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機器人革命席捲日本
非人力資源提升勞動生產力

【作者: 丁于珊】   2016年04月08日 星期五

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一提起最有名的機器人,許多人第一個想到的就是來自22世紀的哆啦A夢,再來應該是鋼彈或者是原子小金剛,而這些機器人最大的共同點就是來自日本。透過這些卡通的科幻情節,讓日本人陷入對於機器人研發的狂熱,而隨著高齡化社會的來臨,更凸顯了機器人的重要性,因此日本對於機器人的發展可以說是不遺餘力,也充滿想像力。


在政府及各大企業的投入之下,日本已經成為機器人技術領先的國家之一,日本首相安倍晉三的經濟學第三支箭「成長策略」更以機器人革命為口號,在2014年制定了5年計畫,要達成5年內讓工業機器人市場規模成長2倍,服務型機器人則成長20倍的目標。


隨著機器人運算能力進步,機器學習以及聲音、圖像辨識能力越來越強大,已經可以達到安倍晉三所期望的目標,也就是透過機器人技術提高企業的生產力,進而提升盈利,藉此帶動薪資上漲,機器人更成為了解決日本國內的低出生率和人口快速高齡化問題的王牌。


為此,日本政府也規劃了一系列的相關政策,投資「非人力資源」來帶動機器人革命,並且也已經在各個領域如工業、醫療、服務、甚至是看護等應用機器人。



圖1 : 日本企業開發的照護型機器人。
圖1 : 日本企業開發的照護型機器人。

政策支援 實現機器人革命

近年來,由德國主導推動的工業4.0在全球掀起一股熱潮,美國的「再工業化」政策、日本的安倍經濟學第三支箭「成長策略」,希望能讓高階製造回歸當地,智慧製造成為各國重要的發展策略,而機器人更在之中扮演了重要角色。


其中,為了解決生育率降低、人口高齡化、勞動力成本高昂等社會問題而提出的機器人革命,讓日本在全球舞台上扮演了極為重要的角色。一直以來,日本不僅是機器人的使用大國,也是主要供應商的國家之一。根據市調公司IFR調查數據顯示,2014年全球前五大汽車產業自動化的機器人密度,日本汽車自動化的機器人密度平均為1414個單位,這個數字代表了每一萬名員工當中,有1414個機器人。



圖2 : 2014年全球前五大汽車產業自動化的機器人密度
圖2 : 2014年全球前五大汽車產業自動化的機器人密度

彭博社也統計,日本企業包含Fanuc ( FANUY )、川崎 (KWHIY)、 安川電機 (YASKY)以及Honda (HMC)等占有全球50%以上的機器人製造市場,且日本企業在一些零件如精密齒輪或特殊專用的感測器上更有90%的市占率,為居主導地位。


身為機器人大國,日本在相關產業的政策發展上不僅態度積極,更是全方位的協助機器人融入各個領域,日本政府還提出以機器人創造產業新革命的主張。為了實現此目標,日本在2014年成立了「機器人革命實現會議」,此會議在召開六次討論之後,在2015年1月提出了機器人新策略,並在2月由日本經濟再生本部確立了機器人新策略,提出三大方向,製訂五年計畫。


此三大方向分別是成為全球機器人技術的創新基地;在日常生活的各個領域中更加活用機器人,並且以成為世界第一的機器人利用和活用的社會為發展目標;結合IT產業,並且讓機器人能夠相互連結、使用大數據且具備人工智慧(AI),將會支援國際標準化,讓日本的機器人技術成為全世界所必備的項目。


為了達到這些目標,機器人新策略也分別從成立機器人革命倡議協議會(Robot Revolution Initiative)、開發次世代技術(如人工智慧、感測器、控制系統)、推動國際標準化、整備驗證實驗場域、改革機器人相關法規等多方面進行。


並在五年計畫期間,日本政府與民間將投資高達1000億日圓,由政府主導推動,主要目標在製造業、供應鏈、建設和醫療保健等領域可以更深化利用智慧機器人,安倍晉三也呼籲日本公司:「將機器人的運用從大規模的工場延伸到日本經濟及社會的每一個角落」。


在製造業的部分,預計將會提升機器人的人工智慧、感測器、控制等部分,藉由相關技術的提升,在組裝零件、食品加工等勞動力密集的製造業中更大幅度導入智慧自動化機器人,預計將可以提升勞動生產力2%,強化日本的競爭力。除此之外,日本政府也計畫扶植系統整合商,擴大相關市場規模。



圖3 : 日本政府希望在服務業導入機器人,提升服務業的勞動生產力
圖3 : 日本政府希望在服務業導入機器人,提升服務業的勞動生產力

活用機器人 深入人類生活

當然,除了智慧製造所用的工業機器人之外,機器人也將走出工廠,進入我們的日常生活當中,例如服務業。


以整體產業來看,根據統計,服務業佔有就業人數大約七成的比例,然而日本如今面臨少子化、高齡化等社會問題,勞動人口減少,提升服務業的勞動生產力是日本面臨的迫切課題,而機器人的導入能夠有效的解決這些挑戰。日本政府目前將服務業規劃為對人以及對物兩種工作模式,其中在對物,已有企業將機器人導入於送餐、洗碗或者物流中心的工作上。


在看護及醫療保健方面,除了重新檢視看護相關的制度外,也提出導入照護型機器人,減輕看護人員負擔的5年計畫;擴大對於醫療機器人的使用,預計醫療機器人投入將達到100件以上,除了加速新的醫療機器批准審查,日本政府也將手術支援用的機器人列為重點研發項目。



圖4 : 日本研發單位針對農業開發的機器人,可以用來播種和採收作物。
圖4 : 日本研發單位針對農業開發的機器人,可以用來播種和採收作物。

農業方面則研發更多類型的機器人,也將導入多達20種以上的新機器人機種,並在農地配備自動行駛拖拉機。除此之外,也加強農業或養殖業的自動化和遠程監控。


而災害救援方面,不僅在福島設置新的機器人實際運用場域,並在此成立飛行機器人以及災難機器人等示範地區。日本各個研究單位也積極發展可進入災區的無人駕駛或者遠距操作的機器人,而在日本去年12月所舉辦的國際機器人展iREX (International Robot Exhibition)上也能看到不少的救災型機器人,例如由日本新能源及產業技術總合開發機構(New Energy and Industrial Technology Development Organization, NEDO)所提出來的三款人形救災機器人HRP-2 Kai、Hydra和Jaxon就備受關注。



圖5 : 在日本去年12月iREX展出的服務型機器人Mosupenkun,可以協助店家發放試用品、市場調查、聊天等功能。
圖5 : 在日本去年12月iREX展出的服務型機器人Mosupenkun,可以協助店家發放試用品、市場調查、聊天等功能。

除了各個領域相關的技術之外,日本政府也將人工智慧列為發展的重點項目之一。日本政府認為,為了代替人類做更多的事情,或者理解、預測情況和人的行動來做出適當的反應,機器人勢必要更加智慧化,且可以精確的預測及判斷,這些有賴於人工智慧、機器學習、自然語言處理、語音辨識與圖像辨識等相關技術的進步。TrendForce旗下拓墣產業研究所光電暨創新技術資深經理柏德葳表示,人工智慧技術可以強化智慧機械製造與創新優勢,也讓智慧服務型機器人能夠更快速投入職場以彌補因人口老化導致的勞動力缺口。



圖6 : 人工智慧已成為各國政府的重點發展項目之一。
圖6 : 人工智慧已成為各國政府的重點發展項目之一。

領先地位受威脅 各國急起直追

儘管日本政府、企業、研究單位、學校等都全面投入機器人相關產業,但日本政府卻指出,日本在機器人產業首屈一指的地位正受到威脅,而此威脅不是來自於歐美等國家,而是中國。


根據2015年統計,中國目前已有530家機器人相關的公司,在中國市場的市占率也已經從2012年的4%提升到2014年的13%,成長幅度快速,這引起深耕中國市場的日本企業不小的擔憂。但中國機器人技術國家工程研究中心主任王天然指出,中國正快速的迎頭趕上,雖然品質仍是問題。不過他也指出,中國的機器人廠商正在縮短與韓國、日本的品質上的距離,透過開發簡單、智慧且靈活,類似於Rethink Robotics的的智慧協作機器人Sawyer。


除了中國之外,韓國、美國也是競爭對手之一。前者在醫療保健和其他市場的服務型機器人站有不小的市場規模,而後者則投入大筆的經費進行包含無人駕駛飛機、水中汽車等研發。



圖7 : 機器人已經可以用在少量生產或工作流程複雜的領域,並且給予人類的生活很大的幫助。
圖7 : 機器人已經可以用在少量生產或工作流程複雜的領域,並且給予人類的生活很大的幫助。

台灣應加緊腳步

過去,機器人的角色通常扮演大量生產、執行重複性高或者是搬運重物等工作,不過近年來隨著各種相關技術的進步,機器人已經可以用在少量生產或工作流程複雜的領域,並且給予人類的生活很大的幫助。為此,各國政府也都積極投入,甚至列為國家重要發展策略。尤其在日本,不僅從技術,還包含社會、法律制度、隱私、安全等各個層面考量企業與社會如何與機器人和人工智慧共存。


對此,台灣也同樣面臨人口結構老化、勞動人力縮減與產業競爭優勢流失等挑戰,為了促使製造業升級轉型,提高生產彈性、工作效率,台灣也應該積極加快腳步。柏德葳表示,台灣除了需要持續技術創新與導入製造業升級轉型外,隨著智慧服務型機器人等應用需求逐漸開展,也應提升軟體實力,將人工智慧納入政策方針才能趕逐先進國家發展。


而台灣目前已經具備成熟的網絡環境與資通訊科技,能夠構建大數據分析與雲端資料平台,除大數據是人工智慧發展的基礎外,包括機器學習、自然語言處理、語音辨識與圖像辨識等軟體人才的養成將是關鍵要件。


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