台灣機器人市場前景看好 工業機器人是工業4.0最重要的一塊拼圖

前言

近幾年，製造業面臨經濟、政策、人口結構、消費者需求、市場環境等各種改變，以往的批量生產已逐漸往少量多樣、客製化方向發展。面對產業和需求的轉變，全球工業大國德國於 2013年正式提出了工業4.0，帶動全球製造業進入數位化、智能化轉型的新紀元，各國隨之提出各種轉型方向，如美國的「先進製造 (AMP)」、大陸的「製造2025」、台灣的「5+2產業創新」等，各行各業紛紛投入智慧轉型。再加上今年疫情的衝擊，許多企業開始加速調整生產策略，希望透過標準化、自動化、智能化、數位化的技術應用，快速完成遷廠、實現分散式製造，達到在地生產、減少物流和進出口成本的目標。

面對這樣的轉型浪潮，「靈活製程」是許多廠商的首要的改造目標，因此帶動工業機器人的應用需求。台達機器人事業處彭志誠處長指出：「從2012年起，我們看到機器人的市場不斷成長，產值和出貨量的年成長率不斷增加，在2017年達到高峰 (出貨量成長率40%)。即使2018、2019因外在因素稍有見緩，但到目前為止，市場對於機器人未來的前景仍然看好，並預期在2020年後會有新一波的成長力道。整體而言，從2017 ~ 2023年，機器人市場的複合年增長率預估約為9.1%。只要智能製造轉型方向不變，隨著應用領域擴大、價格愈來愈親民，機器人未來肯定會有更多商機。」

1、台灣工業用機器人產業現況

以需求面來看，台灣目前主要的生產應用還是以少量多樣為主，因此特別強調機器人的彈性化功能，以及高投資報酬率的部分，以滿足台灣產業高速變化的需求。另外，台灣在全球工具機產業占有一定地位，對於工具機整合機械手的應用一直都有很高的需求。以往工具機產業多以日系品牌機械手搭配為主，但在應用上常因使用習慣和產品設計，無法充份滿足台灣廠商的需求；再加上近年來隨著國產六軸以及協同機器人的發展，漸漸看到轉用國產機械手的趨勢。對於國產廠商而言，加強工業機器人的簡易操作、提高性價比和附加價值，以及透過機器人結合製程應用、解決終端使用者的痛點、提高整體系統效益，成為主要的發展方向。

從供應面來看，台灣掌握部分機器人的關鍵零組件，如螺桿、馬達、減速機..等，供應全球工業機器人廠商的需求，在供貨的控制以及成本的掌握都有一定的優勢，同時也透過客戶了解市場動態。因此，台灣在發展工業機器人產業的方面，具備了優良的先天條件和機會；此外，針對自動化市場因應少量多樣、智能快速自動換線的智慧製造需求趨勢，進一步發展軟實力，加速開發雲端串聯的服務和方案產品，也成為目前台灣廠商接續努力的目標。

2、台達工業機器人的產業應用 (現況)

隨著製造業發展，客戶對於自動化的需求逐漸由專用機，轉變為具有高度彈性的智能設備，而工業機器人也被視為工業4.0最重要的一塊拼圖，市場需求越來越強烈。台達在過去20餘年持續針對自動化生產進行縝密的佈局，自2015推出第一款SCARA水平關節機器人至今，在機器人市場的耕耘已邁入第五個年頭。

彭志誠指出：「台達的競爭優勢在於，我們擁有電子製造業的製程應用技術，以及多年的自動化關鍵零組件開發經驗，能夠融合到機器人解決方案中；此外，台達的電子零件、自動化生產線，就是最好的實驗場域，讓我們透過實際應用，真正了解客戶需求，進而改善機器人解決方案。我們在產品上市前都會先在自家產線進行驗證，針對客戶的痛點去做優化，因此在電子製造常見的應用如移載、塗膠、鎖螺絲..等，都已建置很多成功的案例，可以快速的進行推廣複製。以產業的導入需求來說，除了汽車行業外，電力電子亦佔了很大的份額，而我們在廠內累積的經驗可有效幫助我們在這類行業迅速的擴展。」

隨著市場對於機器人的接受度提高，部份比較少使用機器人的傳統行業如包裝、食品、藥品等，也逐漸浮現需求。台達針對這些行業的特性，除了提供水平關節機器人(SCARA)和垂直多關節機器人(六軸)等硬體產品，更推出相對應的功能軟體如：隨線追蹤、飛拍檢測..等，幫助客戶快速、方便的導入製程應用，提高整體方案附加價值和應用性。

另外在產業的應用推廣，台達透過一次次的客戶經驗和反饋，持續改進、創新。舉例來說，在與客戶接觸的過程中，台達常看到客戶因為機器人語言編程、應用的技術高門檻太高，而降低使用意願，導致最後還是選擇以人工的方式進行生產規劃。因此針對客戶的需求，台達計劃於近期釋出一套為了工業4.0 與智慧工廠特別研發的機器人模擬軟體 - DRASimuCAD，融合CAD、CAM、Robot Simulation 三套智慧製造軟體於一身。使用者可透過此模擬軟體直接進行加工件、加工環境、加工設備等 3D 建模功能，或是使用常見的數十種 CAD 格式檔案進行匯入，接著由軟體內建的元件庫、設備圖庫進行拖曳加入場景與位置配置，搭配不同行業的 CAM 自動加工路徑產生，以及與實體機械手臂相同的操作介面、編程介面，完成模擬、加工時間預估、碰撞偵測與避免、加工參數最適化調適，為智慧工廠實現虛實整合的Smart Design。

透過模擬軟體，客戶可以快速的進行模擬編程，在系統實體設置前即可快速完成工作站的規劃，以及機器人的教導與自動編程，無需傳統程式編程，也不必等待實體完成才測試驗證。以製鞋業的應用為例，其製程中的塗膠、打磨程序，路徑教點、多點教點的規劃難度較高，應用這套模擬軟體就可以在上線前輕鬆完成所有規劃，也提高業主對於導入機器人的意願。此外，在亞洲市場過去幾年快速導入機器人之際，台達應用機器人同步整合運動控制，幫助許多電子相關產業的用戶實現製程自動化，提升稼動率和產品良率，也推展到家電、包裝、食品飲料、汽車零件等產業，多樣化的行業應用與成功經驗，更有助於台達機器人方案的創新和研發！

3、機器人產業的未來展望

機器人在現代製造業應用普及，主要原因除了其高彈性特色，可以更快速的實現混線生產，也可適應各種不同的行業應用。從許多市場數據可以看到，各產業對於工業機器人的需求不斷提高，同時隨著機器人的應用功能越來越多元、操作越來越簡單，加上單價不斷降低，種種利多因素降低機器人的使用門檻、提高客戶投意願，尤其是輕量級的機器人需求量更是快速成長。除了汽車、電子等主要機器人應用行業外，其他民生相關如食品、醫藥、包裝等都開始隨著製造轉型而加速機器人的導入。

對於各家機器人供應商來說，如何「讓機器人更好使用、更方便複製」成為共同努力的方向。針對應用的部分，台達特別採用App Robot的概念，希望能為客戶提供包套式應用的解決方案，簡易快速的導入製程。例如台達推出的鎖螺絲機器人方案，整合機器人控制器，同時控制機械手以及鎖螺絲機，達到更迅速的通訊整合以及友善介面；另外針對使用者需求，特別搭載下壓力監控的功能，偵測螺絲鎖附時的力道，避免傷害鎖附件，這些都是針對客戶在自行整合機器人以及鎖螺絲機使用上的痛點去做改善、優化，幫助客戶快速導入、解決問題。

除了從應用深入，行業的展開也十分重要。由於每個行業都有不同的專屬製程know-how，對於速度、精度要求亦相差甚多，因此針對行業製程而設計不同應用，也是目前各家機器人廠商發展的趨勢。台達這幾年針對玻璃印刷以及包裝紙盒行業都有深入的應用做展開，對於包裝天地蓋盒這類特殊行業亦設計整套軟體方案，以機器人搭配台達的視覺系覺系統，幫助客戶快速導入產線，除了累積經驗，也加速機器人在相關行業的推展。其次，簡單好用的機器人操作、甚至人機協同作業的需求也不斷提高，而協作機器人的優勢恰好在於可以方便使用者進行直覺拖拉教點，也具備更安全的使用環境，因此可以預見在未來這類產品的高度潛力和商機，市調預測也是前景看好。

4、台灣機器人的機會與挑戰

目前工業機器人應用最主要的目地是：提高生產靈活度和產能，同時取代重覆性高、精密度要求高的製程人力，如電子產品組裝；然而，此類型廠商通常都是具有海外擴廠能力的大型企業，大多都已從台灣外移。反觀根留台灣的製造業，多屬特定產業別，或是中小企業，這些才是台灣工業機器人主要的市場對象。因此，能否在有限成本下達到最高生產效率，是業主關注的重點；而導入機器手臂是否符合投資效益，也成為製造業者與供應鏈業者必須探討的課題，各家廠商都希望能掌握自主開發的能力，大幅降低機器人導入的成本。

而另一方面，這對於台灣機器人業者來說，恰因為國內經濟效益太小容易形成「三不管地帶」。因此這部分還需要相關業者的支持，推出符合中小企業經濟效益的解決方案，建立成功模式後，未來也可拓展至全球的中小企業，在藍海市場中找到獨特的產業優勢。

就台達的觀察，國內的機器人業者若要提高產品的競爭力，可就以下幾點展開：

- 提高投資報酬率
隨著產業及消費、生產型態的轉變，讓未來充滿了不確定性，間接或直接影響評估是否要導入機器人於產線進行彈性生產。如何能讓導入機器人的整體效益是很明確且具吸引力的，為大量商用化的首步挑戰。

- 快速導入應用
現階機器人的使用彈性已經比過去幾年高，但如何讓使用者在導入時能簡單、快速的設定及裝置，也是影響評估整體導入效益的重要因素。因此建議針對自身擅長的行業應用，發展相對應的簡單參數設置和功能，讓使用者可以快速、簡單地上手操作。

- 高度的整合能力
機器人要能被快速的導入應用，除了本身具備user-friendly的設計之外（無論是以編程、硬體配備或教導角度來看皆是)，能夠迅速與設備、資訊快速串聯，提升與週邊的整合能力，也是決定機器人是否能快速導入應用的主要原因之一。

- 發展軟實力 尋找新突破點
台灣雖然在工業自動化佈局已久，但在工業機器人領域還是屬於後進者。面對市場上大場的挑戰，應該要更著重在軟實力的精進，透過台灣廠商擅長的IT技術與實力，結合雲端以及工業4.0，進一步串聯整個工業自動化系統，達到更高的綜效。