發佈日期:2015-12-09

日本機器人新戰略之產業策略

作者:王宣智

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日本安倍總理大臣於2014年5月巴黎召開的OECD部長理事會演講指出在機器人技術的提升與應用,將會解決服務產業低產能的課題,而工業與製造業上更廣泛的機器人應用,也將促成生產線產能提升。機械人在各產業將扮演著重要的角色,而日本之機器人應用已漸滲透至各產業,包含了工業應用、醫療、看護等領域。在機器人研發與應用上,日本占全球重要地位,為保持機器人領域的優勢,日本政府將盡速訂定機器人總體規劃,並納入日本成長戰略之中,而安倍總理大臣上述相關言論,也成為日本實現「機器人革命 」政策之起步(平田卓也,2015)。

為呼應安倍總理之規劃,日本政府於同年6月內閣會議修訂之「日本再興戰略修訂2014 」中,機器人發展也被定位為重要主軸,並明載機器人革命目的是解決社會課題(內閣府,2014)。日本在過去全球的機器人應用上扮演領導地位,今後也期望能夠透過機器人技術的創新象徵技術,創造出全新的市場。近年來科學、技術快速發展,多數應用逐漸走向與資訊技術整合,促使機器人開始出現在更多的應用情境上,不僅僅在工廠的生產線的機器手臂,在醫療、照護、農業、交通等各種人類日常生活相關的應用情境,機器人漸漸的開始協助支援人類的工作,而機器人的應用更促使人類開始脫離單純作業工作或惡劣的勞動環境。

對於今日的人們而言,機器人不再只是尖端的機械,開始被廣泛的運用在日常生活,或許在不久的將來,機器人甚至將替人類的生活及產業帶來革命性的轉變。

日本面臨老齡人口增多、生育率下跌、工作人口不足、國家財政支出加劇、防災需要與產業再興等多種問題,因需提出可行的解決方案。機器人將成為解決日本面臨勞動力不足及提升服務部門生產力等日本所面臨問題的重要手段,因此日本政府於2014年9月快速成立「機器人革命實現會議 」,擬訂培育具開創全球市場之成長產業所需之策略,並以2020年日本能夠以獨步全球,且在各應用領域中成為實現機器人實用化之最佳典範為目標,且配合2020年東京奧運、帕運,日本也計畫舉辦機器人奧運,透過機器人運動會的方式,向全球展示日本尖端技術之機器人(橋本和仁,2015)。機器人革命實現會議在經歷過6次討論後,於2015年1月完成機器人新戰略擬定,並公佈政策文件於日本經產省(經產省,2015)。

機器人新戰略

日本於機器人新戰略中設下「使日本成為世界最先進的機器人標竿大國~並將機器人普及於日常生活之中」之目標,透過徹底運用機器人之方針,讓日本即使在數據驅動型的時代,在機器人領域也能領域世界,並以下述三重點來實現日本機器人革命(日本經濟再興總部,2015):

一、 日本為成全球機器人技術革新的重要據點

二、 日本機器人的社會應用比率為世界第一

三、 在物聯網時代,日本的機器人技術仍保持全球領先

圖一 從機器人革命之實現

資料來源:ロボット新戦略とは | IoT(2015);邁向機器人革命的實現(2015);New Robot Strategy(2015);本文整理

在2015-2020年政府與民間投資機器人相關計畫總額達1,000億日圓,且將機器人的市場規模由現在的6,000億日圓擴大到2.4兆日圓,並於福島設置新的機器人實際運用地域,如飛行機器人、災難機器人等的示範地區,且讓示範區域與技術革新之海濱城市結合。除了總目標外,機器人戰略分別就製造業、服務業、看護與醫療、基礎設施/災害回應/建設、農林水業與食品分別就其面臨之問題設定個別之推動方針。

製造業

在製造業的推動策略將以大型企業為中心進行導入,解決勞動生產力呈現停滯之問題。在推動的策略目標將透過四個重點進行:(一)在組裝零件、食品加工等勞動密集的製造業為重點,推動機器人導入,提高生產力;(二)優化製造業導入機器人之準備工程,縮短企業導入機器人於製造業的時間,且同時透過活用IT等提升機器人的水準;(三)扶植日本國內之系統整合廠商,提供更完整的導入解決方案;(四)進行機器人標準與模組化(硬體/軟體),並完善機器人應用的共通基礎(如機器人運作之作業系統與相關應用軟體)。並設定製造業2020年機器人應用之目標:

一、 提升組裝工序中機器人所占比例:大企業25%、中小企業10%

二、 可交互運用的硬體:1,000種製品以上

三、 運用機器人的最佳實務範例:30例

四、 擴大系統整合事業相關市場規模

圖二 機器人戰略於日本製造業的推動規劃

資料來源:ロボット革命実現会議(2015); 日本經濟再興總部(2015);本文重繪

服務業

日本服務產業的勞動生產力較其它國家低,服務業的平均生產力僅為美國的60%,極需改善。為了有效提高服務業的生產力並解決高齡少子帶來勞動人口不足之問題,日本機器人新戰略在服務業擬定了三個重點:(一)徹底推動器人人導入物流、批發業、零售業、飲食業、住宿業等行業;(二)以最佳實用服務機器人應用個案促使服務業導入機器人:透過收集最佳實務範例與擴展於日本全國,針對支撐地區經濟的服務業,解決人手不足的問題並提高生產力,藉此形成提高工資的良好循環;(三)透過次世代關鍵技術的開發,開放自動化顧客服務之應用。並設定服務業2020年機器人應用之目標:

一、 撿貨、分類與檢驗產品相關的機器人普及率約30%

二、 收集最佳實務範例:100例左右

圖三 機器人戰略於日本服務業的推動規劃

資料來源:ロボット革命実現会議(2015); 日本經濟再興總部(2015);本文重繪

照護與醫療

在照護的面向,日本人口老化程度上升,致使照護人員的需求增加,而也引發了照護人員的職業疾病,約有七成的照護人員患有腰痛症狀。在醫療的面向,醫療儀器的市場營業額雖持續增加,但成長率呈現波動。為了解決照護人員工作日益繁重引發之職業疾病與活絡日本國內之醫療儀器市場,日本機器人新戰略在照護與醫療領域擬定了三個重點:(一)機器人應用於移床支援、步行支援、排泄支援、失智症看護、入浴支援等5領域;(二)普及手術支援機器人等醫療機器;(三)新醫療機器審查的迅速化。並設定照護與醫療領域2020年機器人應用之目標:

一、 照護機器人的日本市場規模擴大至500億日圓

二、 當具有行移位協助、或照護機器人時,看護者有高度引發腰痛的可能性降至零

三、 提升日本民眾對於活用最新機器人技術的新看護方法之意願

A. 將進行看護時想要利用照護機器人的意願由59.8%提升至80%

B. 將接受看護時希望利用照護機器人的意願由65.1%提升至80%

四、 使運用機器人技術的醫療相關機器之實用化支援,達到100件

圖四 機器人戰略於日本照護與醫療業的推動規劃

資料來源:ロボット革命実現会議(2015); 日本經濟再興總部(2015);本文重繪

基礎設施、災害回應與建設

因就業人數的減少、高齡化,日本將面臨勞動力嚴重不足,但是基礎設施已漸老舊,再加上災害仍持續發生,為了解決上述問題,日本機器人新戰略在基礎設施、災害回應與建設領域擬定了三個重點:(一)透過建設現場的省力化、作業的自動化,因應中長期人力不足問題;(二)透過運用機器人進行基礎建設的目視檢查等,使技術人員的維護管理更加效率化、優化;(三)透過災害調查機器人迅速掌握受災狀況,於土石流災害現場之中提升無人化施工的施工效率。並設定基礎設施、災害回應與建設領域2020年機器人應用之目標:

一、 資訊化施工技術普及率達到三成

二、 日本國內20%的重要、老舊基礎設施,透過運用感測器、機器人、無損檢測技術等,使維修、修補高效率化

三、 機器人施工效率改善:即使在土石流或火山等嚴酷的災害現場中,也實現不比真人施工遜色的施工效率

圖五 機器人戰略於日本基礎設施、災害回應與建設領域的推動規劃

資料來源:ロボット革命実現会議(2015); 日本經濟再興總部(2015);本文重繪

農林漁與食品產業

可能因高齡化持續進行,而面臨勞動力嚴重不足,為了解決上述問題,日本機器人新戰略在農林漁與食品產業擬定了三個重點,(一)拖拉機等農業機械藉由運用GPS自動行駛系統,進行自動化作業,突破作業能力的極限,實現前所未有的大規模、低成本生產;(二)藉由活用輔助衣(註一)或除草機器人等,使仰賴人力的重勞動機械化、自動化;(三)透過高度環境控制系統及受損果實判別機器人等的普及與大數據解析,實現省力、高品質生產。並設定農林漁與食品產業2020年機器人應用之目標:

一、 2020年之前使農地配備自動行駛拖拉機

二、 農林水產業、食品產業領域中,導入有助於省力化的新機器人達20種以上的機種

圖六 機器人戰略於日本農林漁與食品產業的推動規劃

資料來源:ロボット革命実現会議(2015);日本經濟再興總部(2015);本文重繪

日本機器人戰略除了保持機器人技術領先外,並尋求機器人社會應用的領先與解決勞動力缺口的目的。在解決勞動力缺口的部分,其推動策略採用全方面的機器人應用導入,補充各產業別勞動力不足的問題;在保持技術領先的部分,除了持續性的技術投資外,日本政府善用連結各種活動進行日本機器人技術的行銷,如將目標實現年與2020東京奧運結合,運用國際大型賽事,來擴散政策之成果。

台灣於2015年完成生產力4.0的方案擬定與推動,將透過智慧化提升製造業、商業服務業與農業的生產力與競爭力,其中機器人應用就是一個重要的課題。觀察日本機器人新戰略與台灣生產力4.0的差別,日本將機器人視為一個未來的新興產業,透過機器人戰略進行全方位的測試,積極發展機器人應用,而台灣則將機器人視為工具,旨在提升現有產業之效率,但對於即將來臨工作年齡人口之巨幅變化,雖在問題描述中提及,但策略只針對提及之產業提出可能方案。

在面臨人口結構轉變的過程,日本因較常遭遇老年化問題,其因應策略可做為我國之借鏡,在提升國家競爭力時,適時加入社會需求議題嘗試共同解決,既可節省投資,也可創造需求。

註一:輔助衣,指在工作時穿著之服裝,可初分別動力輔具與非動力輔具兩類。動力輔具,如機器人外骨骼,並且可提供動力輸出;非動力輔具,則是裝置不提供動力輸出,僅透過機構、材料的考善,如目前日本粉色農村的彈力馬甲,將彈性材料於衣服上,當身體彎曲時彈性材料能提供支撐與回復力。

參考文獻

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