勞工的人身安全問題是協(xié)作型機器人發(fā)展上的一大考驗,。為了讓業(yè)界有更明確的依循標準,，國際標準組織日前發(fā)表ISO/TS 15066規(guī)范，針對ISO 10218“工業(yè)機器人安全要求”做詳盡補充,。業(yè)界預估,，此標準將讓協(xié)作機器人變得更為安全,，也有助于提升產(chǎn)線運作效率。

　　國際標準組織(ISO)日前發(fā)表ISO/TS 15066新技術規(guī)范,，作為ISO 10218“工業(yè)機器人安全要求”標準的補充文件,。新規(guī)章詳細定義協(xié)作型機器人設計與安裝要求，以及安全風險評估準則,，未來機器人制造商與零件開發(fā)商可依 循此一規(guī)范進行設計,，以確保勞工在協(xié)作型機器人環(huán)境下的人身安全。

　　Universal Robots全球法務長Lasse Kieffer表示,，ISO 10218在2011年修訂公告時著重于傳統(tǒng)工業(yè)型機器人,，而當時協(xié)作型機器人技術仍較新穎，所以并未仔細訂定規(guī)范,，現(xiàn)今相關產(chǎn)業(yè)可遵循ISO/TS 15066,，來確保協(xié)作型機器人能和人類一起安全作業(yè)。

　　這項新技術規(guī)范由二十四個參與國的成員共組國際標準組織委員會起草,，其中亦包括協(xié)作型機器人制造商代表如丹麥業(yè)者Universal Robots。ISO/TS 15066相關作業(yè)始自2010年,，最終發(fā)表內(nèi)容為所有利益關系人共識結果,，其是針對2011年公布的ISO 10218-1與ISO 10218-2工業(yè)機器人安全標準，提供額外補充資訊,，并詳述各項人機協(xié)作概念以及相關需求,。此外，也包括設計與風險評估,，更有一項身體各部位在機器人速 度,、壓力及沖擊下的疼痛程度門檻的分析研究。

　　Universal Robots技術長Esben Ostergaard指出,，ISO/TS 15066象征各成員國對新興技術達成共識,。人類對機器人安全須謹慎以對，同時亦仍要持續(xù)研究,，找出人類與機器人的安全互動方式,，并思考如何訂定務實原 則，藉以充分發(fā)揮協(xié)作型機器人的潛力。該公司身為協(xié)作型機器人生產(chǎn)業(yè)者,，也期待能與時俱進,，令產(chǎn)品具備可調(diào)式安全功能及符合各項標準。

　　Universal Robots亞洲區(qū)總經(jīng)理Shermine Gotfredsen補充,，ISO/TS 15066的宣布將允許系統(tǒng)整合者能與該規(guī)范結合并履行安全協(xié)作型應用,。協(xié)作型應用的履行，有益增加對協(xié)作型機器人的需求,。

　　Gotfredsen指出,，UR遵守ISO/TS 15066對協(xié)作型機器人的力道與力量限制。該公司目前發(fā)布的最新款協(xié)作型機器人--UR3,，其荷重為3公斤,、終端關節(jié)可無限旋轉，以及力道能降低至50牛頓,。

　　現(xiàn)階段,，UR的協(xié)作型機器人除了被廣泛使用于工業(yè)自動化領域之外，當前亦被餐廳和旅館采用,，并且也導入半導體產(chǎn)業(yè)的自動無人搬運車(AGV),，有助讓產(chǎn)品生產(chǎn)更自動化與容易。

　　據(jù)了解,，該公司機器人專利安全系統(tǒng)內(nèi),，共有八項可調(diào)式安全功能，包括關節(jié)位置與速度,、TCP位置,、方位、速度與力道,，以及動力和機器的電力,。

　　整體來看，國際標準組織最新發(fā)表的ISO/TS 15066,，有助確保勞工和協(xié)作型機器人共事的人身安全,，加速智慧工廠和人機協(xié)作實現(xiàn)。而除了UR積極推廣外,，ABB也擴大展開搶攻,。

　　強化力道控制/負重　ABB明年推單臂YuMi

　　圖1　ABB自動化與驅動控制事業(yè)部工業(yè)機器人專案工程師陳君羽表示，現(xiàn)代化的生產(chǎn)方式是少量多樣,，在成本與效益的考量下,，人機協(xié)同是當前有效的解決方式。

　　國際工業(yè)機器人大廠ABB為搶進協(xié)作型機器人版圖,，于2015年收購德國Gomtec公司以及推出雙臂協(xié)作型機器人--YuMi,。據(jù)悉,，該公司將于2017年推出采用Gomtec技術的單臂協(xié)作型機器人--Next YuMi(暫定名稱)，其能從事更高荷重的工作,。

　　ABB自動化與驅動控制事業(yè)部工業(yè)機器人專案工程師陳君羽(圖1)觀察,，人機協(xié)同適合處理較小型的作業(yè)，由于人無法處理太重的東西,，所以太重的 場合并不適合使用人機協(xié)作的概念,，因此當前協(xié)作型機器人都屬小型并多從事零件組裝，譬如3C組裝產(chǎn)線便適合使用人機協(xié)同的生產(chǎn)概念,，2016年協(xié)作型機器 人在3C市場的產(chǎn)量也有逐漸上升的趨勢,。

　　陳君羽表示，比起傳統(tǒng)機器人而言,，協(xié)作型機器人具有提高空間利用率的特色,。因協(xié)作型機器人具安全性，人們靠近它進行生產(chǎn)工作時,，毋須刻意遠離,，故在同樣的空間與體積內(nèi)，能放入更多協(xié)作型機器設備,，有助提升生產(chǎn)效率,。

　　據(jù)了解，ABB在2015年推出雙臂協(xié)作型機器人--YuMi,，相較其他廠商多推出單臂協(xié)作型機器人來說,，該公司會生產(chǎn)雙臂機器人是由于當前3C組裝仍以人為核心，諸多復雜動作須要雙手來處理,，因此YuMi便模仿人類雙手各七軸的設計,，來提升作業(yè)能力。

　　未來在2017年時,，ABB亦預計推出單臂協(xié)作型機器人--Next YuMi,。據(jù)悉，下一代YuMi會采用Gomtec的技術,，同時將具備更精密的力道感測控制、更快速度與更高荷重,。此外,，單臂設計的價格與成本也會更便宜。

　　另外,，對于ISO/TS 15066的發(fā)布將為協(xié)作型機器人發(fā)展帶來哪些影響?陳君羽觀察,，ISO 10218利用圍籬將機器人關在安全范圍內(nèi)，藉由限制空間來避免機器人意外傷人,，但機器人本身仍具危險,。但ISO/TS 15066是專為協(xié)作型機器人所制定，其目的以保護人為主，并多了以下的人機協(xié)作定義,，包括傷害分級,、機器人速度/功率限制、人機協(xié)作的定義,、風險管理,、 周邊設備設計原則與負責人定義(如機器人廠商或系統(tǒng)商)等。

　　陳君羽認為,，ISO/TS 15066的問世,，能拉近機器人與人的距離，更加反映市場對人機協(xié)作模式的認同,。

　　陳君羽補充,，以往ISO標準都是ABB會加入的認證。除了ISO認證之外,，YuMi機器人亦獲得UL1740認證,，不管在沖擊力道、電擊,、溫度和電磁波等方面都具有安全保證,。

　　整體觀察，目前不只是協(xié)作型機器人越來越受矚目,，而是整個機器人產(chǎn)業(yè)都正蓬勃發(fā)展,，因此也帶動全球對機器人的需求，譬如亞太和北美地區(qū)對機器人的需求都大幅攀升,。

　　亞太區(qū)機器人支出攀升　醫(yī)療/農(nóng)業(yè)亦擴大導入

　　根據(jù)國際研究調(diào)查機構IDC近日發(fā)布的報告指出,，亞太地區(qū)的機器人及相關服務支出在2015～2019年的年復合成長率(CAGR)為19%， 該地區(qū)在工業(yè),、服務和消費性機器人的支出于2019年將成長至近210億美元,。除了汽車行業(yè)采用機器人之外，零售,、物流,、醫(yī)療照護和農(nóng)業(yè)等領域也已導入機 器人。

　　IDC制造觀察機器人研究經(jīng)理Jing Bing Zhang表示,，未來創(chuàng)新的工廠可以賦予制造業(yè)重要的改變,，而機器人是其中之一的核心技術，其能驅動商業(yè)模式轉變,、帶來新的營收,，以及以知識為基礎的系統(tǒng)與新工作流程。

　　Zhang指出,，盡管傳統(tǒng)上機器人多應用于汽車產(chǎn)業(yè),，但現(xiàn)今在電子,、零售、醫(yī)療照護,、物流,、農(nóng)業(yè)、服務,、教育和政府等領域也漸漸增加采用機器 人,。機器人會被廣泛采用主要是由于勞工薪資增加、專業(yè)人才短缺,、機器人系統(tǒng)價格降低,、日益要求品質(zhì)，以及國家策略倡議等原因所驅動,。

　　當前亞太地區(qū)的機器人支出是由離散元件與制程制造業(yè)所主導,，其次的機器人支出則是資源和醫(yī)療照護。從技術角度而言,，亞太地區(qū)在機器人系統(tǒng),，包括 工業(yè)、服務和消費性機器人的支出在2019年將成長至近210億美元,。然而,，服務相關的支出，包含應用管理,、教育和訓練,、硬體部署、系統(tǒng)整合以及諮詢,，在 2019年會超過240億美元,。

　　值得關注的是，2015年亞太地區(qū)占機器人總支出65%以上,。

　　Zhang補充,，2013年中國變成全球最大的機器人市場、2014年占全球工業(yè)機器人出貨量超過25%,，預估該股成長趨勢將會持續(xù),，一部分是因為“中國制造2025”的政策所驅動，在此政策中機器人被列入十大關鍵技術,。

　　除了制造業(yè),，該研究機構也觀察到亞太其他產(chǎn)業(yè)的成長機會，比方像醫(yī)療照護,、零售、消費和資源,。舉例而言,，如澳洲機器人能幫助采礦自動化,。

　　北美機器人市場強強滾　2015年創(chuàng)新紀錄

　　根據(jù)機器人工業(yè)協(xié)會(RIA)的研究資料顯示，北美的機器人市場成長力道佳,，訂單量和出貨量皆雙雙于2015年刷新紀錄,。在2015年間，共有 三萬一千四百六十四臺機器人(總價值約18億美元)的訂單量,，其單位與價值分別增加14%與11%;在出貨量方面,，共有兩萬八千零四十九臺機器人(總價值 約16億美元)被出貨至北美，在單位與價值各成長10%和9%,。

　　據(jù)悉,，汽車產(chǎn)業(yè)是2015年北美機器人成長的主要驅動來源，與2014年相比,，機器人訂單量上升19%,。非汽車產(chǎn)業(yè)機器人的訂單量亦增加5%，2015年非汽車產(chǎn)業(yè)的訂單成長主要來自半導體和電子產(chǎn)業(yè),，共增長35%,。

　　RIA市場分析經(jīng)理Alex Shikany表示，2015年北美機器人訂單量成長最快速的應用是涂料和點膠(占49%),、物料運輸(占24%)以及點焊(占22%),。

　　該協(xié)會估計當前北美工廠約采用二十六萬臺的機器人，其在數(shù)量上是繼日本和中國之后排名第三,。

　　北美機器人市場的創(chuàng)新紀錄表現(xiàn)也伴隨著失業(yè)人數(shù)的下降,。過去幾個月，美國勞工統(tǒng)計局宣布美國失業(yè)率達到4.9%,，這是自從2008年2月以來的最低水平,。

　　RIA總裁Jeff Burnstein指出，比起之前,，現(xiàn)今機器人產(chǎn)業(yè)有許多的機會,，其持續(xù)地成長為人們制造諸多新興的工作機會，舉例而言人們能夠從事編程,、安裝,、驅動以及維修機器人，事實上,，工業(yè)自動化有助創(chuàng)造就業(yè)機會,。