随着全球陆续迈入高龄化、特定产业人力短缺严重，机器人不再只是科幻产物；向来对机器人发展不遗余力的日本，更将机器人视为下世代「产业再兴」的主角，明订2020年整体产值达2.4兆日圆的目标，且预估工业用市场规模将成长两倍、非工业用上看20倍！近年来因应社会型态改变，「服务型机器人」尤被赋予高度期待；坊间不少人更将上述「非工业用」的增幅，直接解读等同于服务用途而乐观以待。然而，这样的期盼真能得偿所望？
虽然日本服务型机器人在相关领域已有多项研发成果，例如：本田技研工业的家用机器人ASIMO、三菱电机的家庭暨导览机器人Wakamaru、日立制作所的公仔机器人EMIEW，以及由软银与鸿海连手打造的情感人形机器人Pepper等，但在语音识别和人工智能(AI)有跨时代进展前，要应对突发状况或落实在攸关生命存续的医疗照护，仍有一定难度与风险。不过，若是应用在可归纳出标准作业程序(SOP)的简单逻辑工作，或聊供自娱之用，则不在此限。
例如，医事检验就是不错的情境；筛检样本一旦交由机器人代劳，专业人士不必再为繁锁程序所困，就能空出心力专职判读及研究工作。其次，第一线耗费人力的例行接待或保全，也是极佳先行者；换个角度思考，如果基层人员还只停留在「机械式」等级的服务，未在临场反应、例外管理或危机处理等方面下工夫，未来恐将失去竞争力！因为，倒茶送水的事ASIMO也会做，且乖巧听话……对于喜怒哀乐的制式反应，Pepper就能搞定，或许还更讨喜。
图：左为拥有视觉与听觉整合能力、行进时速达6公里的ASIMO；右为主打情感功能，可解读人类情绪并做出回应的Pepper 图片来源：wikipedia
不可否认，在大数据推波助澜下，或许机器人真有全面进驻人类生活的一天；然而在可预见的三、五年内，「工业用机器人」(包括机械手臂)受惠于新一波工业革命及物联网带动，反倒可望呈级距式跳跃成长。工业用机器人由于应用模式较成熟，加上机电整合环境水到渠成，可取代辛苦、污秽、危险的3K工作，或高重复性的单调制程，前景相对看好；且范畴有从原有半导体、汽车制造等上游产业，逐渐扩及烘焙、纺织、物流等民生工业的现象。
DENSO：汽车等级的高可靠性及耐用度，快速且精准
从供货商观察，川崎重工(Kawasaki Heavy Industry)在无尘室机器人产能占比最高，全球市占坐四望五；发那科(Fanuc)、欧地希(OTC)、安川(YASKAWA)、不二越(Nachi)、电综(DENSO)、三菱(MITSUBISHI)在焊接、塑型、涂布各拥一片天，而雅马哈(YAMAHA)、IAI则以单轴到四轴的基础产品为主，从事对自由度要求较低的工作。其中取音自「电装」、聚焦于中小型机械手臂的电综(DENSO)，因本身有逾20年的丰富使用经验，在速度、灵活度、可靠度及耐用度口碑极佳。
从供货商观察，川崎重工(Kawasaki Heavy Industry)在无尘室机器人产能占比最高，全球市占坐四望五；发那科(Fanuc)、欧地希(OTC)、安川(YASKAWA)、不二越(Nachi)、电综(DENSO)、三菱(MITSUBISHI)在焊接、塑型、涂布各拥一片天，而雅马哈(YAMAHA)、IAI则以单轴到四轴的基础产品为主，从事对自由度要求较低的工作。其中取音自「电装」、聚焦于中小型机械手臂的电综(DENSO)，因本身有逾20年的丰富使用经验，在速度、灵活度、可靠度及耐用度口碑极佳。
DENSO原是丰田汽车(Toyota)集团专责生产汽车仪表板、冷气等电子零组件的生产部门，为供应自用开始研发机械手臂；后于1949年成为独立营业单位，并于1990年代对外销售。2001年，正式以DENSO WAVE之名营运自动化辨识、工业机器人及工业控制器等三大业务；因应本地OEM市场特性，台湾电综以前两项业务为核心。考虑到机器人动作的精致度，DENSO只有提供机械手臂，另找配合厂商为终端客户设计适用的夹制具，增加「指掌」的操控性。
DENSO客群有两个区块：一是电子制造商为主的终端用户，多是设有自动化部门、有整合能力的集团企业；一是专业的设备系统整合商(SI)，与他们合作推出Total Solution销售，客制化程度较高。台湾电综顾客营业部经理丸田哲郎表示，电子业虽然产品生命周期短，设计及在工厂生产的时间仅有数年，但如果不是专用机，只要将机械手臂拆下换装新型夹制具便可继续服役；而传统产业因产品变化不大，尤其重视机械耐用性，而这正是DENSO产品的利基。
丸田指出，就SI能力来说，日本质量虽有目共睹，但价格相对也高；他特别提到台湾SI厂商具有相当高的CP值，并十分肯定台湾工具机产业的水平，透露Toyota集团为做最佳资源分配，内部工厂生产线也采用台湾工具机，带动「台湾流」的当地采购风潮。最后，丸田提醒，导入工厂自动化(FA)须考虑设计时间、成本及上线时间，因为这并非单点问题，而是牵渉到整条生产线乃至于整个工厂；建议有意导入者可从试作机开始分段导入制程，若遇有调试问题才好逐一解决。
图：DENSO六轴垂直多关节机器手臂
ABB：产品线广，全球服务据点多，走在研发尖端
谈到客服，不能不提出身欧洲、在全球设有100多个服务处的机器人产业先驱——艾波比(ABB)。对使用者来说，如何无痛导入新工具或制程十分重要，否则可能因操作不便进而有损产能，弄巧成拙；这家元老级供货商，早在70年代就率先研发出电力驱动工业机器人和工业喷涂机器人，如今产品线已涵盖讲究速度的小型机器人，到负重/焊接/堆栈型机器人，以及专为超高速物料搬运及包装设计的并联型(Delta Robot)，对于现场安装及性能确认尤其擅长。
谈到客服，不能不提出身欧洲、在全球设有100多个服务处的机器人产业先驱——艾波比(ABB)。对使用者来说，如何无痛导入新工具或制程十分重要，否则可能因操作不便进而有损产能，弄巧成拙；这家元老级供货商，早在70年代就率先研发出电力驱动工业机器人和工业喷涂机器人，如今产品线已涵盖讲究速度的小型机器人，到负重/焊接/堆栈型机器人，以及专为超高速物料搬运及包装设计的并联型(Delta Robot)，对于现场安装及性能确认尤其擅长。
ABB自动化与驱动控制事业部协理蔡景淳表示，该公司除了据点多、可就近服务外，更重要的是其售后服务皆是由当地的分公司直营，质量有保障；且公司有专属的企业通讯软件，随时可提供技术奥援；这也是为何ABB二手产品依然抢手的原因。他并提到，工业4.0的核心精神在于将「弹性自动化」进化至「人机协作」层次，首重安全与工作默契的培养；这一点从ABB将首款人机协作的双臂机器人命名为YuMi就可看出，标榜能让人机近距离共同完成任务。
此外，为缩短用户上线时间，ABB特别研发PC-based RobotStudio编程软件，协助轻松仿真复杂的加工路径，并提供高效能程序，将人类手腕动作流畅地转换成机器人编程。之所以能有如此强大的学习力，归功于该公司独树一帜的运动控制技术。参访ABB工业机器人展示中心时，只见项目工程师陈君羽拉着机器人手臂任意扭曲摆动，聪明的它随即依样画葫芦、分毫不差仿效完成高难度动作，让用户能在最短时间内确实感受到自动化的好处。
ABB另有协助用户侦测机器人健康状况的加购服务，位于印度的数据中心可随时供用户查询备品状况；当零部件耗损数值接近临界点时，ABB会发讯息通知用户或客服工程师，以降低意外停工机率。身兼ABB工业机器人业务部负责人的蔡景淳补充，目前ABB的客户群多直接面向终端用户，但有鉴于不同应用有专属的domain know-how，日后希望提高SI用户比例。同时他透露，为顾及中小企业对于FA的需求，公司现正研拟相关「租赁」方案。
图：ABB专为小零件组装应用所设计的人机协作双臂机器人YuMi，让操作员能与机器人并肩工作，无需安全围篱
照片人物：ABB自动化与驱动控制事业部协理蔡景淳(右)及项目工程师陈君羽(左)
idea：机械背景淬炼深厚应用功力，包办Total Solution一鸣惊人
不让国际大厂专美于前，2012年，一个台湾土生土长的品牌「长毅idea」，开始引起业界注目。长毅工业创立于2002年，最初是工研院的委外设计单位，从半导体、LCD自动化设备制造起家；后因遭逢不景气而投入机器人研发，于2011年成功诞生i系列机械手臂，遂在新竹成立设计中心，同时将研发及生产制造工作移师至台中，另设「长毅技研」统筹。正是因为经历扎实基本功锻练，使idea对现场疑难杂症的处理更加得心应手，得以在列强环伺中崭露头角。
不让国际大厂专美于前，2012年，一个台湾土生土长的品牌「长毅idea」，开始引起业界注目。长毅工业创立于2002年，最初是工研院的委外设计单位，从半导体、LCD自动化设备制造起家；后因遭逢不景气而投入机器人研发，于2011年成功诞生i系列机械手臂，遂在新竹成立设计中心，同时将研发及生产制造工作移师至台中，另设「长毅技研」统筹。正是因为经历扎实基本功锻练，使idea对现场疑难杂症的处理更加得心应手，得以在列强环伺中崭露头角。
长毅技研总经理林宏俊描述，当时他们是从核心组件、从无到有开始研发，且经过内部产线验证；不像国内有些厂商是以外购专利技术的方式经营，能立即产生效益。不过如此一步一脚印的布局耕耘并未白费，反倒有利于idea为自己树立难以超越的竞争优势：1.从机构件、编程、控制器到人机接口，皆能通盘掌握；2.客制化能力高，不论是行程控制或机器外型，皆能自行运算及制造；3.机械背景深谙物理特性，企业组织分工调度灵活，协助用户垂直导入速度快。
林宏俊回忆，idea在控制软件的程序推演花了不少工夫，也尝试配合不同马达速度、动作点位等，可惜研发初期，常遭遇运算核心速度太慢的问题；所幸近几年台湾「机电整合」孕育有成，台商所能获得的计算机数值控制(CNC)资源越来越多，在轴卡及马达控制的自主研发能力增进不少，不须再仰赖西门子、发那科、三菱等外商资源。idea藉由将生产线数值及设备状态上传至用户的中控计算机，不仅能在线开关机台，还能根据产能及个别机台表现的优劣设定运作顺序。
图：大大的「自主研发」字样，为idea一路走来的心血结晶做了最佳批注。
照片人物：长毅技研总经理林宏俊(左)，长毅工业总经理苏文章(右)
夹制具的研发亦是一门学问，必须对FA产线目标物之尺寸、重量、形状等有深入了解。例如，有些食品的包装呈不规则形状、规格种类繁杂，或碰触力道过猛会导致散裂，使用真空吸取根本无效，必须弹性调整夹制具才能顺利抓取；而这样的专业判断及整合能力，正是idea强项且难以被模仿，故毛利率较一般大量商品化的产品高。不过此种项目式开发的缺点是投入时间长、不易快速拓展客群，因此idea也不讳言，正在思考如何在广度与深度之间取得平衡。
Delta：电机零组件行家，机器人产业的后起之秀
有别于idea从机械出发，新近挥军机器人国度的台达电子(Delta)，是从机电整合的另一端——生产伺服马达、驱动器、控制系统、人机接口，各式电表及传感器等关键零组件起家，自制成本大幅降低；加上拥有电子制造业的制程应用技术和20年机电资历，且台达的电子零件、自动化生产线本身就是最佳实验场，更能贴近客户需求及客制化，可尽速而有效地导入产线。该公司另有「智能监控与可视化管理系统」(iPEMS)，为客户提供一体化运行管理和应急指挥平台。
有别于idea从机械出发，新近挥军机器人国度的台达电子(Delta)，是从机电整合的另一端——生产伺服马达、驱动器、控制系统、人机接口，各式电表及传感器等关键零组件起家，自制成本大幅降低；加上拥有电子制造业的制程应用技术和20年机电资历，且台达的电子零件、自动化生产线本身就是最佳实验场，更能贴近客户需求及客制化，可尽速而有效地导入产线。该公司另有「智能监控与可视化管理系统」(iPEMS)，为客户提供一体化运行管理和应急指挥平台。
英雄所见略同，台达亦赞同机器人产业发展最困难之处在于：必须确实了解应用所需，并有效整合制程、机械结构、机电整合控制及信息融合管理等相关技术，方能实现客户对导入机器人的预期效益。然与外商看法略有不同的是：台达认为系统整合商无法充分掌握导入应用的know-how及终端客户的技术需求，必须三方合作，才能成功导入；单靠供货商一己之力或委外分工让系统商自行整合，要兼顾客户对「快速导入」及「投资回报率」两大指标的要求，并非易事。
台达建议较稳当的模式为：透过经验丰富的SI厂商与终端客户深度讨论、实地观察，再将需求回馈给机器人供货商、提出对策，最后经实地测试可行才正式导入。该公司还提到，由于全球区域资源秉赋和发展状况各异，走向亦不同——例如美国属「高端制造」走向，因应少量多样生产，发展智能机器人；德国属「高精制造」，强化导入机器人于弹性制造加工产业等差异；中国大陆属「高量制造」，需要可快速导入的平价工业机器人；日本则着重在「高效制造」。
图：台达SCARA工业机器人可结合外围控制单元，满足单机或结合移载平台应用；亦可实现多机种混线生产、快速制程重组，并维持质量一致性
至于台湾地区，则偏向「高专制造」。台达表示，有不少客户甚至期望机器人具备智能和自动学习能力，以节省设置时间并提升稼动力，也是挑战所在；而人才，则是另一项课题。台达指出，正当机器人如火如荼发展之际，专业人才却严重缺乏；校园内多只传授技术知识，真正接轨业界仍存在许多鸿沟。因此，台达积极与产官学研合作，协助学生建立基础科学、应用整合和创新思考能力，并累积实务经验，培养兼具机电、技术、软韧体及应用专业通才。
结语
人们对于机器人，似乎有种「又爱又怕」的微妙心态，常见四大迷思：1.担心它争抢饭碗→事实上不少产业的缺工状况严重，极待解决。2.某些工作不幸被取代后，理论上原有人力可寻求升级→偏偏对于某些缺乏计算机基础的人来说，存在不小的学习门坎须克服。3.希冀它无所不能却又怕它「自作主张」→在设计上须认清Robot应是「苦役」的代劳本质，AI发展过犹不及皆不妥。4.机器人将迅速融入日常生活→很遗憾的，现阶段在消费市场中，它的定位似乎与「大型公仔」更接近些，或许不过又是一个接着一个的新潮玩具……君不见已有不少消费型的机器人在人们兴致一过，即被随意「弃尸街头」的消息时有所闻？
人们对于机器人，似乎有种「又爱又怕」的微妙心态，常见四大迷思：1.担心它争抢饭碗→事实上不少产业的缺工状况严重，极待解决。2.某些工作不幸被取代后，理论上原有人力可寻求升级→偏偏对于某些缺乏计算机基础的人来说，存在不小的学习门坎须克服。3.希冀它无所不能却又怕它「自作主张」→在设计上须认清Robot应是「苦役」的代劳本质，AI发展过犹不及皆不妥。4.机器人将迅速融入日常生活→很遗憾的，现阶段在消费市场中，它的定位似乎与「大型公仔」更接近些，或许不过又是一个接着一个的新潮玩具……君不见已有不少消费型的机器人在人们兴致一过，即被随意「弃尸街头」的消息时有所闻？
综合各家访谈内容，展望机器人市场有以下趋势：1.因应不同区域的产业取向及结构，通用机器人将是重点项目。2.非工业用潜力大，但预估其中「产业用」成长力道仍优于一般消费市场，而工业制造应用将随「物联网」效应加速成长。3.因应社会人口结构改变，机器人应用将广泛、快速地扩及其他产业，包括农林渔牧及服务业。4.导入自动化过程变量多，供货商的现场应用能力决定一切；而售前辅导、售后服务以及产品CP值对采用意愿影响甚巨。5.人机协作已是共识，为保护工作人员安全，光栅视觉或压力感测渐成标准配备。6.产线操作员须学习与机器人共处或自我提升，往「管理阶层」或创新研发迈进。
图：精工爱普生(Epson)新型ProSix六轴机械手臂C8XL，拥有更高的荷重及臂长；而第七轴的新型升级应用，可透过Epson的PG(Pulse Generate)卡，使线性滑轨与机械手臂同时动作，CP值高
顺带一提的是，受访者皆认同物联网成形有助每个节点收集数据，对FA及机器人发展具正向力量。惟德国宣称的工业4.0仍处于概念阶段，未有明确协议或规范；在通用协议未发布前，部分机器人供货商以自行研发的通讯平台供用户串联不同物联装置，避免面临互不相通局面，失去弹性及智能生产的意义。例如，DENSO机械手臂搭载标准网络接口「ORiN」，方便与各类FA设备和软件连接；idea可根据客户端系统解译，将既有系统整合。为因应未来需求变化，台达更呼吁应分阶段在可掌握的产业、技术领域范畴逐步订定标准，依序推展并有效链结，才能获得认同采用。
