机器人可持续工作，带来可预测可重复的结果，并提高工作效率和产量。

而协作机器人方兴未艾，正大举进军制造业与其他商业场合。

我们正处於一个机器人为生活带来巨大优势的历史转捩点。根据日本市调机构富士经济（Fuji Keizai）指出，全球工业机器人市场规模至2025年产值估计高达267亿美元，约为目前2.5倍。而经济部技术处??处长林德生也表示，在後疫情时代，智慧制造的导入将是产业的生存保卫战。未来智慧制造发展将具有三个特点：

第一是数位化与自动化结合，透过软体将老师傅的经验进行数位化後，移转给机器人进行自动化生产，如金属钣件摺边机器人系统生产线的工艺技术可以传承，将能更大幅地缩短钣件打样流程，在今日下单打样，隔天即可取样。

第二是机器人的功能精细度将大幅提升，从早期的单一功能机器手臂生产，变成多轴自由度，可以更类似人类的双手，动作更加灵活，如双臂机器人将具有先进的触觉感测，抓取形状不规则的物件，并能从事多元化的工作。

第三则是成为产业外销的利器，由於疫情造成供应链的大幅移动，因此透过沉浸式协同工程及高资安防护来进行海外产线布建的经验，有助於加速智慧制造整合系统服务的输出与外销，还能进一步将相关经验运用到各种产业，让智慧制造的相关应用可以加速导入到不同产业，协助产业转型，并抢攻智慧制造商机。

图1 : UR机器手臂全新的关节设计可加速生产周期。（source：urrobots.com）

加速自动化部署

根据IFR（International Federation of Robotics）统计，台湾在2021年导入机器人的数量为全球排名前十，比起前一年成长了31％，这也显示了在疫情趋缓和台商回流後，产线上的人力需求持续高涨。最近发布的一份Korn Ferry报告显示，估计到了2030年，全球熟练的劳动力短缺将达8500万个人力，相当於8.5兆美元。其中许多人力短缺都将出现在工业与服务产业，在这两个产业中，新冠疫情暴露了全球供应链和劳动力储备的弱点。而许多的自动化无人工具，例如无人机和机器人等，都可为原本需要高度人力投入的任务，实现高效率与自动化，进而可缓解人力缺乏的这种情况。

Vicor应用工程高级总监Tom Curatolo指出，随着全球经济的一体化和相互依赖性越来越高，对消费品和耐用品的需求正在呈指数级成长。由於这种爆炸式的需求，今天的工厂发现很难及时采购、生产和交付货物。这就是使用机器人服务的意义所在。机器人擅於在决策有限时选择任务路径。机器人也可以持续工作数周，带来可预测、可重复的结果，并可以进一步显着提高工作效率和产量。在消费者长期需求的推动下，机器人和其他自动化系统将被快速采用。

以台湾市场为例，近几年来缺工问题也非常严重。

Universal Robots大中华区总裁苏璧凯也进一步指出，缺工问题让中小企业逐渐意识到自动化部署的迫切性，近年来加速导入自动化设备的台湾企业，从较常见的电子、金属加工、汽车，延伸至食品、医疗、工具机等领域。特别是以外销为导向的台湾制造业，对於自动化设备的导入需求仍有提升，尤其塑胶射出等传统产业更希??藉成本轻省、部署弹性的协作型机器人，提升对市场风险的灵活应变能力。这些不同产业透过更为轻巧、编程简易的协作型机器人，可以释放产线人力，并让员工从事附加价值更高的工作，在动荡的疫情之下让产线不中断，员工更能在保持社交距离的安全环境下完成任务。

人机协作方兴未艾

机械手臂是一种能够灵活代替人类手和臂工作的机器，通常用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。随着机器视觉、AI等技术的不断突破，智能机械手臂的发展也日益壮大。特别是自动化的脚步加速，机器人在过去十年之间大大影响了制造业，这些发展并没有出现逆转或放缓的迹象。在应用上，机器手臂也针对不同领域出现了不同的类型。

重型机器手臂可以保持工作流程平稳运行，防止人为疲劳或拉伤造成的意外伤害，常见於大型自动化工厂，例如汽车工厂中。然而除了大型自动化工厂之外，许多产业对於机器人的依赖度也逐渐攀高。例如制造业的工作人员习惯於集体协同工作，因此机器手臂可与工作人员一起工作的协作机器人（cobots）也正大举进军制造业与其他商业场合。

这种协作机器人透过更为小巧的机器手臂，在工作上兼具轻巧和安全，也使得运作过程能提供更高的效率。也由於小型机器手臂可以提供更简易的编程，因为应用领域也跨出制造业，在更广泛的应用领域都可以见到其身影。

更安全的人机协作

图2 : 机器手臂背後少不了机器人控制器。（source：global.abb）

机器人产业发展迅速，当人与机器人协作，必须力求顺畅无阻来达到高效生产，并以安全为首要考量。原见精机专注於发展人机协作的触觉解决方案，也持续投入在感测器相关IoT与智慧制造应用开发。原见精机技术团队具有在工研院投入机器人感测器模组研究多年的丰富经验，主要产品为工业机器人用触觉感测模组，藉由自主开发的力感测技术，使得工业机器人拥有触觉感测能力。

原见精机董事长暨策略长苏瑞尧表示，机器人的表面感测安全皮肤T-Skin是一种高速反应的触碰急停系统，专为工业环境设计，具有双??路与断线感知功能，也获得了CE、UL等国际认证，并且拥有ISO/TS 15066冲击测试报告，适用於任何机械手臂与工业应用情境。

当碰触到机械手臂表面的任何地方，机械手臂都会立即停止作动，如此，除了提升机械手臂的防护安全，也能够释出大范围的空间，创造人与机器在工作现场的合作安全，在人机协作时不必特别设置栅栏而使行动受到限制。目前ISO标准是台美日中的一致性标准，让机器人产业不受地域性限制，正因为有特定的标准及规范可遵循，因此未来的发展可期。

智慧制造需要灵活和弹性，而提高生产的安全性和效率更是重要前提。机器人在未来产业中将不可或缺，而未来的机器人也一定会有触觉，从供应链、系统整合商到一般使用者，人机协作在未来将逐渐成形，而灵活使用、法规遵循、环安完备则是推动人机协作的重点，具备这些条件才有机会抢得市场先机与商机。

为医疗保健业提升效率

协作机器人可以应用的领域很广泛。例如专业人力短缺、人员在工作环境暴露产生的危害问题、长时间反覆从事重覆性动作造成的劳损伤害，以及非自动化作业所产生的人为风险。例如医疗产业就是这样的一种环境，不只是让医疗保健产业面临了挑战，也使得医护人员增加所承受的压力。因此透过机器人的自动化来提升生产效率，协助分担专业人员繁琐及重复工作内容，实有其必要。

根据医疗保健产业的制程，可将制药到医疗领域拆分成四个阶段，分别为生产、物流、医院营运及患者端，制造商需要更有效率的解决方案来提高营运品质、控制成本并加快研发时间，加速推出新产品，并同时利用自动化科技缓解专业劳动力不足的痛点。

针对这样的需求，ABB发布了「医疗保健行业机器人自动化应用案例集」，以其在工业和协作机器人方面累积的经验，解析全球医疗保健及药品医材产业运用机器人自动化科技，透过软体数位技术的加持，并整合硬体设备，以机器人精确、稳定、持续作业的特性，来协助医疗保健行业，在人力资源短缺、劳动意识抬头的产业现况之下，将协作机器人应用於医检、药品、医材及医用化学制品等制程上，提升生产效率，并进一步协助分担专业人员繁琐及重复的工作内容，提升效能，释放专业能量、提升劳动品质。

搭配AI视觉提高应用广度

图3 : 协作机器人必须更重视与人员之间的协作安全与效率。（摄影／王岫晨）

达明机器人自行研发的AI智慧视觉解决方案，可单独使用，也可搭配协作机器人的内建视觉系统，成为具AI辨识功能的智慧型协作机器人，涵盖传统机器视觉与先进AI视觉能力，可以解决制造业最常面临的瑕疵检测难题：包含视觉辨识，涵盖条码读取、文字识别、图像分类、装配有无、料件盘点等功能，目前也运用在日系汽车大厂出厂前的品质控管，以及导入连锁披萨、炸鸡店的产品辨识与控管，从制造业、汽车产业一直到食品产业皆可广泛运用。

达明机器人为TM Robot S的软硬体进行了升级，更智慧的视觉与周边软体整合、更直觉操作的人机介面、更严格安全的人机协作，适用於各产业应用场景，有助於落实智慧制造。除了原有的协作机器人系列之外，达明机器人也持续研发整体解决方案，协助企业跨越自动化瓶颈，缩短与智慧制造的距离。TM Robot S系列协作机器人强化了人机协同的工作安全，通过欧美安全认证，并拥有31项安全认证。因应各种产业环境，达明也提升了S系列的防尘防水等级规格，让协作机器人能够适应更多不同的环境布署使用。

实现端到端自动化生产

人机协作为自动化作业流程带来新愿景，Universal Robots（UR）推出协作型机器人UR20，其负重能力可达到20公斤。透过全新的关节设计，除了可加速生产周期，更能处理重型物料。例如1,750公??的臂长，是专为欧盟标准的栈板最大堆叠高度所设计，而占地面积小的特色，也让厂房能保有更多作业空间。除了堆栈作业之外，这款协作机器人也适用於焊接作业、物料处理、机台上下料与操作等场域，也能和广大合作夥伴生态系打造的创新解决方案相互结合应用。

Universal Robots於2008年推出了首台工业用协作型机器人，此後更透过UR+生态系整合逾1,100家系统整合商、经销商与独立合作夥伴，共同打造协作型机器人专用的组件、套件与应用程式。迄今已售出逾5万台协作型机器人，新款的UR20汇集了过去的客户体验与回??，可以协助客户将人机协作提升到更有效率的境界。高负载的UR20能实现端到端的自动化，让客户能透过协作型机器人处理新任务。

结语

市场总是关心智能机器人的功能和应用，然而人的安全才是最重要的。特别是小型机器手臂这样的协作型机器人，与作业人员近距离协作，不仅仅是要协助人们分担工作，更必须防护好工作人员的安全，预防机器人「伤害人类」是必要的。例如德国莱因TUV便从不同产业的技术视角出发，分析产品的潜在风险，并叁考相关国际标准，将主动安全和被动安全技术深化到机器人设计内，确保人类和机器人安全的情况下，完成人类指定的任务。

许多针对机器人的不同标准，除了是要让机器人工作效率更高之外，更要能够顾及到作业人员的安全。人机协作在未来将持续普及，除了在工业生产环境中更为普遍之外，更多的协作型机器人与小型机器手臂，也将会频繁出现在人们的生活当中。

**刊头图（source：urrobots.com）