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智慧型機器人產業趨勢分析

壹、背景說明

一、定義

  智慧型機器人是一種多功能的多軸全自動或半自動機械裝置,它可透過程式化動作執行各種生產活動、提供服務或具備與人互動功能。

二、全球發展概況

  2007年至2008年在全球性金融風暴,百業蕭條的情勢下,機器人產業受到不小的影響。尤其是歐美日各主要汽車市場萎靡不振,美國汽車產業面臨危機甚至需要其政府紓困,半導體、資訊電子產業亦受波及,直接衝擊到工業機器人的需求。反觀服務型機器人(Service Robots),受到影響的程度相對較小。服務機器人泛稱提供全自動或半自動之人員照護、保全、清潔、設施維護等服務功能之非工業用機器人。服務型機器人常需與人類和環境互動,配備影像、語音、觸覺等各式感測器(Sensors),結合人工智慧能及時反應外在情況且具備學習能力,故又稱為「智慧型機器人」。服務型機器人可進一步區分為個人/家用機器人(Personal/Domestic use)與專業服務型機器人(Professional use)。

  至2009年全球機器人年度銷售額為214億美元,較前一年度下滑28%,2010年較2009年成長29%,達到276億美元。其中產業用機器人銷售額為145億美元,未來5年平均年複合成長率為7.3%;服務型機器人銷售額為131億美元,未來5年平均年複合成長率為18%。

(一)產業用機器人市場分布

  2009年出貨金額(新計劃設置台數)為38億美元,比前1年減少39%。這個金額並不包含軟體、周邊設備、系統、工程等相關的成本。因此,實際上機器人及系統市場金額預估是這個的2~3倍,故產業用機器人及系統的世界市場規模應該是在120億美元左右。

  2010年產業用機器人比2009年增加27%,能夠見到需求處於回復狀態。預估2011年~2013年平均每年有10%左右的成長來看,期待產業用機器人的年產10萬台。就2010年產業機器人成長地區來看,美國成長33%,亞洲地區成長34%,歐洲地區成長12%。預估2011年~2013年年平均,美國成長9%,亞洲地區為12%,歐洲地區成長8%,未來可以說是看好的表現。

  另外,2009年日本為全球產業用機器人最大裝置國,裝置數量達12,767台,台灣機器人裝置數量為全球第8,裝置數量為1,474台。根據國際機器人組織(IFR)研究指出,金磚四國未來將大幅擴大機器人設備投資。

 (二)產業用機器人應用領域變化

  2009年產業用機器人市場最大應用領域為製造業,約占82%,其中又以汽車製造業占比最高,達32%。汽車製造業應用成熟,新增裝置比例逐年下滑;其他製造業應用需求增加。

三、我國發展概況

  2009年產值新台幣310億元,2010年產值新台幣450億元,全球市占率5.4% 。

  2009年出口值為新台幣128億元,2010年出口值將可達到新台幣168億元。廠商家數約為500家。惟多軸產業用機器人以進口為主,以日系與歐系產品居多。國內應用以製造業為主約占66%,服務型器人以娛樂型機器人占比最高,約占9%。

  高齡化、少子化社會對於服務型機器人需求日益殷切,未來對於服務型機器人的需求將進入起飛階段。我國政府在智慧型機器人的發展投入經費協助廠商產品或零組件商品化開發。並進行產品開發與供應鏈體系串聯,並協助廠商運用政府的相關資源開發產品,降低開發風險與提升業者競爭力。
   
貳、智慧型機器人的發展方向

一、美國

  美國於2009年提出機器人發展藍圖,其機器人產業以人工智慧與研發技術為主,在服務型機器人市場的發展方向上,美國比較注重於人工智慧與控制技術的研發,美國廠商及學術研究機構均致力開發具有人工智慧的機器人。另一方面,在技術進展與市場需求的雙重推動下,機器人市場成為受到業者矚目的另一個新藍海,其中教育娛樂與家用型服務機器人更可望成為服務型機器市場的最具競爭力的產品。

二、日本

  日本於2009年提出機器人產業政策,主力將智慧型機器人商品化,起初大多來自於學術研究機構的研發雛型,且當時毫無實際應用的需求,近幾年日本車廠提高研發此類智慧型機器人的發展規模,致力於達成商品實用化的市場目標,並各自開始示範與使用其自家開發的機器人。另外,導覽機器人,它同樣亦具有人工智慧使之具備閃避障礙物的自主活動能力,亦辨識訪客的語音及手勢以進行雙方的互動。整體而言,日本市場目前以工業用機器人為主,逐漸朝向服務型機器人市場邁進,未來發展動態值得觀察。

參、我國發展智慧型機器人產業的情形及優勢

  智慧型機器人產業為跨領域整合之產業,將可帶動上游關聯產業之發展,其未來市場需求潛量大且產品多樣化,可為我國產業創造高產值與就業機會,並提高製造產業附加價值。因智慧型機器人產業正處於萌芽階段,產業發展目標分為三階段:第一階段(2005~2008)為建置產業環境,創造市場及擴展優勢產業。產品領域:導覽服務、休閒娛樂、家庭服務、生產製造;第二階段(2009~2013)則擴大產業規模及市場,發展產品領域:公共服務及照護服務;第三階段(2014~2020)期成為全球智慧型機器人主要製造國,鎖定利基產業市場,以進入美球市場為目標,發展產品領域:特殊服務用途及醫療輔具為重點。

  機器人產業具月高度技術整合、產業高關聯性且具備高附加價值之特性,對於國家經濟與工業整體發展具有指標性地位,以台灣現況而言,在各項價值活動上具備機器人產業發展優勢:於研發領域具有優秀之商品化技術,尤其是在資訊電子、精密機械、模具及光電產業等領域;資源方面則具有優秀資訊、電子工程人力,以及政府大力支持前瞻產業技術開發;製造領域具有優秀製造能力及產品開發能力;行銷領域方面,則具有良好資訊電子業之OEM、ODM、EMS經營模式。而未來智慧型機器人產品發展將是一個人類與智慧化機械共處之時代,因此,未來生活需求將主導智慧型機器人產品發展類型,分析我國發展的優勢如下:

一、產業支援完整

♦優質加工能力。

♦完整ICT產業鏈。

♦中低階零組件具備平價。

♦機械產業供應鏈體系完整。

♦軟、硬體系統整合能量逐漸成熟。

二、具備市場銷售優勢

♦台灣製造業發展經驗豐富,具備優異之市場驗證場域。

三、快速商品化能力

♦台灣廠商快速商品化能力強。

♦ICT技術成熟,可加值與整合服務型機器人應用。

四、具備市場競爭優勢

♦創新、成本控管及市場反應能力強,可快速進入市場。

♦具備華文優勢,易於進入大陸潛力市場。

  整體而言,我國的精密機械、資訊電子、模具、光電、醫療照護及服務等相關產業,在世界舞台均具重要領導地位,擁有完整的技術、生產、供應體系與商品化等優勢能力,未來智慧型機器人產業正是這許多優勢產業整合起來的標竿,讓我國從『製造優勢』轉型為『創新驅動』,成為非常亮麗的明星產業。

肆、結論

  目前國內產業機器人產業較大的技術缺口在於機器運動關節之速度、準確度與穩定度,以及結合檢測或量測系統之感測技術(例如視覺、近接等)與控制整合技術等項目。至於服務型機器人,感測技術(例如視覺、聲音、近接、避障等)、機電整合與智能判斷軟體、以及使用者端的人機介面等項目,建議可積極輔導廠商參與官、學、研之合作,以輔助、提升產業之國際競爭力。尤其,宜多用學界專業人力資源,以提升業者之研發能量。
   
  最後,智慧型機器人產業正值起飛初期及人口結構老化促進醫療看護相關產品商機下,台灣除政府的政策支持及相關人才的培育支援外,台灣擁有完整的精密機械與ICT 製造體系及成本控制及商品化能力較佳的製造實力,透過政府、產業界與學術界的帶動,結合國外潛在外商進行技術合作與策略聯盟的機會,並期衍生運用台灣相關產業支援整合的製造實力來台設廠製造,創造台灣智慧型機器人產業的產值與商機。

伍、參考文獻

(一)台灣發展個人與家用服務型機器人之策略控討(2007/08/31)

(二)經濟部投資業務處,智慧型機器人產業分析及投資機會(2008/02)

(三)盧建旭,智慧型機器人的科技與產業趨勢

(四)生產財雜誌2011年2月號,2011年世界產業機器人銷售現況

(五)全球服務型機器人最新市場概況(2008/12/5)


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