專家傳真-AI機器人引領智慧製造風潮

圖/本報資料照片
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隨著生成式人工智慧(Generative AI)的快速發展,全球產業正迎來一場數位轉型的新浪潮。新一代 的AI大模型技術應用,不僅為各行各業創造了嶄新的商業價值,也推動了工業自動化邁向更智能的未來。AI技術的應用大幅提升了工廠的運營效率、產能配置及能源管理,而AI機器人也逐步走進智慧工廠,進一步加速實現國際淨零排放與永續發展的目標。

未來四年AI機器人市場 複合成長率近3成

根據市調機構Global Information的預測,AI機器人市場預計到2028年將達到443億美元,年複合增長率高達29.9%。這一數據凸顯了AI在製造業中所帶來的多樣化創新場景。生成式AI的出現使得機器人編程變得更為直觀,企業無需依賴繁瑣的傳統程式碼,而是可以通過自然語言與機器人進行互動。這種轉變不僅降低了技術門檻,還提升了生產效率和靈活性。AI技術還能分析機器人的性能數據,實現預測性維護,從而有效減少停機時間和成本。以汽車零部件產業為例,意外停機每小時可能造成高達130萬美元的損失。AI技術透過分析多個機器人的運作數據,能進一步優化生產流程,提升整體效率。

此外,在智慧製造中,AI技術可在產品設計、工程設計及製程設計等領域發揮關鍵作用。在產品設計上,透過分析市場資訊和使用者反饋,AI能提出創新的設計建議,縮短產品開發週期並降低設計門檻,促進新材料導入;在工程設計上,AI結合過往經驗和資料庫,生成最佳化設計圖,改善產品性能並降低成本與碳足跡;在製程設計上,AI透過加法製程(如3D列印)取代傳統減法製程,引入永續材料,助力綠色製造與淨零碳排目標,並利用虛擬模擬提前預測潛在問題,降低風險。

機器人應用集中在五大領域

根據國際機器人聯盟(IFR)的報告,目前機器人的發展主要集中在五大應用領域,包括:AI與機器學習、協作機器人的擴展應用(包括感測器、視覺技術和智慧夾爪)、移動機械手臂、數位孿生技術以及人型機器人。其中,人型機器人具備「AI大腦」,搭載各種感測元件、感測晶片、鏡頭、關節模組等,使其能夠感知周圍環境,執行如行走、奔跑、抓取物品等動作。

工研院作為國家級研發機構,擘劃「2035技術策略與藍圖」於永續環境領域,研發智慧機器人及自動化技術,協助企業邁向智慧製造及高值化市場,提升國際競爭力。以最新開發的「高擬真仿人類雙手協作機器人」為例,這套系統是工研院與歐盟 Horizon Europe計畫合作的成果,結合AI生成自動組裝程序和高擬真虛實整合技術,能精準模仿板手組裝技師的操作動作,其雙手臂能靈活組裝超過120種手工具,不僅能提高生產效率,並能有效節省50%的治具成本。

此外,工研院運用AI技術將對話系統導入機台,以往業界需查閱超過四、五百頁的操作手冊,故障排除仍需依賴電話技術支援,而現在透過語言模型和ChatGPT,便可將使用手冊及故障排除手冊匯入進行訓練,並以對話方式與機台互動。這些創新不僅強化了臺灣廠商在國際機器人領域的競爭力,也有助於製造業的轉型升級。

面對智慧製造的未來,臺灣擁有靈活的生產能力與垂直整合的優勢。未來,政府與企業應共同推動AI技術與製造業的深度結合,擴大研發投資,強化產學研合作,培育科技人才。AI機器人的發展不僅將提升臺灣製造業的國際競爭力,更將為全球市場創造更多商機,助力臺灣在智慧製造和AI機器人市場中占據一席之地。

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