快訊

王浩宇臉書限好友:是我不夠努力,不怪任何人

工業用機器人2020市場現況與發展趨勢

圖1 : 2035年產業用機器人日本市場規模預測?(source: 經產省;智動化整理)
圖1 : 2035年產業用機器人日本市場規模預測?(source: 經產省;智動化整理)

【作者: 盧傑瑞】

隨著勞動人口的減少,以及中國和東南亞等新興國家勞動力成本的上升,相當多的生產線上,已經愈來愈依賴工業機器人來進行加工或組裝的製程。因此,工業機器人的市場應用不僅愈來愈廣泛,從2014年開始,每年都還以兩位數的速度增長。

根據2017年的市場預測,2035年日本機器人市場規模預計將大幅度成長到10萬億日元,這種的成長趨勢不僅僅是日本,在其他國家也上都是一樣。其中,工業機器人的成長速度更令人期待,因為隨著日本和歐洲勞動人口的減少,以及中國和東南亞等新興國家勞動力成本的上升,迫切需要使製造過程自動化,並且可以發現相當多的生產線上,已經愈來愈依賴工業機器人來進行加工或組裝的製程。

除了工業機器人之外,該預測還包括醫療,護理、福利,清潔等領域,但製造業中的工業機器人所佔的比例還是最高的,其背後是由於出生率,和人口老齡化而導致的工人數量減少的問題。因此,工業機器人的市場應用不僅愈來愈廣泛,從2014年開始,每年都還以兩位數的速度增長,並且未來的市場有望繼續擴大(圖1)。

不過這樣的期待,從2018年卻發生了轉折,出現相當大的變化,根據Global Information的Interact Analysis最新的2020年市場報告,雖然自2018年中期以來,全球工業機器人市場持續負增長,到2019年底有復甦的跡象。但是到2020年,由於COVID 19所帶來的衝擊,預計銷售量又將下降3.6%(圖2)。

圖2 : 產業用機器人市場期待從2018年發生了轉折,出現相當大的變化?( source:Global Information;智動化整理)
圖2 : 產業用機器人市場期待從2018年發生了轉折,出現相當大的變化?( source:Global Information;智動化整理)

歐洲和美國大幅度下滑,亞洲表現出乎意料的好

從產業的角度來觀察,工業機器人的市場大多在汽車和電子設備(半導體等)領域中使用,除了這種趨勢在未來還將繼續之外,預計還將增加在食品和製藥等其他產業中的使用,相信在工業機器人市場中的比例會不斷提升。

雖然預估非製造環境(例如物流和服務行業)中的應用將受到更大的打擊,但非製造應用的輔助用機器人,在2020年保持銷售和出貨量兩位數的成長。

根據統計,在2019年約36萬台專業服務機器人的銷售規模中,用於物流的比例佔了49%;第二位是檢測應用的33%,第三位是軍事用途,其中一個比較有趣的數字是,雖然醫療用機器人的出貨數量僅佔2%,但由於其單價較高,產值的在整體規模的佔比卻高達30%。

因此輔助機器人這一方面的產品,恢復速度相信會非常快速。目前許多輔助機器人製造商,和應用大多都集中在亞洲,有望比其他市場的競爭對手更快地度過危機。

雖然工業機器人市場在增速上不及輔助機器人應用,但與2018-2019年相比,2020年工業機器人市場有望回暖,而2018-2019年增速放緩的部分原因是貿易戰和關稅問題(圖3)。工業機器人主要應用於汽車和電子行業,2018年這兩個產業合計占全球工業機器人需求的60%。

圖3 : 2016~2020年全球產業用機器人銷售數量統計?(source: Deloitte analysis;智動化整理)
圖3 : 2016~2020年全球產業用機器人銷售數量統計?(source: Deloitte analysis;智動化整理)

雖然到目前為止,對工業機器人的一些成長預測明顯高於目前的情況,但可以說,由於市場預期或對機器人將搶佔工作崗位的緊迫感,這些預測往往被高估了。

即使銷售基數增長放緩,但運行中的工業機器人數量仍在不斷增加。 根據預測,2021年全球工業機器人的運行數量將達到355萬台,比2016年的實際183萬台增長了近一倍。

半導體等高科技產業的自動化程度較高,受COVID 19災害造成的影響較小。許多業者可能會考慮重新調整供應鏈,讓關鍵零組件能夠在當地生產,同時也希望提高自動化水準。這些都可能有力地推動工業機器人的長期發展。

從區域上看,2020年第一季,工業用機器人業者在歐洲和美國市場的營收都呈現大幅度下滑,許多廠商的營收跌幅更在10%以上。由於當地生產受到停產的嚴重影響,這一趨勢將在第二季加重。

反觀亞洲方面,包括日本、中國和台灣在內的機器人業者在2020年的3月和4月表現出乎意料的好。這些亞洲機器人業者一直接獲新客戶的訂單,而歐洲和美國的供應商卻已經停止生產。不過,就整體而言,我們對2020年下半年的前景還是持謹慎態度,對整體成長期待並不樂觀。

5G和邊緣AI晶片的新技術,將提升其功能性及擴大市場規模

也許有人會認為,專業服務機器人的高成長率很突出,因為這個行業是新應用領域、初始市場規模相當小,但仔細分析和觀察,可以發現這並不是快速增長的唯一原因,而是基於5G和AI晶片這兩項技術進步對服務機器人的影響。

具體而言,5G網路技術帶來的無線網路連接的改善,以及邊緣人工智慧晶片價格的降低,和處理能力的提高,使機器人中的處理器能夠執行人工智慧任務,而不是透過遙遠的雲端處理,而延遲服務機器人的反應速度與應用能力。邊緣人工智慧晶片可以解決許多限制,來克服目前專業服務機器人在實用性能力的課題,並將其轉化為對用戶更有用、更有吸引力的功能。

這是因為,對於專業服務機器人來說,網路通訊一直是過去的主要門檻之一。在過去,可行動的專業服務機器人很難一直維持可靠的網路通訊。雖然有線通訊在訊號穩定度上面是相當可靠,但也卻限制了機器人的可移動性。如果重視可移動幸,而使用Wi-Fi和4G卻又帶來了各種挑戰,包括不穩定的熱點連接、成本、通訊延遲,以及同時連接設備數量的限制。

所以5G通訊技術的出現,可以完全解決上述的技術障礙,透過使用5G可以同時連接大量設備,且通訊延遲的機率相當低,此外,透過建設本地的5G網路,還可以免去向電信運營商支付月租費,從而降低成本。因此從機器人成為5G的殺手級應用的角度來看,5G有望為企業物聯網市場做出相當重大貢獻。

除了上述5G通訊之外,邊緣人工智慧晶片將在兩個方面使專業服務機器人受益:性能和功耗。

對於電池供電的移動機器人來說,高功耗會限制其運行時間。因此,透過採用專為人工智慧操作設計的晶片,除了可以降低功耗外,還可以減少機器人使用的晶片數量,使其在利用人工智慧功能的同時,可以工作更長時間,提高服務性。這是GPU等高耗電晶片上是不可能實現的。

對於工業機器人和專業服務機器人來說,透過5G和邊緣AI晶片的新技術,將會提升其功能性,以及擴大市場規模。甚至專業服務機器人的改進機會,有相當大的程度會比工業機器人大得多,這是因為工業機器人,一般都是通過有線方式連接工廠內部網路,基本上通訊品質就已經是相當高 並且通訊速度快且穩定,更沒有電池耗盡的風險。

此外,針對機器學習應用的AI晶片也有額外的空間,可以提供在現有的環境中進行更多的運算。所以與工業用機器人相比,專業服務機器人通過5G和邊緣人工智慧晶片的使用,可以進化出更廣泛和高階的能力,推動市場迅速擴大。

除了企業應用的工業和專業服務機器人外,消費機器人市場也在不斷發展,例如為吸塵、割草、洗窗等商業應用設計的家用機器人。根據統計,2019年全球是的銷售量為1760萬台(比2018年成長約44%),娛樂用機器人(主要是亞洲製造的玩具,大部分產品的功能與機構相當複雜)在2019年銷售了450萬台(成長幅度約10%)。雖然消費類機器人在數量上佔據了市場的大部分,但由於其價格低廉,在銷售額上只佔市場總量的1/7。儘管如此,重要的是要注意到5G和AI晶片對消費機器人的影響。

日本六家工業機器人業者共同成立協會,與業界分享研究結果

日本最近成立了一個包括由川崎重工、DENSO、FANUC、不二越、三菱電機、安川電機等6大工業用機器人業者所組成的技術研究協會,這個名為「工業機器人下一代基礎技術研究組織(ROBOCIP)」,每年將投入數億日元的來研究與開發工業機器人的基礎技術,理事長則是由FANUC機器人事業本部技監?原伸介擔任。

透過這個研究組織,會將日本產業中關於機器人的技術問題匯聚在一起,在透過整合產業界和學術界的知識來解決(圖四)?例如將參與公司的共同問題,外包給東京大學、東京工業大學和慶應義塾大學等研究人員,再把所獲得結果分享給這6家公司。藉此降低僅由單靠一家公司克服問題的高度風險,以及更快速的突破未開發領域的課題。

圖4 : 藉由工業機器人下一代基礎技術研究組織的成立,未來將會把日本產業中關於機器人的技術問題匯聚在一起,在透過整合產業界和學術界的知識來解決?(source:Newswitch;智動化整理)
圖4 : 藉由工業機器人下一代基礎技術研究組織的成立,未來將會把日本產業中關於機器人的技術問題匯聚在一起,在透過整合產業界和學術界的知識來解決?(source:Newswitch;智動化整理)

初期,研究領域將針對「機器人的控制與通用動作等相關研究」、「遠端控制技術研究」,以及「新型機器人材料和感測器應用技術開發」等三個領域,並且邀請與機器人領域關係不大的研究人員參與驗證和評估,以增強每個公司各自開發的基礎技術研究。

【欲閱讀更豐富的內容,請參閱智動化SmartAuto雜誌 2020 年第 65 期12 月號】

2020.12月(第65期)工業機器人:無中生智
2020.12月(第65期)工業機器人:無中生智

相關新聞

智慧物流願景非一蹴可及 做好準備效益才能浮現

利用5G連結、蒐集、整合, 從設計到服務流程的各類大數據; 以及雲端運算、資訊安全等資通訊技術, 使得制定生產策略支援即時決策的模式變得更智慧; 最終藉由AI妥善處理複雜管理流程, 達成最佳化生產目標。 預估結合上述智慧製造元素的全球市場規模, 將從2018年的1,560億美元,到了2025年3,010億美元。 相較於過去人工智慧(Artificial Intelligence) 是以擅長的辨識、分類、預測等電腦演算法, 實現人類大腦的思考模式。 工業人工智慧(Industrial Artificial Intelligence,IAI), 則專注於開發、驗證和部署各類不同的機器學習演算法, 以實現可持續性在工業應用的系統科學。

工業機器人AMR串連關鍵移載平台

利用5G連結、蒐集、整合, 從設計到服務流程的各類大數據; 以及雲端運算、資訊安全等資通訊技術, 使得制定生產策略支援即時決策的模式變得更智慧; 最終藉由AI妥善處理複雜管理流程, 達成最佳化生產目標。 預估結合上述智慧製造元素的全球市場規模, 將從2018年的1,560億美元,到了2025年3,010億美元。 相較於過去人工智慧(Artificial Intelligence) 是以擅長的辨識、分類、預測等電腦演算法, 實現人類大腦的思考模式。 工業人工智慧(Industrial Artificial Intelligence,IAI), 則專注於開發、驗證和部署各類不同的機器學習演算法, 以實現可持續性在工業應用的系統科學。

工業用機器人2020市場現況與發展趨勢

利用5G連結、蒐集、整合, 從設計到服務流程的各類大數據; 以及雲端運算、資訊安全等資通訊技術, 使得制定生產策略支援即時決策的模式變得更智慧; 最終藉由AI妥善處理複雜管理流程, 達成最佳化生產目標。 預估結合上述智慧製造元素的全球市場規模, 將從2018年的1,560億美元,到了2025年3,010億美元。 相較於過去人工智慧(Artificial Intelligence) 是以擅長的辨識、分類、預測等電腦演算法, 實現人類大腦的思考模式。 工業人工智慧(Industrial Artificial Intelligence,IAI), 則專注於開發、驗證和部署各類不同的機器學習演算法, 以實現可持續性在工業應用的系統科學。

疫情改變物流業面貌 啟動智慧化方能因應新變局

利用5G連結、蒐集、整合, 從設計到服務流程的各類大數據; 以及雲端運算、資訊安全等資通訊技術, 使得制定生產策略支援即時決策的模式變得更智慧; 最終藉由AI妥善處理複雜管理流程, 達成最佳化生產目標。 預估結合上述智慧製造元素的全球市場規模, 將從2018年的1,560億美元,到了2025年3,010億美元。 相較於過去人工智慧(Artificial Intelligence) 是以擅長的辨識、分類、預測等電腦演算法, 實現人類大腦的思考模式。 工業人工智慧(Industrial Artificial Intelligence,IAI), 則專注於開發、驗證和部署各類不同的機器學習演算法, 以實現可持續性在工業應用的系統科學。

氣候劇變天災規模漸大 防救災系統也需與時俱進

利用5G連結、蒐集、整合, 從設計到服務流程的各類大數據; 以及雲端運算、資訊安全等資通訊技術, 使得制定生產策略支援即時決策的模式變得更智慧; 最終藉由AI妥善處理複雜管理流程, 達成最佳化生產目標。 預估結合上述智慧製造元素的全球市場規模, 將從2018年的1,560億美元,到了2025年3,010億美元。 相較於過去人工智慧(Artificial Intelligence) 是以擅長的辨識、分類、預測等電腦演算法, 實現人類大腦的思考模式。 工業人工智慧(Industrial Artificial Intelligence,IAI), 則專注於開發、驗證和部署各類不同的機器學習演算法, 以實現可持續性在工業應用的系統科學。

商品推薦

udn討論區

0 則留言
規範
  • 張貼文章或下標籤,不得有違法或侵害他人權益之言論,違者應自負法律責任。
  • 對於明知不實或過度情緒謾罵之言論,經網友檢舉或本網站發現,聯合新聞網有權逕予刪除文章、停權或解除會員資格。不同意上述規範者,請勿張貼文章。
  • 對於無意義、與本文無關、明知不實、謾罵之標籤,聯合新聞網有權逕予刪除標籤、停權或解除會員資格。不同意上述規範者,請勿下標籤。
  • 凡「暱稱」涉及謾罵、髒話穢言、侵害他人權利,聯合新聞網有權逕予刪除發言文章、停權或解除會員資格。不同意上述規範者,請勿張貼文章。