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數位智慧化,賦予未來工廠進化動能

  • 闞大成DIGITIMES企劃

DIGITIMES於10月17日舉辦智慧工廠秋季論壇台北場。清華簡禎富、群創楊柱祥、矽品萬國輝、工研院黃甦以及多家國內外廠商,共計發表19場專題演講。吸引超過800位聽眾報名參加。DIGITIMES攝
DIGITIMES於10月17日舉辦智慧工廠秋季論壇台北場。清華簡禎富、群創楊柱祥、矽品萬國輝、工研院黃甦以及多家國內外廠商,共計發表19場專題演講。吸引超過800位聽眾報名參加。DIGITIMES攝

現今許多製造企業都積極擁抱數位智慧化,期望將AI、IoT、Cloud/Edge、Digital Twin…等科技內化於日常作業流程,以打造不斷與時俱進的未來工廠。有感於工廠的數位化、智慧化,堪稱是一場速度、智慧和競爭力的革命,在在考驗業主的知識整備力;所以DIGITIMES於日前舉辦「數智雙化,未來工廠全進化」智慧工廠秋季場論壇,希望協助廣大的製造企業應對市場競爭和製造轉型的挑戰。

堆疊模組化工業App,加速建構永續工廠

Seagate展示新世代Exos X儲存陣列、Exos CORVAULT自我修復儲存裝置,訴求高密度、高可用性,助力工廠打造完善的災備架構。DIGITIMES攝

Seagate展示新世代Exos X儲存陣列、Exos CORVAULT自我修復儲存裝置,訴求高密度、高可用性,助力工廠打造完善的災備架構。DIGITIMES攝

睿控網安(TXOne)可為OT智慧製造場域的資產(機台設備),提供從進廠、測試、投產到維護的全生命週期資安保護。DIGITIMES攝

睿控網安(TXOne)可為OT智慧製造場域的資產(機台設備),提供從進廠、測試、投產到維護的全生命週期資安保護。DIGITIMES攝

提供唯一企業私有雲溝通平台「Team+」的互動資通,挾著安全、高效的協作優勢,成為眾多企業青睞的雙軸轉型利器。DIGITIMES攝

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台塑網演而優則導,秀出歷經台塑集團親身驗證的「智能監控系統」、「智慧廠務環安系統」等扣合ESG議題的產品。DIGITIMES攝

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百威雷(PowerArena)展示了透過AI視覺驅動的HOP人因作業平台,期望幫助製造企業,將人力製造產線蛻變為AI智造產線。DIGITIMES攝

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「亞灣新創園 X AWS 雲端聯合創新中心」攜手擅長一站式線上開課平台的哈彼科技、專精AI人臉辨識的城智科技共同展出。DIGITIMES攝

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位居全球工業級儲存與記憶體領導品牌的威剛工控(ADATA Industrial),近期以AI為主軸,積極展示新一代DDR5工業級記憶體。DIGITIMES攝

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是德科技(Keysight)領先展現5G NR RedCap、Wi-Fi 7與UWB認證與測試能量,搶攻工業4.0大數據分析、工廠網路部署模擬商機。DIGITIMES攝

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研華順應AI浪潮,推出功能完備的WISE-FactoryEHS智慧廠務永續管理系統,希望協助製造企業加速推動低碳轉型、建構綠色工廠。DIGITIMES攝

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溫瑞爾(Wind River Systems)憑藉具長期支援保障的RTOS、Hypervisor及Linux等系統,幫助關鍵客戶安心推動Safety與Security兼具的數位轉型。DIGITIMES攝

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專注代理高效運維、資訊安全、整合聯防產品的創泓科技,攜手精誠集團的精睿資訊科技,提出IT/OT全方位網安防護方案。DIGITIMES攝

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超恩(Vecow)布局Edge AI有成,端出VHub系列機器視覺、智慧能源管理、機器人AMR應用等方案,助客戶搭建新世代智慧工廠。DIGITIMES攝

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工研院機械所智慧機器人技術組組長黃甦,探討如何善用機器人實現協作或彈性生產,同時分享2023年德國AUTOMATICA的重要訊息。DIGITIMES攝

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矽品精密事業三處技術開發處長萬國輝,分享AI智能判圖在封裝廠的實務經驗。DIGITIMES攝

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達明機器人除提供AI協作機器人外,亦提供涵蓋SCADA、APS、SFC…等功能的TMM智能製造方案,助力實現邊緣運算、現場決策。DIGITIMES攝

達明機器人除提供AI協作機器人外,亦提供涵蓋SCADA、APS、SFC…等功能的TMM智能製造方案,助力實現邊緣運算、現場決策。DIGITIMES攝

身為台灣唯一Autodesk ISV經銷夥伴的達康科技,近期積極推廣AI生成式3D設計技術,藉此協助企業化解設計與製造當前挑戰。DIGITIMES攝

身為台灣唯一Autodesk ISV經銷夥伴的達康科技,近期積極推廣AI生成式3D設計技術,藉此協助企業化解設計與製造當前挑戰。DIGITIMES攝

緯謙科技從數據中台出發,幫企業整理流程並建立數據標準化,藉以建立後續數據分析、決策輔助、AI應用的基礎。DIGITIMES攝

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東捷資訊憑藉「一站式碳盤查流程指引」,協助企業透過ERP、MES並搭配IoT蒐集碳排數據,順利執行碳盤查、碳足跡,,助攻企業建構綠色永續供應鏈。

東捷資訊憑藉「一站式碳盤查流程指引」,協助企業透過ERP、MES並搭配IoT蒐集碳排數據,順利執行碳盤查、碳足跡,,助攻企業建構綠色永續供應鏈。

本次論壇,由國立清華大學講座教授兼執行副校長簡禎富、群創光電總經理暨營運長楊柱祥,共同進行高峰對談,主題為:「邁向永續經營,價值創造的燈塔工廠」。圖左為清華講座教授簡禎富,圖右為群創光電總經理楊柱祥。DIGITIMES攝

本次論壇,由國立清華大學講座教授兼執行副校長簡禎富、群創光電總經理暨營運長楊柱祥,共同進行高峰對談,主題為:「邁向永續經營,價值創造的燈塔工廠」。圖左為清華講座教授簡禎富,圖右為群創光電總經理楊柱祥。DIGITIMES攝

研華市場開發經理陳韋均表示,近年研華參與智慧工廠場論壇,多以能源管理為主軸,2023年則將格局提升,探討如何將能源管理及智慧製造整合,朝「永續工廠」角度鋪陳。永續工廠可分幾個較大面向,係因各企業的發展階段不同,範圍從綠色製造、設備管理、AI應用甚或建立企業駕駛艙,研華均可提供協助。

此乃因為,綜觀整個綠色製造系統藍圖,研華兼具從地到雲供應能力,舉凡IoT的Sensor、Gateway到IPC、Touch Panel介面,皆為研華自製,加上私有雲與公有雲的可視化,並能在中間層提供一系列工業App,便於用戶將偌大MES拆解為一個個模組套餐來選用,降低總體建置費用,且立即看到導入成效。

善用私有雲協作平台,形塑良善數位文化

互動資通行銷處協理錢芸霞指出,論及製造業數位轉型,蘊含資安、ESG、數位工作體驗三大面向。基於此,企業急欲建立具高資安能力的溝通協作平台。

互動資通的team+為私有雲企業溝通協作平台,歷經多年發展,現已涵蓋組織管理、團隊協作、即時溝通、提醒推播及資安控管等完善功能,可協助企業打造良好的數位文化。

目前team+已擁逾5,000個案場實證。如製造業範疇的廣運機械,有鑑於早年用Line溝通協作,無法留存珍貴紀錄,於是導入team+,將試車(Pilot)時遇到的組裝問題、設備之間的溝通問題,以照片或影片記錄下來,結合團隊成員提供經驗與解法,發揮知識傳承綜效,且對新資訊分享、教育訓練產生顯著價值。

AI生成3D,達成設計與製造的智慧化

達康科技技術經理周大𪛓,分享AI生成3D議題,意即透過AI協助執行未來開發。不少企業在設計與製造上面臨挑戰,如開發週期被壓縮得愈來愈短,工程設計專業知識需求不斷墊高,再者設計與製造脫鉤、以致後期變動成本激增。

為此達康科技致力推廣Autodesk Fusion 360雲端CAD/CAM/CAE平台,具有高CP值優勢,可以做繪圖設計,可以做CAM包含三軸、五軸、雷射切割、自動排版甚至積層、3D列印、金屬、粉末;另提供CAE分析,如應力的模擬分析。 更重要的它提供一個Generative Design擴展包,支援AI衍生式設計,以AI自動產生非常多的解法,讓用戶依據不同需求去做選擇,以契合廠內生產設備的需要。

以全生命週期管理,將資安威脅清理殆盡

TXOne Networks解決方案架構師廖宜岑,闡述如何運用資產全生命週期管理模式,強化工控資安。企業導入數位轉型,不外乎想要提供不一樣的服務與產品給客戶,或優化產線、讓生產更順利;其間有一個重點絕對不容忽略,即是資安,只因在尋求進化的同時,資安風險必然增高。

如何做好資安準備?TXOne提出全生命週期的資安管理架構,完全不信任任何設備是乾淨的,當設備進廠前便以USB掃毒棒掃過一遍,確定沒問題後再進廠佈建;佈建過程中,若可安裝防護軟體者就安裝,若不行便掛上網路式防護,此後在歲修或例行檢查時,再用USB做固定掃描,讓確保每一個時期,皆有對應的資安措施。

活用AI、IoT與Cloud,循序實踐數智轉型

緯謙科技副總經理葉卯陽表示,工廠推動數智轉型,需要借助三個主要工具,便是AI、IoT、Cloud,如何適切調配這些投資與產出,即為重點所在。深究其因,在於製造業面臨通膨、地緣政治、供應鏈重組、淨零、缺工等多重挑戰。如何解決這些難題?第一必須做數位化,且要善用雲端工具;第二要利用AI,落實師傅經驗的數位化;再者要做到數據串聯,確保AI能與人們協作。

為使企業達到一致化資料品質和定義、扎穩數智化基本功,緯謙可協助建立貫穿雲地的Data Fabric,將所有資料整理清洗,確保企業能以單一資料來源加速推進AI運用,循序打造製造檢驗、設備維護、工安警報、供應鏈管理、自動化溝通等場景,實踐提質、增效、降本、減存目標。

憑藉智慧製造加值服務,助力打造永續供應鏈

東捷資訊服務ESG智慧服務部副理龔恆德,述說東捷如何延伸智慧製造加值服務,助攻企業建構綠色永續供應鏈。2023年金管會規定大型集團及高碳排產業需揭露碳排數據;在國外,也有歐盟CBAM、美國CCA等法案陸續施行,顯見製造業邁向低碳無可避免。

為使企業克服永續轉型挑戰,避免日後因罰金或 採購碳權而徒增營運成本,東捷提供「一站式碳盤查流程指引」,協助企業透過ERP、MES並搭配IoT蒐集碳排數據,順利執行碳盤查、碳足跡,再結合專業顧問團隊進行數據驗證,再引導企業善用編輯器產生出合於規範的對應報告書。此外也協助導入馬達健康度監控機制,隨時觀測電流量是否異常飆高,有效抑制工廠或供應鏈的最大碳排源頭。

勇於創新,老舊廠房設備也能孵育高價值

本次論壇的重頭戲,便是由國立清華大學講座教授兼執行副校長簡禎富、群創光電總經理暨營運長楊柱祥,共同進行「邁向永續經營,價值創造的燈塔工廠」Panel。

簡禎富指出,群創獲得台灣首座燈塔工廠認證,亦推動許多轉型計畫,特別在2023年Display Week中、楊柱祥提出「More than panel」,讓人不禁對面板可能的創新應用深感興趣。

楊柱祥拿出一張信用卡,上面有一個讓群創引以自豪的指紋辨識器,係由其LTPS 3.5代舊廠房透過PI基板做出來的,現已進入量產。綜觀此指紋辨識器,上面有群創封測的IC,將多溫低晶矽LTPS玻璃當作載板、再放上IC。

「我們不只做先進封裝,也是Glass Core Substrate的破壞性創新者!」楊柱祥說,一般常見Silicon Based IC,但群創做的是Glass Based IC,成本更具競爭力,可用來驅動Micro LED或Mini LED。

足見群創已著眼於Beyond the Panel,力圖創造更高附加價值的產品,但創新歷程艱苦漫長,往往以三年為一基期、動輒2~3個基期起跳,且極為燒錢;但群創樂於投資Future、Technology與Knowledge,願意提供機會給願意挑戰的同仁,且絕不會因創新失敗而究責。

擁抱Edge AI,快步實現新世代智慧工廠

超恩台灣區業務林彥志表示,超恩專注發展Edge AI與邊緣運算方案。以硬體來說,除提高算力要求,更針對不同場域、應用,細緻打造具最佳化穩固性、耐受性、安全合規性的工業電腦;近年積極投入軟體開發,打造V-Hub軟硬體整合平台,可運用在機器視覺應用開發、能源管理數據採集分析、AMR機器人軟硬體整合應用開發。

如VHub AI Developer Solution,為基於Intel OpenVINO的機器視覺開發套件,可作為AI推論引擎或模型優化器;值得留意的,它提供逾200個預訓練模型,方便AI開發者減少發展AI影像視覺的時間與成本。另提供VHub AI Developer Premium方案,為一站式AI影像視覺開發平台、屬SaaS服務,標榜從資料收集、物件標記到模型訓練與驗證,均可直接在雲上完成,擁有莫大彈性和便利。

部署工控系統,建立智慧製造的管理樞紐

達明機器人自動化工程師黃靖涵強調,如何引用智慧化系統來建造智慧工廠,已是大勢所趨。以智慧製造與傳統製造模式相比,前者不管在成本、人力、年交率皆有絕對優勢。

打造智慧製造的四要素,依序包含導入自動化設備、設備系統連結、數據整合暨製程管制、結合AI技術。為協助企業落實智慧製造,達明悉心發展TMM工控系統;以智慧製造金字塔架構來看,TMM居中間範圍,底下是手臂、PLC、AGV、Sensor等終端設備,TMM透過通訊協定連結這些設備連結,收集資訊並呈現於SCADA中控系統,另提供APS、MES、SFC(Shop Floor Control)等功能,應用範圍甚廣。

談及TMM應用範例;以SFC而論,可藉由精準的流程卡控,助客戶穩定達成多單多工件生產,且自動產出生產履歷。

整合3D量測及MES/CAD,讓模具誤差無所遁形

馬路科技顧問3D量測部門經理李啟憲,分享如何藉由3D量測與MES/CAD數據的整合,為智慧工廠帶來助益。他說3D量測感測器利用左右兩側Camera取得2D影像,再透過三角測距方法並搭配投影光柵,算出3D點雲資料。3D量測與傳統量測的最大差別在於資訊量,唯有前者才能滿足Full Field Expansion全域量測,不必區分哪些地方重要或不重要,都以綜觀全局方式來瞭解受測物件的誤差問題。

所以企業非常適合在製程中導入3D量測工具,第一個可量測的就是模具,因為模具上的某些地方可能沒有加工到位,透過3D掃描再與CAD做比對,很容易就能找出像是過切等異狀。甚至可針對模具做虛擬組配,掃描上與下之後,再把它們合起來,用數位方式檢查哪裡有干涉。

強化能耗碳排管理,推動工廠淨零轉型

台塑網科技CIM事業群專案顧問李建霖指出,近年ESG議題發酵,且氣候變遷因應法三讀通過,意謂最快2024年可能徵收碳費。為此台塑企業著手推動ESG優化方案,範圍包含改善能源、製程優化、企業永續,並依企業管理、盤查管理、減量管理、碳中和等構面制定減碳路徑。基於「看得到才管得到」,台塑廣納碳排資訊,再依不同層級管理需求,透過智能監控戰情看板呈現訊息。

台塑推動工廠節能多年,故補強重點之一為能耗管理,一來針對油氣水電加裝感測器,展開能源統計與分析,二來定期產製報表,建立符合ISO 50001架構的認驗證機制。至於另一重點碳排放,側重趨勢比較,包括不同生產線、相同月份,及相同產線、不同月的碳排比較,找出改善極限。

結合AI視覺,增進生產作業品質與效能

百威雷科技(PowerArena)業務總監洪維謙說,據麥肯錫最新報告,高達七成製造業透過人工進行生產管理或生產製造。故PowerArena亟思運用AI軟體方案,協助這些工廠做改善,以提升品質與效率。

關於工廠管理,PowerArena從人機料法環當中,選定合乎自身專長的「人」與「法」面向,提出HOP(Human Operation Platform)人因作業平台。此方案非常簡單,利用工廠的Camera收集資料,再經由AI專屬機做運算,很快就能顯現工廠當下狀況,不再需要生產主管以紙筆碼錶收集數據。

經由人因作業數智化,可為企業帶來諸多好處。以QC為例,當公司接獲客訴,可回溯生產履歷,快速釐清當時生產狀況。另可針對重點工站,利用AI分析比對,時時確認作業員是否遵照IPQC流程來作業。

以RTOS為基底,助力Mission Critical企業轉型

美商溫瑞爾(Wind River)台灣分公司關鍵客戶經理孫楊晃指出,Wind River從嵌入式軟體起家,自行開發即時作業系統(RTOS),主要客群皆為「Mission Critical」型態,意即嚴格要求所用控制器必須即時,否則一旦當機,恐造成人員生命財產傷亡,如飛機、汽車ADAS等。

Mission Critical客戶相對封閉,對數位轉型考慮面向更多、也更謹慎。好比因應系統日趨複雜,如機械手臂從單一工作轉向協作型,故需考慮視覺化、防止誤傷人員,也要有能力將資料上傳雲端做分析。此外做產品時需考量整個生命週期,能負擔從開發、部署到後面的營運維護。再者要確保Safety與Security萬無一失。
為此Wind River致力推廣具長期支援承諾的RTOS、Hypervisor和Linux系統,讓Mission Critical客戶在安全無虞下邁向現代化協同開發,實現Digital Feedback Loop。

採用節能傳動設備,貫徹低碳永續理念

ABB台灣運動控制事業部副總經理吳文銓,分享ABB基於「轉型低碳製造、邁向永續未來」繪製的未來工廠藍圖。

談到截至目前的ABB永續進程,以2019年為基底,已減少65%範疇1與2溫室氣排放,及減少32%廢棄掩埋物,並降低42%工傷時(Lost Time Injury)。此外ABB預定在2030年達到碳中和,要求80%以上產品採用循環模式。

值得一提,預估2040年全球使用的傳動設備如馬達,數量激增一倍。因馬達消耗逾45%電力,故上述情勢對低碳永續極為不利。為此ABB呼籲工業界採用高效率馬達設備、減少10%能耗,同時搭配變頻器、另降低25%能耗;而ABB致力為整個馬達價值鏈帶入永續發展觀念,不管採用的原物料,乃至設計、製造、銷售、使用到產品壽命告終,都深植永續DNA。

透過開放性Fieldbus,輕鬆實作模組自動化控制

美商英特蒙(IntervalZero)台灣分公司亞太區業務工程師謝誠陽指出,IntervalZero主要產品有二,一是微軟Windows的即時作業系統RTX64,另一是基於RTX64開發的KINGSTAR運動控制平台,也是促進未來工廠模組自動控制的重要利器。

目前多數工廠的機台屬單一用途,只要將它模組化,就能更有彈性地運用在產線。例如不同機器通常有不同控制器類型,CNC有自己的控制器,Load/unload機器也有一個主要控制器、如PLC或PC-Based運動控制卡,藉由主控串接底下Conveyor或Loader;一旦模組化,異質控制器與機器之間也能溝通無礙。

欲實現模組化,需借助一個開放的Fieldbus,將一個個模組串起來。例如採用EtherCAT的KINGSTAR,便能連接各種硬體,另支援Auto-Scan、Auto-Configuration及Hot Connect等必要條件,完全滿足模組化機器所需靈活性和可擴充性。

科技加持新創團隊,孕育高值化創新方案

同屬亞灣新創園AWS聯合創新中心新創團隊的哈彼科技(HAVBEAT)、城智科技(AIRA),聯手進行「科技加速數位轉型 內容電商創新商業模式」演說。

哈彼科技共同創辦人暨營運長游恩寧表示,哈彼為專注數位內容轉型的SaaS領導品牌,擅於提供線上線下一條龍方案。例如想藉由B2B2C模式推廣課程業務的企業,可透過HAVBEAT系統,以募資、團購或分潤導流等形式更多人看見其課程;接著採用預約模組,執行高彈性的線上下預約,透過活動模組分析消費者偏好,或以電商模組推展商品販售,讓知識變現變得更廣。

城智科技業務拓展經理魏藩東指出,AIRA擅於AI模型的建立、訓練、調教與部署,有兩個顯著特色,其一非以SDK方式提供AI模組,而會提出實際解決方案,如智慧製造方案;另一標榜高性價比,最低從CPU即可入手,不需一開始做斥資購置GPU。AIRA主要聚焦人員管理,從環安位的「安」切入,像是員工身分辨識、陌生人追蹤等。

架設資安保護傘,消弭5G專網風險威脅

訊勢科技(CTOne)全球商務開發經理易名揚說,CTOne為趨勢科技全資子公司,是國內外唯一專注研究通訊與電信領域的資安公司。

有人質疑5G專網處在工廠封閉領域,為何需要採取高規格資安保護?易名揚解釋,5G與過往2G、3G、4G LTE等網路不同,不只導入雲端服務、開源軟體,且採用標準化x86硬體與各式IoT設備。而5G專網所在的智慧製造場域中,有很多終端設備,如手機、平板、機械手臂等,它們並不在3GPP規範內,卻又與5G專網緊密連接,是整個架構裡最容易被駭客攻破的點。

此外不管Open RAM、MEC甚或5GC核網,各有遭受攻擊的風險存在。為此CTOne提出MNS(Mobile Network Security )資安方案,期望基於零信任原則,協助客戶確保專網安全、遵循專網法需求。

精進AI智能判圖,減少品檢人力消耗

矽品精密事業三處技術開發處長萬國輝,分享AI智能判圖在封裝廠的實務經驗。他指出矽品中科廠有晶圓凸塊與晶圓級封裝產線,自動化程度高,以致人力精簡,但產品檢測是例外;因矽品不允許有缺陷的產品落到後段製程,採取嚴格檢驗,導致AOI的過殺率偏高,只好指派作業員執行覆檢。

後來矽品決定導入AI智能判圖,希望減少人力消耗。在走向智能判圖的過程,需要思索不少難題,如要避免Wafer的切割道直接被判為缺陷,要清楚分類良品和不良品特徵,要選定好的訓練方法等。

總之群創收集AOI照片,放到Training Server做訓練;此Training Server基於NVIDIA DGX-2架構,共配置16張V100顯示卡,這些顯示卡被區分為幾個區塊(Container),依模型、訓練資料量的大小,調控每區塊的資源。未來將持續提升自動缺陷分類(ADC)準確度、探索新的AI模型架構、擴大產品涵蓋率,提高智能判圖綜效。

運用AI Robot,實現協作生產和彈性生產

工研院機械所智慧機器人技術組組長黃甦,探討如何善用機器人實現協作生產或彈性生產,因應未來多變產業環境,同時分享2023年德國AUTOMATICA呈現的重要訊息。

隨著生成式AI爆紅,連帶大幅推升AI Robot能見度,如同其簡寫AIR(空氣),可望在我們的周圍變為常態,像是在工廠或餐廳。AI Robot兼具通用性及智慧性,最大特點在於可靠性,不會像人類會因情緒、疲累度、健康而導致失誤,維持穩定的製程品質。

有關2023年AUTOMATICA,綜觀市佔率最高的四大家族(FANUC、Yaskawa、ABB、KUKA)發展走向,可歸納為設備機器人化、人機協作化、機器人技能化等未來趨勢。像是Yaskawa結合視覺和力覺Sensor,結合AI與深度學習,已有能力執行表面拋光;更值得留意,ABB提出No-Code Robot,不需示教編程,即可快速引導機器人學會執行任務,使機器人更能輕輕易扛起協作生產重任。


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