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歡迎來到協作型機器人的時代

Written by Stuart Shepherd | 2019-4-18 2:09:02

能在機器人的世界中工作,讓人感到興奮不已。大家似乎感到理所當然,畢竟每天的新聞頭條充斥著各種機器人科技的新突破,讓人覺得人類總算迎來科技的重大進展。NPR 及 Edison Research 的最新資料指出,截至 2018 年 1 月,六個美國人中就有一個擁有智慧音箱,比前一年成長 128%。亞馬遜也大量運用機器人加速其供應鏈,並為全球客戶帶來一日及當日配送服務。Giant Food Stores 也在所有 172 間店面導入有著卡通眼睛的機器人助手,且 Walmart 正著手推出機器人工友大軍從事各種工作,從擦地板到收集店內資料都不放過。在此同時,雖然我們的車子 (還) 不能完全自駕,但機器人自動化人工智慧已經讓我們的車輛比以前更安全、更聰明。

但是,讓我每天想到上班就興奮不已的,卻不是這些消費者取向的機器人。讓我活力充沛且期待未來發展的,是那些一般大眾看不到,而我卻有幸目睹的神奇事物—在優傲科技服務,讓我得以獲得這樣絕佳的視角。身為優傲科技的一份子,我見證大大小小的企業運用協作型機器人改變我們日常所用產品的設計、製造及配送方式。

美國俄亥俄州的 Comprehensive Logistics 運用配備視覺攝影機的優傲科技 UR10 協作型機器人檢查引擎工作,讓這間代工廠達成汽車引擎輔助裝配的 100% 品質UR10 安裝於組裝線頂端,和員工一同作業

協作型機器人和傳統工業機器人不同,其力量和速度受限,同時運用業界認可的安全標準,避免人員傷害。協作型機器人可輕鬆編寫程式完成多項作業,其設計宗旨在於輔助人員,而非取代作業員。在許多情況中,協作型機器人以手臂的形式呈現,讓人員像是多出手來進行作業。協作型機器人透過減少危險工作和重複動作所帶來的受傷風險,保護作業員,並提高整體設備效率—同時讓作業員更快更輕鬆地完成工作。

這一切起自於十年前,2008 年 12 月優傲科技售出全球首部商用協作型機器人 (又稱 Cobot) 給丹麥的工業用科技塑膠及橡膠供應商 Linatex。協作型機器人當時還在萌芽階段,在少數機器人工程師和開發者以外,幾乎無人知道這些小而靈活的機器人究竟有何能耐。Linatex 看出了協作型機器人的潛能,出於對其的信任,將全新的協作型機器人直接安裝在工廠車間、而非裝在安全護欄中,和人員隔離開來。Linatex 的協作型機器人和作業員一同作業,隨即將人機協作推向全新領域。至此,協作型機器人的時代真正到來。

Linatex 大膽相信協作型機器人,在 2008 12 月安裝全世界首部商用協作型機器人 UR5


而十年後的今日,協作型機器人市場呈現爆炸性的成長。光是 2018 年單年,協作型機器人市場即成長超過 60%,全球銷售額直逼 5 億美金。協作型機器人做為工業機器人領域中成長最快速的一塊,預估在 2027 年,其全球年銷售額可達 76 億美金。[1]

雖然對各級企業來說這都是好消息,但對勞工來說卻是個警訊,因為他們擔心機器人對勞動力是弊大於利,至少對就業來說是個威脅。藉由技術性與非技術性工作的自動化和簡化,許多勞工將機器人和協作型機器人視為「來搶工作」的機械勞動力。

美國波士頓的 Tegra Medical 透過部署三部 UR 協作型機器人操作生產醫療器材的機器,不僅讓產出翻倍,還騰出 11 個全職工作的人力,使該公司不僅維持低成本,亦可滿足客戶需求。Tegra 將機器操作所騰出的作業員重新配置到其他製程,以滿足公司成長需求

有趣的是,實際上人力需求比供給更大。嬰兒潮世代準備退休,而 X 世代、Y 世代及千禧世代則對製造及倉儲類的工作不感興趣。市場上根本沒有充足人力可供運用。因此,就算企業不曾想過採用機器人做為解決方案,現在也必須大聲呼救。協作型機器人的出現,不僅易取得且可負擔,幫助中小企業 (SME) 獲得一線生機,運用先進科技輔助一人、兩人或十人的工作團隊。 所以,您還覺得機器人是來搶工作的嗎?是,也不是。

根據近期世界經濟論壇 2018 未來工作報告預估,雖然企業在轉向自動化時會造成失業—在未來四年最多可達 7500 萬人—但同期也將創造最多 1 億 3300 萬個新工作。

在人力和機器間的勞力分界變動之時,協作型機器人正好穩坐此轉型的中間位置。若要觀察此一變革的過程,請設想下列兩個情境:

回到 2016

 

俯瞰汽車製造廠的廣大廠房,您會看到單一任務的大型工業機器人深鎖於安全護籠 (一個有門的大籠子) 中,和人保持安全距離,以免他們受危險機械威脅,同時這些機械又能大幅加速生產流程。每隔幾個小時,就會有人讓附近的機器人停機、打開籠子、校準控制或進行其他校正或加以維護,再關上籠子,繼續生產作業。這些調整可能是安裝不同零件、換上不同顏色的塗料,或全新的產品線。不論如何,作業人員和機器人都必須停下才能進行變更,這段時間可能是一次 5 分鐘,1 小時或好幾個星期。

德國的 Hofmann Glastechnik 希望更有效運用員工潛能,並將製程最佳化。此一家族事業現在使用兩部 UR 協作型機器人自動送進高精密的玻璃管到成型機中。因此,製程不但穩定下來,玻璃元件的品質更大幅提升,員工也能有效地免於從事單調工作。

快轉到 2019

在這個情境裡,您所看到的將大不相同。請想像您眼前是一間小型工作坊,只有個位數的人工設備作業員。每個人的身旁都是一部小巧的機器人手臂,該名人工設備作業員 (不需自動化工程師) 可快速運用並輕鬆進行程式編寫,運用「取放物」方式,記錄精確而重複性高的流程。機器人可能只產出少量零件,或者可建立一程式,並傳送到其他機器人,以「訓練」他們從事相同工作。其機器人手臂可運用市售夾爪夾取要加工的零件,並將其裝入生產設備。機器人接著會進行品檢及測量,並具備所需的力量、重複性與精確性,以可靠地從事任務。共事的作業員會在必要時和機器人進行互動,而機器人的安全功能 (例如力回饋和防撞偵測) 會隨時保護作業員的安全。作業員和協作型機器人可輕鬆遊走於一個個製程之間,因此只需單一協作型機器人就可進行多種任務,節省寶貴的生產時間。若隨著生產需求增加而要添購、交付、運用並訓練更多協作型機器人,也只需要幾天的時間。

英國的製造商 B-Loony Ltd 是一間中小企業,專門客製行銷物,例如食物上裝飾的小旗幟、三角旗與氣球。透過部署六部 UR3 協作型機器人處理縫紉及產品組裝,該公司得以將生產作業保留於英國本土,同時快速回應客戶需求,更保持競爭力且持續擴大市佔率。藉由投資協作型機器人,這間位於英國的中小企業現每年能生產近兩百萬公尺長的三角旗,並將每年的食物裝飾旗幟產量從 25 萬推升到 1500 萬。

協作型機器人在當今受到運用的方式,和以往有天壤之別。過去只有大型製造業者 (GM、波音、Caterpillar 及其全球大型供應鏈) 才有辦法將機器人用於製造,並以較低的成本,更有效率地交付產品。但是,協作型機器人受到重用,並不代表工業機器人就將從史上消失。這和事實有很大差距。工業機器人對特定高速、高負載環境仍有優勢,這些是力量和速度受限的協作型機器人所辦不到的。工業機器人通常仍比協作型機器人及作業員來得快速強大,而且適用於高度自動化的機器人產線,完成作業員無法達成的工作。

目前的協作型機器人適合用在作業員周邊發生的高重複性人工流程,但不涉及人類的靈活、批判性思考或即時決策過程。同時,協作型機器人也非常適合用於會造成人因工程傷害的工作,或需要作業員和危險機械或流程進行互動的工作。此外,若要設定、維護和操作機器人,使用者也不須學習進階工程或 CAD/CAM。協作型機器人有著運用簡便、預先開發完成的配件。這些配件不僅程式編寫容易、使用簡單,有些還運用了人工智慧及機器學習,強化其長期效能或實用性。同時,那些須改變工廠場地配置的工業機器人十分昂貴,而協作型機器人價格更合宜,讓「家庭工廠」級的小企業也可運用,但依然具備大型製造業者所需要的各種功能。

在 2019 年,優傲科技成長最快速的企業族群就是中小企業客戶,主要因為我們的協作型機器人更簡易而運用彈性較高,且價格低,投資回本更快 (許多客戶只要 3 到 4 個月即可回收成本)。這些種種因素,帶動我們的事業在巴西、中國、印度及墨西哥等國的有效成長,也為非典型製造環境的企業提供解決方案。目前看來,我們的事業將遭遇的限制,只在於我們如何快速傳達「協作型機器人可以改變我們所知的業界」這個概念。

我每天看著協作型機器人需求的成長完美迎合機器人科技的成熟,創造出協作型機器人崛起的完美風暴。協作型機器人的銷售預計將在 2025 年成長十倍到總工業機器人銷售的 34%[2] 。而原因很明顯:這是歷史上第一次,幾乎任何人、任何場所,都能運用彈性高的協作型機器人來補足並強化真人勞動力的技能、創意及生產力。 

每天工作時,我看到客戶將協作型機器人用於各種新工作及新產業中。這些協作型機器人所能辦到的事情,讓人大開眼界。對我來說最振奮的,應該是了解我們所從事的事業很有價值,並看著客戶的企業一夜轉型。

過去十年來,優傲科技的成就可說是非常耀眼。我們真的已經邁入了「協作型機器人的年代」,而我非常榮幸能站上第一線,見證下個十年將實現的成就。 

協作型機器人適合您嗎?下載我們的「協作型機器人風潮背後」電子書,內含簡易的查核表,幫助您判斷究竟是協作型機器人或傳統工業機器人更適合您的應用情境。

[1] 根據 Robotic Industries Association (RIA)   [2] 根據 Interact Analysis 所做 The Collaborative Robot Market 2018 報告