人類夢想的延伸 機器人趨勢大解密 2015/08/01

專家: 胡竹生/工業技術研究院 機械所 所長

機器人對你我來說已經不再陌生，從眾所周知的電影「鋼鐵人」，就可知道大家對機器人的想像！從1963年出版的Marvel漫畫改編，在2008年由派拉蒙開拍的電影，主角一旦戴上頭盔，最炫的是螢幕上顯現的不只是資訊，同時也將投射畫面與真實影像結合起來，這就是穿戴式機器人，讓機器人像穿衣服一樣可以穿起來。

這概念也出現在1979年的電影「異形」，女演員坐在機器人裡面，手握著控制器也是一個穿戴型機器人的雛形。而1999年的「駭客任務」電影則在最後劇情中有人坐在機器人駕駛座打機械蜘蛛的橋段，同一年另一部電影「LIS太空號」，則講述飛船到外太空尋找人類生存星球的故事。電影中的機器人透過全像術（Holography）可以將看到、感受到的完全透過全像傳遞到人身上，甚至將疼痛感都可以透過機器人傳回全像的環境，非常有想像空間。

而另一部也展現機器人概念的科幻電影「聯合縮小軍」（Fantastic Voyage），這部電影於1966年上映，講的是人體旅行的奇想故事。故事說到當腦部受重創的主角，需要修復血管，電影將一群人縮小後放進他血管內，然後跟腦中血塊，及體內不好的東西作戰。同樣的想像也在1987年的電影「驚異大奇航」（Innerspace），故事主角被縮小進行一項機密實驗，結果陰錯陽差進入另一個人的身體，發生一連串故事。這兩部電影談到的都是同一個概念，智慧型的機器人進入人體內。在真實世界中，這樣的場景也開始出現了，就是科學家發明的膠囊內視鏡！

電影「星際迷航記」的企業號裡有隻仿人機器人Android，有極其複雜的感測與驅動功能，具有比人還強的複製人功能。而現在一般家庭常見的掃地機（家用吸塵器），廣泛出現在各個家庭中，它厲害的地方是世界上沒有兩個家庭的擺設是相同的，但是它卻用最簡單、原始的感測，只靠一個碰撞感測器就可以短時間將家中地板吸過一遍，去做到複雜感測可以做到的事情，是非常聰明的機器人。

我們從「鋼鐵人」、「異形」、「駭客任務」、「LIS太空號」看到現在漸漸成熟的穿戴式機器人，而又可以從「聯合縮小軍」、「驚異大奇航」這兩部電影看到微型的智慧型機器人，就是膠囊內視鏡的前身。另外，「星際迷航記」的仿生機器人則轉變為我們十分依賴的家用掃地機，電影大夢真的已經陸續在你我生活中出現了！

機器人本身就「智慧」來說，有非常嚴謹的定義，一是能夠適應或生存於未知環境中，二來是跟家用吸塵器機器人一樣，能夠自我產生適當行為或行動去完成某件工作，第三是能自我定義一群工作以完成某個目標。其精髓就是能針對不確定性去定義工作內容完成目標。

從自動化、智動化  到智慧機械

而機器人如何運用在工廠自動化中？早年工廠需要機器人以自動化設備及規格大量生產，近年為了因應市場產品少量多樣需求，自動化已提升到「智動化」。以成衣市場來說，推陳出新的樣式及產量都變化快速，如何精準算出備料與銷售量、以滿足客戶的需求，讓自動化必須進一步提升為智慧自動化（簡稱智動化），其中所採用的機器人需具備智慧決策能力，智動化產線就可以進行彈性製造，藉此提升企業產能及效益。

近年台灣製造業在國際市場面臨先進國家與開發中國家前後夾擊，為滿足大量客製化生產需求，未來勢必將轉型為虛實整合的智慧工廠，在有限空間、人力條件下，搭配具有多元感測與聯網功能的智慧機器人，串聯製造與服務供應鏈體系，全面提升生產力與附加價值。

國內產業面臨缺工及升級轉型的課題，行政院早於100年就核定了智動化產業推動方案，並且成立專責辦公室，協助政府推動我國智慧自動化產業發展，經濟部智動化產業推動辦公室整合了國內自動化廠商、法人及大專院校能量成立「智慧自動化服務團」，4年多來已經提供了中堅企業、根留台灣及回台台商929家廠商智動化諮詢診斷服務，並且輔導140家廠商導入智動化生產，促成廠商新增產值213.4億元、帶動投資55.5億元；另外，輔導建置包括3C、3K、金屬加工等22個示範案例，協助解決產業32項生產瓶頸，並藉觀摩成功擴散81家廠商導入智動化，新增產值達新台幣203億元，更協助拓展國內外255案合作商機。

全球先進國家無不積極推動先進製造以增強國力，台灣產業面臨著巨大挑戰，最讓業者感到困擾的，莫過於勞動人力短缺及人均生產力成長趨緩問題，有鑑於此，政府啟動了「智慧機械」計畫，廣納德國虛實合一的工業4.0、美國的再工業化AMP（先進製造業夥伴關係）計畫，同時結合日本的精實管理，期能運用物聯網、智慧機器人及巨量分析資料等科技協助，導入製造業（電子資訊、金屬運輸、機械設備、食品、紡織）、服務業（零售物流、醫療）以及農業等重點產業，建構智慧機械創新營運模式，不僅可解決缺工問題，同時藉由人機協同工作的訓練，提升人員素質後，讓台灣產業更具國際競爭力，藉此加速整體產業結構優化，進而搶占全球高階市場商機。

目前政府優先選定具備IT及智動化基礎的中堅企業及其供應鏈，導入智慧製造。未來將結合相關公協會的能量，成立跨領域服務團隊，共同協助台灣廠商逐步導入智慧機械，達到升級轉型，提升國際競爭力。

18世紀末，人類藉由水和蒸氣，進入機械化生產時代，20世紀應用電力，生產變得更有效率，不到50年的時間，電腦、數位科技進入工廠，更增加精密度與效率，現在，加入物聯網，智能工廠的潛力即將爆發，加入網路後的智能工廠，將和競爭對手產生區隔性和不可取代性。

好萊塢電影為大家帶來機器人豐富的想像力，在真實生活中，當融合消費者需求應用的物聯網和智慧機械結合，生產變成從設備自動化演進成工廠智慧化，少量多樣、分散製造、快速回應將成為製造業競爭的核心。