機器人助力智慧製造、服務創新

【撰文／陳怡如】

AI加速機器人科技朝向更智慧、更靈活發展，除持續在製造業領域應用精進之外，未來更可廣泛應用於服務業領域，為日常生活帶來更多便利。工研院於「2024 台灣機器人與智慧自動化展」，展出7項智慧機器人關鍵技術，協助企業邁向智慧製造及高值化市場，提升國際競爭力。

根據Global Information的市調顯示，AI機器人市場正快速成長，預計到2028年將以29.9%的複合年成長率成長至443億美元，顯示其巨大的商機潛力。工研院在智慧機器人領域持續突破，積極推動AI技術與機器人應用的深度融合，為製造與服務業注入創新動能。

精準模仿技師操作　助攻臺灣手工具產業

AI正在加速製造業的轉型與升級，尤其在智慧製造領域。工研院機械與機電系統研究所副所長楊秉祥指出，此次展出的「高擬真仿人類雙手協作機器人」是與歐盟指標科研計畫Horizon Europe合作開發，以AI生成自動組裝程序，讓機器人能模仿人類雙手靈活組裝，不僅提升生產效率、強化製造能力，更提昇臺灣機器人在國際間的地位。

「高擬真仿人類雙手協作機器人」能靈活組裝超過120種手工具，不僅能提高生產效率，還能有效節省50%的治具成本，此項技術可迅速客製化，以滿足國內靈活智慧組裝需求，提升產業競爭力。目前已和國內手工具界的隱形冠軍英發企業合作，實際應用於產線上，幫助臺灣手工具產業保持全球領先地位。

工業5.0推手　AI生成最佳化工作路徑

面對少量多樣化的加工挑戰，加上製造業缺工、設備操作複雜等問題，工研院推出智慧製造解決方案「HolonOS」，以AI自動生成最佳工作路徑、即時補償變異，提高生產靈活度及效率。

HolonOS以簡易操作的PC介面，能支援國內外各大廠牌的機器人，不僅解決製造業跨廠區、跨設備的整合問題，也能集中管理製程所需資料，透過軟體中的製程數據，滿足業者少量多樣及彈性生產的需求，能減少新人訓練時間50%，並保存90%的企業專屬技術。

目前HolonOS已從工研院衍生新創公司「赫侖」，並技轉水五金、廚具、精品刀具、自行車、手工具、汽機車零件等產業，並跨足半導體及航太產業，應用範圍極廣，協助臺灣製造業快速升級到工業5.0。

晶圓運送、金屬加工、異常偵測都難不倒

據國際半導體產業協會預估，半導體產業晶圓機器人市場規模在2025年將達10.3億美元。工研院研發之「嵌入式傳送機器人」具備高速、低振控制技術，有效降低搬運時的振動和誤差，確保晶圓傳送中不受損傷。其嵌入式設計使電控模組與機器人合為一體，提升設備空間利用率、維修便利性及抗電磁干擾性。

精密製造產業中，特別是金屬加工產線，依賴經驗豐富的技術人員進行精密調整與教導操作，導致效率提升困難。工研院推出「RobotSmith」機器人AI產線助理，提供金屬表面加工的全方位解決方案，以自動產生機器人加工程式，縮短95%教點作業時程，並可運用語音控制1秒內部署產線製造流程，還可提前預測砂帶磨耗能達到95%以上正確率。此外，系統支援10家以上國際機器人品牌，協助製造業快速實現虛實整合。

此外，製造業在自動化轉型過程中，異常狀態檢測與處理是關鍵挑戰。工研院研發的「製程異常狀態檢知系統」利用機械手臂、視覺及振動感測器，不僅提升異常辨識的準確率，還能透過機器人執行上下料任務，減少對人力的需求，並即時偵測製程異常。目前已導入國內放電加工設備商，協助建立智慧化電極檢測解決方案，預估可提高15%良率，增強航太加工零件供應鏈的競爭力。

AI驅動　智慧製造與服務創新

傳統超音波設備在切削、研磨及清洗等應用中，由於頻率和振幅不穩定，往往導致加工效果不理想，增加生產成本。工研院的「智慧型數位式超音波控制器」具備自動頻率補償與振幅控制功能，能夠有效降低能源消耗，節能10%以上，並顯著提高生產效率，可應用於切削、研磨及清洗，透過驅動與傳電線圈頻率解耦，可提升無線傳電刀把效率達50%以上，並且具備多種客製化熔接模式，加速塑膠熔接整機國產化。

機器人技術不僅推動製造業升級，還逐步進入服務業，為日常生活帶來便捷體驗。工研院開發的「AI智慧店員機器人」結合視覺辨識與人工智慧技術，能理解複雜的口語化命令，做出即時回饋與調整，宛如與真人交談。現在這項技術已廣泛應用於零售、護理、家庭及博物館導覽，無須寫程式，可輕鬆上手，提升用戶體驗及便利性。