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從歐盟機器人的發展動向看臺歐合作契機

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字數 5500
頁數 7
出版作者 林蒧均、陳信宏
出版單位 中華經濟研究院
出版日期 2020/04/08
出版類型 產業評析
所屬領域 整體產業研究
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在工業4.0發展趨勢中,一個重點是歐盟近年持續推動數位轉型,研發導入機器人和人機協作模式,促進產業轉型。有鑑於歐盟不僅是全球機器人的重要供給地區,也是世界重要的需求市場,故以下將檢視歐盟發展機器人(含人機協作)的發展動向,以供我國相關產業參考,並將從歐盟政策、科研計畫、監管法規的發展趨勢,討論未來臺歐的合作方向。
 

一、歐盟機械人政策發展

(一)政策動向:數位轉型助攻機器人和人機協作的普及應用

由於歐洲國家面臨產業供應鏈外移、失業率上升的困境,為讓產業能根留歐洲與回流,並提升歐盟在機器人技術領域之領導地位,歐盟政策近年持續推動數位轉型,涵蓋機器人、企業數位轉型、中小企業數位轉型、智慧製造、工業物聯網、永續工業、人協協作、工業數據應用(流通方式與應用的平衡、兼顧隱私、安全及道德準則)、創新科技結合機器人(如AI)等議題,相關政策摘要於表1。

為因應此一趨勢,歐盟不僅提出多面向政策工具,也積極結合產業和民間的力量,投入機器人研發,以掌握未來龐大商機。例如,2014年歐盟與Eu Robotics(歐洲機器人協會,重要機器人技術平台和學術網絡,為國際非營利性組織)合作「SPARC」計畫,宣布共同投資28億歐元(歐盟出資7億,協會出資21億),以公私合作夥伴關係方式(PPP)進行,加快產業垂直領域與機器人供應鏈間的建置與合作,提升歐盟於國際機器人市場的占有率,促成機器人在工廠、空陸水域、農業、健康及救援等實際應用,甚至結合AI與機器人、維護檢查需求、產業標準以及技術應用道德和法律等。預計在2020年將全球市占率由目前的35%提升至42%,以確保歐洲在機器人產業的發展優勢。此外,該組織並舉辦歐洲機器人論壇(The European Robotics Forum)、歐洲機器人周(European Robotics Week)、和歐洲機器人聯盟(European Robotics League)。

歐洲議會(European Parliament)在2017年提出多項具體建議:在歐盟層級創設機器人與人工智慧專責機構;釐清智慧機器人之民事法律責任歸屬,並於法律上定義「智慧型自動化機器人」(smart autonomous robots);建立適用於智慧機器人技術的智慧財產及資安保護法規;評估對勞動力的影響(如大規模失業風險);建立安全準則、技術標準和公共諮詢管道等。

 表1 歐盟機器人領域之相關政策

資料來源:中經院2020年3月整理自
https://www.eu-robotics.net/sparc/https://europa.eu/european-union/index_en,https://www.europarl.europa.eu/doceo/document/TA-8-2017-0051_EN.html?redirect
 

 

二、歐盟科研計畫動向

(一)初期強調機器人的多元應用

在初期歐盟較著重於機器人的多元應用,就科研計畫的命題和布局來看,請參見表2。除一些機器感知功能、機械性能、驗證應用計畫外,我們觀察到大多數計畫聚焦於急難救助、任務導向需求、海洋任務、醫療輔助等。
 

表2 歐盟機器人領域之相關科研計畫

資料來源:中華經濟研究院整理,2020/03
 

(二)多元創新科技與人機協作的整合應用

由於物聯網、人工智慧、邊緣運算和高效運算的重大進展,使機器人及自動化技術持續產生關鍵的量變與質變,使其產業蘊藏著市場潛力。因應新技術的重大推力,歐盟的科研政策方向有以下的轉變。

第一、加強重視人機協作:相對於導入高成本的全新自動化設備,更多企業有意願採用機器手臂和協作型機器人,因為其解決方案較為平價,應用於生產過程具靈活彈性,且具有相當程度的導入效益。故不僅既有工業機器人廠商也嘗試投入協作機器人的研發與製造,歐盟也重視人機互動介面、協同機器人、機器手臂等技術應用計畫。

第二、積極鼓勵科研計畫擁抱新科技:由表3可見,如物聯網、雲端運算、人工智慧、高效運算、數據分析與應用、量子運算、數位分身、數據庫、區塊鏈、AR、VR、M2M、CPS等。我們觀察到歐盟相關計畫開始不要求計畫申請者重視單一技術,轉為提供多類科技選項,鼓勵計畫申請者,在計畫中同時整合多項科技,透過智慧技術促進設備間的資訊創建和共享,釋放更多的整合價值。換言之,這是一種開放型態的科技應用整合計畫機制,例如工業物聯網為改善工業流程,可整合邊緣運算、AI、區塊鏈等多種技術,一起協同運作。

第三、為確保計畫的效益效率建立合宜評估指標:1.要求多元場域的落地應用,如不同工業場域進行人機解決方案(如兩個以上場域)、規劃試點和發展路線圖,或者提出使用案例;2.同步開發不同數位技術協同作業的標準;3. 設計一個收集管理工業數據的數據庫、共享資料、建立資料模型、以及使用高性能計算工具分析相關數據,且掌控後續改善狀況等
 

 表3 歐盟人機協作領域之相關科研計畫

資料來源:中華經濟研究院整理,2020/03

表3 歐盟人機協作領域之相關科研計畫(續)

   
資料來源:中華經濟研究院整理,2020/03

 

三、歐盟人機協作的法規動向

協同機器人和既有工業機器人最明顯的差異在於,機器需要與現場員工共同合作以完成工作,其工作空間、動線與現場員工的距離非常接近,且有部分重疊。因此,對於如何保護現場員工避免受到機器人/機械手臂的傷害,其空間規劃與考量需要比工業機器人有更嚴謹的規劃。然而,臺灣在協同機器人的應用尚在起步階段,國內產業對於協同作業的安全意識和危害認知仍有加強的空間。為此,以下將說明目前臺歐盟產品的機器人產品監管法規。

有關機器人標準,截至目前為止,ISO 10218(第一部份和第二部份)[1]是目前國際協同作業機器人的重要標準。此外歐盟發展出之指令,涉及機器人部份包括:一般產品安全指令(Directive 2001/95/EC)、電磁兼容性指令(Directive 2004/108/EC)、無線電設備指令(2014/53/EU)、機械指令(Directive 2006/42/EC)、醫療器材指令(MDD指令)。我國勞動部目前也於2018年2月14日修正發布「工業用機器人危害預防標準」,於第二十一條增列雇主使用協同作業之機器人時,應符合國家標準CNS 14490系列。2018年3月發布「協同作業機器人作業安全評估要點」,作為事業單位撰寫協同作業機器人安全評估報告參考指引。

有關協作機器人標準,目前主要標準為ISO/TS 15066[2],其作為ISO 10218「工業機器人安全要求」標準的補充文件,確保勞工在協作型機器人環境下的人身安全。其中,協作型機器人生產領導品牌Universal Robots也積極參與ISO委員會,起草ISO/TS 15066技術規範,內容在於規範操作空間和協同工作空間,相關重點包含:在不移除電源下能確保停止;可手動控制的機器人系統;在機器人和任何侵入的分隔間,其運動速度受到控制;機器人速度、扭矩、受控運動不會造成操作員的傷害等。另外,IEC 61058也是相關國際標準之一,內容在於規範開關零組件,包含器具用電氣開關、和室內用小型開關,國內對應標準為CNS 695。目前,臺灣佳世達為建立「人機協作」、「少量多樣」的智慧工廠,已於2019年通過機密機械中心的第三方認證,取得ISO 10218 / TS 15066 國際安全規範認證。

然而,因協作型機器人需求增加、創新科技的軟硬體應用比例增加,必定涉及更多的人類安全問題。因此,隨著產業應用日益普及,相關安全規範和認證也應與時俱進。故建議我國需積極關注各國法規和安全管理現況,以促進各國法規和安全管理現況。以利未來我國有意願導入協作機器人的企業、理解其安全風險評估的具體方法、了解安全維護技術資訊,提升產業使用安全性,進而促進產業競爭力。
 

四、小結

從歐盟在機器人領域的政策、科研計畫和監管法規的趨勢來看,值得關注的發展動向說明如下:第一、政策引導產業持續擁抱新科技和邁向新製造變革模式:變革項目從自動化、智慧工廠、工業4.0等概念,延伸至工業物聯網、人機協作、工業數據應用、人工智慧結合機器終端設備等。建議未來我國應關注歐洲面對新興科技對機器人應用的影響和做法,如供業數據應用的安全與道德準則,或是面臨AI錯誤決策的應變作法;第二、科研動向從機器人多元應用延伸至人機協作,且廣納多元新科技如人工智慧、邊緣運算、高效運算、數據分析等。建議我國未來可關注歐盟如何透過科研計畫的場域應用,整合多面向的新興科技解決方案;第三、持續精進改善歐盟機器人產品監管法規架構:歐盟為避免各成員國間產品監管法之差異造成機器人相關產品的貿易流通障礙,已逐步建立歐盟境內一致性的機器人和人機協作產品的安全規範體系,建議未來持續關注歐盟法規的後續發展,提供國內廠商盡早了解相關資訊,以利拓展在海外市場銷售的機會。以下考量我國的發展現況,提出臺歐合作方向,歸納如表4所示。

表4 機器人領域的臺歐合作契機

資料來源:中華經濟研究院整理,2020/03

 

[1] 說明:ISO 10218-1 Robots and robotic devices -Safety requirements for industrial robots , Part 1: Robots; ISO 10218-2 Robots and robotic devices-Safety requirements for industrial robots, Part 2: Robot systems and integration.

[2] 說明:ISO/TS 15066 Robots and robotic devices -Collaborative robots.

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