專家傳真－AI機器人引領智慧製造風潮

圖／本報資料照片

隨着生成式人工智慧（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，不僅爲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爲直觀，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。以汽車零部件產業爲例，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透過加法制程（如3D列印）取代傳統減法制程，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。

工研院作爲國家級研發機構，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」爲例，這套系統是工研院與歐盟 Horizon Europe計劃合作的成果，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臺，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，並以對話方式與機臺互動。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，更將爲全球市場創造更多商機，助力臺灣在智慧製造和AI機器人市場中佔據一席之地。