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机械资讯 731期
iREX 2017东京国际机器人展重点摘要

文/王正青
台湾机械工业同业公会
秘书长
东京国际机器人展iREX于本年11月29日至12月2日，在东京Big Sight东展馆1~6展厅展出，可称是全球最大国际工业机器人展览会。iREX首届展会在1974年办理，上届2015年共计有446家企业参加展示，展出达到1,882小间。iREX 2017展会大幅增长，突显全球各产业，对工业用机器人需求大幅增长。

1.iREX 2017东京展出概况

iREX 2017是第22届展会，参展厂商达612家，较上届成长37%，展出摊位达到2,775小间，较上届成长47%，展出面积达到5万多平方米，已成为全球最大规模的国际机器人展会。
国际上工业用机器人的生产代表性厂商，通常指的是4大家族，即日本FANUC、NACHI，和欧盟ABB、KUKA等，本届iREX都参与展示，另外日本代表性厂商如安川YASKAWA、川崎KAWASAKI、DENSO、Daihen、MUJIN、三菱电机、东芝等，都是具有代表性的参展企业。
近年来由于全球劳动力成本快速上升，其中特别是中国大陆的人工成本，每年均呈现大幅度增长，使得中国大陆对产业自动化，特别是工业用机器人的需求快速增长，大陆在近几年已成为全球最大工业用机器人的消费市场，再加上政府政策上的鼓励，使得企业大量投入研发与生产机器人。日本工业用机器人厂商在此波浪潮下受惠很大，而日本机器人展会也在近几年快速成长，2011年东京iREX展参展厂商272家，展出1,085小间，当时规模仍小，iREX 2017与2011年相比，则参展企业成长2.3倍，展出摊位数成长2.6倍，已成为全球最大的国际工业用机器人展会。

2.工业用机器人重点应用产业

东京iREX展会现场上看到应用机器人重点产业在汽车工业，现场展示应用示范案例，则以汽车板金焊接最具有代表性，另则是汽车涂装用机器人的功能展示也很具代表性，展会现场看到的日本代表性工业用机器人厂商FANUC、NACHI、川崎重工等，都以多台机器人可以协调焊接工作的方式展出。
另外日本工业用机器人应用的另一重点产业是食品和包装产业，在展示会现场，也能看到不少机器人被应用在食品和包装生产线的案例。现下日本的产业自动化重点在三品产业，正大力推动工业用机器人上生产线，来协助产业自动化，重点的自动化；所谓三品指的是：食品、药品、化妆品等，现场看到的多数是小型工业用机器人，适合在小型产品上进行自动化功能的展示。
全球工业用机器人联盟近年的统计显示，工业用机器人应用的产业，排名第一位是汽车工业2016年占33%，电子业排名第二位约占30%，金属加工业第三名约占10%。其他依序是塑橡胶产业约7%，食品包装约3%，其他产业约17%等。
现下全球工业用机器人产业正在大力推动机器人应用于产业，主要考量的是人力短缺，另外则是安全与卫生的需求，所以在以卫生安全要求较高的如食品、药品、化妆品、日用品等所谓四品产业，正在兴起对小型工业用机器人的大量需求，能否采用机器人，企业的重点在人机介面的整合，也就是HMI或是Si系统整合，将机器人导入到生产线上的应用。
另一值得关注的重点应用工业用机器人的产业，应该是金属加工业，机械工业所采用的零组件，主要都是金属加工的零部件，依全球机器人联盟统计分析，工业用机器人应用在金属加工业仅占全部应用10%左右，也就是比率太低，但是未来成长的幅度将会非常大。大陆已开始重视机械加工产业数字化解决方案，亦即是将机器人导入机械零组件加工，已获得大陆主管的政策上支持。台湾机械工业要能提升竞争力，必须要加快工业用机器人的应用和导入。

3.机器人重要关键零组件－减速机

机器人重要关键零组件如控制器、伺服器和驱动器，减速机也是重要零部件，更重要的是应用软件如人机介面HMI、系统整合Si等。日欧美在机器人所用的控制器，伺服马达和驱动器等多有本身适用的供货来源，而在人机介面HMI、系统整合Si等，日欧美也各有其专长和适用的领域，但是减速机主要是被日本企业所垄断，且全球各大机器人名牌，其所采用减速机，主要供货来源是日本所生产的减速机。
运用于机器人的关键减速机主要有两种，一种是RV减速机，另一种是谐波减速器。关节型机器人，由于RV减速机有更高的刚性和回转精度，通常将RV减速机用在机座、大臂、肩部等负荷的位置，而将谐波减速器于在小臂、腕部、手部等。用于高精度机器人上的减速机，日本企业具有绝对领先优势，目前全球机器人行业75%的精密减速机被日本Nabtesco和Harmonic Drive两家公司垄断。包括ABB、FANUC、KUKA等国际级大机器人厂商的减速机，均由日本两家公司所提供。Nabtesco公司RV减速机占有60%市场，Harmonic Drive的谐波减速器占有15%市场。
在今年上海工博会机器人展场上，已看到两岸有多家厂商展示机器人用减速机，例如台湾建暐公司在7.1H馆展示RV减速机。大陆厂商秦川公司在8.1H馆展示RV减速机，另依新闻报导，秦川公司即可能量产化，表示机床对机器人关节减速机产品已形成500~700台/月的产能。
另外大陆苏州绿的谐波传动公司也正式宣布，可生产提供谐波减速器，2016年销售精密谐波减速器达到6万台，市场占有率接近50%。
两岸企业在机器人用关键零组件方面的突破，将有助于两岸机器人厂商在减速器方面的选用，有助于降低零组件成本，和参与国际竞争。

4.德国KUKA展示服务业用倒啤酒的机器人

德国KUKA在展会现场为吸引大批参观人潮，特别推出机器人可以打开啤酒瓶盖，和将啤酒倒进入杯子中的功能，定时展示机器人可以提供啤酒服务的功能。在展会现场看到机器人进行表演，首先从拿啤酒瓶开始，之后打开酒瓶的瓶盖，再将啤酒倒进到杯子中，最后再把啤酒杯子送给客人饮用。现场估算要花费5~10分钟，看来速度太慢，仅有娱乐的效果，而不可能真正的取代人的工作效率。
KUKA在展会现场提供另一类自动化服务功能，在展会上看到KUKA机器人已被安装在无人搬运AGV上，由AGV在产线上运动到工作站，来提供机器人的自动化服务，即是不需要每个工作站有固定的机器人提供工作，多个工作站的生产线，由AGV+机器人能在规定时间内，适时移动到工作站前，提供所需要的自动化服务。机器人与无人搬运车AVG相结合，以期可降低成本，并能适时提供自动化服务的方式正在兴起。在iREX现场，另外看到日本的企业，能提供类似功能的机器人+AVG的自动化服务工作。

5.德国SCHUNK展示具有5个类似人手指的机器手

德国SCHUNK公司是专业生产机器人夹爪的关键零件公司，所生产的机器人夹爪，具备很多的专利和智慧财产权，已被全球各大机器人公司，采用其夹爪来进行夹取工作，期能提升机器人工作效率，和工件上下的精密度需求等。
SCHUNK公司长期进行人手功能的研发，在iREX展会上，看到所展示的机器手具有5根类似人的手指，可以达到类似人手的功能。机器手的每根手指与人手指相接近，手指上的关节与人手非常类似，而每根手指上具备感测器，被称为力量感测器(Force Sensor)，以期能用每支手指的力量感测，来达成人手的整体感受和平衡等等。展会现场已看到将两支机器手安装在机器人的手臂上进行展示，但是机器手能否完全取代人手的功能，仍有待案例之建立。期待工程师能用HMI软件的功能，将机器人+机器手发挥功能，来达成取代类似人手万能的工作能力了。

6.工业用机器人产销情形

全球机器人联盟预估全球工业用机器人生产量，2016年已达到30万台，预估2017年可成长16%生产量达35万台，2018年预估成长18%产量达到41万台，2019年预估47万台，2020年预估产量54万台。预估2017到2020年未来可生产170万台工业用机器人。
工业用机器人的应用产业，预估2016年汽车应用10万台，电子业应用9万台，金属加工业应用3万台，塑橡胶业应用2万台，食品包装业应用约1万台，其他产业约使用2万台，未能分类的应用约2万台等。
依日本经济通产省发布资讯，日本产业用机器人2016年生产量达148,196台，产值达5,013亿日元，较上年成长5.1%。2017年上半年产量达99,004台，较上年同期成长39%，产值达2,971亿日元，较上年同期成长22%。
台湾工业用机器人的进出口情况，2016年工业用机器人进口值达到1.27亿美元较上年成长10%。进口来源日本占50%，较上年减少2.3%。大陆占30%，较上年成长25%。德国占5%，较上年成长30%。2017年1~8月进口值达8,297万美元，减少8.5%。进口来源日本占58%成长6%，大陆占21%减少36%，德国占5%减少5%等。
台湾工业用机器人2016年出口额9,700万美元，较上年成长33%。大陆排名第一位占出口31%，较上年减少11%；韩国第二占19%，成长10倍；第三日本占6.3%，成长2倍。2017年1~8月出口值9,900万美元，成长60%。出口大陆占32%，成长53%，第二韩国占18%，成长95%，香港第三占12%，成长275%。依序日本占8.3%，成长136%，新加坡占6.3%，成长46%等。

7.东京iREX与上海工博机器人展比较

东京iREX是全球最知名的机器人展，首届展会在1974年举办，每两年办理一次，到目前已经举行22届，但是早期规模甚小，目前已经扩大到五万余平方米的展会，成为世界上最具代表的机器人展。
在2011年当年展会规模仅有二个展厅左右，参展企业272家展出规模达到1,085个小间，2013年参展企业334家展出摊位1,266小间，上届2015年参展企业446家，展出摊位1,882小间。本届大幅度增长参展企业612家，展出摊位2,775小间，较8年前大幅成长2倍以上，主要是大环境改变太快，企业必须要采用机器人，来推动生产自动化、智慧化的生产模式。
上海工博会是大陆目前代表性的工业博览会，早期以数控机床为代表性产品，之后，推动工业自动化展出自动化相关产品，近年来大力推动机器人展示，在短短几年内，由很小规模发展到快速增长，2017年机器人展示已超过五万余平方米，已经成为全球颇具代表性的国际机器人展览会。
依上海工博会机器人展主办单位所发布的资讯，2017年11月机器人展，使用上海国家会展中心7.1H和8.1H两个展馆，合计约56,000平方米。机器人展分2个馆展示，7.1H馆是国际参展厂商，主要来自于日本、欧盟、美国等厂商，最具代表性4大机器人家族，日本FANUC、NACHI，德国KUKA、瑞士ABB等，均采大面积展示，并位在展馆最中心的位置，另外日本代表性企业如川崎、安川电机、松下电器等均参与展示。8.1H馆是大陆馆，参展厂商都是大陆机器人代表性企业。机器人主办单位在大陆主管强烈政策支持之下，已快速成长，并跃居全球最大机器人展会之一。

8.综论

国际机器人展会东京iREX，与上海工博会国际机器人展，展出面积都已超过五万平方米，国际上其他国家的机器人展，在展出面积方面已不容易达成更大的展示规模。目前国际上机械相关专业展示会，已安排机器人的展示，例如欧盟EMO展，美国IMTS展等，都有机器人配合展出。大陆北京CIMT与上海CCMT也在安排机器人的专业展示区，以提供机床厂商相关自动化、智能化的搭配等。机器人展示已成为国际趋势，各机械专业展，都会提供机器人展示，来促成自动化产业和工业4.0相关的智慧制造等。
国际机器人联盟正在加速促进工业用机器人的发展和应用，2016年依联盟统计调查，全球工业用机器人生产超过30万台，而预估未来几年由2017~2020年4年间，估算年成长率超过2位数，4年总生产量将超过170万台，也就是平均年成长率超过15%左右。
工业用机器人最重要应用的产业目前是汽车和电子产业，依2016年统计资料工业用机器人6成以上，都应用在此两大产业，其他各产业如金属加工业、塑橡胶产业、食品包装产业等约占3成左右。目前日本正在大力协助食品包装业，采用机器人执行自动化生产，并且在推动所谓三品产业，即食品、药品、化妆品产业应用机器人进行生产自动化。大陆在产业自动化方面，也推动所谓4品产业，即是日用品、食品、药品、化妆品等产业的应用机器人，进行产业以机换人的自动化作业等。
工业自动化展品经由上海工博会10多年来之努力，目前已成为全球最具代表性展会，包括欧盟、日本、美国、台湾、韩国自动化元件厂商多会参加此展会，也对大陆产业自动化技术提升有所贡献。
台湾目前最能根留台湾的产业主要是机械工业，而金属加工则是机械工业最重要的零组件供应来源，如何协助金属加工加速应用机器人，来促进产业的自动化、智慧化，将是台湾产官学研要共同努力的方向和目标。
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