打造機器人指尖的觸覺!2019年工業界最關心兩件事
打造機器人指尖的觸覺!2019年工業界最關心兩件事
2019.08.22 | 物聯網

智慧製造再升級,「安全」及「視覺進化」成2019年台北國際自動化工業大展上兩大新亮點。

機器人採用量大增,職安議題熱

2019年勞動部職安署宣布將把工業機器人納入管理,要求各機器人大廠把智慧機器人銷售到工廠時,需取得機械安全認證,規範比歐盟、美國及日本更嚴格,其中協同作業用途工業用機器人,2020年9月1日開始實施,非協同工業用機器人2021年9月1日起實施,目的是期望保障勞工安全。

工研院「智慧砂帶機」亮面瑕疵檢測系統
工研院展示「智慧砂帶機」與亮面瑕疵檢測系統,讓水五金業可以減少人力
圖/ 王郁倫攝影

在機器人密集的智慧工廠,提高對勞工的工作環境人身安全要求並非過苛,不過新令快又急,引發業界關注,達明機器人在會場上,就以台灣第一個獲得TS安全標章認證的協作機器人為訴求,並推出工廠智慧管理系統TMmanager讓工廠能跨品牌管理所有工廠設備,包括報表管理及訊號收集等。

「我相信台達電及達明機器人本來就有資格(通過勞動部安全認證),」原見精機董事長蘇瑞堯說。(全球協作機器人大洗牌!廣達旗下達明機器人晉升二哥,插旗中國深圳龍華

他觀察,勞動部依國際規範要求機器人安全性,其實並沒有問題,業者現在反彈的,是取得認證的方式跟時間似乎太倉促,畢竟測試項目有哪些都還待公布。

觸覺夾爪,佳世達率先採用

原見精機是一家2017年11月成立的新創公司,今年是第二年與三菱電機合作發表新機器人,去年他們推出的是安全皮膚的觸覺協作機器人配件,機器人若被碰撞會立刻停止,讓機器與人協作的安全度大增。(布局機器人、環境科技產業,台杉物聯網基金領投原見精機與創控科技

原見精機
原見精機第一代安全皮膚機器手臂
圖/ 王郁倫攝影
原見精機
原見精機智慧觸覺夾爪
圖/ 王郁倫攝影

今年,原見精機與三菱進一步合作,推出智慧觸覺夾爪,讓機器手臂夾取物件時,可以從「指尖」感測器分辨夾取物件種類,「這對混線生產很有幫助,」蘇瑞堯說,由於現在工廠生產多樣化,料件多,觸覺夾爪具分辨能力,夾下去就能辨別物體大小與硬軟訊號給電腦。

目前原見精機靈敏度高達100克力,也就是一牛頓力道,配合三菱PLC(可程式邏輯控制器)收集夾爪訊息,進行判斷後,指揮夾爪開合,最後資料回傳電腦。夾爪變聰明,也讓被夾的料件不易損傷,原見精機樂觀預估,今年底前就有五家製造台廠將導入。

目前,台灣也已有智慧工採用高安全機器人生產3C產品,佳世達龜山廠4月已經宣佈完成第一條取得精密機械研究發展中心(PMC)安全認證的人機協作產線,該產線共用25台機器人,負責組裝顯示器,用的就是原見精機的產品。

「我認為市場有真實需求,解決智慧工廠產線與人力配置的矛盾,將人跟機器的距離拉近,對台灣輕組裝智慧工廠而言,這樣的需求很大。」蘇瑞堯說。

原見精機 蘇瑞堯
原見精機董事長蘇瑞堯看好觸覺機器人需求
圖/ 王郁倫攝影

機器視覺進化,亮面也能檢測

而會場另一個焦點,則在於智慧工廠機器視覺的進化。

過去工廠的機器視覺遇到反光的亮面物件就容易投降,無法正確檢測良率,工研院的亮面瑕疵檢測系統、達明機器人的AI機器手臂都在此次會展現身,能適應亮面的產品,比方成衣業塑膠套包好的衣物,機器手臂上的視覺鏡頭,能克服包裝上反光及尺寸不一的挑戰,精準抓取並根據包裝袋上條碼做產品分類。

「過去金屬反光的部分,機器視覺檢測很難判斷,現在可以用AI。」工研院機械與機電系統研究所副組長張彥中說。

舉例而言,台灣彰化一帶是水五金生產重地,必須用砂帶機靠師傅憑經驗操作完成金屬件研磨或拋光,粉塵不僅對人體傷害大,產品製作的變異性也高。

工研院「智慧砂帶機」亮面瑕疵檢測系統
工研院展示「智慧砂帶機」與亮面瑕疵檢測系統,讓水五金業可以減少人力
圖/ 王郁倫攝影
般若水五金
工研院的「智慧砂帶機」與亮面瑕疵檢測系統,獲得螺旋槳大廠般若採用
圖/ 王郁倫攝影

工研院21日展出「智慧砂帶機」,搭配亮面瑕疵檢測系統,一台機器就能完成研磨、拋光、檢測三種功能,加上砂帶機有多接觸輪跟旋轉平台,機器手臂搭配砂帶機就成為有7個自由度的自動化生產設備。

「可以磨到過去機器磨不到的死角」張彥中說,航太業的漢翔及水上摩托車螺旋槳大廠般若都已導入這套系統生產金屬葉片,提高良率,搭配雷射3D視覺檢測,也能讓面積大、高曲度的航太套件用機器視覺完成全件檢測,檢測的3D圖像還能立刻顯示在電腦螢幕上。

達明機器人
達明機器人可以用視覺克服衣服包裝袋亮面干擾,進行分類
圖/ 王郁倫攝影
工研院機器人
工研院開發3D視覺瑕疵檢測系統
圖/ 王郁倫攝影

為加強各應用場域的自動化設備能相互溝通,上銀科技、佳世達、經緯航太、凌羣電腦、慧誠智醫、福寶科技、精誠資訊、沛博科技及威聯通科技9家業者21日也宣佈簽署合作備忘錄(MOU),期望針對服務型機器人打造完整生態鏈。

責任編輯:蕭閔云

關鍵字: #機器人
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補齊未來電子業版的關鍵拼圖!矽眾科技以高階溫度補償驅動晶片IP,助攻高階AI與車用市場
補齊未來電子業版的關鍵拼圖!矽眾科技以高階溫度補償驅動晶片IP,助攻高階AI與車用市場

你是否曾好奇,為何今日的手機能在艷陽下持續運作,而電動車也能從零下的極地順利駛出,精準感測周遭環境?

看似尋常的應用場景背後,其實隱藏著一顆默默進行的「溫度偏移校正」關鍵晶片。這類負責環境感知、並能進行溫度補償的「驅動晶片」,是電子元件穩定運作不可或缺的一環 。然而,這塊高階驅動IC的研發,長期以來卻是臺灣在全球半導體供應鏈中相對薄弱的環節,使得臺灣眾多在零組件領域傲視全球的廠商,在高階應用市場中受制於人。

矽眾科技鎖定高階溫度補償驅動晶片IP,要替臺灣補足產業鏈缺口

「我們臺灣在零組件領域,其實有很多世界第一,例如在全球市佔率領先的振盪器,但始終難以打進高階產品線,就是因為缺少能驅動這些零組件的高階晶片。」矽眾科技創辦人陳世綸開宗明義地指出產業痛點。他解釋,許多臺灣零組件廠商雖擁有卓越的製造能力,但在高階驅動晶片上卻高度仰賴美日大廠,而國際大廠往往不願開放最先進技術,臺灣廠商因此缺乏在價值鏈高附加價值鏈段的話語權,只能在低利潤的紅海市場中競爭。如何打破技術封鎖、強化自主關鍵技術,成為臺灣電子產業邁向國際高端市場的關鍵課題。

而矽眾科技的成立,正是為了補上這道斷鏈而生。作為少數專注零組件驅動晶片矽智財(Silicon Intellectual Property , IP)開發的企業,當AI運算與電動車市場爆發性成長,矽眾科技以可重複授權、穩定可靠的矽智財解決方案,成為產業鏈中不可或缺的關鍵推手。陳世綸說當高階電子產品對穩定性的要求日益嚴苛,就更考驗元件必須能在高溫、低溫甚至劇烈溫度變化下維持效能。這正是「溫度補償」(Temperature Compensation)技術的關鍵價值所在。

「矽眾科技的IP 就像貼心的助理,提醒元件「冷了多穿衣服、熱了脫下外套」,透過溫度補償即時調整參數,即使處於零下 40 度的嚴寒或高達 140 度的酷熱環境,訊號依然能保持精準一致。」陳世綸生動地形容 。

透過開發板進行晶片溫度感測與數位校準測試,確保 MEMS 感測器在不同溫度下依然能維持精準運作。
透過開發板進行晶片溫度感測與數位校準測試,確保 MEMS 感測器在不同溫度下依然能維持精準運作。
圖/ 數位時代

他進一步解釋,晶片內整合了類比的溫度感測器來偵測環境溫度,並將數據傳送給數位電路進行判斷與分析,數位電路再發出指令,精準校準MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems) 感測器的參數,確保其在不同溫度下都能提供正確值,避免因溫度變化導致的誤差和功能喪失,例如手機熱當或汽車失靈 。這種「類比感知+數位判斷校準」的整合能力,正是矽眾科技在高階驅動晶片領域所構築的技術壁壘。

陳世綸表示,矽眾科技之所以選擇IP這條賽道,正是看準了其在產業中的獨特價值。作為IP公司,其設計模組能適用於從0.18微米的成熟製程到小於10奈米的先進製程,客戶可根據自身產品需求快速整合,大幅縮短開發週期。這種靈活性,不僅讓矽眾能服務更廣泛的客戶群,也賦予了臺灣零組件廠商快速切入高階市場的機會。

晶創IC補助計畫奧援,矽眾科技以IP挺進高階市場布局全球

然而,IP的研發是條燒錢的漫漫長路。陳世綸坦言,由於IP的價值在於其穩定性與可重複使用性,但要達到這個門檻需反覆測試與驗證 。他透露,矽眾科技的IP中,每個驅動電路區塊都必須經過數次的設計定案(tape-out)與實體測試,而每次的成本都高達數萬至數十萬美金不等。「沒有政府的計畫支持我們根本做不到,」陳世綸感念地表示,而他口中的計畫正是由經濟部產業發展署所推動的「驅動國內IC設計業者先進發展補助計畫」(以下簡稱晶創IC補助計畫),讓團隊得以持續突破與精進,追求每個電路區塊的極致穩定性與精準度。

晶創IC補助計畫的資金補助,不僅加速矽眾科技的測試進程,也成功讓這個具備溫補能力的高階驅動晶片IP跨入車用與AI市場 。陳世綸說明,此IP主要針對高階MEMS零組件,特別是應用於5G手機、低軌道衛星、AI伺服器中需要高頻率、高準確度且耐溫的振盪器 。同時,它也符合嚴苛的車用認證,確保車載系統在極端溫度下的穩定性 。此外,此IP亦可支援手機中的胎壓偵測、高度偵測等MEMS感測器,因未來的電子產品將大量使用這類元件,且需具備溫度補償能力以維持精準度 。

如今,矽眾科技已與美加、日本、歐洲及臺灣等國內外大廠展開合作。陳世綸欣喜地表示,許多客戶原本因買不到關鍵驅動晶片而受限於低階市場,現在矽眾科技的IP補上了這一塊,他們也終於能進軍高毛利產品線。目前,已有合作夥伴將矽眾的高階驅動晶片IP導入車用認證流程,未來甚至可望進一步進入低軌道衛星與醫療穿戴市場。

矽眾科技站穩利基市場,與全球MEMS企業共舞

有了晶創IC補助計畫的挹注,矽眾科技更能以關鍵 IP 、溫度補償技術,帶領團隊協助臺灣半導體產業鏈從
有了晶創IC補助計畫的挹注,矽眾科技更能以關鍵 IP 、溫度補償技術,帶領團隊協助臺灣半導體產業鏈從「代工製造」轉向「設計賦能」。
圖/ 數位時代

比起一家公司從頭到尾包辦整顆IC的傳統模式,IP公司更像是站在舞臺後方的設計者,協助每一位客戶量身打造表演服、背景道具與燈光效果,讓他們能快速踏上國際舞臺。「我們不做整套產品,但我們讓臺灣的零組件有機會躋身高階應用,不再只是代工。」陳世綸堅定地說,矽眾科技的策略,是站在面對未來5到10年需求的位置上,看見即將來臨的市場缺口,然後在它出現前就先把技術準備好 。

「我們希望矽眾科技未來是跟著全球 MEMS 企業一起共舞,」陳世綸生動的描繪出公司的願景,矽眾科技透過獨特的IP商業模式、關鍵的溫度補償技術以及晶創IC補助計畫的強力奧援,不僅成功在利基市場中站穩腳步,更為臺灣半導體產業開闢了一條高值化的新路徑。這項成果不僅是矽眾科技自身的里程碑,也證明臺灣的IC設計實力,已在全球高階半導體供應鏈中找到了新的戰略位置,從過去的「代工製造」轉向「設計賦能」,引領臺灣零組件產業邁向更高層次的全球市場競爭力。

|企業小檔案|
- 企業名稱:矽眾科技
- 創辦人:陳世綸
- 核心技術:5G通信、人工智慧、物聯網、車用電子矽智財(IP)設計服務
- 資本額:新臺幣1仟700萬元
- 員工數:6人

|驅動國內IC設計業者先進發展補助計畫簡介|
在行政院「晶片驅動臺灣產業創新方案」政策架構下,經濟部產業發展署透過推動「驅動國內IC設計業者先進發展補助計畫」,以實質政策補助,引導業者往AI、高效能運算、車用或新興應用等高值化領域之「16奈米以下先進製程」或「具國際高度信任之優勢、特殊領域」布局,以避開中國大陸在成熟製程之低價競爭,並提升我國IC設計產業價值與國際競爭力。

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