2022年機器人市場分析與影響機器人發展的新一代資通訊技術

摘要：全球科技圍繞在AI、5G、B5G、IOT等技術議題發展，機器人這個整合的系統會隨著其發展而更加的智慧化，工研院產科國際所研析未來機器人智慧化的關鍵技術將是自主移動技術、辨認識別技術、精密控制技術、遠距通訊技術。邁向2022年，機器人的市場規模預測不斷變化，其擴大的關鍵有賴於新一代的資通訊技術：機器人視覺、機器人光達、機器人遠端及時控制的O-RAN架構、機器人自主移動通信系統的低軌道衛星等等。新一代的機器人將因更易於安裝和編程，且歸功於資通訊技術的進步，讓其得以無縫連結、整合到智慧製造的部署中。
Abstract：Currently, the global science and technology developments are focused around AI, 5G, B5G, IOT and other technical issues. The integrated system of robots will become more intelligent with its developments. ITRI ISTI believes that the future key technologies of robot intelligence will include autonomous mobility technology, recognition technology, precision control technology, and remote communication technology. Towards 2022, the market size of robots is constantly changing and the key to its expansion depends on the new generation of information and communication technologies: robot vision, robot LiDAR, and O-RAN architecture for remote and timely control of robots, low-earth orbit satellites of the robot autonomous mobile communication systems, etc. The new generation of robots will be easier to install and program, and thanks to advances in communication technology, they can be seamlessly connected and integrated into the deployment of smart manufacturing.

關鍵詞：開放式虛擬化無線存取網路、光學雷達、第三代合作夥伴計劃
Keywords：O-RAN, LiDAR, 3GPP

2022年全球機器人市場分析
圖1是2010年至2022年全球工業機器人裝置量的統計與預估。IFR(International Federation of Robotics，國際機器人聯合會、國際機器人聯盟)在每年的秋季都會發表全球機器人的裝置統計數量，他們以刊物出版的型式，呈現全球機器人裝置數量的統計，包括了各領域的機器人裝置量消長、工業機器人的密度變化等等。2020年裝置量為38.4萬台，較2019年有些微的成長；預估2021年為40萬台，2022年達42萬5,000台。肺炎疫情後，生產的現代化和數位化為讓製造業更體認到是經濟復甦的契機。長遠來看，工業機器人將帶來快速生產、客製化服務的優點，某種程度已是競爭力的保證。2021年至2026年，全球工業機器人的裝置量可望穩定的成長。

圖1 全球工業機器人裝置量統計與預估 [1]

圖2是2020年全球工業機器人的市佔率統計，很明顯地可看出，所謂的四大家族(日本FANUC發那科、日本YASKAWA安川電機、瑞士ABB、KUKA庫卡) 佔據逾5成，四大家族的的機器人產品在全球的市佔率長年超過5成；研究分析後，發現其都是馬達驅動精密控制技術的佼佼者，工業機器人本體的三大關鍵零組件(控制器、驅動器、減速機)佔整機成本約75%，控制器關乎機器人能否被高精度的控制。除四大家族之外，其他：Kawasaki(川崎)、Nachi(那智不二越)、DENSO(電綜)、Universal Robots等市佔超過25%，日商高度集中。

圖2 2020年全球工業機器人市佔(數量) [2]

機器人是工廠自動化中非常重要的一個工具，過去的20年，工業機器人的功能和普及度不斷提昇，在執行上更精確，程式的編寫更容易，不僅可快速學會人們所賦予的指令，機器人的智慧更是可透過感測器高度的整合。還有，近年在全球市佔急遽攀升的協作型機器人產品；協作型機器人目前最大的特點是在生產過程中可與人類一起工作，不再像傳統的工業機器人那樣要以防護裝置將機器人與人類分開；我們統計2018年到2020年，全球協作型機器人裝置量的增速比均高於傳統型工業機器人，預期這個現象將會持續。
此外，一個重要的趨勢是，現今國內外的機器人本體製造商，已透過銷售系統化方案，提高利潤；工業機器人系統整合衍生的產值，高於本體2倍以上。所謂的系統是指以機器人本體為核心單機自動化系統，或是與工廠自動化相關設備整合的單元自動化系統。2倍的市場規模就是相關軟硬體的總合，硬體有負責系統運作的工業電腦、伺服馬達、控制器、感測器、傳動元件...等。軟體就是負責系統運作的資通訊技術(機器人軟體、機器人作業系統、通訊技術…等)。機器人本體製造商把系統整合列為重要的收益項目，除補回單機售價逐年滑落造成的損失，更是要透過系統整合技術，拉高自動化技術的門檻。