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供应链韧性在疫情时代成为制造业内的热门议题，业界厂商加速自动化脚步，持续导入增加生产弹性与效率的方案。对机械手臂厂商而言，提供符合多元产业需求的方案是一大挑战，因此ABB机器人在2021台北国际自动化展中展出与不同领域的伙伴合作，所开发适用于半导体、电动车、金属加工领域的解决方案(图1)。中国台湾工研院则展出应用弹性极佳的模组化机械手臂，以及可模拟人类动作的智慧型机器人，未来拟延伸应用到医疗与服务型机器人等领域。
工业自动化应用蓬勃发展的同时，资安问题带来的威胁也日益增加。对于工控系统的管理者来说，工厂遭受骇客攻击导致设备停机，将造成庞大的损失。同时工厂可用于资安维护的算力与功耗资源与IT环境不同，TXOne便针对OT所须的资安防护推出软体与随插即用的解决方案，协助工厂在迈向生产自动化的过程中，避免资安漏洞带来的风险。
图1 ABB于自动化展展出与合作伙伴，针对半导体/金属加工等产业提出的机械手臂方案
ABB手臂横跨半导体/金属加工/智慧物联
ABB为了拓展机械手臂在多元领域的应用，携手华硕智慧物联网(ASUS IoT)、友达光电(AUO)、达详自动化(DSA)、碁仕科技(G4)及新台通商(SINTAI)，为金属加工、半导体製造等应用场景提供自动化方案，并推出重视安全性与应用灵活度的协作型机器人，满足业界持续增加的人机协作需求。针对金属加工应用，ABB与达祥自动化合作开发汽车及週边零件製造所需的机器人技术，机械手臂结合ABB软体中的力道感测功能，调整机械手臂施加在工件上的力道，提升手臂加工的精准度。另一方面，ABB针对半导体自动化与友达合作自主移动机器人智慧移载方案，由AMR搭配协作型机器人，在晶圆厂已经高度自动化的产线中，满足工站与工站之间搬运晶圆的需求。
随著电动车市占快速增加，ABB机器人及离散自动化事业部副总经理蔡景淳指出，电动车相关供应链导入自动化的成长速度可能比半导体更快，加上电动车的电池、马达都是有别于传统汽车产业的新蓝海，持续有厂商积极投入。虽然中国台湾没有整车厂，但是有Tier 1车厂的供应链，保有油车与电动车共有的车身、保险杆等技术优势，加上电动车打破传统汽车供应链既有的模式，中国台湾很有机会进入国际的电动车供应链。
顺应电动交通工具的发展趋势，包含电动车齿轮、电池壳、脚踏车与汽车车身的抛光、研磨等，自动化的金属加工系统便有很多的应用机会。从汽车製造的角度观察，达祥自动化总经理黄皓伦认为，电动车、电动机车与电动脚踏车的市场已经快速成长，中国台湾不少厂商投入电动车供应链，全球电动自行车的订单也大幅增加。而达祥自动化与生产电动车齿轮的客户合作，建置自动化生产电动车齿轮的产线，且已经成功生产100件产品，并将持续与ABB合作扩大生产规模。
工研院双臂机器人医疗应用潜力足
机器人的市场规模随著业界加速自动化脚步大幅成长，研究单位也持续投入机器人技术的研发，推出更有弹性的应用。中国台湾工研院于自动化展展出的机器人研发成果，包含获得R&D 100奖项的关节模组化手臂，透过模组化的设计，在减轻机械手臂重量的同时，强化协作型机器人的工作效率；此外，高灵活度的双臂机器人具备类似人类手指的设计，可以多角度旋转、抓取不规则物体，以及完成弹钢琴等动作，未来拟率先应用在医疗领域中。
其中，模组化机械手臂大幅减少机身重量，使用者可以将整组手臂，包含控制系统装进一个箱子中搬运，带到任何需要使用机械手臂的地点。当此款手臂带到应用场域中，受益于模组化优势，可以任意组合、堆叠，弹性符合多元的应用需求。中国台湾工研院机械所智慧机器人技术组组长黄甦说明，模组化且方便携带的特性，有助于实现服务型机器人的应用。
而双臂机器人的特点则是高度模仿人类，除了有双臂设计，两臂上也各自有5根手指，搭配人工智慧软体与摄影镜头，整合机器人的手、眼、脑功能。黄甦指出，以往工厂中的机械手臂或机器人，须要因应工作内容搭配特定的客製化夹具，但是在少量多样的生产模式下，依照不同的工件需求分别客製不同的夹爪，较不具成本效益。而模仿人手的机械手臂则可以灵活完成多元的工作。医疗方面，传统义肢较不具有灵活性，因此有医师与工研院接洽，此款手臂有机会延伸製作成可整合人体讯号的义肢。双臂机器人主要的技术突破，在于将马达、驱动与感测器设计进小尺寸的机器人手指中，实现机器人可完成精密动作的成果。
TXOne力推工控资安解方
随著製造业工厂导入自动化，工控环境遭受的资安攻击事件层出不穷，业界亟需强化系统安全，防止骇客攻击造成工厂停工等巨大伤害。目前市场上常见将IT资安的方案应用到OT环境，然而OT环境重视的资安项目与设备适合的防护形式与IT不同，须要採用针对工控环境开发的资安方案，才能有效强化工厂的系统安全。
TXOne Networks执行长刘荣太博士指出，当工控系统受到骇客攻击影响生产效率，工厂因此停机，就需要付出庞大的回复成本。因此需要建立OT零信任的环境，透过验证存取、连线的装置，确保机台不会受到恶意程式攻击。而且OT与IT系统之间需要隔离，OT系统中每条产线也应该进行微隔离(Micro segmentation)，以免系统中任一位置受到攻击后扩散，才能控制资安攻击影响的范围。
由于IT与OT系统所用的协议不同，且工控所用的模式多半固定，加上系统可用的资源有限，因此工控资安软体可以辨认不用额外检查的原厂CA凭证，并且採用机器学习辨识常用的协议与白名单，就不用重複验证协议与比对白名单，达到降低资源消耗的目的。同时TXOne推出随身碟型式的离线防毒产品，只要将随身碟插入设备，即可扫描设备中是否有恶意程式，适合应用在设备新/旧不一，或者需要弹性检测的工控场域中。
製造业自动化除了需要相应的机械手臂、自主移动机器人、视觉系统等方案支援，还需要透过完善的资安防护降低停机风险。相比IT资安重视资料的隐私与完整性，保护OT资安的主要目标是确保产线顺利运作，避免停工造成的庞大损失。同时工控系统资源有限，无法执行须要强大功耗与效能支援的防毒软体，因此能够比对白名单并应用机器学习技术的OT资安软体，可在工控设备资源有限的前提下，弹性且完整的保护OT资讯安全，确保工厂的自动化系统正常运作。
制造业自动化重视设备灵活度
机械手臂是製造业自动化的关键设备，对手臂厂商如ABB而言，必须与业界厂商合作，才能加速手臂在产业内落地应用，且符合不同领域的工厂需求，因此ABB与达祥自动化与友达等厂商合作开发自动化方案，开拓机械手臂的应用潜能。此外，机器人技术的研发脚步飞快，技术上已经能成功生产可高度模仿人类动作的双臂机器人。即便双臂机器人尚未应用在实际场域中，但是整合视觉、人工智慧与动作灵活的设计，可能率先导入精密度需求较高、可接受的成本范围也较大的医疗应用中，未来将会随著不同领域的需求客製调整，广泛应用到工业等领域。
另一方面，OT资安是维持自动化系统稳定的关键面向。随著IT与OT的整合以及製造业的营收不断成长，工控系统成为骇客的目标，全球的工厂与国家基础建设传出不少资安攻击事件，促使业界与政府对工控资安议题的重视提升。当製造业兼顾手臂应用、机器人灵活性与资安维护，提升自动化程度的历程必能事半功倍。
