隨著工業結合科技以新型態改變製造環境，將可望使工廠環境及設備更接近人性。而協作機器人將成為實現工業5.0的關鍵要素，不但可透過人機合作促進工業自動化，更有助於創造新就業機會，使工業製造過程效益最大化。
伴隨工業4.0等概念不斷以多種形式向前發展和演變，未來工廠環境註定將變得比以往更加智慧。過去幾年中，人們逐漸熟知了一種新理念，即感測器、資料處理、連接和雲端運算等技術組合將能夠大幅提高生產設施效率。然而，技術從未停滯不前，因此歡迎加入工業5.0討論，這種技術預計將在大規模客製等市場帶來新優勢。
但什麼是工業5.0？在一個日益聯網世界中，它將為製造商帶來哪些價值？簡而言之，工業5.0讓人類重新加入了自動化過程，使人和機器人能夠更緊密地協同工作。在一種共生關係中，人類將能夠與新一代協同機器人(Cobot)合作，為產品增加價值。在這種更加多元化環境中，生產線將變得更加智慧，例如，人類能夠在更高水準監督產品客製。在電子設備和珠寶等各個不同市場，這都是一個令人興奮的想法，產品表面處理增加的額外觸感體驗，可以提高產品對消費者的吸引力。
協同機器人大有可為
自動化系統在當下的製造環境中已經司空見慣，工業5.0革命起點源於工人與這些系統之間關係的轉變。從歷史上看，機械手臂一直位於安全籠後面，這樣能夠使人類免受被傷害。但在當今全新世界，需要在人和機器人之間建立更緊密的聯繫。輕巧的協同機器人裝配有一套位置感測器，能夠在一瞬間即可對工人的存在做出回應。這些更小、更快、更靈活協同機器人的出現是工業5.0發展的基礎，正是它們先進的安全特性，才使人類在更廣泛生產製程中占據中心位置。
事實上，近年來，協同機器人性能得到迅速發展。早期型號體積小，設計用於在工廠車間與人類一起執行輕型裝配任務。這些桌面機械手臂通常重約10公斤，有效載荷為3公斤，其尺寸和功能使它們非常適合自動操作台的運作，可以完成擰緊螺絲等任務。然而，協同機器人變得越來越大，功能也越來越強，最新的機械手臂有效載荷能力是當年同類產品五倍。尺寸增大，以及更廣泛的夾具和其它工具，結合更直觀的程式，已經開闢出更廣泛應用範圍，包括重型機器搬運、材料處理、包裝、螺釘和螺母鎖緊等等。這些機械手臂有安裝完整的接近、距離和位置感測器，可在生產線上員工附近使用。
各領域朝工業5.0邁進
那麼，這些機器人可以在哪些場合使用並與人類一起在生產線上完成各種新功能呢？汽車產業一直走在前列，PSA集團(其品牌包括Peugeot、Citroën、Opel和Vauxhall等)已經在裝配線白車身(Body-in-white)上開始使用協同機器人，它們可以用在車體兩側，當車體從生產線上經過時完成螺絲固定等工作。談及在製造工廠內使用協同機器人，其他汽車製造商也在同樣積極主動地採取行動。BMW已經在使用機器人執行一些諸如碰撞罐元件鉚接等工作，而在此之前這些只能手工進行。汽車零組件供應商也在參與這一行動，在生產線末端使用協同機器人執行關鍵檢測任務。在汽車市場，新應用幾乎每天都在出現，根據調研機構Kenneth Research最近的一份報告預測，在2022年之前，汽車產業協同機器人出貨量和銷售收入每年至少成長43%。
在其他市場，協同機器人正在用於完成多種不同任務。例如，在金屬產業，它們被用於執行一系列拋光和去毛刺任務，這些傳統上都是需要工人手工完成的勞動密集型任務。根據自動化專業機構WiredWorkers的研究報告，協同機器人已被證明能夠一致且重複地拋光平坦和凹凸不平的表面，其中對於力的控制易於透過程式實現，並且針對新產品能夠快速更改設置。協同機器人也越來越多地用於CNC機器裝卸，進而使金屬產業的工人不必從事那些體力要求苛刻，有時甚至是危險的任務。
即便在製造產業，協同機器人也正在擔當一些新角色。添加劑製造市場的初創公司已經開始使用這種機器人來實現3D列印零組件的個人化設置。在此類應用中，這些公司使用協同機器人幫助創建各種極具特性的飾面和雕刻圖案，例如可為消費性電子設備創建真正的使用者客製功能，這種方式未來可能很受歡迎。在珠寶產業，工匠們正在研究如何使用協同機器人來幫助完成寶石的拾取、放置和裝飾。
自動化與就業環境關聯環環相扣
因此，很明顯的狀況是，協同機器人在各行各業都有巨大應用潛力。隨著應用速度加快，關於自動化在工廠環境中會產生何種影響的爭論可能會被重新點燃。
主流思想流派一直認為，機器人技術發展最終將引起各個工業市場普遍失業。但工業5.0似乎會改變這場爭論結果，由於人類被重新納入自動化過程，這樣人類就會扮演更多加值角色。因此，或許採用更多機器人並不一定意謂著工作機會減少，人和機器人只是在完成不同類型工作。
這一假設在世界經濟論壇一份重要報告的結論中得到了肯定回應，該報告評估到2022年全球技能要求不斷變化的趨勢。此報告表明，隨著自動化在一些重要部門變得越來越複雜，應用越來越廣泛，一些傳統角色無疑將消失。這些消失產業無疑將被其他新興產業所取代，而新產業多數集中在大數據分析、人工智慧、軟體和應用以及數位化轉型等層面。所有這些新產業都將融入工業5.0世界，進一步加強人與機器設備之間的協同性。的確，根據世界經濟論壇這份報告，未來這種轉變雖可能會損失約7,500萬個工作機會，但同時也將產生1.33億個新職位，這表明自動化程度提高將帶來巨大淨收益。
迎接聯網製造新時代
總而言之，人們可以看到工業市場技術發展將會繼續快速推進，工業4.0和工業5.0可能只是當今世界流行語，但它們確實描繪出在一個高度自動化環境中人們設計、構建和維護產品方式的真正變化。這種轉變會促使越來越多機器和人類心靈之間建立更加共生的關係，正是由於這種能力的交織融合，提供了創建未來更智慧、更高效工廠的潛能。
(本文作者任職於貿澤電子)