智慧製造與機器人產業應用發展

第1～4次工業革命的革命性發展分別為：機械化、大量生產、自動化、超連接（Hyper Connectivity）。新技術的合流，正在引領第四次的產業革命。這一革命性轉變的特點，主要在數據蒐集及其分析，整合了：無人化機器和系統、人工智慧、雲端運算、人機整合、系統整合、物聯網、大數據、模擬、積層製造（3D列印）等。物聯網、大數據、人工智慧技術等，已成了製造業進行數位轉型的利器。
工業4.0是以智慧製造為主導的第四次工業革命，是指利用已經非常發達的網路通信技術以及資料處理能力，透過感測器以及嵌入式作業系統採集生產製造過程中的資料，並對資料進行分析處理後回饋給控制系統，最終實現對各個生產環節的快速、精準的調控，形成智慧生產系統，主要包括「智慧工廠」和「智慧生產」兩個主題，其目標是建立一個高度靈活的個性化和數位化的產品與服務的生產模式。在這種模式中，傳統的行業界限將消失，並會產生各種新的活動領域和合作形式。創造新價值的過程正在發生改變，產業鏈分工將被重組。以充分互聯和充分智慧為基礎的工業4.0將給傳統製造業帶來策略性的重大變革，並孕育空前的挑戰與機遇，這一趨勢已逐漸為業界公認。
工業4.0在德國政府政策的帶動下，近年來各國陸續推出智慧製造相應發展策略，智慧製造已然成為全球製造業最受注目的議題之一。2019年為5G商用元年，在5G電信業者與設備業者的推波助瀾之下，5G智慧製造被認為將在下世代通訊中大放異彩。針對5G特性，可觀察出部分應用將優先結合5G特點先行落地，將成為5G智慧應用搶佔的灘頭堡。在5G推波助瀾之下，全球所面臨的是尚未健全的5G環境，因此台灣在面對實現5G智慧製造的方向上，仍有諸多機會和挑戰待考驗。
台灣已於2018年初正式邁入高齡社會，人口結構變化快速朝向高齡、少子化趨勢發展，社會結構將面臨勞動力不足之困境、專業技能失傳之風險，對於產業、經濟發展造成極大的壓力。此外，由於少量多樣、客製化訂單需求增加，工廠對於產線稼動率、生產良率、備料庫存等生產流程管理的掌握，不再只能依靠自動化，更需要智慧化之應用。可靈活、彈性調整生產作業的協作型機器人，更能符合現在及未來產業之需求，同時也可解決勞動力短缺之問題。因此協作型機器人在工廠之應用備受期待與矚目，也是機器人廠商積極發展之產品線。協作型機器人挾著「人機協作」概念應運而生，藉由將傳統型工業機器人拉出圍籬與人員共同作業，創造了產線快速重新部屬的可能。
本書以智慧製造為主題，彙整智慧製造發展趨勢分析，各產業之智慧製造應用發展動向，以及機器人發展趨勢分析等，供產官學等相關機構與從業人士作為參考。