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5G登場 工業機器人應用展新風貌
2019漢諾威工業展趨勢
[作者 盧傑瑞]   2019年05月10日 星期五 瀏覽人次: [3588]


圖1 : 全球工業領域正式進入了5G時代,而這場大戰則是在漢諾威工業展上正式拉開序幕。
圖1 : 全球工業領域正式進入了5G時代,而這場大戰則是在漢諾威工業展上正式拉開序幕。

自1947年創設以來,漢諾威工業博覽會已成為全球最有影響力的工業展覽會,更被譽為工業技術產業的「風向球」。今年的主軸聚焦人工智慧以及5G行動網路等產業技術趨勢。


在5天的展期中,吸引了來自全世界共有75國、6500家廠商參展,根據官方的統計參觀人數也超過了21.5萬人次,其中7萬名買主或參觀者是來自於德國以外全球各地。但是,參觀人數的成長出現停滯,和去年差不多,但比2017年減少了近1萬人。


如果與2011年的24.4萬參觀人數相比,更是大幅度的減少。有個趣味性的統計,漢諾威工業展分大小年,奇數年份為大年,參展人數相應較多;偶數年份為小年,人數較少。


今年這場工業盛會,德國參展企業佔了超過總數的1/3達到2,463家,而同樣是自動控制大國瑞典則有Ericsson、ABB及SKF等281家參展商,瑞典館並以「讓參與者體驗和塑造工業4.0」為亮點。其他國際知名大廠包括,SICK、KUKA、HIWIN、SIEMNS等等。


在這次的展覽中也設立了的台灣館,吸引來自台灣27家的參展業者,展出工業自動化及工業IT相關產品,例如台灣的台達電、廣達集團旗下的達明機器人。而日本也有FANUC、歐姆龍集團(Omron)、山葉發動機等世界知名業者參加。


今年來自中國的參展陣仗相當龐大,包括了華為、中國航天、大族激光、安科瑞、東力、默颶、庫柏特、申昊科技、鮑斯、上海電氣等等,參加業者超過了1500家,佔了這次參展總數的23%,是德國以外的最大參展國。


可以從展覽會的參展主軸和產品,可以發現到在歐洲機器人產品的市場,是呈現出快速成長的狀態,而自動控制業者也積極的開發各種應用的機器人相關產品。


根據市調單位的研究,這是由於歐洲的勞動人口減少,以及成本不斷增加,因此在工廠自動化,以及品質不斷要求提升的推動下,工業用機器人的市場規模,從2016年開始就大幅度地持續增加,從2018年推估的19億歐元市場規模,到2025年預估將達到40億歐元(圖2)。



圖2 : 歐洲工業用機器人市場規模概況(資料來源:富士經濟)
圖2 : 歐洲工業用機器人市場規模概況(資料來源:富士經濟)

全球5G大戰在展場上正式上演

不只數據語音通訊,全球工業領域也正式進入了5G時代,而這場大戰則是在漢諾威工業展上正式拉開序幕。在「5G競技場」的展覽區上,除了諾基亞和高通共同合作在16館建立一個功能齊全的5G網絡,涵蓋8個展示攤位的5G競技場,吸引參觀者體驗5G之外,愛立信也展示了採用5G技術的機器人,並和汽車製造商奧迪攜手共同展示了5G聯網車廠模型,且搭建大型5G測試平台,透過在諾基亞、高通和博世的展示區,展現出5G網路管理下的工業機器人和模擬汽車生產車間等多項應用案例呈現在觀眾面前。


此外,美國的微軟、亞馬遜、IBM、英特爾、思科、惠普等企業也沒有在此次盛會中缺席。因此,能夠實現智慧工廠的最關鍵技術之一的5G通訊技術,在這次的展覽上,其應用的可能性與技術開發現況備受關心。


在5G產品的拓展市場上,受到政治因素影響而特別受到關心的中國華為,此次並未全力宣傳最新的5G相關產品,而只是展示了將物聯網、雲端計算、大數據、機器學習、人工智慧等解決方案結合在一起的工業4.0技術。


工業用協助機器人受注目

期望達到完整智慧工廠的構成要素相當多,除了5G通訊和數位化的關鍵性技術之外,另一項最重要技術之一就是透過機器人來達到自動化的目標。在這一次展覽中,來自各國這一個領域的頂尖業者,無不運用各種方式來展出各種自動化技術或最新進產品。


其中最受關注的便是能夠和工廠內作業員,提供特定協助或共同工作各式的工業用協助機器人,更是吸引了來各個專業媒體的興趣。



圖3 : 德國卡爾蔡司(Carl Zeiss)展示了機器人和5G整合後的最新應用技術(source: Robot-digest)
圖3 : 德國卡爾蔡司(Carl Zeiss)展示了機器人和5G整合後的最新應用技術(source: Robot-digest)

來自丹麥的工業用協助機器人大廠-Universal Robots,利用自行開發出的認證制度「UR+」下,將周邊設備和自己的機器人產品加以整合,來讓工業用協助機器人真正達到最大的價值性發揮。因此,Universal Robots在攤位上所達到的效果,並非僅僅只有本身的產品,更把這些周邊設備產品也一起宣傳。根據Universal Robots的資料,目前通過「UR+」認證的周邊設備數量已經達到145種產品。


日本機器人大廠之一的Denso Wave也在此次的展覽上展示出最新工業用協助機器人產品「COBOTTA」的多元化運用。包括了,螺絲鎖緊的製程展示、液態容器能夠在相當安定的狀態下,進行產品填裝等等的運作,來表現出「COBOTTA」的高彈性度運用。


在技術發展趨勢的方面,Denso Wave也一直在思考著,在2年前產業中提出工業用協助機器人,這樣的趨勢之後,現在最大的課題已經從技術的開發,演變成工業用協助機器人能夠做些什麼。


目前雙臂式的工業用協助機器人的市場上,技術最先進之一的瑞士ABB,也在此次的攤位正中間展示了最新產品2台雙臂式「YuMi」、2台多關節式的機器手臂、和1台水平多關節機器人(SCARA)。


利用這些成工業用協助機器人,ABB展示出一條未來工廠的虛擬生產線。透過工業用協助機器人將手錶用的皮帶進行包裝、檢查,以及擺放。並且可以接受個人性客製化訂作,透過不同任務工作分配的工業用協助機器人,將各種不同顏色和形狀的皮帶組裝在手錶上,在三分鐘內就可以作業完成(圖4)。



圖4 : ABB展示了一條未來工廠的虛擬生產線,三分鐘就可以完成手錶的客製化訂作和包裝。(source:youtube)
圖4 : ABB展示了一條未來工廠的虛擬生產線,三分鐘就可以完成手錶的客製化訂作和包裝。(source:youtube)

YAMAHA發動機計畫 開發樂器自動化產線

對於YAMAHA發動機來說,最為得意的產品莫過於水平多關節機器人(SCARA)。在攤位上YAMAHA發動機,展示了最新開發的吊鉤式水平多關節機器人,結合2台線性馬達驅動的直交流機器人「LCM」,所整合而成的可進行喇叭產品的自動化組裝生產線系統。


而喇叭產品外觀的辨別,是透過自行開發的視覺感測器「iVY2」。因為YAMAHA發動機是從知名樂器大廠YAMAHA所獨立出來的子公司,因此YAMAHA發動機也更進一步的計畫,將開發樂器產品的自動化組裝生產線系統。


日本另一家機器人大廠-安川電機,在本次的展覽上也展示原本計畫夏天才在日本發表,最新一代可搬運重量達20公斤的工業用協助機器人「MOTOMAN HC20」。而在具有傳統塗色的黃色系列性產品中,發那科(FANUC)展示場中有一部塗布成綠色的機器人顯得相當突出,有貼上「NEW」標籤的這部綠色機器人「CR-14iA/L」,這也是發那科最新開發在最大可以搬運重量達14公斤之下,最大的Reach長度能達到911mm。現場「CR-14iA/L」也展示了透過發那科自行開發的最新視覺感測器,進行在方形盒中進行物品的移動和擺置(圖5)。



圖5 : 安川電機的工業用協助機器人「MOTOMAN HC20」(左),以及發那科塗裝成綠色的新產品「CR-14iA/L」。(source:Robot Digest)
圖5 : 安川電機的工業用協助機器人「MOTOMAN HC20」(左),以及發那科塗裝成綠色的新產品「CR-14iA/L」。(source:Robot Digest)

利用樹脂材料來取代金屬,降低機器人量產成本

機器人的普及,除了需要被開發出更多的功能和應用之外,製作成本的降低,也是影響著快速普及應用的關鍵條件之一。就一般而言,大多數人的觀點是,製作機器人的素材幾乎都是「金屬」,但是由於金屬本身的特性,也就對機器人的快速應用普及和發展造成了一定程度的限制。


面對這樣的市場潛力,德國的樹脂業者IGUS提出了Low Cost Robotics的觀念,透過樹脂材料來量產各種機器人產品的Robolink方案。Robolink並非只能應用在機器人手臂,甚至連關節部分所需要的齒輪也可以透過樹脂來完成。


因此在今年的展覽上,IGUS除了展示去年針對Robolink方案所發表的「Robolink DC」之外,同時也展示了最新一代的產品「Robolink DP」。以及,利用Robolink方案所開發出來的協助用服務性機器人。


這樣的觀念提出與產品展示,也獲得了參觀者的興趣度,甚至於展覽會的第一天,就吸引了德國總理梅克爾的到訪了解,並且直接觸摸感受利用樹脂材料所製作的機器人產品。


中國工業機器業者正在歐洲市場積極的崛起

在最近10年之中,中國業者廠對於自動化設備開發正處於急起直追,甚至有德國當地的媒體擔憂,在某些特定的領域或市場中,中國製造或許會在近期內超越德國。例如通訊的部分,德國的網路在最近這10年當中沒有什麼變化,很多地方還是3G。但是在中國,到處是4G,而且網速也相當的快。此外,電動汽車最大的市場也是在中國,2018年銷售量近130萬,而德國2018年出售的電動車還不到7萬。


10年前,在德國漢諾威工業展中,中國企業的攤位都很小,而且都被安排在展覽會場的角落。包括歐洲等全球的參觀者很少來關注中國的這些小企業。但是,10年以後的今天,來自中國的參加企業數和規模都變多、變大了,中國參展企業商數量,僅次於主辦的德國。這顯示出歐洲對中國產品的喜好感已經逐步增加


即使在機器人領域,中國和全球之間的差距也在縮小,特別在小型工業機器人方面,最近幾年中國發生了相當大的變化。目前在中國,專門生產小型機器人的業者有40到50家。而且最重要的是,國家給予企業在資金和各種銷售通路上大力支持,如今,中國市場上所銷售的工業機器人,有三分之一的數量都是中國企業所開發和製造的。


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