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工業4.0/智慧製造

無人工廠的建置趨勢,工業機器人成為各行業智慧製造底基

即便未來製造生產基地仍以東亞地區為主,但因疫情而生的遠距工作則打破了地緣限制,在各大企業爭搶人才趨勢下,將來製造業的人手不足已成常態,未來的無人工廠建立蓄勢待發...

作者

吳欣珊

2.2k

・2022/09/20

製造業必須面對的缺工現況

在疫情爆發前的中美貿易戰已經引起一波遷徙潮,多數台商將廠房遷回台灣設置,應聘的人手在需求高漲情況下不足,不斷引進外籍勞工。疫情爆發後,無法招聘外籍勞工,台灣本身的旅宿與餐飲業雖因疫情大受影響,相關勞動人口卻沒因此補足製造業需求,如今疫情趨緩,旅宿與餐飲業大舉徵才,加上近年少子化議題越演越烈,製造業缺人的現況可想而知。

 

無獨有偶,南韓也面臨相同的問題,南韓在2021年總人口出現有紀錄以來首次下滑。截至2022年11月1日,身為亞洲第四大經濟體的南韓人口下降0.2%至5170萬人,工作年齡人口減少0.9%,占總人口比率隨之降到71.6%,這個比率預計到2037年時僅剩59.7%。

 

也因預計南韓未來十年的可用人手大幅縮減,鑑於人口不斷下滑,缺工問題無解的情況下,三星電子也因此開始布局無人工廠,成立專家小組,研究如何在2030年前引進生產全程用自動化機器系統,將旗下關鍵工廠改造成無人工廠,而這項計畫顯示製造業的關鍵競爭力已不在「人力」,同時也推動其他南韓製造商跟進自動化,推升工業機器人的需求。

 

各大產業爭搶工業機器人

根據言調機構MarketstandMaekets顯示,全球工業機器人規模在2026年將達到289億美元,其發展也從單一動作、重複性任務的簡單機器人,演變至具有部分自動化功能的高速機器人、組裝機器人、智慧協作機器人等。

 

先進自動化協會(Association for Advancing Automation;A3)發表的產業統計報告顯示,2022年第一季全球機器人銷售年增28%,北美公司的機器人採購由2021年同期9098台增至11595台,這11595台其中6122台賣給非汽車業客戶,其餘皆售給汽車業者。報告指出,歷史數據顯示汽車業機器人採購數量以往都高於非汽車業,但這趨勢從2020年開始翻轉,且延續至今。

 

A3表示單季機器人銷售最高紀錄為2021年第四季,與同年第一季相較,銷量與銷售金額各增加7%與25%,2022第一季與2021同期相比都有雙位數成長。以產業分隔來看,金屬業增加40%、塑膠與橡膠業29%、半導體電子與光電業23%、食品與消費性產品業14%、其他產業56%,但上述數據主要蒐集傳統工業機器人的銷售資料,自主移動機器人(AMR)與協作機器手臂如納入會更加可觀。

 

根據The Robot Report報導,農業、營建、餐旅、零售等各個產業都在評估,如何運用機器人與自動化取代人工處理危險、汙穢、乏味的工作,協助解決難以弭補的人力缺口、提升產業競爭力與業務成長。

 

智慧製造的不可或缺

但所謂的無人工廠,仍有一定數量的管理者協助工廠運作,而機器人的科技發展,整合感測器運用與機器學習,才是最終發展成智慧工廠的關鍵。輔助人類作業的新一代工業協作機器人已是達成智慧製造不可或缺的重要環節,有不少供應商推出應用於商業、工業與社會等層面的多功能機器人。

 

根據Automation World報導,新一代機器人無需連接纜線,擁有更佳的機動性,內建人工智慧(AI)與機器學習強化適應力與反應速度,能在多種不同環境敏捷完整執行各項作業,與工作人員一起在作業環境自主移動、搬運物品等,協助人類夥伴完成各種任務。

 


亞馬遜(Amazon)認為機器人是倉儲作業與零售業務成功的關鍵要素,因此部署超過20萬個機器人在倉儲,許多是專為支援移動機器人自主、智慧搬運整個貨架以完成出貨與運送作業而設計,亞馬遜甚至收購倉儲用自動化機器人製造商Kiva Systems以方便設計出運用其倉儲系統的機器人。

 

工業環境清掃、危險物料搬運、物流、廢棄物管理等作業,都有涉及危險、汙穢、單調的部分,由協作機器人執行可讓工作人員聚焦更重要的製造與加工。較輕量與小型的協作機器人適合記錄竣工資訊、檢查工作、跟工程模型互動、持續監測工作設施,例如Boston Dynamics的Spot具備機器手臂能舉起10公斤重物、撿拾與放置垃圾。

 

除了國外企業重視機器人發展外,台灣智慧自動化與機器人協會(TAIROA)及展昭展覽公司聯手舉辦機器人與智慧自動化展(TAIROS)及台北國際自動化工業大展(Automation Taipei)於日前圓滿閉幕,疫情之下,該展為全球連續三年順利展出,且持續成長的專業貿易展,觀展人次較上屆成長8.3%,攤數規模再創新高。因應淨零減碳與數位轉型為企業營運趨勢,生產型態轉變為複雜多樣化,多機協作的生產模式,協作機器人與機械手臂成為展場主流,讓企業有更多樣化的選擇與助力邁向淨零轉型。

 

對應本次自動化展的協作機器人與機械手臂也進行了趨勢分析,協助企業了解更多未來自動化趨勢對於產業影響。

 

少子化的影響層面廣泛,人力在未來將是重要的智慧財,如何運用不同調性的工業機器人在各行各業協助人類執行工作,已是不可或缺的必行事項,也是未來從智慧工廠轉變為智慧製造的重要步驟。



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內文資料來源:

缺工效應 三星打造無人工廠

1Q22全球與北美機器人銷量雙創歷史新高

下一代協作機器人將成為智慧製造不可或缺環節

2022 機器人展及自動化工業展圓滿閉幕 下屆明年8月登場




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