根據 CNBC 報導，不只台灣，全球都因邊境管制、高齡勞動者退休，正面臨缺工困境，儘管「自動化」導入已成趨勢，但什麼樣的設備才是真正為台灣而設計？友達光電系統暨解決方案事業總部副總曾天龍提到，台灣作為半導體王國，在半導體生產自動化上勢必更講求「精準度」與「速度」。
因此，結合機器手臂的自主移動機器人（Autonomous Mobile Robot，AMR）將成為新解方！想像一下，當機器手臂由「固定式」變成「可移動」，對工廠製造流程將帶來什麼樣的改變？
不只解決缺工，配備機器手臂的 AMR 兩大應用效益
近幾年積極投入智慧製造發展的友達，日前宣佈與工業機器人領導廠商 ABB 合作推出 AMR 結合機器手臂的解決方案，希望發揮 AMR 自主移動的特性，擴大機器手臂的應用面向，使其能夠處理更多的工作、進行更好的人機協作，進而協助半導體業者解決缺工及人力管理的問題，像半導體製程中的雷射清模作業就是很好的例子。
在半導體封裝製程中，模具在多次使用後，表面就會有殘留物，必須定期使用化學藥劑清洗，由於化學藥劑氣味不佳，加上作業時須穿著全套無塵服、相當辛苦，也因此經常面臨找不到人的挑戰。為克服挑戰，半導體業者可利用搭載機器手臂的 AMR 來取代人工清模作業，利用機器手臂結合雷射模組，高能量雷射燒解殘留物，不只沒有缺工問題，還能避免造成員工的職業傷害。
在解決缺工問題外， AMR 應用的第二個效益就是大幅提高作業效率、降低產線停機時間。曾天龍認為， AMR 在智慧工廠中扮演著串接的角色，透過 AMR 自動載運物品，可以改善過去人力搬運所造成溝通不協調、製程銜接不順暢的問題，尤其在現今製造態樣走向少量多樣化，藉由 AMR 加速完成產線換線作業，可以讓產線調度更加彈性。
以友達自身為例，藉由自動無人搬運車（AGV）和自主移動機器人（AMR）互相協作，讓逾 20 年廠齡的龍潭 4 代廠當站無人化搬運效率再提升 33%。
小空間廠房也能應用！專為台灣半導體廠與高階製造業打造的 AMR
目前友達 AMR 主要聚焦在場域空間有限、產能需求大的產業，例如：半導體、面板等，曾天龍說明主要的二個原因，一來友達 AMR 產品都是經過自家場域的測試驗證，可以快速導入。
二來 LCD 製程與半導體製程有些環節頗為相似，例如雙方都有蝕刻製程，只是面板廠是在玻璃上進行蝕刻與加工，半導體廠是在晶圓上做，所以友達在智慧製造上的技術和經驗，其實是可以複製到半導體業，推動台灣製造業整體朝智慧化發展。
友達商用解決方案研發處處長陳文杰進一步指出，智慧工廠的發展必須循序漸進，在智慧化之前，一定要先完成自動化與數位化，然而友達在與半導體業者互動過程中看到，很多半導體廠房空間狹窄，走道寬度可能只有 100～120 公分，而傳統固定式的機器手臂體積較為龐大，如果安裝在如此狹窄的空間內，相關人員和物品可能無法順利通過，導致很多半導體廠在部份製程上只能維持人工作業。
而這也是當初友達想要與 ABB 合作開發「結合機器手臂 AMR」的原因，藉由 AMR 自主移動的能力，載著機器手臂逐站工作、工作完就離開，既不會影響走道空間，又能從人工走向自動化作業，讓半導體業者能夠站在自動化基礎上，順利地朝下一個階段智慧化邁進。
模組化滿足不同場域需求，友達用 4 大技術優勢搶攻 AMR 市場
這種從解決客戶痛點及滿足客戶需求角度出發的思維，也成為友達 AMR 產品設計的核心，進而形塑出搭載全向輪、安全認證、模組化設計、軟體四大優勢。
第一、搭載全向輪，可朝任意方向靈巧移動。一般 AMR 使用差速輪，缺點是無法橫移或斜行、行動受到限制，而全向輪雖然成本較高、所需要的技術能力也高。
「 4 顆馬達要非常精準地同步控制，才能讓 AMR 精準地往目標方向移動，」陳文杰說，但因為 360° 全向行駛，非常適合運用在狹小的製造空間，因此成為友達 AMR 的不二選擇，再結合 AI 演算法、 2D LiDAR、3D 攝影機等要素去提高 SLAM地圖定位與導航的精確度，讓 AMR 能夠順利移動，遇到障礙時也能自動避開。
第二、安全認證。友達 AMR 預計於 2022 年取得安全認證，將包含：針對 AGV 與 AMR 的新國際安全標準 ISO 3691-4、半導體製造設備安全基準 SEMI S2，讓友達AMR 除了效能與靈活度之外，未來還能夠高度符合半導體業對安全的重視。
第三、模組化設計。考量到每個企業的需求或痛點不同，友達 AMR 目前提供四種模組：叉車（Fork）、頂升（Lift）、輸送帶（CV）及機器手臂（Robot），企業可以搭載機器手臂進行取料或放料，也可以選擇 CV 模組搬運箱型物料。「如果企業工廠內已經有機器手臂，友達也能協助整合至 AMR 底盤上，降低自動化成本，」陳文杰強調。
第四、自行研發軟體、達到群機協作目標。友達 AMR 車隊管理系統（Fleet Management System, FMS）導入 ROS 2 架構，透過 DDS 技術讓車對車、車對充電站都能直接溝通，達到群機協作、效率最大化的目標，同時也提供 MQTT 、 Modbus、SECS/GEM、RESTful API 等開放通訊協定，可以很快地與上位系統串接，快速導入。
迎向智慧製造的浪潮，友達正積極攜手跨領域專家，為台灣製造業提供自動化與智慧化的解決方案，更希望藉由與 ABB 合作，成為友達在全球市場的出海口，搶攻各國製造業的智慧轉型商機。
（本文開放合作夥伴轉載）
