【解密科技寶藏】為什麼手眼力協調機器人一定要國產?理由絕不是「比較便宜」那麼簡單!

by 陳寗
2015.11.17 09:38AM
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是【解密科技寶藏】為什麼手眼力協調機器人一定要國產?理由絕不是「比較便宜」那麼簡單!這篇文章的首圖

【解密科技寶藏-創新科技專案】「台灣製就是要便宜,不然哪來的競爭力?」

這句荒謬的話我原本以為只存在於幻想世界,沒想到過去寫台灣精品相關業配文的時候,還真有人這樣嗆我,而且還不少!這真是奇怪也哉,你一方面要台灣產業提升、要台灣人加油,可是真的叫你掏錢的時候,你又唧唧歪歪說什麼臺灣東西不便宜誰要買的怪話,到底是什麼心態呢?

本次手眼力協調機器人專訪三連發的最後一篇,就是要探討到底機械手臂「必須國產」的背後原因,涉及到產業機密、維修、更新設備等議題,唯一不屬於國產理由的就只有一項「便宜」。

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機械手臂是一種很貴很貴的產品,這件事你知我知大家知,但你知道嗎?其實國產機械手臂並不會比日本、歐美的產品便宜喔!由於實在太讓人震驚了,因此這問題花了特別多的時間請教工研院郭子鑫郭組長,請他跟我們說說,到底為什麼國產機械手臂不會比較便宜,但還是希望能造出國產貨來!

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一、高精密產品組裝涉及商業機密

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很多人都會想:「組裝 iPhone 不就是把零件組裝起來嗎?有什麼 Know How?」

如果這樣想,那你就太小看這個產業了。以 iPhone 為例,雖說我們現在只要有工具,就能把一支 iPhone 從零件組成一支手機。但請想像一下,在 iPhone 還沒量產之前,其實就是一堆不成形的零件(有興趣可以 Google「iPhone 原型機」),並不是像現在這樣已經模組化設計出一塊一塊像積木一樣的零件。因此像 iPhone 這種高精密產品,從製造流程設計到組裝都是由原廠、代工廠聯手設計、測試才得以完成的。

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在這樣的背景之下,不難想見當一家代工廠累積越來越多實務經驗後,所擁有的製造知識、甚至不為人知的訣竅就是這家公司無可取代的重要資產,不容任何人輕易偷走。郭組長強調,過去傳統大量生產設備做的工作較為單一,因此就算機械製造廠知道你買去幹嘛,也未必能複製製造流程進而搶走訂單。但現在高精密產品組裝越來越複雜、且導入客製化後也增加不少傳統製造機器無法取代的功能需求,因此機械手臂的工作複雜度便大幅增加,也必須負擔許多「企業隱密不為人知」的製造 Know How 在裡頭。

而為了配合代工廠的需求,機械手臂製造商便成為最瞭解其合作對象 Know How 的廠商,當製造一樣產品的機密越多時,配合的機械手臂製造商便擁有越多的談判資本,也大幅增加機密外洩的風險(想想當初大尺寸晶圓外移中國時的爭議吧!)。因此國產機械手臂的最大優勢,便是能從製造機台開始、到產品生產通通都限制在國內進行,不虞因為國策、進出口貿易等利益糾葛而造成不必要的機密外洩。

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二、本土廠商配合,更動設定更方便

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前兩篇文章不斷提到,手眼力協調機器人開發的目的就是為了取代、或是協助當今高複雜科技產品、高度客製化科技產品的組裝生產流程。由於上述的產品生命週期都很短(智慧型手機最長生命週期的 iPhone 單一型號也只有兩年)、且為了配合客製化等特殊生產需求,都會使得機械手臂的設定、程式設計必須頻繁更動以符合需求。因此手眼力協調機器人的開發重點除了讓機器人的動作可以「更像人」之外,同時也要讓他的學習能力更強、更像人類。

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舉例來說,手眼力協調機器人的工業生產動作設定不再像過去那樣只能倚賴工程師,盯著電腦螢幕用程式語言慢慢設定出機器人的動作。現在工研院研發的手眼力協調機器人能直接用手動「手把手」教學的方式,由組裝人員直接用手牽引機械手臂,讓機器人學習安裝動作。當然,如果後續需要針對機器人動作的細節做優化,仍然可以由工程師細部修改程式設定來達成,但不管怎麼說,整套系統的安裝設定都比過去仰賴國外進口大型工作機台來得更簡單、更方便。

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但這裡又有一個問題了:難道國外的機器人做不到這些嗎?一定要台灣的手眼力協調機器人才有這樣的能力嗎?

關於這個問題,郭組長表示:「其實國外也有在做,只是大多剛起步而已」。以現在的工業製造環境來說,像手眼力協調機器人這種會看、會學的機械手臂是未來工業的趨勢,各國的機器手臂大廠當然也都有類似的產品研發計畫。但為什麼不引進國外產品、而要使用也沒有比較便宜的國產貨呢?

理由很簡單,就是前面說過的「保護機密 Know How」以及「維護方便」。以上圖為例,這是工研院新安裝上去的新型影像辨識系統,是工研院研發的最新產品。如果你過去有看過我寫的第一篇手眼力協調機器人報導,就會發現上圖這台像瓦力的機器人是沒有出現在介紹影片中的!像這種新型設備,如果每次更新都必須仰賴國外進口,不僅耗費更多的維護成本,在更新汰換時程上也會比國內採購來得慢,因此直接由國內廠商自行生產、維護,對於國內產業提升是絕對有正面幫助的。

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另外,由國人自行研發、生產的手眼力協調機器人,在操作邏輯、操作介面、甚至是使用習慣上,都能更直接且更有效地貼近國內廠商的使用習慣與法規,而不需要引進國外產品之後再想辦法自行修改,對於國內規模較小的廠商來說,或許國產手眼力協調機器人雖然初期購置成本不會比進口貨低,但後續的維護、更新、使用等成本都會大幅縮減,也不再需要耗時等待進口、或是國外工程師來台,有提升於國內中小型廠商的產能與生產品質。

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基於以上所述的兩大理由,讓工研院毅然投入手眼力協調機器人開發,讓這項最深入國內廠商生產流程的必備器械能完全國產化,而不再需要仰賴國外廠商、受制於他國科技相關保護政策。事實上,在手眼力協調機器人的開發工廠中,同時還有不少高科技產業機器人的計劃在進行當中,像是能載重超過一噸的全自動裝貨運送機器人、更大型的自動機械手臂等等,不過礙於工研院的高度保密措施,因此不能拍照給大家看看,只能期待未來有機會再次進入工研院,跟大家做更深入的報導介紹囉~

最後再跟大家分享一下我體驗手眼力協調機器人的照片~真的超有趣的!

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上圖:地上鋪著的藍色墊子用來感應是否有人靠近機器人,藉以判斷是否需要降低運作速度以避免危險。

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上圖:機器人碰撞靈敏度是可調整的,可依據需求調整其碰撞靈敏度,像上圖我用手指就能讓機器手臂停下來

對更多台灣的科技寶藏有興趣的人,可以去這場創新科技論壇,相信會收穫滿滿喔!

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作者:陳寗@癮科技

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