市占率第一并创下31%的历史新高。

企业主重视生产效率与提升产品良率，也进一步衍生机械手臂迈向更智慧化的功能演进，力求更趋近于人力、人脑的人工智慧，例如Epson日前在2014台北国际自动化工业展时，首次在台展出的力觉感应器(Force Sensor)应用，提供与机械手臂全方位的整合与作动，以适度及正确的力量反馈侦测、等力控制及力觉量测应用技术，提供高度整合的解决方案。

Force Sensor提供不管在传统产业或电子产业，皆具备广泛应用功能且量身订做的导引套装软体，提供市场上唯一的跨平台解决方案，可避免产线整合应用时，花费长时间撰写额外冗长程式及执行繁复的校正。

此外，Epson也预测，具备自主性、灵活度的双臂型人工智慧机，将成为未来10年的技术发展主流，因此已开发出 自主性双臂型机器人 原型机，可进一步扩大自动化生产线的工作范围；而其所搭载的视觉感应功能与人眼非常相近，能够准确辨识三度空间内物体的位置与方向。两支机械手臂皆载具标准配备，包括多用途末端夹持工具，可抓取、夹持及插入各种不同形状和大小的物体。除此之外，双臂型机器人还搭载了新开发的力觉感应器，使手臂的施力可达成与人类相仿的力感控制。透过搭载视觉与力觉感应功能，自主性双臂型机器人能达到自主判断、快速辨识形体、颜色，并调整施加之力量大小以执行更具细致度的工作。

自动化产线升级门槛高成本/技术为两大挑战

自动化产线升级优势多，已成锐不可当的发展趋势，然而，对于众多传统型或正在经历产线转型过程的制造业者来说，自动化生产线并非一蹴可几。转型过程中的成本考量、人才培育、系统整合等，俨然成为制造业者力求升级转型的第二波挑战。

在升级为自动化生产线的过程中，多数厂商受限于成本考量，在采购上必须按部就班，视产线的需求与预算，采购不同厂牌或应用平台的机械手臂。而当不同厂牌的机械手臂与平台需整合应用时，耗费大量时间与人力成本反覆校正以达到精准整合，是转型过程中常见的问题。此外，自动化产线的应用、操作，有别于传统重复性高、动作简化单一的劳力生产线，制造业者须重新检视企业内部的人才养成、教育训练，搭配硬体厂商的相关教育与售后服务，才能避免转型带来的人才断层。

跨平台整合方案助攻自动化产线无痛升级

为协助业者跨越进入自动化生产的障碍，达成更快速、更流畅的产线升级，机器手臂开发商除戮力强化工程团队支援服务，为各种产线业者提供缜密的客制化售前规画与售后服务之外，更在产品开发上力求更加顺畅、完善的整合度。

举例来说，Epson为其力觉感应器所量身打造的条纹围巾导引套装软体，即为大套跨平台整合方案，可有效避免产线整合时，花费长时间撰写额外冗长程式及执行繁复的校正。在视觉辨识系统方面，Epson也独家开发视觉整合平台服务，透过提供更开放的介面，省去重新规画程式的繁琐过程，达成与第三方视觉厂商或其他组件更有效率的整合。

此外，针对部分流程复杂的生产线，也有业者开发出一对多控制整合机械手臂(图1)，革新传统一对一的机械手臂控制系统所面临的操作瓶颈，以单一电脑系统，同时控制多台机械手臂，有效简化操作流程，并可为作动较复杂的生产线节省设备成本，加速产线自动化进程。

图1 一对多控制整合机械手臂系统与传统控制系统差异图解