發佈日期:2019-12-17

臺灣製造業工業機器人採用趨勢及與勞動雇用量間之關係

作者:國研院科政中心陳怡如

前瞻研究 工業機器人 就業 製造業 Industrial Robot Employment Manufacturing

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一、前言

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自2013年德國提出工業4.0(Industry 4.0)高科技計畫以來,機器人與智慧自動化為全球科技發展的重點,也帶動新生產模式的產生。依據IDC(2017)針對從2018年到2021年的5年內的機器人十大預測中,有關工業機器人的發展趨勢方面,IDC預測到2021年,負責機器人監督和協調的智慧機器人代理服務將會出現,其將有效刺激工業機器人產業的發展,將使整體效能顯著提升30%,且Global 2000的製造商中有30%將會部署網宇機器人系統,將使得生產力提高10-20%(EE Times Taiwan,2017),顯示工業機器人將對生產製造等商業活動的影響將更加顯著且重要。

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近年來工業機器人的採用在國際間更加普及運用範圍也更加廣泛,工業機器人的採用一方面帶來生產效率提升,使得企業可能因此擴大規模而增加員工的聘僱,另一方面,機器取代勞動的工作,使得勞動就業更加困難,形成技能差異的失業現象(Acemoglu & Restrepo,2017)。國際智庫Oxford Economics(2019)透過 2004 年至 2016年期間,29個國家的資料,推測未來全球製造業機器人對就業的影響發現,機器人採用的密集程度提高時,其將造成製造業就業下降0.16-0.31%,顯示出工業機器人取代勞動者的就業機會。然而因工業機器人的設計逐漸朝向人機協同模式,因此與勞動者間呈現輔助和協助關係;且由於目前工業機器人的精準度和辨識度仍比不上人類,實務上仍需要有經驗的勞動者協助檢視,因此工業機器人的導入可能需要更多人力的協助。

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本文主要目的為瞭解近年全球以及我國工業機器人的採用趨勢,以及透過相關係數初步觀察我國製造業工業機器人採用和其受雇員工間的可能關係。

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二、工業機器人定義範疇與國際趨勢工業機器人發展趨勢

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工業機器人為可自動執行工作的機器裝置,主要是靠自身的動力和控制能力來進行運作。國際機器人聯合會(International Federation of Robotics,簡稱IFR)從1994年開始進行國際機器人生產以及使用調查統計,包含40 個國家涵蓋約90%的機器人生產與使用,為目前全球公認並廣為被使用的機器人調查資料集。IFR對其調查之工業機器人的定義為:可在三個或三個以上軸上進行編程的自動控制、或可重新編程和多功能機械手,以及可以自行定位或移動並用於工業自動化之應用的機器人。

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表1為IFR調查統計之全球、前五大工業機器人採用國家,以及台灣和新加玻近年工業機器人的採用趨勢。2017年全球工業機器人超過200萬台,且前五個國家的機器人採用數量超過150萬台,佔了全球工業機器人數量的七成,從表1的資料中顯示,中國近年來工業機器人採用的數量不斷攀升,不僅在2015年起超過日本為全球第一,且近6年來的複合成長率將近40%。韓國近年的工業機器人採用數量也不斷攀升,在2017年超越美國為全球第四,年複合成長率達14%,此外由統計資料可觀察到,日本近年的工業機器人數量似乎出現飽和的現象。2017年我國工業機器人總採用數量達6萬台,且近年來的成長率高過全球整體趨勢達13%,此趨勢和ABB於2017年提出的觀點一致,ABB從市場熱度觀察認為台灣廠商導入智慧自動化設備的意願近年有明顯轉強的趨勢(科技新報,2017)。再者,2019年 IMD世界數位競爭力調查評比調查中,我國的數位競爭排名為全球13名,較2018年前進3名,其中在未來準備度(Future readiness)方面,商業敏捷度(Business agility)次指標中,我國從2018年的第13名大幅提升到第3名,其中全球機器人的分布上(world robots distribution)我國為全球第7名(國家發展委員會,2019)。

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表1 主要國家工業機器人採用趨勢

2012 2013 2014 2015 2016 2017 2012-2017
年複合成長率
全球 1,235,389 1,332,218 1,472,088 1,631,650 1,828,024 2,097,552 11%
中國 96,924 132,784 189,358 256,463 339,970 473,429 37%
日本 310,508 304,001 295,829 286,554 287,323 297,215 -1%
韓國 138,883 156,110 176,833 210,458 246,374 273,101 14%
美國 190,321 203,187 219,434 234,245 250,479 262,104 7%
德國 161,988 167,579 175,768 182,632 189,270 200,634 4%
台灣 32,455 37,252 43,484 49,230 53,119 59,927 13%
新加坡 5,382 6,279 7,454 9,301 11,666 15,728 24%
資料來源:IFR(2019); 本研究製表。
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三、我國製造業工業機器人採用趨勢及與受雇員工變化間的關係

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依據IFR統計資料,我國製造業工業機器人採用有不斷攀升的趨勢(請參考表2)。2017年我國製造業擁有工業機器人的數量約47,000台,佔總數量的8成,為三級產業中擁有工業機器人之大宗。就工業機器人的應用來說,IFR(2019)報告中亦指出,2017年我國工業機器人的採用中有26%是運用在組裝,總計有2,874台,相較2016年成長了近70%,亦為所有應用中佔比最高,其次是用在協助物料搬運的工業機器人,總計約有2,000台,另外運用於清潔的工業機器人減少至1,600台,其減幅達16%。

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更進一步觀察,製造業中分類中擁有最多工業機器人的為電子業,有將近35,000台,其次為汽車業,再依序為金屬、塑化製品。以近五年的複合成長率觀之,整體製造業工業機器人總數的複合成長率為26.48%,若以前四大擁有最多工業機器人的產業來看,汽車產業工業機器人的增長率為最快,近五年的年複合成長率超過40%,而塑膠與化學製品業的年複合成長率不到8%。另從工業機器人密度觀之,近五年來我國製造業工業機器人的密度快速提升,從2013年的72台/萬人到2017年提升至175.48台/萬人,前四大擁有最多工業機器人的產業中,汽車產業的工業機器人密度為最高、成長幅度也最快,2017年的工業機器人密度超過600台/萬人,近五年的年複合成長率也超過4成。另外在電子產業的工業機器人密度也達到290台/萬人,近五年的年複合成長率也超過2成。

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然而快速攀升地工業機器人採用趨勢是否對我國製造業就業市場產生不利的影響呢?我們進一步計算近五年工業機器人數量和受雇員工人數之相關係數,觀察兩者間可能的關係。計算結果發現(請參考表2最右欄),近五年來兩者間的關係在製造業前四大採用產業皆為正相關,且相關性相當高,特別在電子和金屬兩個產業的相關係數都超過0.9,此結果顯示我國製造業工業機器人數量和受雇員工數間呈現同向變動的趨勢,且此現象在前四大擁有最多工業機器人的中分類產業中呈現一致的結果。此結果可能如同ABB所觀察,對我國製造業而言,「機器人並不是取代人力,而是彌補不足的人力」(科技新報,2017),以主計總處人力雇用概況調查資料發現,2017年8月的製造業整體缺工率為3%,若扣除短期空缺,缺工率為2.23%,這可能也是工業機器人採用不對勞動者的就業產生明顯負面影響的原因。然而嚴謹來說,上述的觀點仍過於簡略,企業對工業機器人採用是否會增加或減少勞工的雇用,實際上必須排除如總體環境變化、勞動市場特徵、勞動條件規範等因素所帶的效應,必須蒐整不同面向的統計調查資料以及透過實證統計方法來加以解析,才能了解工業機器人採用和勞動雇用間為互補或是替代關係。

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表2 我國製造業工業機器人採用概況

2013 2014 2015 2016 2017 2013-2017
複合成長率
工業機器人採用數與受雇員工人數間之相關係數
工業機器人數量(台)
製造業整體 18,439 25,249 32,289 39,513 47,188 26.48% 0.9732
電子 13,973 19,119 24,560 29,973 34,866 25.68% 0.9407
汽車 1,309 1,978 2,713 3,754 5,442 42.79% 0.8855
金屬 968 1,625 2,223 2,649 3,377 36.67% 0.9542
塑化製品 1,676 1,943 2,131 2,269 2,251 7.65% 0.8004
工業機器人密度(台/萬人)
製造業整體 72.59 97.13 122.42 149.13 175.48 24.69%
電子 124.84 165.54 208.61 255.02 291.46 23.61%
汽車 158.36 235.27 321.38 446.2 636.13 41.57%
金屬 23.15 37.59 50.38 59.85 75.42 34.35%
塑化製品 67.22 76.53 84.49 88.58 86.28 6.44%
資料來源:IFR(2019); 主計總處(2019);本研究自行計算。
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四、結論建議

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智慧製造為為全球科技發展的重點,也帶動新生產模式的產生。近年來工業機器人的採用在國際間更加普及運用範圍也更加廣泛,其對生產製造等商業活動的影響顯得更加重要且顯著。全球工業機器人已超過200萬台,且前五大採用國家的採用總數佔了全球工業機器人數量的七成。我國整體工業機器人的採用超過年達6萬台,其中製造業擁有工業機器人的數量約47,000台,佔總數量的8成,為三級產業中擁有工業機器人之大宗,主要的運用於協助進行組裝;另以近五年的複合成長率觀之,整體製造業工業機器人總數的複合成長率為26.48%,顯示台灣廠商近年來工業機器人採用相當熱絡。

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本研究初步利用近五年製造業工業機器人採用數量和勞動雇用量的資料計算兩者間相關係數發現,我國製造業工業機器人數量和受雇員工數間呈現同向變動的趨勢,且此現象在前四大擁有最多工業機器人的中分類產業中呈現一致的結果,似乎顯示對我國製造業而言,機器人並不是取代人力,而是彌補不足的人力。倘若兩者間確為互補關係,應以現有培訓制度和管道,加快培訓所需的人才,避免勞動市場失衡擴大;同時必須關注高齡少子帶來的長期勞動力缺口問題,盡早針對勞動市場結構變化的趨勢,彈性調整勞動條件,讓勞動市場不因工業機器人採用長期造成太大的負面衝擊。

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然而上述提出的互補關係之觀點仍過於簡化,需進一步蒐整不同面向的統計調查資料以及透過實證統計方法來加以解析,以能更進一步瞭解工業機器人採用對我國勞動市場的影響,也才能據以研擬適合的因應策略。

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參考文獻

  1. 主計總處(2017)。106年事業人力僱用狀況調查報告。https://www.dgbas.gov.tw/ct.asp?xItem=42225&ctNode=4988&mp=1。
  2. 主計總處(2019)。薪資及生產力查詢系統https://earnings.dgbas.gov.tw/query_payroll_C.aspx。檢索日期:2019年7月5日。
  3. 科技新報(2017)。製造業缺工問題嚴重,ABB:台廠導入機器人意願提高。上網日期:2017年9月14日,取自:http://technews.tw/2017/09/14/abb-said-labor-shortage-has-increased-the-demand-for-smart-manufacturing-and-automation-solutions/
  4. 國家發展委員會(2019)。2019 IMD世界數位競爭力我國排名晉升至13 7項細部指標高居全球前3名。上網日期:2019年9月26日,取自:https://www.ndc.gov.tw/News_Content.aspx?n=114AAE178CD95D4C&s=D6583C8DD82E4D28
  5. 電子工程專輯網(EE Times Taiwan)(2017)。機器人十大預測:未來5年將改變什麼?上網日期:2017年11月30日,取自:https://www.eettaiwan.com/news/article/20171130NT01-10-predictions-for-robotics-in-5-years
  6. Acemoglu, D., & Restrepo, P. (2017). Robots and jobs: Evidence from US labor markets. NBER Working Paper, (w23285).
  7. IFR (2019). WR Industrial Robotics 2018. Retrieved from the official website of IFR https://ifr.org/
  8. Oxford Economics (2019). How robots change the world: what automation really means for jobs and productivity. Retrieved from https://www.automation.com/pdf_articles/oxford/RiseOfTheRobotsFinal240619_Digital.pdf