5 月 15 日，台灣一口氣爆發 180 例本土新冠病例，雙北進入三級警戒，全民抗疫戰爭正式開打！隨後長達幾十天的時間，台灣本土確診病例都 300 起跳；而為了揪出潛藏病例，醫檢單位也日夜不休，從上萬個檢體中找出病例。然而在龐大的壓力之下，醫檢單位的檢驗量能逐漸吃緊。醫療單位苦撐了幾週，終於在 6 月，盼到了強力支援：高通量 PCR 自動化檢測儀。
過往，醫療單位採用半自動核酸萃取機與 PCR 反應儀，需要透過人工的方式，將病毒去活化並萃取 RNA，才能透過儀器檢測是否有新冠病毒。而高通量 PCR 自動化檢測儀採用機械手臂，讓檢驗流程全自動化，醫檢人員不需要人工處理檢體，檢驗量能因而提升 5 倍以上，大幅提升台灣的抗疫能力。
高通量 PCR 自動化檢測儀的應用，宣告台灣新冠檢測進入全自動化時代。在醫療單位、政府與全民的努力之下，兩個多月後，台灣成功將疫情壓制住，從每日破百病例，降到今（19）日的 1 例本土病例，「嘉玲」的歸來指日可判。在迎接嘉玲之前，我們要問，高通量 PCR 自動化檢測儀是誰打造的？這種儀器對台灣產業有何啟示？
該檢測儀的機械手臂與電控技術，來自於瑞士的機械手臂大廠 ABB。ABB 並列為工業機器人四大家族之一，以運動控制系統的技術著稱。《TechOrange 科技報橘》採訪 ABB 業務經理蔡之緯與工程技術經理謝慶耀，帶讀者了解台灣產業的自動化現況，疫後可能的自動化發展，以及企業轉型自動化的原則。
採訪：藍立晴、郭家宏
撰文：郭家宏
疫情爆發，凸顯機械手臂的「疾病預防」與「產線穩定」效益
蔡之緯表示，導入機械手臂的台灣產業中，以 EMS（電子製造服務）、金屬製造加工、半導體產業為大宗。謝慶耀進一步說明，在半導體產業中，封裝測試、雷射模具清潔、晶圓搬運等方面皆已自動化。
以半導體產業為例，會有機台、耗材，以及需要維護的裝置與零件。在一個區域中，會有 50 到 60 台的工具機，而它們每隔固定時間就需要清模；此時，就可以用協作手臂搭載移動平台，做更方便的應用。
在新冠疫情之下，根據 ABB 的觀察，台灣整體的自動化需求都有提高。從人口統計的角度來看，台灣人口在 2020 年首度負成長，65 歲以上的老年人口比例突破 16%，預計在 2025 年達到 20%，正式進入超高齡社會。可以預期，未來勞動人口將持續降低。因此在疫情前，產業就已逐步自動化，期望在不穩定的勞動力供給中，確保產能的穩定。
而 ABB 指出，疫情爆發讓產業界看見，機械手臂還有「預防疾病」與「穩定產線」的功用。高通量 PCR 自動化檢測儀就是機械手臂防疫的極佳案例。但是新冠疫情迫使員工遠距工作，加上部分員工染疫，或是家裡有人染疫而隔離，造成工作現場的勞動力不穩定。導入機械手臂，可以確保產能可控性與生產彈性，這是企業評估自動化的驅動力之一。
台灣產業的機器人密度全球第 8，如何藉此優勢邁向工業 4.0？
雖然自動化前期會需要較多投資，但 ABB 認為，台廠對自動化的意願是高的。robot density（機器人密度，定義為每 1 萬名工人搭配的機械手臂數）是衡量自動化的重要指標，而根據國際機器人聯合會（International Federation of Robotics，IFR）的調查，台灣 2020 年的 robot density 為 1 萬個工人搭配 200 多個機械手臂，全球排名第 8，代表台灣產業的自動化程度是高的。
然而在工業 4.0 的趨勢當中，台灣大部分廠商的工業化等級只落在 2.0（電氣化）與 3.0（資訊化）之間，大概是工業 2.5。台灣該如何從工業 2.5 進化到工業 4.0，是各產業正在面對的挑戰。
現階段要導入機械手臂，大多需要編程。ABB 表示，可以導入協作型機械手臂，透過編程簡易化，降低對操作人員的程式技能要求，讓機械手臂導入更容易；另外，透過人機協作的模式，可以破除人與機器之間的圍籬，讓工人直接與機械手臂協作。而透過設備聯網，可以將數據送往印度的資料中心分析，提升機械手臂的效能，實現工業 4.0 的目標。
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企業產線自動化，「循序漸進」是重要原則
許多企業認為，自動化前期需要投入大量資本，生產流程與管理也需要大幅更動，因而對自動化有些疑慮，擔心初期投入會影響現行的生產。
ABB 表示，「循序漸進」是企業自動化的重要原則。ABB 會協助企業，評估自動化是否符合企業的需求，並透過 4 個步驟，循序漸進協助導入自動化。
首先，ABB 會與企業討論整體的生產狀況，評估導入機器人的可能性。ABB 並不建議企業一口氣打掉現有的產線與流程，會與企業一起評估，找出導入自動化的最佳起始點。等雙方都有共識後，ABB 會使用 Robot Studio 等系統進行模擬，之後進入採購、人員等評估，並協助企業做教育訓練。最後才會導入機械手臂，讓企業試行生產。
新冠疫情大爆發，雖然帶給台灣人很多不方便，也造成不少的死亡病例悲劇，但高通量 PCR 自動化檢測儀等機具，展示了自動化機械手臂在疾病防疫與公衛上的應用，也讓更多台灣企業思索產線自動化的可能性。透過自動化，不僅提高生產的穩定性，也能打造更安全的工作環境，提升員工的安全與供應鏈的可靠性，加速台灣向工業 4.0 邁進！
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（本文提供合作夥伴轉載。首圖來源：ABB）
