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機器人產業概況
機器人定義
• 根據國際標準組織(ISO,International
Organization for Standardization)定義,
機器人為一被驅動的機械,具有兩個或以
上可編程的運動軸,且有一定的自主性,
在特定環境內移動,以完成...
產業簡介 產業現況 產業趨勢 結語
工業型 服務型
分類
機
器
人
工業型
服務型
專業服務型
特殊.農業.醫療.國防
個人/家用服務型
居家.娛樂
第一代 第二代 第三代
簡單個體
感知能力
智慧能力
1960 1970
1990
機器人演變
手勢判別、
語音、人工
智慧
感測器、視
頻處理及視
覺伺服控制
反覆簡單
動作
汽車、電子
紡織、化工、食品
製造業、服務業
產業簡介 產業現況 產業趨勢 結語
工業型 服務型
工業型機器人 工業領域的多關節機械手背或多自
由度的機器人
1.自動執行工作,靠自身動力和控
制能力實現各種功能的機器。
2.可接受人類指揮,或按照預先編
排的程序運行,現代的工業機器人
還可以根據人工智慧技術制定的原
則行動。
3.工業機器人...
優勢
學習快
速、不
需培訓
提高效
率、產
品良率
改善工
作環境
節省生
產空間、
成本
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產
工業型
主要應用領域
汽車最早投入,使用程度仍為最高
工業型
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汽車 電子 金屬 化工 食品
2013(台)
案例-庫卡
工業型
2014品牌形象大使
Timo Boll
速度、精準、靈活
四大家族占全
球市場約50%
產業簡介 產業現況 產業趨勢 結語
工業型 服務型
服務型機器人 除了製造生產設備外之多功能全自
動或半自動機械裝置,它可透過程
式化動作提供人類服務或具備與人
互動功能。分為兩大類:
1.專業服務型
用於國防、救災、水下作業、建築
、醫療、農業、其他
2.個人/家用型
用於家務、娛樂、保全、教...
優勢
提示警示
節省時間
和人力
提高效率
改善工作
環境
照護陪伴
服務型
主要應用領域
應用廣泛以醫療照護使用最多
服務型
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醫療照護 娛樂 農業 家務 自動駕駛 物流系統
2013 (台)
案例
服務型
• Roomba
• Scooba
掃地機器人-irobot
Pepper 6月發售
• 日法研發,鴻海代工
• 擁有人工智慧、學習能力,具
備通訊和情感認知功能,可擴
充軟體使功能更多樣
服務型機器人工業型機器人
基礎
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特點
應用
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工業型、服務型比較
光機電整合、系統整合
機械工程
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資訊(bigdata)
通訊感測器、智能高效性、持久性、速度、準確性
容易普及、容易使用
協助人類
、安全
製造業(汽車、光電...
產業簡介 產業現況 產業趨勢 結語
工業型 服務型
產業現況
一、各國工業機器人使用現況
二、機器人列入工業大國發展重點
三、人口老化加速服務型需求及發展
產業現況
一、各國工業機器人使用現況
二、機器人列入工業大國發展重點
三、人口老化加速服務型需求及發展
全球銷售量(單位台)
工業型
1998亞洲
金融風暴
2000網路泡沫化
2001九一一事件
次貸危機
工業行銷售量持續
機器人裝置量(單位台)工業型
德
國
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美國
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韓
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304,001
工業型
156,110
132,784
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前五大機器人裝置量國家(台)
日本最早投入發展、美國後來居上
韓國機器人密度最高
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韓國 日本 德國 美國 中國
機器人密度
世界平均
密度62
• 機器人密度=
機器人數量/萬名員工
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產業現況
一、各國工業機器人使用現況
二、機器人列入工業大國發展重點
三、人口老化加速服務型需求及發展
機器人列入各國發展重點
一、作業軟體及平台德國
美國
韓國
中國
日本
CPS為核心,發展智慧工廠,整合資通訊軟硬體
AMP計畫推動3D列印、大數據、機器人在工業上的發展
以資通訊網路和機器人技術,發展智慧型工廠
政策輔助產業轉型,建置完整產業...
德國工業4.0開路先鋒,虛實整合為目標
2011年
「工業4.0」高科技戰略
計劃
金額:2 億歐元
成立國家級研究機構 ,開
發新技術,再為中小企業
提供設備、研發、技術轉
移
1.製造業電腦化、數位
化、智慧化
2.整合資通訊軟體,建
置虛...
歐盟資助機器人產業,望廠商根留歐洲
2014年6月
「SPARC計畫」
金額:28億歐元
(歐盟7億)
歐盟+ euRobotics(歐洲
非營利機器人科研組織)
民間研發創新計劃
1.將欲外移到低工資地
區的製造業根留歐洲,
預計創造24 萬...
美國借鑑德國,目標維持先進製程主導地位
2011年
「先進製造業夥伴關係
計畫」(AMP)
金額:100億美金
仿造德國,成立研究機
構,再為中小企業提供設
備、研發、技術轉移以扶
植製造業
產官學合作,促進競爭
前的合作,推動共享設
備和基礎...
日本因應老年化,望創造世界第一無障礙社會
2015-2019年
「機器人新戰略」
金額:1000億日圓
推動技術於醫療照護、農
業等產業,並協助中小企
業普及應用,同時改革制
度運用世界最高水準的人
工智能技術
1.創造世界第一「機器
人無障礙...
韓國發展機器人產業重鎮,支持拓展海外市場
2013~2022年
「國家機器人產業政策
-機器人未來戰略」
金額:3.17億美金
積極推動大邱市為產業重
鎮,預計2017年6月建置
完成
擴大韓國機器人產業並
支持國內機器人企業進
軍海外市場
計...
推力:
中國世界工廠面臨延
海缺工及工資不斷上
漲
拉力:
各國政府資助機器人
的使用及開發,使用
機器人成本降低 各國製造業回流,
中國外資設廠及投
資逐漸減少
中國
面臨各國產業回流及工資上漲問題
中國
面臨各國產業回流及工資上漲問題
《中國製造業發展綱要》
(2015~2025)
(1200億人民幣)
《十二五計畫》
《十三五計畫》
(2016~2020)(2兆)
 資訊科技
 生物醫藥與製造
 高端裝備製造
 新能源產業
製造...
產業現況
一、各國工業機器人使用現況
二、機器人列入工業大國發展重點
三、高齡化影響服務型發展潛力大
服務型發展潛力大
家用型機器人成長幅度更高
家用型 娛樂型
24,000 7000
IFR預測2021年服務型將超越工業型
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工業型 服務型 單位:億美元
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• HAL是第一個同時採用混合控制系統的外骨骼動力輔
助裝置。
• HAL外骨骼動力服的控制系統有2種:
「意志控制系統」利用肌電訊號作偵測
「自動控制系統」種則是機器人
Cyberdyne外骨骼動力服HAL
日本世界第一機器人無障礙社會的願景
產業簡介 產業現況 產業趨勢 結語
工業型 服務型
工業4.0趨勢下的智慧工廠
機械製造
資通訊
(ICT)
電子電機
step1
step2
硬體、軟體系統整合
物聯網資料蒐集
大數據分析
雲端計算儲存
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通
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化 生
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日本模式
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自產
歐洲模式
美國模式
自產 自產
子公司、
工程公司
進口並改裝 自產
各司其職,機器人廠
商以開發和批量生產
優質產品為主要目標
說明
全部由機器人製造
廠商自行完成
不生產機器人,工程
公司進口機器人後,
...
本體硬體
日本模式
系統軟體
自產
歐洲模式
美國模式
自產 自產
子公司、
工程公司
進口並改裝 自產
各司其職,機器人廠
商以開發和批量生產
優質產品為主要目標
說明
全部由機器人製造
廠商自行完成
不生產機器人,工程
公司進口機器人後,
...
標準化相關政策及研究
越來越多政策制定及大廠投入標準化研究
歐盟 「RoboEarth」機器人雲端技術分享平台
中國 設「國評中心」推動認證及標準化、中德工業4.0合作框架
Google 收購八家軟體密集型機器人公司,兩家來自Willow Ga...
中國的標準化相關政策
推動機器人認證及標準化、中德工業4.0合作框架
設立機構-國評中心
國家機器人檢測與評定中心
成員:國家與企業共同設立
地點:上海市普陀區(總部)
時間:預計2017年12月完工
目標
1. 機器人及相關零件認證制度
2....
歐盟
技術分享平台
研究團隊
時間:2011-2014年
金額:560萬歐元
歐盟出資,由飛利浦公司和艾
恩德霍芬大學等5所歐洲大學的
科研人員進行開發
研究目標
讓機器人和人類都能透過「雲
端數據庫」上傳訊息,以發揮
類似「機器人大腦」的作用...
Willow Garage
最早投入開源軟體系統研究(2007)
公司簡介
創辦人Scott Hasson 是google搜
尋引擎最初程式碼的編寫者之
一,後google以股份作為回
報, Hasson將資金投入機器人
研究
瓶頸
PR2機器...
機械製造
電子電機
資通訊
(ICT)
• 物聯網資料蒐集
• 大數據分析
• 雲端計算儲存
工業4.0趨勢下的智慧工廠
硬體、軟體系統整合
工業4.0
1.
機
台
通
訊
標
準
化
2.
生
產
資
料
加
值
化
3.
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統
軟
體
...
兩
家
源
自
WillowGarage
收
購
八
家
公
司
• Android平台開發者帶領機
器人團隊研究
• 發展手眼力技術,偏向人形
機器人,而非傳統工業型機
械手臂
• 共通性:皆為軟體密集型的
機器人公司
產業簡介 產業現況 產業趨勢 結語
工業型 服務型
結語
人口多 增加效率應需求
人口少 反鎖工作缺工
機器人市場成長空間巨大
工業4.0趨勢下,智慧工廠
使機器人產業傾向整合,各
國及各大廠均投入機器人標
準化研發,以搶占市場
中國世界工廠在拉力推力影
響下,各勞力密集產業逐漸
遷回本國,工業...
機器人產業概況
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機器人產業概況

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機器人產業概況

  1. 1. 機器人產業概況
  2. 2. 機器人定義 • 根據國際標準組織(ISO,International Organization for Standardization)定義, 機器人為一被驅動的機械,具有兩個或以 上可編程的運動軸,且有一定的自主性, 在特定環境內移動,以完成期望的任務。
  3. 3. 產業簡介 產業現況 產業趨勢 結語 工業型 服務型
  4. 4. 分類 機 器 人 工業型 服務型 專業服務型 特殊.農業.醫療.國防 個人/家用服務型 居家.娛樂
  5. 5. 第一代 第二代 第三代 簡單個體 感知能力 智慧能力 1960 1970 1990 機器人演變 手勢判別、 語音、人工 智慧 感測器、視 頻處理及視 覺伺服控制 反覆簡單 動作 汽車、電子 紡織、化工、食品 製造業、服務業
  6. 6. 產業簡介 產業現況 產業趨勢 結語 工業型 服務型
  7. 7. 工業型機器人 工業領域的多關節機械手背或多自 由度的機器人 1.自動執行工作,靠自身動力和控 制能力實現各種功能的機器。 2.可接受人類指揮,或按照預先編 排的程序運行,現代的工業機器人 還可以根據人工智慧技術制定的原 則行動。 3.工業機器人的典型應用包括焊接 、刷漆、組裝、採集和放置、產品 檢測和測試, 所有的工作的完成都 具有高效性、持久性、速度和準確 性。 ISO定義:可自動控制、 再編程,具有多用途、 控制器、三個以上的軸 。在工業自動化中使用 ,可以固定在適當位置 或移動。
  8. 8. 優勢 學習快 速、不 需培訓 提高效 率、產 品良率 改善工 作環境 節省生 產空間、 成本 彈性生 產 工業型
  9. 9. 主要應用領域 汽車最早投入,使用程度仍為最高 工業型 0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000 80000 汽車 電子 金屬 化工 食品 2013(台)
  10. 10. 案例-庫卡 工業型 2014品牌形象大使 Timo Boll 速度、精準、靈活 四大家族占全 球市場約50%
  11. 11. 產業簡介 產業現況 產業趨勢 結語 工業型 服務型
  12. 12. 服務型機器人 除了製造生產設備外之多功能全自 動或半自動機械裝置,它可透過程 式化動作提供人類服務或具備與人 互動功能。分為兩大類: 1.專業服務型 用於國防、救災、水下作業、建築 、醫療、農業、其他 2.個人/家用型 用於家務、娛樂、保全、教育 ISO定義:工業自動 化應用外,所有執行 對人類有用的任務的 機器。
  13. 13. 優勢 提示警示 節省時間 和人力 提高效率 改善工作 環境 照護陪伴 服務型
  14. 14. 主要應用領域 應用廣泛以醫療照護使用最多 服務型 0 200000 400000 600000 800000 1000000 1200000 1400000 1600000 醫療照護 娛樂 農業 家務 自動駕駛 物流系統 2013 (台)
  15. 15. 案例 服務型 • Roomba • Scooba 掃地機器人-irobot Pepper 6月發售 • 日法研發,鴻海代工 • 擁有人工智慧、學習能力,具 備通訊和情感認知功能,可擴 充軟體使功能更多樣
  16. 16. 服務型機器人工業型機器人 基礎 技術 特點 應用 市場 工業型、服務型比較 光機電整合、系統整合 機械工程 運動控制 資訊(bigdata) 通訊感測器、智能高效性、持久性、速度、準確性 容易普及、容易使用 協助人類 、安全 製造業(汽車、光電、半導體 、機械) (B2B) 個人、家庭、醫院、企 業、公共場所、服務業 產業生產、客製化 終端消費(B2C)、量產
  17. 17. 產業簡介 產業現況 產業趨勢 結語 工業型 服務型
  18. 18. 產業現況 一、各國工業機器人使用現況 二、機器人列入工業大國發展重點 三、人口老化加速服務型需求及發展
  19. 19. 產業現況 一、各國工業機器人使用現況 二、機器人列入工業大國發展重點 三、人口老化加速服務型需求及發展
  20. 20. 全球銷售量(單位台) 工業型 1998亞洲 金融風暴 2000網路泡沫化 2001九一一事件 次貸危機 工業行銷售量持續
  21. 21. 機器人裝置量(單位台)工業型
  22. 22. 德 國 日本 美國 中 韓 國 304,001 工業型 156,110 132,784 167,579 215,817 前五大機器人裝置量國家(台) 日本最早投入發展、美國後來居上
  23. 23. 韓國機器人密度最高 437 323 282 152 30 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 韓國 日本 德國 美國 中國 機器人密度 世界平均 密度62 • 機器人密度= 機器人數量/萬名員工 • 衡量一國家製造業自動化 程度的指標 中國相較開發國家仍具大幅提升空間
  24. 24. 產業現況 一、各國工業機器人使用現況 二、機器人列入工業大國發展重點 三、人口老化加速服務型需求及發展
  25. 25. 機器人列入各國發展重點 一、作業軟體及平台德國 美國 韓國 中國 日本 CPS為核心,發展智慧工廠,整合資通訊軟硬體 AMP計畫推動3D列印、大數據、機器人在工業上的發展 以資通訊網路和機器人技術,發展智慧型工廠 政策輔助產業轉型,建置完整產業鏈搶回中國市場 推動技術於四大領域,創造世界第一機器人無障礙社會
  26. 26. 德國工業4.0開路先鋒,虛實整合為目標 2011年 「工業4.0」高科技戰略 計劃 金額:2 億歐元 成立國家級研究機構 ,開 發新技術,再為中小企業 提供設備、研發、技術轉 移 1.製造業電腦化、數位 化、智慧化 2.整合資通訊軟體,建 置虛實合一系統(CPS) +物聯網 智慧工廠 計畫 目標 作法
  27. 27. 歐盟資助機器人產業,望廠商根留歐洲 2014年6月 「SPARC計畫」 金額:28億歐元 (歐盟7億) 歐盟+ euRobotics(歐洲 非營利機器人科研組織) 民間研發創新計劃 1.將欲外移到低工資地 區的製造業根留歐洲, 預計創造24 萬工作機會 2.市占率超越42% 計畫 目標 作法
  28. 28. 美國借鑑德國,目標維持先進製程主導地位 2011年 「先進製造業夥伴關係 計畫」(AMP) 金額:100億美金 仿造德國,成立研究機 構,再為中小企業提供設 備、研發、技術轉移以扶 植製造業 產官學合作,促進競爭 前的合作,推動共享設 備和基礎設施,確保美 國在先進製程居主導地 位,提升製造業實力 計畫 目標 作法
  29. 29. 日本因應老年化,望創造世界第一無障礙社會 2015-2019年 「機器人新戰略」 金額:1000億日圓 推動技術於醫療照護、農 業等產業,並協助中小企 業普及應用,同時改革制 度運用世界最高水準的人 工智能技術 1.創造世界第一「機器 人無障礙社會」 2.2020年度機器人市場 規模達到2.4兆日圓 計畫 目標 作法
  30. 30. 韓國發展機器人產業重鎮,支持拓展海外市場 2013~2022年 「國家機器人產業政策 -機器人未來戰略」 金額:3.17億美金 積極推動大邱市為產業重 鎮,預計2017年6月建置 完成 擴大韓國機器人產業並 支持國內機器人企業進 軍海外市場 計畫 目標 作法
  31. 31. 推力: 中國世界工廠面臨延 海缺工及工資不斷上 漲 拉力: 各國政府資助機器人 的使用及開發,使用 機器人成本降低 各國製造業回流, 中國外資設廠及投 資逐漸減少 中國 面臨各國產業回流及工資上漲問題
  32. 32. 中國 面臨各國產業回流及工資上漲問題 《中國製造業發展綱要》 (2015~2025) (1200億人民幣) 《十二五計畫》 《十三五計畫》 (2016~2020)(2兆)  資訊科技  生物醫藥與製造  高端裝備製造  新能源產業 製造業全面轉型升級 四大家族佔中國市場70% 四大中國本土機器人廠商, 佔中國市場5% 1. 建置完整的機器人產業 供應鏈體系 2. 機器人的市占率達到 45%以上
  33. 33. 產業現況 一、各國工業機器人使用現況 二、機器人列入工業大國發展重點 三、高齡化影響服務型發展潛力大
  34. 34. 服務型發展潛力大 家用型機器人成長幅度更高 家用型 娛樂型 24,000 7000
  35. 35. IFR預測2021年服務型將超越工業型 86.9 116.5 158 35.6 85.5 178 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 2011 2016 2021 工業型 服務型 單位:億美元 日本「機器人新戰略」(2015.1月) • 重點4領域: 照護.醫療/基礎建設.災害防治/ 農林水產.食品/製造.服務 全球高齡化、少子化
  36. 36. • HAL是第一個同時採用混合控制系統的外骨骼動力輔 助裝置。 • HAL外骨骼動力服的控制系統有2種: 「意志控制系統」利用肌電訊號作偵測 「自動控制系統」種則是機器人 Cyberdyne外骨骼動力服HAL 日本世界第一機器人無障礙社會的願景
  37. 37. 產業簡介 產業現況 產業趨勢 結語 工業型 服務型
  38. 38. 工業4.0趨勢下的智慧工廠 機械製造 資通訊 (ICT) 電子電機 step1 step2 硬體、軟體系統整合 物聯網資料蒐集 大數據分析 雲端計算儲存 step3 工業4.0 機 台 通 訊 標 準 化 生 產 資 料 加 值 化 系 統 軟 體 智 慧 串 聯 和 強 化
  39. 39. 本體硬體 日本模式 系統軟體 自產 歐洲模式 美國模式 自產 自產 子公司、 工程公司 進口並改裝 自產 各司其職,機器人廠 商以開發和批量生產 優質產品為主要目標 說明 全部由機器人製造 廠商自行完成 不生產機器人,工程 公司進口機器人後, 設計並製造週邊設備 工業型發展模式 4.0趨勢下機器人傾向整合
  40. 40. 本體硬體 日本模式 系統軟體 自產 歐洲模式 美國模式 自產 自產 子公司、 工程公司 進口並改裝 自產 各司其職,機器人廠 商以開發和批量生產 優質產品為主要目標 說明 全部由機器人製造 廠商自行完成 不生產機器人,工程 公司進口機器人後, 設計並製造週邊設備 工業型發展模式 系統軟體方面尚缺乏統 一標準作業平台,協助 開發及降低研發成本尚未出現標準規格及作業平台
  41. 41. 標準化相關政策及研究 越來越多政策制定及大廠投入標準化研究 歐盟 「RoboEarth」機器人雲端技術分享平台 中國 設「國評中心」推動認證及標準化、中德工業4.0合作框架 Google 收購八家軟體密集型機器人公司,兩家來自Willow Garage Willow Garage 開發ROS機器人作業軟體系統,可免費下載
  42. 42. 中國的標準化相關政策 推動機器人認證及標準化、中德工業4.0合作框架 設立機構-國評中心 國家機器人檢測與評定中心 成員:國家與企業共同設立 地點:上海市普陀區(總部) 時間:預計2017年12月完工 目標 1. 機器人及相關零件認證制度 2.提高機器人產業標準化工作 建設和產品質量 3.機器人產業技術快速、健 康、有序發展 機構宗旨 為一機器人公共服務平台,集 機器人及其部件的認證、檢 測、校準、標準化工作、技術 咨詢等資訊服務為一體的社會 第三方服務機構 中德「工業4.0」合作框架 「工業4.0」的成功取決於國際 通行的規則與標準。中德將在 標準化問題上合作,將相關議 題納入中德標準化合作委員 會,關注領域如電動汽車、智 慧控制/智慧家居
  43. 43. 歐盟 技術分享平台 研究團隊 時間:2011-2014年 金額:560萬歐元 歐盟出資,由飛利浦公司和艾 恩德霍芬大學等5所歐洲大學的 科研人員進行開發 研究目標 讓機器人和人類都能透過「雲 端數據庫」上傳訊息,以發揮 類似「機器人大腦」的作用。 研究技術 RoboEarth是一大型數據庫, 方便機器人下載知識、分享訊 息,並達到互相學習效果,以 減輕它們思考及計算方面的壓 力 歐盟資助機器人軟體平台研究與開發
  44. 44. Willow Garage 最早投入開源軟體系統研究(2007) 公司簡介 創辦人Scott Hasson 是google搜 尋引擎最初程式碼的編寫者之 一,後google以股份作為回 報, Hasson將資金投入機器人 研究 瓶頸 PR2機器人像一電腦windows系 統卻沒有任何軟體的裸機。他 們設計出有軟體大腦的機器 人,但是,推動整個個人機器 人業的關鍵應用程式仍未出現 研究技術 ROS(2007開始研究),機器人 軟體系統,控制感測器和網路 服務器的無線通訊,所有的機 器人團隊都可以免費下載和使 用(PR2機器人)
  45. 45. 機械製造 電子電機 資通訊 (ICT) • 物聯網資料蒐集 • 大數據分析 • 雲端計算儲存 工業4.0趨勢下的智慧工廠 硬體、軟體系統整合 工業4.0 1. 機 台 通 訊 標 準 化 2. 生 產 資 料 加 值 化 3. 系 統 軟 體 智 慧 串 聯 和 強 化 android平台開發經驗+
  46. 46. 兩 家 源 自 WillowGarage 收 購 八 家 公 司 • Android平台開發者帶領機 器人團隊研究 • 發展手眼力技術,偏向人形 機器人,而非傳統工業型機 械手臂 • 共通性:皆為軟體密集型的 機器人公司
  47. 47. 產業簡介 產業現況 產業趨勢 結語 工業型 服務型
  48. 48. 結語 人口多 增加效率應需求 人口少 反鎖工作缺工 機器人市場成長空間巨大 工業4.0趨勢下,智慧工廠 使機器人產業傾向整合,各 國及各大廠均投入機器人標 準化研發,以搶占市場 中國世界工廠在拉力推力影 響下,各勞力密集產業逐漸 遷回本國,工業型機器人使 用率越來越高 全球逐漸高齡化,服務型機 器人成長空間大,其中由以 家用型機器人為多

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