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Robotic

協作式機械人:工業的未來

07. 2019

與機械人一起工作:一場丹麥革命

人類與機械人緊密合作是工業的未來,但安全至為重要。

重要提示

- 百達 — 機械人科技基金(「本基金」)旨在把最少70%的資產淨值投資於由對機械人及應用技術價值鏈作出貢獻及/或從中獲利的公司所發行的股票及股票相關證券,以達致資本增長。
- 本基金的投資集中於從事機械人及應用技術業的公司。該等行業的盈利能力下降將對本基金的資產淨值帶來不利影響。
- 本基金可投資於小型/中型企業,有關投資可能涉及較大的流動性和波幅風險。
- 本基金可能較易受到其投資的行業、國家或貨幣在經濟、政治、政策、外匯、流動性、稅務、法律或監管方面的不利事件所影響。
- 本基金可能投資於新興市場。基於新興市場的政治及經濟環境,投資本基金具有較大的法律、政治、社會、經濟政策、波幅、貨幣、匯率、稅務、資本匯回、流動性及其他風險。
- 投資者不應單憑此市場推廣文件而作出投資決定。

會拉小提琴的機械人或許可以在YouTube上吸引到數百萬的觀看次數,但目前真正改變世界的機械人,是那些能精準地執行一般任務,但同時確保與機械人一同工作的人員安全。

拜更強的運算能力、愈來愈小的感應器和摩打所賜,人類近年才製造出能與人類近距離一起工作的機械人。製造這種機械人已成為一門專業,相關活動集中在一些產業集中地如歐登塞(Odense)──當地曾是丹麥的造船中心,百達-機械人科技顧問委員會成員最近參訪了當地一些公司。

1980年代,丹麥造船業面對來自南韓等地成本較低的對手激烈的競爭,有遠見的造船廠東主開始設法將一些需要技術但相對平凡的工作(例如一般焊接)自動化。丹麥技術研究院(Danish Technological Institute)在歐登塞的分支獲得一大筆資助,隨後的努力成就了如今有重要地位的機械人技術研究中心。如今歐登塞有4,000人從事機械人相關工作,丹麥因此成為全球機械人技術大國之一。

因為完全專注於商業應用,歐登塞機械人公司的產品相對欠缺魅力,例如沒有麻省理工研究員開發的人形機械人那麼吸引人。但這些產品採用的技術同樣複雜和令人敬佩──泰瑞達(Teradyne)擁有的歐登塞公司Universal Robots所生產的協作式機械人(collaborative robots)就是一個好例子。*

百達-機械人科技顧問委員會指出,雖然裝配線上的機械人早就是常見的工業產品,但那種可以自主工作並密切配合其人類工作的機械人,如今才剛興起。

協作式機械人興起
協作式機械人全球年度總銷量(千)
collboratve robot

資料來源:Barclays Research,2016年2月15日的預測

並非只執行一組有限的指令,又或者不需要人類操作的工業機械人,有望減輕技術勞工的負擔,使他們可以專注於比較複雜的任務。如果這些機械人可以近距離與人類同事合作,它們將會更有用。

例如協作式機械人可以在裝配線上工作,做人類不喜歡的煩瑣單調工作,而它們的人類同事則可以專注於附加值較高的任務,例如品質控制和為客戶度身訂做的產品調整。

歐登塞機械人公司盡量利用現成的元件,配合自身設計的部件,可以迅速組裝出有專門功能的工業機械人,並組合出符合客戶需求的完整系統。

難怪預期到2025年時,這種機械人系統的年銷量可達到72.8萬組,價值115億美元。巴克萊股票研究部門的資料顯示,這個市場2012年剛起步,2017年營業額只有8億美元,需求主要來自汽車和科技業。

擺脫苦工

舉個例子,這種自動化技術使貨倉工人得以擺脫一些例行差事,例如搬運物品。歐登塞另一間公司Mobile Industrial Robots*製造的矮身扁平貨板搬運機械人,如今正應用在愈來愈多物流中心。另一間公司正致力開發焊接機械人,其目標市場相當大,但熟手焊接工人愈來愈少 (例如英國焊接工人的平均年齡高達55歲)。

不過,機械人產業發展到目前這階段,是克服了巨大的挑戰。百達顧問委員會指出,協作式機械人依賴大量的優質感應器數據;相關公司能夠製造出這種機械人,有賴愈來愈精密的感應器,以及能夠處理相關數據的強大運算能力。

此外,拜人工智能所賜,訓練工業機械人如今愈來愈容易。例如在某些情況下,機械人不必利用電腦程式碼編定程式,可以靠人類直接操控機械人的手臂,使機械人在實習中學會要做的事。

愈來愈近
人類與工業機械人的協作類型
Types of collaboration with industrial robots

綠色區域:機械人的工作空間;黃色區域:工人的工作空間。資料來源:IRF, based on: Bauer et al. (2016)。

因為人類不是機器,為了保障安全,這些自主運作的機械人必須能夠適應各種環境。為了確保安全,與人類一起工作的工業機械人必須能夠注意到身邊的人類,在出現受傷風險時暫停運作或化解危險,並在轉危為安之後順暢地恢復工作。拜最新技術所賜,這件事正變得愈來愈容易。

為了確保人類安全,機械人製造商必須遵守國際標準組織(ISO)制定的標準。事實上,確保安全是機械人生產過程中成本最高的一部分;這或許正是中國政府希望擺脫ISO並制定自身安全標準的原因。倘若中國這麼做,風險在於它將犧牲人類安全以壓低成本。

隨著安全、成本和適應力問題逐漸解決,人類將與愈來愈多協作式機械人一起工作。機械人將接手我們的一些工作,但主要是危險或煩瑣的工作,而人類將專注於比較有趣和多樣的工作。此外,機械人與人類並肩工作的情況將愈來愈常見。

*百達-機械人科技策略投資於泰瑞達,而該公司擁有Universal Robots和Mobile Industrial Robots。