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日本機器人大進擊的幕後英雄們

2018-07-13
作者: 孫蓉萍

(圖/攝影組)

醫院的手術房裡,站在手術台旁的不是醫師,而是機器人─這樣的光景恐怕會愈來愈常見。日本1位外科醫師說,醫師其實都想用機器人,如果保險給付的範圍擴大,機器人手術應該會更多。因為機器手臂的靈活度更甚於人類,而且不會顫抖,更重要的是,機器人能解決醫師短缺的燃眉之急。

勞動力不足成為全球普遍性的問題,各企業紛紛推行工廠自動化,使得機器人需求爆炸性成長。國際機器人聯盟(IFR)指出,以中國為首的國家機器人需求大增,2016年底有188.2萬部機器人在全球各地的工廠工作,2020年估計會增加到305.3萬部,而主要的供應商將是日本廠商,目前全球工業用機器人,有一半都來自日本業者。

哈默納科靠3種基本零件
闖出精密減速機一片天 

日本機器人工業會指出,2018年工業用機器人產值將比去年增加1成,達1兆日圓(約2800億元台幣),更新歷史新高,而且明年依舊看漲。日本新能源暨產業技術綜合開發機構(NEDO)則預估,未來5年全球工業用機器人市場每年平均成長1成,日本市場規模在2020年會達到2.9兆日圓,2025年增加到5.3兆日圓。反映這樣的趨勢,日本工業用機器人的代表業者─安川電機、發那科等公司2017會計年度(2017年4月到2018年3月)都繳出漂亮的成績單。

事實上,日本機器人有今天的亮眼表現,在幕後默默耕耘的企業功不可沒。它們靠著數10年來累積的實力,在機器人領域發光發熱,使用於機器人手臂的精密減速機即是典型的例子。日本3家減速機業者握有全球9成的市占率,除了第1名的納博特斯克(Nabtesco)外,哈默納科(Harmonic Drive Systems)也有無可取代的利基。

機器人的動力來源是馬達,它需要靠齒輪讓馬達降低轉速,同時又要把力量增強到機器人需要的力道。要做到這一點,通常需要很大和很小的齒輪組合在一起,但是哈默納科只用3種基本零件─波產生器、彈性齒杯、剛性齒輪,就能製成諧波減速機,即使是超小型的齒輪,減速比仍可達到100以上。不只是工業用機器人,連日本太空研究開發機構(JAXA)也採用它的產品。這家近50年歷史的公司,集團員工人數約900人,只是中型企業,總市值卻逼近5000億日圓,在日本JASDAQ排名第2,僅次於日本麥當勞控股公司。

哈默納科2017年度營業額比前1年同期增加8%,達543億日圓,全年淨利則因為前1年計入特別利益,因此減少59%,為81億日圓。為因應激增的需求,該公司決定投資300億日圓興建新廠,將日本國內的月產量由目前的8萬台提高到20萬台。

SMC空壓控制技術冠全球
總市值逼近3兆日圓

空壓控制技術也是機器人製造過程中重要的一環。利用空氣壓縮可以做到抬起、抓取、搬運等各種動作,但重點的是要能夠「控制」,決定用多大的力量、多快的速度、搬運多長的距離。1959年成立的SMC公司,在日本空壓市占高達60%,也是全球市占第1、達30%。空壓設備內建在機器人手臂內,扮演像肌肉的角色,隨自動化的投資增加,來自中國的訂單尤其多,該公司獲利也持續成長。SMC專務執行董事薄井郁二接受《日本經濟新聞》採訪時指出,全球工廠自動化的趨勢,下一個年度仍會持續,半導體、汽車等各種領域的需求還在增加。

SMC 2017年度的淨利比前1年同期增加21%,為1369億日圓,營業額則增加11%為5910億日圓。分析師認為,該公司是工業用機器人關鍵零組件業者,總市值將近3兆日圓(約8400億元台幣),躋身日本市值前50名內,比速霸陸、雅虎等公司還高。 

感測器是發展機器人的另1個關鍵產品。日本SEMITEC以陶瓷工藝和半導體技術為基礎,開發出超小型薄膜溫度感測器,內建在工業用機器人馬達內,可以避免過熱造成的故障,也應用在醫療、汽車等領域。該公司1958年成立(當時名稱為石塚電子)以來,就要求自己的感測器在溫度精度和信賴性,都要走在最前面。由於前景看好,該公司股價去年1年的漲幅達到356%。

日本陶瓷專注感測器
通吃全球6成市場

日本陶瓷公司的紅外線感測器在日本國內市場占有率高達9成,在全球也有6成,另外超音波感測器也有高市占率。這家公司由谷口義晴成立於1975年,當年開始銷售超音波感測器,其後又應用陶瓷材料開發出對紅外線感測器,因此能「看到肉眼看不到的東西」。2017會計年度(1月到12月)營業額為197.65億日圓,比前1年增加1.2%,淨利則成長14%為24億日圓。

此外,提供即時軟體的系統工程諮詢公司(SEC),也致力於機器人軟體的開發。該公司70年成立以來,一直在公用事業、行動通訊等各先進領域提供即時軟體和解決方案,在自動化日益重要的現在,和NEDO合作開發了中介軟體,並希望統一這個規格,成為機器人版的安卓作業系統。

SEC也自行開發機器人Rtino,可以參考內建的地圖位置資訊,因此不必鋪設專用軌道,也能避開障礙物,在屋內自行移動,適合用來監控、搬運、打掃等。該公司去年股價已經漲了8成,今年初以來,多數機器人相關企業股價回檔,但SEC仍上揚將近1成。

日本沒有像美國那樣大幅成長的高科技股,但是像智慧型手機一樣,一直腳踏實地研發打下基礎,在機器人產業開花結果,是不可或缺的幕後功臣。
 

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