相對於消費性產品，機械業的技術變動速度向來緩慢，不過進入21世紀後，年產業環境變化快速，連動影響機械產業，尤其是人力成本日漸高昂，且中國企業快速崛起，以往仰賴低廉人力的台灣產業競爭力逐漸流失，在加上3C產品生命週期縮短，消費者自我意識抬頭，傳統的少樣多量製造模式已不敷現在所需，多樣多量成為是廠主流，在此態勢下，廠商對自動化乃至於智慧化生產系統的需求越來越高，這也是這幾年工業機器人的導入速度加快的主因之一。

製造業初期導入自動化系統，主要是為大量生產時，取代人力不及或不願的工作，如3K（髒kitanai、辛苦kitsui、危險kikem）產業等，多年來自動化技術不斷提昇，導入智慧概念後，新世代製造系統則強調須具有少量多樣或多樣少量之彈性，以及增加視覺與力覺等感測元件，提供反饋功能，進而協助人類提升工作效率和作業員的水準，從單純加工進化到管理、維修機器人或自動化設備。

圖一

此外，目前把工業機器人整合到生產線上，也是運動控制系統發展的趨勢之一，以工業機器人的分類來看，目前在系統上應用的主流則是以四軸或六軸的關節型機器人為主，由於在產線上的占用面積小，但可運動的範圍大，在靈活度及使用彈性上，成為自動化廠商的主要選擇；主要以歐美與日本起家的關節型機器人，其發展具有時空背景，主要應用在像是汽車廠等高髒污、高危險等環境；此外，由於工業機器人的作動一致性高，只要作動設定正確，即可成為取代人力的首選。

導入工業機器人的目的，主要還是來自於產線規劃的目的，由於工業機器人在某些程度上可以降低產線所需要的面積，加上它可以進行較複雜的作動，也可以減少相關附屬機台需求的建置成本，對設備商與使用者來說，導入工業機器人可在建置系統上節省部分的成本，在某些部分上亦可提升產線的效能，但當工業機器人加入運動控制系統規劃中，將讓運動控制系統產生不同的發展。

簡單來說工業機器人基本上就是「複雜」而「多軸」的運動控制，相較於一般的三維運動控制來說，工業機器人所需要的運算式，絕對是複雜而多重，很多時候工業機器人的製造商，必須將這些複雜的控制邏輯「包」在獨立的控制器中，由於工業機器人主要仍以自有的模組進行控制為主，與傳統由控制器來送訊息給馬達要求作動的作法，有相當程度的不同。

工業機器人與目前自動化廠商透過整合泛用型控制器軟硬體，進行機構設計及行為設計的模式有些不同，由於使用者自行設計工業機器人的軟硬體及行為作動的難度較高，因此與運動控制主要的做法，仍是透過通訊整合工業機器人與產線的互動，透過模組式的整合導入傳統運動控制的生產線上，因此的確存在一些挑戰。

工業機器人與傳統運動控制最大的不同，在於整合度問題，以終端使用者的角度來看，相較於運動控制系統仍需要進行與應用環境間的整合規畫，整合度較高的工業機器人當然較受使用者的青睞；但相對來說，以設備商的角度來看，同樣由於它的整合度「太高」，對於應用的發展彈性當然較為弱勢，

針對工業機器人的應用侷限，業者指出，以目前的技術，機器還是只適合應用於部份製程，，像是精細加工或是陣列加工等需要產能的部分，仍會是應用運動控制設計，工業機器人的主要應用環境，應該仍是在取代人力的面向為主，本來不會應用人力進行加工的部分，應用工業機器人可能也無法產生效率。

整合度挑戰需要克服 如何更接近人是問題

對設備的擴充來說，由於工業機器人的作動設計已經固定，在產能調整上缺乏彈性，靈活度因此降低，代價也跟著增加，因此導入工業機器人的應用，多以常態化及量大的工作需求為主，業者指出，未來在工業機器人設計上，如何讓它「更接近人」的運作模式，將會是發展的重要課題，此外，由於在系統同步上需要更穩定的互動，運動控制與工業機器人、視覺及感測器等其他裝置的整合，在通訊介面上將會是自動化廠商下一階段面臨的重要課題。

另外也有業者認為，相較於傳統封閉式的控制邏輯，如果透過Softmotion的技術來取代原有的封閉式控制器，將有助於與運動控制系統的完整整合，透過邏輯演算，可以協助工業機器人與運動控制系統開發完整的同動的邏輯處理，但此一趨勢仍在發展當中，前提必須是Softmotion更被市場所接受。

德國機械設備製造商聯合會（VDMA）就曾指出，基於現今產品日益趨向微型化，需在輕薄短小的空間裡擁有強大功能；不論是高科技或消費性產品，都希望藉自動化技術提供100%零缺陷的產品品質，提升產品價格；所以更強調應藉由彈性生產系統因應動態市場需求，改變生產技術，以縮短產品上市時間。

無法完全取代人力 現階段以人機混線為主

美國也希望在此後金融危機時代，憑藉技術革新「振興製造業」，減輕人力成本的限制，徹底改變「美國製造」的命運，從而打敗「中國製造」，成為「再工業化」戰略的主要方向之一，美國總統歐巴馬在上次選舉時，就將美國前瞻製造業夥伴關係策略（AMP）作為競選政策議題之一，規劃在4年間投入5~10億美元落實，包括稅負優惠措施與「就業回國法案」，藉此彌補企業因遷移生產業務返美而產生的成本，並協助美國製造業掌握國際競爭的優勢條件，確保美國「在地創新，在地製造」的優質能耐，最終為美國人帶來高薪資的就業機會。預估兩岸產業供應鏈將因此受到波及，尤其是與美國技術創新和3C出口市場有最直接關係的科技產業。

中國大陸則在國務院常務會議最新通過的「關於促進外貿穩定增長的若干意見」裡，提出妥善應對貿易摩擦、增加進口先進技術設備及關鍵零組件等8大項政策措施。

此外，不論是高科技或一般產品，都能藉自動化技術大幅改善產品品質，提升產品價格；於人與機械互動過程裡，越複雜的生產流程與需要越簡單的操作，皆須藉助直覺式設計，但這時問題來了，因為包括iPhone、iPad、NB個個都需要成千上百道工序，至今仍須仰賴一個個生產線的工人，把數百個零部件組裝起來，要想全部由機械人代勞，絕對是不可能的任務。

過去20年，日本企業在人工成本攀高後，也積極轉往自動化生產；但後來發現，在生產少量多樣的繁複產品時良率偏低，也證實完全自動化生產仍不可行，以鴻海為例，在CPU插槽、機殼拋光等單一關鍵零部件，確實可以仰賴機器手臂，精準度確實很高；但以鴻海現今主要的各個代工產品而言，都牽涉到複雜的組裝流程時，恐怕還是需要大陸民工的粗壯手臂。

就市場觀察可以發現，業者普遍認為目前台灣的產業用機器人市場需求，仍以IC產業為主，包括在平面顯示器、半導體產業的生產製程中，以無塵室設備應用為主，集中於玻璃基板∕晶圓之製程間取放與搬運；太陽能產業使用機器手臂，以取放電池、單∕多晶矽晶圓；在電子零件組裝業應用也備受重視，尤其在工資預期上漲壓力下，該領域的系統組裝機器人應用潛力大。

國內外研究機構看好電子電機產業用機器人的應用機會，係來自於以下產品需求特性與製造能力提升的挑戰：產品多種少量所導致彈性生產需求、產品生命週期持續縮短、技術人力缺乏及工資上漲速度快、上市時間壓縮、更專業、精密與複雜的製造流程、品質更穩健可靠度更高之製程要求、綠能與環境規範的要求。