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    智動(dòng)化 / 文章 /

    多功機(jī)器人協(xié)作再進(jìn)化
    打造工業(yè)5.0關(guān)鍵載臺(tái)
    [作者 陳念舜]   2025年02月11日 星期二 瀏覽人次: [1888]

    橫跨2024年初從NVIDIA執(zhí)行長(zhǎng)黃仁勳頻繁登臺(tái)、年底由臺(tái)積電董座魏哲家發(fā)言,以及2025年CES首度發(fā)表Cosmos模型以來,這波人形機(jī)器人熱潮方興未艾。臺(tái)灣除了追逐供應(yīng)鏈商機(jī),也不能忽略多功應(yīng)用與工業(yè)5.0「以人為本」的關(guān)聯(lián)性。


    沿著2024年底由黃仁勳、魏哲家陸續(xù)點(diǎn)亮「多功機(jī)器人」明燈的指引,直到2025年初美國(guó)消費(fèi)電子展(CES)期間,AI機(jī)器人應(yīng)用展示更是無所不在。最終在NVIDIA執(zhí)行長(zhǎng)黃仁勳的開幕演講,發(fā)表全球首個(gè)世界基礎(chǔ)模型Cosmos達(dá)到高潮,能讓使用者藉此以合成資料建立高度擬真的場(chǎng)景,解決機(jī)器人訓(xùn)練需大量學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)的難題,讓機(jī)器人具有空間智慧,實(shí)現(xiàn)新一代多功協(xié)作機(jī)器人的演進(jìn)。


    集邦科技(TrendForce)分析師曾柏楷也指出,雖然現(xiàn)今已可利用AI實(shí)現(xiàn)訓(xùn)練、部署、模擬等開發(fā)功能,但相較於AI PC或AI手機(jī),無論是工業(yè)型/服務(wù)型機(jī)器人、透過NVIDIA進(jìn)行的數(shù)位人機(jī)互動(dòng),皆有明確定位。


    經(jīng)由AI賦能實(shí)體機(jī)器人與虛擬助理的效益不僅更為明顯,透過生成式AI所帶來之效率提升與體驗(yàn)改善也更易估算與衡量。在一定程度上能克服目前AI產(chǎn)業(yè)正在尋找重要應(yīng)用的困境,未來若機(jī)器人協(xié)作再進(jìn)化,將是更重要的AI載臺(tái),可與人機(jī)協(xié)作完成更多任務(wù)。



    圖一 : 2025年初美國(guó)消費(fèi)電子展(CES)期間,最終在NVIDIA執(zhí)行長(zhǎng)黃仁勳的開幕演講,發(fā)表全球首個(gè)世界基礎(chǔ)模型Cosmos達(dá)到高潮,(source:blogs.nvidia.com)
    圖一 : 2025年初美國(guó)消費(fèi)電子展(CES)期間,最終在NVIDIA執(zhí)行長(zhǎng)黃仁勳的開幕演講,發(fā)表全球首個(gè)世界基礎(chǔ)模型Cosmos達(dá)到高潮,(source:blogs.nvidia.com)

    工業(yè)5.0關(guān)注「局部數(shù)位化」 問技術(shù)能為員工做什麼?

    且就實(shí)務(wù)角度而言,工業(yè)5.0更關(guān)注有目標(biāo)的「局部數(shù)位化」,諸如用於提升工安的AI技術(shù)、員工數(shù)位技能再培訓(xùn)等,由傳統(tǒng)專家主導(dǎo)的鑑別式AI邁向民眾聊天通用的生成式AI,並落實(shí)導(dǎo)入於百工百業(yè)。


    有別於工業(yè)4.0以CPS虛實(shí)整合為核心,卻可能忽略了人的重要性,現(xiàn)場(chǎng)無法完全由智慧自動(dòng)化取代。如Ericsson更強(qiáng)調(diào)此基於「技術(shù)民主化」,以人為本的產(chǎn)業(yè)會(huì)把人的需求和利益放在生產(chǎn)過程的中心,「不問員工能用新技術(shù)做什麼,而是在工業(yè)5.0的架構(gòu)下,問技術(shù)能為員工做什麼?」


    表一:工業(yè)5.0主要技術(shù)類別及內(nèi)涵(source:TrendForce)

    工業(yè)5.0主要技術(shù)類別

    內(nèi)涵

    Human –MachineInteraction

    包括協(xié)作工作、多語言語音、手勢(shì)識(shí)別、人類意圖預(yù)測(cè)、互動(dòng)目的AR、增強(qiáng)人類身體和認(rèn)知能力…等概念

    Bio-inspiredand smartMaterials

    重點(diǎn)關(guān)注具有自我修復(fù)、可回收和具有內(nèi)在可追溯性的嵌入式感測(cè)器技術(shù)等特性之材料

    Digital TwinsandSimulation

    透過感測(cè)器資訊與真實(shí)環(huán)境連結(jié),可支援複雜的流程,如工廠中的自主資源重新配置、替換或移動(dòng),從而提高資源的靈活性

    Datasharing andProcessing

    該領(lǐng)域主要聚焦於安全資料管理,鑑於人工智慧對(duì)資料探勘有大幅需求,資安技術(shù)之重要性已顯著提高

    ArtificialIntelligence

    自動(dòng)化和分類任務(wù),包括基於因果關(guān)係的AI、無需人工干預(yù)即可實(shí)現(xiàn)適應(yīng)性的AutoML、以人為中心的AI、透過專家系統(tǒng)改進(jìn)的AI組件等

    Technologies for energy

    efficiency, renewable,

    storage, and autonomy

    這些技術(shù)開發(fā)並實(shí)施了為了實(shí)現(xiàn)碳中和之技術(shù)方法,最主要的是再生能源、氫能應(yīng)用、低功耗營(yíng)運(yùn)和數(shù)據(jù)分析,以及產(chǎn)業(yè)其他與潔淨(jìng)能源和相關(guān)技術(shù)之創(chuàng)新

    Reconfigurability

    用以快速適應(yīng)動(dòng)態(tài)的市場(chǎng)需求,涉及物理、資訊和組織元素的動(dòng)態(tài)管理,以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的靈活性和敏捷性,如支援動(dòng)態(tài)客製化與快速原型設(shè)計(jì)等


    生成式AI也可望成為實(shí)現(xiàn)「以人為本」的工業(yè)5.0願(yuàn)景的途徑之一,經(jīng)過落實(shí)人員與智慧機(jī)械之間的協(xié)同合作,使後者能理解協(xié)同作業(yè)人員的意圖,並採取適當(dāng)反應(yīng)。讓人員價(jià)值應(yīng)體現(xiàn)在對(duì)於需求的思考分析,而AI系統(tǒng)與協(xié)作機(jī)器人,則可用於處理勞動(dòng)密集型工作,緩解人力不足問題,維持並提高生產(chǎn)力。



    圖二 : Ericsson更強(qiáng)調(diào)「不問員工能用新技術(shù)做什麼,而是在工業(yè)5.0的架構(gòu)下,問技術(shù)能為員工做什麼?」(source:ericsson.com)
    圖二 : Ericsson更強(qiáng)調(diào)「不問員工能用新技術(shù)做什麼,而是在工業(yè)5.0的架構(gòu)下,問技術(shù)能為員工做什麼?」(source:ericsson.com)

    人形機(jī)器人跨足 可望打破服務(wù)/工業(yè)型機(jī)器人邊界

    工研院機(jī)械所智慧機(jī)器人技術(shù)組組長(zhǎng)黃甦表示,若從功能特點(diǎn)上看來,工業(yè)機(jī)器人與服務(wù)型機(jī)器人的本質(zhì)區(qū)別,在於前者的工作情境都屬已知,主要用於單調(diào)、重覆或危險(xiǎn)的工作場(chǎng)合;後者則絕大多數(shù)未知,應(yīng)用場(chǎng)景複雜多變,具體細(xì)分的種類更多,過去20年來看似擁有無窮潛力,卻未真正浮現(xiàn)。


    其中「人形機(jī)器人」在機(jī)器人學(xué)的發(fā)展上是一項(xiàng)極為象徵性的產(chǎn)品,在結(jié)構(gòu)和功能上盡可能接近人類,具備手、足、眼等人形外表特徵逐步從教育科研、娛樂表演,開始跨足工業(yè)相關(guān)測(cè)試場(chǎng)景,未來還有機(jī)會(huì)改寫服務(wù)型機(jī)器人的歷史,成為橫跨多樣專業(yè)領(lǐng)域的通用型機(jī)器人,甚至打破服務(wù)/工業(yè)型機(jī)器人的應(yīng)用邊界。


    預(yù)估2025年人形機(jī)器人發(fā)展將不斷有更多突破,可望實(shí)現(xiàn)複製人類靈活與聰敏的特性,使應(yīng)用場(chǎng)域可從廠內(nèi)工業(yè)製造出走,擴(kuò)及醫(yī)療、服務(wù)、公務(wù)、防/救災(zāi)應(yīng)用,等複雜場(chǎng)景,實(shí)現(xiàn)技能化、智慧化、擬人化、普遍化,提高總體生產(chǎn)力。



    圖三 : 2025年人形機(jī)器人的發(fā)展將不斷有更多突破,使應(yīng)用場(chǎng)域可從廠內(nèi)工業(yè)製造出走,實(shí)現(xiàn)技能化、智慧化、擬人化、普遍化,提高總體生產(chǎn)力。
    圖三 : 2025年人形機(jī)器人的發(fā)展將不斷有更多突破,使應(yīng)用場(chǎng)域可從廠內(nèi)工業(yè)製造出走,實(shí)現(xiàn)技能化、智慧化、擬人化、普遍化,提高總體生產(chǎn)力。

    多樣結(jié)構(gòu)整合起步 足型+具身智慧分進(jìn)合擊

    黃甦進(jìn)一步指出,目前人形機(jī)器人市場(chǎng)和研發(fā)正處於快速變化和發(fā)展階段,尚未形成統(tǒng)一且明確的分類標(biāo)準(zhǔn),只能先分別依其移動(dòng)方式,包含:足式、輪式、(足+輪)混合移動(dòng);依外觀分類:擬人型、非完全擬人型。另有大模型+機(jī)器人的「具身智慧(Embodied AI)」趨勢(shì),吸引美國(guó)網(wǎng)路科技大廠透過LLM大語言模型整合布局,不僅具備高度複雜的物理動(dòng)作能力,還能透過自然語言處理和深度學(xué)習(xí),進(jìn)行智慧決策與人機(jī)互動(dòng)。


    臺(tái)廠優(yōu)勢(shì)在於具備IC製造的完整生態(tài)系與AI先進(jìn)晶片的製程技術(shù)、完善的機(jī)器人零件供應(yīng)鏈、PC/IPC等資通訊產(chǎn)品等豐富的系統(tǒng)整合實(shí)績(jī),具備打造人型機(jī)器人軀體技術(shù)的能力;可在應(yīng)用上將軟、硬體整合,提供高附加功能的整合性方案,並以關(guān)鍵模組技術(shù)的產(chǎn)品,切入歐美大廠的人形機(jī)器人供應(yīng)鏈體系,可承接大廠不願(yuàn)做或小廠做不來的訂單。


    強(qiáng)調(diào)市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)多功應(yīng)用 加速達(dá)成上市價(jià)格甜蜜點(diǎn)

    然而,面臨中國(guó)大陸已是目前全球人型機(jī)器人企業(yè)數(shù)量最多地區(qū)(超過60家,占比37%),市場(chǎng)同樣陷入過度內(nèi)捲階段。臺(tái)廠還應(yīng)積極加入開發(fā)軟硬體整合方案,如AI演算法、多模態(tài)感知融合等先進(jìn)技術(shù),從企業(yè)剛性需求到個(gè)人柔性互動(dòng)、先進(jìn)硬體設(shè)備到智慧軟體平臺(tái),於AI機(jī)器人發(fā)展朝向全面多元且務(wù)實(shí)展開。


    企業(yè)未來若想要藉人形機(jī)器人來提升生產(chǎn)效率,還是會(huì)優(yōu)先考量到浪費(fèi)耗能與成本議題,即除了市場(chǎng)規(guī)模還要有商業(yè)模式推廣落地?!副仨氁袢祟愐粯勇斆?、具備多功能性,而非如目前只能從事單一任務(wù)、重複性動(dòng)作的工業(yè)機(jī)器人?!顾訬VIDIA除了串連硬體、平臺(tái),讓生成式AI得以運(yùn)作,還須針對(duì)客戶需求打造生成式AI訓(xùn)練模型,以加速達(dá)到目前認(rèn)知約2萬美元的上市價(jià)格(值)甜蜜點(diǎn)。


    除了前述來自科技進(jìn)步的驅(qū)動(dòng),將隨著AI、深度學(xué)習(xí)與機(jī)器視覺等軟硬體技術(shù)的推陳出新,讓人形機(jī)器人可以通用於為人設(shè)計(jì)的社會(huì)與環(huán)境;另有來自市場(chǎng)需求的驅(qū)動(dòng),基於服務(wù)產(chǎn)業(yè)的需求,可藉其人性化的互動(dòng)方式和多功能性,成為重要工具。


    用於因應(yīng)各國(guó)正面臨勞動(dòng)力短缺與老齡化問題,人形機(jī)器人能在護(hù)理、陪伴、助理等方面發(fā)揮重要作用;工業(yè)自動(dòng)化的演進(jìn),人形機(jī)器人可在製造業(yè)如人類一樣執(zhí)行任務(wù),具有可動(dòng)性、適應(yīng)性、靈活彈性、自動(dòng)認(rèn)知、協(xié)作性,以提高生產(chǎn)效率和安全。


    根據(jù)內(nèi)政部最新發(fā)布2024(龍)年臺(tái)灣人口統(tǒng)計(jì)出爐,累計(jì)全年出生數(shù)僅約13.4萬人,續(xù)創(chuàng)歷史新低,同期全年死亡數(shù)為20.2萬人,已連續(xù)5年「生不如死」。其中幼年人口(0~14歲)占比續(xù)降至11.72%、15~64歲的工作年齡人口不及7成(69.1%)、65歲以上老年人口占比續(xù)攀至19.18%,預(yù)計(jì)2025年就會(huì)邁入老年人口占比逾20%的「超高齡社會(huì)」。



    圖四 : 根據(jù)內(nèi)政部最新發(fā)布2024年臺(tái)灣人口統(tǒng)計(jì),已連續(xù)5年「生不如死」,預(yù)計(jì)2025年就會(huì)邁入老年人口占比逾20%的「超高齡社會(huì)」。(攝影:陳念舜)
    圖四 : 根據(jù)內(nèi)政部最新發(fā)布2024年臺(tái)灣人口統(tǒng)計(jì),已連續(xù)5年「生不如死」,預(yù)計(jì)2025年就會(huì)邁入老年人口占比逾20%的「超高齡社會(huì)」。(攝影:陳念舜)

    AI新創(chuàng)Appier與iKala董事簡(jiǎn)立峰認(rèn)為,老一代人因?yàn)樵谝延袑I(yè)知識(shí)下更有優(yōu)勢(shì),不比年輕人過度依賴AI給予答案,可能把大腦「外包」了,反而會(huì)利用AI創(chuàng)造出更好的工作效率。簡(jiǎn)立峰也期許大家能變成一個(gè)「π」型人才,因?yàn)棣杏袃蓷l腿顯示做事情的上下游,利用AI工具銜接後可以站得更穩(wěn)、看得更遠(yuǎn)。


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